미세플라스틱이란 일반적으로 5mm 이하의 미세한 고체 플라스틱 입자를 지칭하며, 1차와 2차로 나누어 구분한다. 1차 미세플라스틱은 생산 당시부터 의도적으로 크기가 5mm 미만으로 만들어진 플라스틱이다. 2차 미세플라스틱은 생산 당시에는 크게 만들어진 플라스틱 제품이 사용 과정에서 발생한 미세한 조각이나 폐플라스틱이 바람, 해류, 자외선 및 고온 등에 노출돼 분해되면서 생성된 미세플라스틱이다.

1차 미세플라스틱의 대표적인 예는 치약·세안제 등의 생활용품이나 화장품에 포함된 미세플라스틱이 있다. 2차 미세플라스틱의 주요 발생 요인은 섬유 세탁물·타이어 마모 분진·도시 먼지·도로 페인팅 및 선박의 코팅제 등이다. 미세플라스틱은 크기가 작아 하수처리시설 등의 필터시스템에서 걸러지지 않고 하천이나 바다로 유입될 확률이 높으며, 이는 결국 바다의 미세플라스틱 농도를 높여 회수가 어려워지고 물고기, 어패류 및 해조류 등에 침투되어 인간의 생태계에도 영향을 미치게 된다.

미세플라스틱이 풍화·마모되는 과정에서 생산단계에서 첨가된 각종 화학물질이 용출될 수 있다. 이는 소수성이 강한 잔류성 유기오염물질(POPs : Persistent Organic Pollutants)을 흡착시키는 매개체로서의 역할을 수행할 수 있기에 체내에 축적된 미세플라스틱은 인체에 위해성을 나타낼 가능성이 높다.
150μm 이상의 미세플라스틱은 포유류 내 흡수가 불가하고 경구로 섭취될 경우 약 90% 이상이 배변활동을 통해 배출되는 것으로 보고되었다. 입자 크기가 150μm보다 작은 미세플라스틱은 소화관 내벽을 통과할 수 있어 전신적 노출이 발생할 수 있다.

국내 해양생태계 및 해외 각 지역의 담수·토양·공기 중에 분포된 미세플라스틱에 대한 선행연구를 검토해본 결과, 매질별로 시료를 샘플링하는 방법과 전처리 작업이 상이하여 미세플라스틱 검출농도 및 크기별 분포를 비교하는 것은 상당히 제한적이다.
연구가 가장 많이 이루어진 수질의 경우 연구별 샘플링 및 전처리에 사용되는 메쉬(mesh) 필터의 Cut off size가 달라 검출되는 미세플라스틱 크기 비교가 명확하진 않으나, 대부분 300μm 이하의 크기를 가지는 미세플라스틱이 검출되는 것으로 나타났고, 입자의 크기가 작아질수록 더 많은 수가 검출되는 경향이 있다.
또한 매질별 미세플라스틱 입자의 크기별 분포 차이보다는 지역·위치별 미세플라스틱 입자의 농도가 달라짐을 확인했고, 일반적으로 플라스틱 사용량이 많은 내륙의 도시의 경우 해안가 또는 육지 경계 지역에 비해 최대 2배까지 많게 검출되는 것으로 나타났다.
세계 각국에서 미세플라스틱에 대한 유해성을 발표하면서 이에 대한 규제가 이루어지고 있다. 미국은 2015년에 의도적으로 만들어진 미세플라스틱(마이크로비즈) 함유 세정제품의 유통을 금지하는 법안을 통과시켰다. 2022년 8월, 유럽위원회는 미세플라스틱 입자 크기를 1nm~0.1μm의 입자 및 3nm~0.3μm의 섬유(fiber-like) 입자로 확대했으며, 프랑스 정부는 의료용품 (’24)과 씻어내는 화장품(’26) 내 미세플라스틱 함유 금지 예정이며, 신형 세탁기에는 플라스틱 미세섬유 필터 장치 장착이 필요(’25)하다고 발표했다.
우리나라에서는 2016년 화장품, 2018년 의약외품 첨가제로서 미세플라스틱 사용을 금지했으며, 2023년 6월 미세플라스틱 저감 및 관리에 관한 특별법안을 발표했다.
미세플라스틱 정성·정량분석 기술 인프라 구축을 위해 분광분석(Microscope-FT-IR, Raman with microscope) 및 열분해 기반 질량분석법(Pyrolyser-GC/MS, TED-GC-MS 등)을 활용한 미세플라스틱 시험법이 논문 등을 통해 발표되고 있으며, ISO, 유럽표준화기구(CEN) 및 미국재료시험학회(ASTM)에서는 데이터의 신뢰성 확보와 관련 제도의 시행을 위해 분석 시 사용되는 표준을 개발하고 있다.

1) 플라스틱 ISO TC 61 주요 발간 표준 현황

① ISO/TR 21960 : 2020(지식 및 방법론 현황)

- Macroplastic과 microplastic에 대한 과학 문헌 내용을 모아놓은 것으로, 다양한 환경에서의 샘플링 방법, 샘플 준비 및분석법(FTIR, RAMAN, Py-GCMS, TED-GCMS, TGA-EGA 등)에 대한 내용과 해당 과정을 거쳐 분석하게 되면 얻어지는 것이 무엇인지에 관한 설명을 나열하고 있다.

② ISO 24187 : 2023(환경에 존재하는 미세플라스틱 분석 원리)

- 다양한 분야의 플라스틱 분석에서 따라야 할 초석에 대한 설명, 플라스틱의 고유한 입자 크기 분류, 샘플링, 시료 준비및 결정과 관련된 특정 장치의 사용과 샘플 수량 등 최소 요구사항을 지정하고 있으며, 교차 오염을 방지하기 위해 미세플라스틱 분석 시 지켜야 할 작업장 환경 등에 대해 기술하고 있다.

