미세 플라스틱

미세 플라스틱은 크기에 따라 주로 나노 플라스틱, 미세 플라스틱, 중형 플라스틱으로 분류된다. 가장 일반적으로 사용되는 기준은 입자의 최대 길이 또는 직경이며, 이는 연구나 규제 목적에 따라 다소 차이가 있을 수 있다.

가장 보편적인 분류에 따르면, 크기가 5mm 미만인 플라스틱 입자를 총칭하여 미세 플라스틱이라 부른다. 이는 환경부를 비롯한 많은 국가 기관에서 채택하고 있는 정의이다. 이 범주 내에서 다시 크기에 따라 세분화되는데, 1 마이크로미터(1μm)에서 5mm 사이의 입자를 미세 플라스틱, 1 나노미터(1nm)에서 1 마이크로미터(1μm) 사이의 입자를 나노 플라스틱으로 구분하기도 한다. 나노 플라스틱은 그 크기가 극히 작아 생물체의 세포막을 통과할 수 있어 독성 연구에서 특히 주목받고 있다.

한편, 크기가 5mm에서 25mm 사이인 플라스틱 파편은 중형 플라스틱 또는 메소 플라스틱으로 분류된다. 이는 육안으로 식별 가능한 크기이며, 해양 쓰레기 조사에서 흔히 발견된다. 25mm 이상의 큰 플라스틱 조각은 대형 플라스틱으로 구분한다. 이러한 크기별 분류는 입자의 환경에서의 이동 경로, 생물 이용 가능성, 그리고 분석 방법을 결정하는 데 중요한 기준이 된다. 예를 들어, 해류를 따라 장거리 이동하는 것은 주로 미세 플라스틱이며, 플랑크톤 같은 작은 생물에 의해 섭식될 위험도 크다.

미세 플라스틱은 그 발생 원인에 따라 크게 1차 미세 플라스틱과 2차 미세 플라스틱으로 분류된다. 이 분류는 입자의 생성 기원을 기준으로 하며, 각 유형은 서로 다른 경로를 통해 환경으로 유입된다.

1차 미세 플라스틱은 처음부터 미세한 크기로 제조되어 다양한 제품에 의도적으로 첨가되거나, 일상 생활 과정에서 비의도적으로 발생하는 입자를 의미한다. 대표적인 발생원으로는 코스메틱 제품(스크럽, 치약 등)에 사용되는 미세 구슬, 합성섬유 의류의 세탁 과정에서 발생하는 섬유, 그리고 타이어 마모나 도로 표시 페인트 마모에 의한 입자들이 포함된다. 이들은 사용 단계에서 바로 하수 시스템을 통해 환경으로 배출되는 특징을 가진다.

반면, 2차 미세 플라스틱은 환경 속에 버려진 대형 플라스틱 폐기물이 자외선, 물리적 마찰, 풍화 작용 등에 의해 점차적으로 부서지고 분해되어 생성된다. 일회용 플라스틱 봉투, 페트병, 어망 등이 해양이나 육상에서 오랜 시간 노출되면 작은 조각으로 변한다. 이 과정은 매우 느리게 진행되며, 결국 눈에 보이지 않을 정도로 작은 나노 플라스틱까지 생성될 수 있다.

이러한 원인별 분류는 미세 플라스틱의 근원을 파악하고, 효과적인 저감 정책을 수립하는 데 중요한 기준이 된다. 1차 미세 플라스틱은 생산 단계나 제품 사용 단계에서의 규제가, 2차 미세 플라스틱은 폐기물 관리와 재활용 시스템 강화가 각각 주요한 대응 방안으로 고려된다.

1차 미세 플라스틱은 처음부터 미세한 크기로 제조되거나 방출되는 플라스틱 입자를 의미한다. 이는 사용 단계에서 의도적으로 작은 크기로 만들어지는 경우가 대부분이며, 일상생활에서 다양한 경로를 통해 환경으로 직접 유입된다는 특징을 가진다. 따라서 2차 미세 플라스틱과 달리 플라스틱 쓰레기가 환경에서 분해되거나 마모되어 생성되는 과정을 거치지 않는다.

