최근 플래스틱에 따른 해양오염 문제가 심각한 것으로 파악된다.
GESAMP, UNESCO-IOC, UNEP 등 국제기관들은 2010년 이후 해양 및 환경에 관한 국제회의를 개최하며 적극 대응하고 있다.
이밖에 폐기물 관리 등 해양오염 이외 분야도 관심을 나타내며 2014년, 2016년 아시아·태평양 3R 추진 포럼 등에서 마이크로 플래스틱에 관한 주제를 다루었고, 2015년 독일 G7정상회담, 2016년 5월 일본 G7 정상회담 및 환경장관회의도 해양 플래스틱 오염을 의제로 채택했다.
2016년 6월에는 UN 본부가 「플래스틱 및 마이크로 플래스틱 해양 쓰레기」 주제로 제17회 「해양 및 해양법에 관한 UN 총회 비공식 협의 프로세스(ICP)」 회의를 개최하기도 했다.
세계 54개국 대표, 12개 국제기관, 8개 국제 NGO(비영리기관), 연구자 약 30명이 참가해 해양 플래스틱 오염을 기후변화, 해양 산성화, 생물 다양화와 함께 가장 중요한 세계 환경문제로 정의하고 대책을 논의했다.
그동안 국제회의에서 해양 폐기물과 관련된 논의가 진행된 적은 있었으나 플래스틱을 주제로 다룬 것은 처음이어서 국제사회가 문제의 심각성을 제대로 인지하고 있는 것으로 파악되고 있다.
세정용, 사용규제 강화에 2017년 이후 전면차단
해양오염의 주범으로 지목되는 마이크로비드는 주로 화장품 등에 투입되고 있다.
크기 5mm 이하의 고체 플래스틱 알갱이로 주로 피부각질 제거와 세정 효과를 높이기 위해 세안제, 스크럽제 등 세정용 화장품 뿐만 아니라 치석제거 치약 등에도 투입하고 있다.
세안제, 스크럽제에는 PE(Polyethylene)계 마이크로비드가 주로 투입되고 있으며 파우더, 섀도우 등 색조 화장품에는 PMMA(Polymethyl Methacrylate), PA(Polyamide)계가 채용되고 있는 것으로 알려졌다.
하지만, 하천이나 바다로 흘러가 플랑크톤, 물고기 등 해양생물의 먹이가 돼 어류의 성장 및 번식장애를 유발하며 먹이사슬을 통해 인간에게 유입될 가능성이 높아 사용금지 규제가 강화되고 있다.
식품의약품안전처는 미세 플래스틱인 마이크로비드 사용을 금지하는 내용을 담은 「화장품 안전기준 등에 관한 규정」 개정안을 고시하고 2017년 7월부터 시행한다.
이에 따라 앞으로 마이크로비드를 화장품 원료로 사용할 수 없으며 2018년 7월1일 이후에는 이미 제조했거나 수입한 화장품도 판매할 수 없다.
사용금지 움직임은 세계적으로도 확산되고 있다.
미국은 마이크로비드 사용을 2017년 7월부터 금지하며, 프랑스도 마이크로비드를 함유한 화장품을 2018년부터 판매·금지할 방침인 것으로 알려졌다. 유럽·일본도 사용금지를 검토하고 있다.
국내에서는 화장품 규제 외에 의약외품 품목허가·신고·심사 규정 일부 개정안을 2017년 5월19일 고시하고 시행함에 따라 치약, 치아미백제, 구중 청량제 원료로도 사용할 수 없게 됐다.
그러나 세정용 화장품에는 마이크로비드 사용이 줄어들어도 색조화장품에는 투입이 계속될 것으로 예상된다.
시장 관계자는 “하천이나 바다로 흘러가는 마이크로비드는 세정용이 대부분”이라며 “색조 화장품은 하천이나 바다로 흘러가지 않아 북미, 유럽 등에서도 규제하지 않을 예정”이라고 밝혔다.
이어 “색조용 화장품에 투입되는 마이크로비드를 규제하면 화장품 생산이 불가능할 것”이라고 덧붙였다.
세정용 마이크로비드는 소금, 설탕, 실리카, 천연 왁스계, PLA(Polylactic Acid) 등이 PE계 대체소재로 부상하고 있으며 천연 왁스계가 투입될 가능성이 가장 높은 것으로 파악되고 있다.
