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  • 제317회 오션 세미나:브라질 해변의 소형 플라스틱 쓰레기의 발생과 회수;쓰레기 특징, 재활용을 위한 물리적 특성 분석

  • 19.02.20
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이종수

동아시아 바다공동체 오션 연구원

leesavannah@hanmail.net


2019년 1월 29일 오션의 317회 세미나에서는 브라질 해변에서 소형플라스틱을 수거한 후 재활용가능성을 테스트한 한 논문을 공부하였다.


원문: Felipe Luis Palombini, Renan Demori, Mariana Kuhl Cidade, Wilson Kindlein Jr. , Jocelise Jacques de Jacques, 2018. Occurrence and recovery of small-sized plastic debris from a Brazilian beach: characterization, recycling, and mechanical analysis. Environmental Science and Pollution Research, 25:26218-26227


<요약문 번역>

소형플라스틱 쓰레기가 점점 전 세계적 관심사가 되고 있으며 환경보호구역에서는 특히 그렇다그 결과 관광에 기반한 가난한 해안지역이 훼손되고 있다그렇지만 이러한 물질들의 재활용에 대한 접근은 부족한데 이는 대부분 폴리머의 자연 분해 때문이다이 연구는 현실가능한 재활용 방법을 제시하기 위해 브라질 북동부 해안에 위치한 국립공원에서 수거·분석하였다이 중 폴리프로필렌을 골라 농도를 달리하여 순수 폴리프로필렌과 섞어 시료를 준비한 후 물리적 테스트를 시행하였다장력 테스트 결과 5%의 재활용플라스틱을 섞은 시료가 가장 적합한 물리적 특성을 보였다우리의 결과는 환경보호구역에서 일상용품의 수거에 특별한 관심을 기울여야 한다는 것을 보여준다.


<주요 내용>

해양환경에서 플라스틱쓰레기의 심각한 영향에도 불구하고 이들의 재활용에 대한 연구는 별로 없는데 이는 수거와 분리의 어려움재활용을 위한 특성 분성의 어려움 때문이다이 연구의 목적은 관광이 주된 경제인 브라질 북동부 해변에서 소형플라스틱을 수거하여 재활용 가능성을 제시하기 위해 질적 평가를 하는 것이다우리는 해변에서 무작위로 88개의 소형플라스틱 쓰레기를 수거하였다플라스틱은 양적 분석을 하는 것이 아니기 때문에 체를 쳐서 모래를 거르거나 단위 밀도는 구하지 않았다. FTIR을 통해 성분을 알아낸 후 폴리프로필렌을 선택하여 2-3mm크기로 갈았다폴리프로필렌을 선택한 이유는 이 폴리머가 상대적으로 자외선에 의한 분해가 잘 일어나며 산화마모도 잘 발생하기 때문이다또한 폴리프로필렌은 일상용품 제조의 주원료인 폴리프로필렌폴리에틸렌피브이시페트폴리스티렌 생산에서 차지하는 비율이 높으며 (24%), 폐기물에서도 높은 비율을 차지한다(25%). 분쇄한 재활용 폴리프로필렌을 무게 기준으로 5%, 10%, 15%로 농도를 달리하면서 순수 폴리프로필렌과 섞어 틀에 주입하여 시료를 만들었다이렇게 준비한 시료 10개와 순수한 폴리프로필렌 시료 10개의 장력인장력 테스트 결과를 비교하여 재활용 가능성을 알아보았다.

실험 결과 5%의 재활용 폴리프로필렌을 섞은 시료가 탄성계수인장 강도에서 순수 폴리프로필렌과 비슷한 결과를 보여 재활용 가능성을 시사해 주었다파단 인장강도는 재활용 폴리프로필렌을 섞은 비율이 높아질수록 높아지는 경향을 보였다이러한 결과를 종합해 볼 때 5:95 비율로 섞은 폴리프로필렌 시료가 현실적으로 재활용될 수 있는 가능성을 보여주었다.

해양환경에서 플라스틱의 풍화 정도는 여러 가지 변수에 따라 영향을 받기 때문에 예측이 어렵다따라서 시료를 갈고 섞어 재활용 가능성을 실험할 경우 높은 편차가 나타날 수 있다또한 폴리프로필렌과 같은 폴리머를 재활용할 경우 풍화로 인해 가공 과정에서 전체적인 쪼개짐도 발생할 수 있다자외선에 의한 분해와 산화는 쪼개짐의 가장 큰 원인이 된다.

이 논문은 플라스틱의 재활용에 대한 정보가 거의 없는 현실에서 가장 흔히 발견되는 폴리머인 폴리프로필렌의 재활용 가능성을 단순화된 과정으로 보여준다하지만 플라스틱 쓰레기의 복잡성 때문에 이 문제의 해결은 전체적인 관점으로 다루어져야 하고 예방과 완화 정책이 뒤따라야 한다특히 가난한 관광지의 경우 더욱 그렇다.


<토론>

이 논문의 가장 큰 문제점은 시료가 적고 시료에 대한 정확한 정보가 부족하다는 것이다재활용 플라스틱을 무게를 달리하여 섞었는데 어떤 무게의 시료를 몇 개 준비했는지 밝히고 있지 않다단지 혼합 시료 10순수 폴리프로필렌 시료 10개라고만 밝히고 있다.

논문에서도 지적했듯이 재활용플라스틱은 시료마다 풍화정도에 따라 질적으로 많이 다르다이러한 특성이 재활용을 방해할 것이다.

플라스틱 문제를 접근할 때 플라스틱을 쓰지 말자는 현실적으로 어려운 일이기 때문에 대체 가능한 물질이 있을 경우 플라스틱 쓰지 않기와 일회용품 쓰지 않기포장재 줄이기 등 실천 가능한 일로 접근해야 한다.


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