주요 발생원으로는 화장품이나 치약에 연마제나 체적감을 주기 위해 첨가되는 플라스틱 알갱이(마이크로비드), 합성섬유 의류를 세탁할 때 발생하는 미세 섬유, 그리고 자동차 타이어가 도로와 마찰하며 떨어져 나가는 마모 분말 등이 있다. 또한 도로 표지나 선박 도장에 사용되는 페인트의 마모 및 박리, 그리고 공업용 연마제나 공기 분사 청소용 미세 플라스틱 입자도 1차 미세 플라스틱에 포함된다.

이러한 1차 미세 플라스틱은 하수 처리장을 통과할 수 있을 만큼 작아 처리 시설에서 완전히 걸러지지 않고 하천이나 바다로 유출되기 쉽다. 특히 마이크로비드는 일부 국가에서 사용이 금지되었으나, 미세섬유와 타이어 마모 분말은 여전히 주요 오염원으로 지목되고 있다. 이들의 환경 유입을 줄이기 위해서는 제품 설계 단계부터 대체 재료를 사용하거나, 필터 장치를 보급하는 등의 원천 저감 기술 개발이 강조된다.

2차 미세 플라스틱은 환경 속에서 기존의 대형 플라스틱 폐기물이 물리적, 화학적, 생물학적 과정을 통해 잘게 부서져 생성되는 미세 플라스틱을 의미한다. 이는 제품에 의도적으로 포함되어 배출되는 1차 미세 플라스틱과 구분되는 개념이다. 주요 발생 원인은 햇빛에 의한 광분해, 파도와 바람에 의한 물리적 마모, 그리고 미생물에 의한 생물학적 분해 등이 복합적으로 작용하는 것이다.

가장 대표적인 발생원은 육상과 해양에 버려진 다양한 플라스틱 제품이다. 페트병, 비닐봉지, 어망, 플라스틱 용기 등이 환경에 장기간 노출되면 점차 취약해져 마침내 미세한 입자로 부서진다. 또한 합성섬유 의류의 세탁 과정에서 비의도적으로 발생하는 미세 섬유는 1차 미세 플라스틱으로 분류되기도 하지만, 폐기된 의류가 환경에서 분해될 때 생성되는 입자는 2차 미세 플라스틱에 해당한다.

자동차 타이어 마모나 도로 표시 페인트의 마모에서 발생하는 미세 입자들도 중요한 2차 미세 플라스틱 발생원으로 주목받고 있다. 이들은 비점 오염원을 통해 하천과 바다로 유입되거나, 대기 중에 부유하다가 강수와 함께 지표로 침적된다. 2차 미세 플라스틱은 그 형태와 화학적 조성이 매우 다양하여 환경 모니터링과 정량 분석이 어려운 과제를 남기며, 폐기물 관리 정책의 근본적인 개선을 요구하는 주요 원인이 된다.

해양은 미세 플라스틱의 최종적인 집결지이자 가장 광범위하게 오염된 환경 매체이다. 하천과 대기를 통해 유입된 미세 플라스틱은 해류를 따라 전 지구적으로 이동하며, 표층부터 심해 퇴적물에 이르기까지 모든 수층에서 검출된다. 특히 북태평양과 같은 주요 해류가 모이는 지역에서는 미세 플라스틱이 집중되어 거대한 쓰레기 섬을 형성하기도 한다.

해양 미세 플라스틱의 분포는 크기, 밀도, 형태에 따라 달라진다. 밀도가 낮은 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌은 해수면에 부유하는 반면, 밀도가 높은 폴리염화비닐이나 폴리에스터는 침강하여 해저 퇴적물에 축적된다. 해양 생물은 이들을 플랑크톤이나 먹이로 오인하여 섭취하게 되며, 이는 생물농축을 통해 먹이사슬을 따라 상위 포식자로 전이될 수 있다.