③ ISO/AWI 24889(퇴비로부터 미세플라스틱을 추출하는 방법)

- 가정용 또는 산업용 퇴비 매트릭스에서 발생하는 미세플라스틱을 추출하는 실험방법을 명시하며, 추출된 미세플라스틱에 대해 자세히 설명하고 분석에 사용할 수 있는 분석방법에 대한 개요를 제시하고 있다.

④ ISO/PWI 25220(플라스틱-수지 손실 예방 및 완화 관리 이행)

- 플라스틱을 사용하는 조직의 관리 관행에 대한 요구사항을 명시한다. 수지 취급 작업을 통해 환경 시설로부터 발생하는 플라스틱 펠릿, 플레이크 및 분말의 손실을 효과적으로 줄일 수 있으며, 해당 표준 제정의 최종 목표는 플라스틱 레진의 적절한 관리를 통해 미세플라스틱을 줄이는 것이다.

2) 수질 ISO TC 147 주요 발간 표준 현황

① ISO/DIS 16094-2(수질-수중 미세플라스틱 분석-2부 : 식수를 포함하여 부유 물질 함량이 낮은 물에 대한 진동 분광분석법)

- 진동 분광학과 결합된 현미경 기술을 사용해 식수와 천연 부유물질 함량이 낮은 물속의 미세플라스틱 분석을 위한 주요 원칙을 제시한다. 미세플라스틱의 크기(1µm~5,000µm)를 결정하고 개수를 세어 크기 범위별로 분류한다.

② ISO/DIS 16094-3(수질-물속 미세플라스틱 분석-3부 : 식수를 포함하여 부유물질 함량이 낮은 물에 대한 열분석방법)

- 열분석방법을 사용해 식수와 천연 부유물질 함량이 낮은 물속의 미세플라스틱 분석을 위한 주요 원칙을 제시한다. 이 방법으로는 미세플라스틱의 종류 및 각각의 양을 확인할 수 있지만 입자 크기와 모양, 개수는 확인이 불가하다. 또한 열분석방법은 표준물질이 있어야 분석을 할 수 있다.

③ ISO/FDIS 5667-27(수질-샘플링-27부 : 수중 미세플라스틱 샘플링 지침)

- ISO 5667 시리즈는 물의 샘플링 방법들에 관한 표준으로, 해당 표준은 수중에서 미세플라스틱의 샘플링 방법을 설명한다. 일반적인 샘플링 방법의 적용 분야 및 장단점 등에 대해 기술하고 있다.

3) 직물 ISO TC 38 주요 발간 표준 현황

① ISO 4484-1 : 2023(직물 및 직물제품-직물 유래 미세플라스틱-1부 : 세탁 중 직물에서 손실되는 물질 측정)

- 표준화된 직물에서 손실된 재료를 체계적으로 수집하는 수단을 제공한다. 세탁 중 합성 및 천연 재료의 손실을 비교 가능하고 정확한 결과를 얻기 위해 만들어졌다.

② ISO 4484-2 : 2023(섬유 및 직물제품-섬유에서 나온 미세플라스틱-2부 : 미세플라스틱의 정성 및 정량분석)

- 다양한 매트릭스(섬유 공정 폐수, 의류 세척수, 섬유 공정 대기 배출, 섬유 공정 고형 폐기물 등)에서 수집된 미세플라스틱(섬유 부문에서)을 측정하는 데 적용할 수 있다.

③ ISO 4484-3 : 2023(직물 및 직물제품-직물 유래 미세플라스틱-3부 : 가정용 세탁방법에 따라 직물 최종 제품에서 배출되는 수집된 물질 질량 측정)

- 세탁에 의한 섬유 최종 제품 세탁 중 세탁기 배출구 상태에 따라 수집된 물질에서 방출된 질량을 측정하는 방법을 명시한다. 천연 섬유 및 섬유의 혼합물을 포함한 인공 섬유 같은 모든 섬유로 구성된 모든 직물의 최종 제품에 적용된다.

4) 기타 발간 표준 현황

① ASTM D8401-24(열분해-가스 크로마토그래피/질량분석법을 이용해 부유물이 높거나 낮은 물의 입자 및 섬유에서의 고분자 종류와 미세플라스틱 함량 파악을 위한 표준 시험방법)

- 부유 고형물 함량이 높은 부분에서 낮은 부분까지 물을 분석하는 방법이 설명되어 있으며, 열분해-가스 크로마토그래 피/질량분석법(Py-GC/MS) 테스트 방법으로 분석 프로토콜이 검증되었다.

② CEN TC 444(토양, 퇴적물 및 슬러지-시료 채취, 전처리 및 미세플라스틱 분석)

- 토양, 슬러지, 퇴적물의 전처리 및 미세플라스틱 함량 분석을 위한 바이오 폐기물. 샘플링, 전처리 및 준비·추출에 대해 설명하고 있다.

식품, 의약품, 생활용품 등 다양한 제품에서의 미세플라스틱 관리가 요구되는 시점에서 핵심 인프라인 정성·정량 분석에 필요한 표준 시험법의 개발은 직간접적으로 경제 및 산업에 미치는 영향이 클 것이다. 특히 ISO/PWI 25220은 유럽연합의 미세플라스틱을 감소시키는 근본적인 조치에 따라 개발되고 있는 표준으로서, 많은 사람들이 관심을 갖고 표준 개발에 적극 참여하길 바란다.

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