해양 환경에서 미세 플라스틱은 유해 화학물질을 흡착하는 매개체 역할을 한다. 잔류성유기오염물질이나 중금속과 같은 오염물질이 미세 플라스틱 표면에 달라붙어 이동하다가, 생물체에 섭취될 경우 체내로 유입될 위험이 있다. 또한, 스티렌이나 비스페놀 A와 같이 플라스틱 자체에 포함된 첨가제가 용출되어 독성을 나타낼 수 있다.

해양 미세 플라스틱 오염은 연안 관리, 수산업, 관광업 등에 직접적인 경제적 피해를 초래하며, 생물다양성 감소와 같은 생태계 전반의 기능 저하를 야기한다. 이에 국제사회는 해양 쓰레기 관리와 플라스틱 오염 방지를 위한 다양한 협의체와 규제 노력을 지속하고 있다.

담수 환경에서의 미세 플라스틱은 하천, 호수, 지하수 등에서 광범위하게 검출된다. 도시 하수 처리 시설은 합성섬유 세탁이나 코스메틱 제품 사용으로 발생한 1차 미세플라스틱의 주요 유입 경로가 되지만, 완전한 제거가 어려워 처리수를 통해 수계로 배출된다. 또한, 도시 유출수는 타이어 마모나 도로 표시 페인트에서 기원한 미세 플라스틱을 직접 하천으로 유입시키는 중요한 경로이다. 농업 활동 역시 비닐 멀칭이나 폐기물 비료의 사용을 통해 토양 환경으로의 미세 플라스틱 누출을 야기한다.

토양 환경에서의 미세 플라스틱 오염은 해양에 비해 상대적으로 연구가 부족하지만, 그 심각성이 점차 부각되고 있다. 플라스틱 제품의 분해나 플라스틱 필름 조각으로 인한 2차 미세플라스틱이 주요 원인이다. 이들은 토양 물리화학적 특성을 변화시켜 통기성과 수분 보유력을 저해하고, 토양 미생물 군집 구조를 변화시킬 수 있다. 더욱이, 토양에 잔류하는 미세 플라스틱은 작물에 의해 흡수되거나 지렁이 같은 토양 생물에 섭식되어 생물체 축적과 생태계 내 이동을 촉진한다.

담수와 토양 환경은 서로 밀접하게 연결되어 있어 오염의 상호 전이가 쉽게 일어난다. 강우 시 토양 표면의 미세 플라스틱은 유실되어 인근 수계로 흘러들어가고, 하천 범람 시에는 수계에 있던 미세 플라스틱이 농경지에 퇴적된다. 이러한 순환은 미세 플라스틱이 생태계 전반에 확산되는 것을 가속화하며, 궁극적으로 식수 자원 오염이나 농산물을 통한 인체 노출 가능성으로 이어질 수 있어 체계적인 모니터링과 관리가 요구된다.

미세 플라스틱은 해양과 담수 환경뿐만 아니라 대기를 통해서도 광범위하게 이동하고 분포한다. 대기 중 미세 플라스틱은 바람에 의해 장거리 수송될 수 있어, 도시 지역뿐 아니라 북극이나 고산 지대와 같은 원격 지역에서도 검출되고 있다. 이처럼 대기는 미세 플라스틱의 중요한 이동 매개체 역할을 한다.

대기 중 미세 플라스틱의 주요 발생원으로는 합성섬유 의류의 마모와 세탁 과정, 자동차 타이어 마모, 도로 표시 페인트의 마모 등이 있다. 특히 도시 지역에서는 교통량이 많은 도로 주변이 주요 배출원이 된다. 이러한 입자들은 바람에 의해 먼지와 함께 대기 중으로 비산되거나, 건조된 토양이나 수면에서 재비산되어 대기 중으로 유입된다.

대기 중 미세 플라스틱의 노출 경로는 주로 흡입을 통한 호흡기 노출과, 대기 중 침적물이 토양과 수자원을 오염시켜 간접적으로 식품과 식수를 통해 섭취되는 경로가 있다. 호흡을 통해 흡입된 미세 플라스틱은 호흡기에 침착될 수 있으며, 그 크기에 따라 폐 깊숙이까지 도달할 가능성이 있어 공중 보건 측면에서 새로운 우려를 낳고 있다.

대기 중 미세 플라스틱의 연구는 해양 분야에 비해 상대적으로 최근에 시작되어 활발해지고 있다. 분석 방법은 대기 먼지나 에어로졸 샘플을 채취한 후, 현미경 관찰과 적외선 분광법 같은 기술을 이용해 플라스틱 종류를 동정하고 정량화하는 방식을 사용한다. 대기 환경에서의 거동, 침적률, 그리고 인체 건강에 대한 장기적 영향에 대한 연구가 더욱 필요하다.

미세 플라스틱은 크기가 작아 다양한 수생 생물에 의해 쉽게 섭취된다. 플랑크톤이나 저서 생물부터 어류, 해양 포유류에 이르기까지 광범위한 생물 농축이 보고된다. 특히 필터 피더라고 불리는 여과 섭식 생물들은 물과 함께 미세 플라스틱을 걸러 먹이로 삼기 때문에 높은 농도로 축적될 위험이 있다.

섭취된 미세 플라스틱은 소화관에 잔류하거나, 크기와 형태에 따라 장벽을 투과해 림프계나 순환계를 통해 다른 조직이나 장기로 이동할 수 있다. 이 과정에서 플라스틱 자체의 물리적 손상뿐만 아니라, 플라스틱에 첨가된 가소제나 난연제 같은 첨가제, 그리고 해수에서 흡착한 잔류성 유기오염물질이 함께 생물체 내로 유입될 수 있다.

미세 플라스틱의 생물체 축적은 생태계 내 먹이사슬을 통해 전달 및 증폭될 수 있다. 하위 포식자가 미세 플라스틱을 섭취하면, 이를 포식하는 상위 포식자에게도 영향을 미치는 생물 확대 현상이 발생한다. 이는 최종적으로 인간과 같은 최상위 소비자에게까지 미세 플라스틱이 전달될 수 있음을 의미한다.

미세 플라스틱은 크기가 작아 다양한 생물에 의해 섭취될 수 있으며, 이로 인해 생리적 독성을 유발한다. 섭취된 미세 플라스틱은 생물의 소화관에 물리적으로 장애를 일으켜 포만감을 주거나 영양소 흡수를 방해할 수 있다. 더 작은 나노 플라스틱의 경우 장벽을 투과하여 혈액을 통해 순환하고, 간이나 신장과 같은 내부 장기에 축적될 가능성도 제기된다.

화학적 독성은 미세 플라스틱 자체의 구성 물질과 표면에 흡착된 오염물질에서 비롯된다. 제조 과정에서 첨가되는 가소제나 난연제와 같은 첨가제는 내분비 교란 물질로 작용할 수 있다. 또한, 미세 플라스틱은 해양이나 하천에서 다이옥신, 중금속, 잔류성 유기오염물질과 같은 유해 물질을 강력하게 흡착하는 매개체 역할을 한다. 이 오염물질들이 생물 체내로 유입되면 생식 기능 저하, 발육 이상, 면역 체계 억제 등의 독성 영향을 미칠 수 있다.

실험실 연구에서는 미세 플라스틱 노출이 물고기, 갑각류, 플랑크톤 등 다양한 수생 생물에서 산화 스트레스 증가, 염증 반응, 생식력 및 성장률 감소와 같은 생리적 이상을 유발하는 것으로 보고되었다. 이러한 영향은 개체 수준을 넘어 개체군의 생존과 번식에 영향을 미쳐 결국 생태계의 건강과 안정성을 위협할 수 있다.

미세 플라스틱의 영향은 개별 생물에 대한 독성 효과를 넘어, 생물 군집의 구성과 기능, 나아가 전체 생태계의 균형에까지 광범위한 변화를 초래한다. 플랑크톤과 같은 기초 생산자부터 최상위 포식자에 이르기까지 먹이사슬을 따라 미세 플라스틱이 이동하고 축적되면서, 생물 다양성과 군집 구조가 교란될 수 있다. 예를 들어, 미세 플라스틱을 섭취한 어류나 무척추동물의 성장률이 저하되거나 생식 능력이 감소하면, 해당 개체군의 크기가 줄어들고 이는 이를 포식하는 상위 포식자의 먹이 공급에 영향을 미친다. 이러한 연쇄적 영향은 특정 종의 감소 또는 소멸을 야기하여 생태계의 정상적인 에너지 흐름과 물질 순환을 방해할 수 있다.

특히 서식지 교란 효과는 직접적인 독성보다 더 광범위한 결과를 낳는다. 해양에서 미세 플라스틱은 저서생물이 서식하는 퇴적물을 오염시켜 서식 환경을 물리적으로 변화시키고, 부착생물의 정착을 방해한다. 또한, 미세 플라스틱 표면에는 중금속이나 잔류성유기오염물질(POPs)과 같은 유해 화학물질이 흡착되어 이동하는 매개체 역할을 하여, 오염물질이 생태계 내에서 예상치 못한 지역으로 확산되고 농축되는 것을 촉진한다. 이는 생물농축 현상을 가속화시켜, 먹이사슬 상위로 갈수록 유해 물질의 농도가 기하급수적으로 증가하는 결과를 초래한다.

궁극적으로 미세 플라스틱 오염은 생태계의 회복 탄력성을 약화시키는 요인으로 작용한다. 기존의 환경 스트레스 요인인 기후 변화나 해양 산성화 등과 결합될 경우, 그 영향은 상승적으로 작용하여 생태계가 충격으로부터 원래 상태로 돌아가는 능력을 크게 떨어뜨린다. 따라서 미세 플라스틱 문제는 단순한 오염 물질 제거를 넘어, 생태계 건강과 지속가능성을 위협하는 복합적인 환경 위기로 인식되고 있다.

미세 플라스틱은 크기가 5mm 미만인 플라스틱 입자로 정의된다. 인체는 주로 섭취, 흡입, 피부 접촉을 통해 미세 플라스틱에 노출된다.

섭취 경로는 가장 주요한 노출 경로이다. 해양 생물을 통해 먹이사슬을 타고 전이된 미세 플라스틱이 수산물을 통해 인체로 유입될 수 있다. 또한, 식수와 소금, 꿀, 맥주 등 다양한 식품과 음료에서 미세 플라스틱이 검출되고 있다. 플라스틱 용기나 포장재에서 용출되거나, 가공 과정 중 오염되어 식품에 혼입되는 경우도 있다.

흡입을 통한 노출도 중요한 경로이다. 실내외 대기 중에 부유하는 미세 플라스틱을 호흡기를 통해 흡입하게 된다. 실내 공기 중 미세 플라스틱의 주요 발생원으로는 합성섬유로 만들어진 카펫, 의류, 가구 등이 지목된다. 실외에서는 타이어 마모나 도로 표시 페인트에서 발생한 입자들이 대기 중으로 퍼져 흡입 노출을 유발한다.

피부 접촉 경로는 주로 코스메틱 제품이나 치약에 첨가된 1차 미세 플라스틱을 통한 직접적 노출이 있다. 그러나 피부 장벽을 통한 체내 흡수는 제한적일 것으로 추정되고 있다.

미세 플라스틱의 인체 내 잠재적 건강 위험은 아직 완전히 규명되지 않았으나, 여러 경로를 통해 체내에 유입된 미세 플라스틱이 다양한 생리적 영향을 미칠 수 있다는 우려가 제기되고 있다. 주요 우려사항은 미세 플라스틱 자체의 물리적 영향과 함께 흡착된 유해 화학물질의 복합적 효과에 초점이 맞춰져 있다.

미세 플라스틱은 호흡기나 소화기를 통해 체내로 들어와 물리적 자극을 유발할 수 있다. 특히 호흡기를 통해 유입된 나노미터 크기의 미세 플라스틱은 폐포까지 깊숙이 침투하여 염증 반응을 일으키거나 세포 손상을 초래할 가능성이 있다. 소화관에서는 미세 플라스틱 입자가 장 점막을 자극하거나 장내 미생물 군집의 균형을 변화시킬 수 있다는 연구 결과가 있다. 또한, 매우 작은 크기의 입자는 장벽을 투과하여 혈액이나 림프계를 순환하며 다른 장기로 이동할 수 있어, 간이나 신장 등에 영향을 미칠 수 있다는 가능성이 탐구되고 있다.

더 큰 위험은 미세 플라스틱이 환경 중의 잔류성유기오염물질, 중금속, 병원체 등을 표면에 흡착하여 운반체 역할을 할 수 있다는 점이다. 이러한 유해 물질들은 미세 플라스틱과 함께 생물체 내로 이동하여 농축될 수 있으며, 이는 단순한 플라스틱 입자의 영향보다 더 심각한 독성을 유발할 수 있다. 일부 연구는 미세 플라스틱 노출이 산화 스트레스를 증가시키고, 면역 체계에 영향을 미치며, 내분비 교란 물질을 유리시켜 생식 기능이나 발달에 악영향을 줄 수 있음을 시사한다. 그러나 현재까지의 연구는 주로 실험실 내 세포 수준이나 동물 모델을 통한 것이며, 실제 인구 집단에서의 장기적 건강 영향에 대한 역학적 증거는 아직 부족한 실정이다. 따라서 공중 보건 차원에서의 위험 평가와 지속적인 연구가 필요하다.

미세 플라스틱 연구의 첫 단계는 환경 매체로부터 시료를 채취하는 것이다. 채취 방법은 대상 환경(해양, 담수, 토양, 대기)과 목표 입자의 크기에 따라 크게 달라진다. 해양이나 호수와 같은 수생 환경에서는 일반적으로 망을 이용한 표층 채수가 널리 사용된다. 가장 일반적인 것은 망목 크기가 333마이크로미터(0.33mm)인 네우스톤 망으로, 이는 해양 미세 플라스틱 표준 채집 장비로 자리 잡았다. 더 작은 크기의 입자를 포집하기 위해 망목 크기가 20마이크로미터 정도인 더 촘촘한 망이나 여과 장치를 사용하기도 한다. 이러한 채집은 연구선이나 선박을 이용해 표층 수를 끌어당기거나, 특정 깊이에서 펌프를 이용해 물을 끌어올려 여과하는 방식으로 이루어진다.

토양과 퇴적물 시료의 채취는 주로 코어 샘플러나 스패출라(주걱)를 이용해 표층 또는 특정 깊이의 샘플을 채취하는 방식이다. 해변 퇴적물의 경우, 고조선이나 해안선을 따라 체계적으로 격자점을 설정하여 샘플을 채취한다. 담수 환경의 퇴적물은 호수나 강 바닥에서 그랩 샘플러를 사용하여 채취할 수 있다.

대기 중 미세 플라스틱의 채취는 상대적으로 새로운 분야이다. 공기 중 부유 입자를 포집하기 위해 고체량 공기 샘플러나 진공 펌프를 장착한 여과 장치가 사용된다. 이러한 장비는 일정 시간 동안 일정량의 공기를 빨아들여 필터에 입자를 포집하며, 실외 공기나 실내 공기 모두를 대상으로 할 수 있다. 모든 채취 과정에서 시료의 오염을 방지하기 위해 면 장갑 착용, 면 의복 사용, 시료 비닐 대신 유리 용기 사용 등의 엄격한 품질 관리 절차가 따라야 한다.

미세 플라스틱의 정량 및 정성 분석은 시료 내 입자의 존재 여부, 종류, 크기, 형태, 화학적 조성을 규명하는 과정이다. 분석은 일반적으로 채취된 시료를 전처리한 후, 현미경 관찰과 분광 분석을 조합하여 진행된다.

정성 분석은 미세 플라스틱의 고분자 종류를 식별하는 것이 핵심이다. 가장 널리 사용되는 방법은 푸리에 변환 적외선 분광법(FT-IR)과 라만 분광법이다. 이들 기법은 플라스틱 입자가 적외선 또는 레이저를 흡수하고 산란시키는 스펙트럼 패턴, 즉 '분자 지문'을 제공하여 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS) 등의 고분자를 구분한다. 특히 마이크로 FT-IR이나 라만 현미경을 이용하면 개별 입자를 직접 관찰하면서 동시에 화학적 조성을 분석할 수 있다. 열분해 기법을 가스 크로마토그래피(GC) 또는 질량 분석기(MS)와 결합하는 방법도 고분자 종류를 판별하는 데 활용된다.

정량 분석은 시료 내 미세 플라스틱의 개수와 질량을 측정하는 것을 목표로 한다. 입자의 개수와 크기 분포는 광학 현미경이나 전자 현미경(SEM)으로 계수하고 측정한다. 질량을 측정하기 위해서는 시료의 모든 플라스틱 성분을 추출한 후 무게를 재는 열중량 분석(TGA) 등의 방법이 사용된다. 분석 결과는 주로 단위 부피(예: 1m³의 해수) 또는 단위 질량(예: 1kg의 건조 토양) 당 입자 개수 또는 중량으로 보고된다. 최근에는 이미지 분석 소프트웨어와 인공지능을 접목하여 입자 계수와 형태 분류의 효율성과 정확성을 높이는 연구가 활발하다.

이러한 분석 방법은 표준화가 진행 중인 분야로, 시료 전처리 과정에서의 오염 방지, 매우 작은 나노 플라스틱의 분석 한계, 복잡한 환경 시료에서의 정확한 정량화 등이 해결해야 할 과제로 남아 있다.

국제 사회는 미세 플라스틱의 환경 유입을 제어하기 위해 다양한 규제와 정책을 마련하고 추진하고 있다. 주요 국제 기구와 국가들은 자발적 협약부터 법적 구속력을 갖는 규제까지 다양한 수단을 통해 문제에 대응하고 있다.

유엔 환경 계획은 해양 쓰레기와 미세 플라스틱 문제를 핵심 의제로 삼고 있으며, 특히 코스메틱에 의도적으로 첨가되는 미세 플라스틱(마이크로비드) 사용 금지를 촉구해 왔다. 이를 반영하여 미국, 캐나다, 영국, 대한민국 등 다수 국가에서는 마이크로비드가 함유된 린스 및 치약 등의 제조와 판매를 법적으로 금지하는 조치를 시행 중이다. 유럽 연합은 일회용 플라스틱 지침을 통해 특정 플라스틱 제품의 사용을 제한하고, 확장 생산자 책임 제도를 강화하여 미세 플라스틱 발생을 포괄적으로 관리하려는 정책을 펼치고 있다.

해양 환경 보호를 위한 국제 협약도 중요한 역할을 한다. 국제해사기구는 선박에서의 플라스틱 폐기물 배출을 금지하는 MARPOL 협약 부속서 V를 개정하여 시행 중이다. 또한, 국제표준화기구는 미세 플라스틱 측정 방법과 타이어 마모 등 특정 발생원에 대한 표준 개발에 착수하여 과학적 근거에 기반한 규제의 기반을 마련하고자 노력하고 있다. 이러한 국제적 규제 동향은 점차 화학 물질 관리와 순환 경제 전환 정책과 연계되어 보다 종합적인 접근법으로 발전하는 추세이다.

미세 플라스틱의 확산을 막고 환경에서 제거하기 위한 다양한 감축 기술이 연구 및 개발되고 있다. 이러한 기술은 크게 발생원에서의 배출 저감 기술과 이미 환경에 유출된 미세 플라스틱을 포집·제거하는 기술로 구분할 수 있다.

배출 저감 기술은 미세 플라스틱의 발생을 근본적으로 줄이는 것을 목표로 한다. 합성섬유 세탁 시 발생하는 미세 플라스틱을 잡아내는 세탁기용 필터의 보급이 대표적이다. 또한 코스메틱이나 세제 등에 의도적으로 첨가되는 1차 미세 플라스틱을 천연 재료로 대체하거나, 타이어 및 도로 표시 페인트의 마모를 줄이는 소재 개발 연구도 활발히 진행 중이다. 폐기물 관리 측면에서는 플라스틱 재활용률을 높이고 일회용품 사용을 줄이는 정책과 함께, 생분해성 플라스틱과 같은 친환경 소재의 개발도 중요한 감축 방안으로 꼽힌다.

환경 매체에서의 제거 기술은 주로 해양 및 담수 환경에 집중되어 있다. 하수처리장의 고도처리 공정을 강화하여 폐수에 포함된 미세 플라스틱을 걸러내는 것이 가장 효과적인 방법 중 하나이다. 또한 강이나 항구 등에 특수한 부유 장벽(부유 장벽)을 설치하여 유입을 차단하거나, 선박에 장착하여 표층을 이동하며 플라스틱을 수거하는 장치도 활용된다. 토양의 경우 생물정화 기술, 즉 특정 미생물이나 곰팡이를 이용하여 플라스틱을 분해하는 연구가 이루어지고 있으나, 아직 상용화 단계에는 이르지 못했다.

미세 플라스틱 문제를 해결하기 위한 정책 및 관리 방안은 크게 발생원 감축, 폐기물 관리 강화, 국제 협력 강화로 구분된다. 가장 근본적인 접근은 1차 미세 플라스틱의 생산과 사용을 줄이는 것이다. 이를 위해 많은 국가에서 코스메틱 제품에 의도적으로 첨가된 미세 플라스틱 비드를 금지하는 법안을 도입했다. 또한 합성섬유 의류 세탁 시 발생하는 미세 플라스틱을 포집하는 세탁기 필터 의무화 방안이나, 타이어 마모 저감 기술 개발 지원 등 다양한 산업별 규제와 인센티브 정책이 추진되고 있다.

폐기물 관리 시스템을 효율화하여 2차 미세 플라스틱의 생성을 방지하는 것도 중요하다. 재활용률을 제고하고 불법 투기를 근절하며, 매립지와 같은 환경으로의 플라스틱 유출을 최소화하는 포괄적인 관리 체계가 필요하다. 특히 하수 처리장은 하수와 강우 유출수에 포함된 미세 플라스틱을 포집하는 중요한 1차 방어선 역할을 한다. 따라서 고효율 여과 기술을 적용한 처리 시설의 개선과 보급이 정책적 지원 대상이 된다.

미세 플라스틱 문제는 국경을 초월하기 때문에 국제적 공조가 필수적이다. 유엔 환경 계획을 비롯한 국제기구들은 해양 플라스틱 쓰레기 감축을 위한 글로벌 협약 마련을 논의하고 있다. 국제海事 기구는 선박에서의 쓰레기 배출을 규제하는 MARPOL 협약을 통해 해양 오염 방지에 기여한다. 또한 각국은 모니터링 방법과 데이터 표준화, 연구 개발 협력 등을 통해 공동 대응 역량을 강화하고 있다.

궁극적인 관리 방안은 순환 경제 모델로의 전환에 있다. 일회용 플라스틱 사용을 근본적으로 줄이고, 제품 설계 단계부터 재사용과 재활용을 고려하며, 생분해성 대체 소재를 개발하는 종합적 전략이 요구된다. 이는 정부의 규제와 재정 지원, 산업계의 기술 혁신, 소비자의 인식 제고와 실천이 함께 이루어질 때 효과를 발휘할 수 있다.