시장 관계자는 “소금, 설탕 등 천연소재는 무정형으로 화장품에 투입하면 피부에 손상을 입힐 위험이 있어 균일한 구형으로 제조할 수 있는 천연 왁스계 비드를 선호하고 있다”고 밝혔다.
천연 왁스계 비드는 기존 PE계에 비해 가격이 3-5배 높은 것으로 파악되고 있으나 화장품 생산기업들은 투입량이 1% 미만에 불과해 제조코스트에 미치는 영향이 미미함에 따라 대체가 가속화될 것으로 예상하고 있다.
선진뷰티사이언스는 일본산이 장악하고 있는 PE계 마이크로비드에 이어 천연 왁스계도 개발함으로써 글로벌 시장영역을 확대하고 있다.
국내시장에서도 Negami 등 일본산이 장악하고 있는 가운데 선진뷰티사이언스가 공급을 확대하고 있다.
코오롱인더스트리는 2004년 마이크로비드를 개발해 상업화했으나 2017년 2월 에이씨티에게 매각했으며 에이씨티는 자회사인 에이에스피가 마이크로비드 사업을 운영하고 있다.
하지만, 대부분 PMMA계 중심으로 생산해 디스플레이용에 주로 투입함에 따라 화장품용 공급은 미미한 것으로 파악되고 있다.
디스플레이용은 2-20um 직경의 사이즈로 높은 가교도 및 일정한 입자 분포도를 바탕으로 디스플레이 패널 내부 간격형성을 일정하게 유지하기 위해 Spacer나 안티슬립제 등 다양한 분야에 채용되고 있다.
국제사회, 예방대책 마련 “총력”
UN 본부는 ICP를 통해 해양 플래스틱 오염에 대한 각국의 대응 방안을 소개하고 있다.
기본적인 대책은 철저한 폐기물 관리와 Reduction, Reuse, Recycle 등 3R을 촉진하는 것으로 순환형 사회 및 순환 경제 실현을 위해 의식계몽, 폐플래스틱 재사용과 리사이클 촉진, 디자인 업그레이드, 종이 및 나무 등 바이오매스 소재 이용 촉진, 생분해성 및 바이오매스 베이스 플래스틱 개발과 보급, 해양청소 활성화와 환경 계몽활동 등을 추진하고 있다.
마이크로 플래스틱과 부수 화학물질이 생물에 미치는 영향은 규명되지 않은 점이 많기 때문에 지속적인 R&D(연구개발)가 요구되고 있으나 국제적으로는 예방 차원의 대책이 주류를 이루고 있다.
일부에서는 대책을 마련하지 않으면 앞으로 20년 사이 바다에 유입되는 플래스틱 누적량이 10배 가량 폭증해 2050년에는 물고기보다 플래스틱 양이 더욱 많아질 것이라는 주장도 제기하고 있다.
마이크로 플래스틱은 바다에 유입된 후 해안에서 자외선 및 파도 영향으로 더욱 잘게 부서져 오염을 심화시키기 때문에 해안 청소가 발생원을 제거하는데 유효한 것으로 파악되고 있다.
그러나 이미 작아져 모래에 섞인 마이크로 플래스틱을 제거하는 것은 불가능하고 바다에 흘러들어간 경우에는 V자형 대형 부표를 띄워 파도와 바람의 힘으로 떠있는 플래스틱을 회수하는 활동이 이루어지고 있으나 부표를 사용하는 방법은 비교적 큰 플래스틱을 회수하는데 효율적이어서 마이크로 플래스틱 자체를 제거하는 것은 불가능한 것으로 파악되고 있다.
무리하게 마이크로 플래스틱을 제거하려고 하면 주변의 동물 플랑크톤 및 물고기 알 등을 훼손할 가능성이 높아 생태계에 악영향을 미칠 수 있다.
이에 따라 마이크로 플래스틱은 바다에 유입되면 제거하는 것이 어려워 국제적으로 플래스틱 유입량을 줄이는 예방적인 대책이 주류를 이루고 있는 것으로 판단된다.
이에 따라 세계 각국은 마이크로 플래스틱 발생을 줄이기 위한 활동을 본격화하고 있다.
미국에서는 2015년 11월 마이크로 비드 화장품에 대한 배합을 금지하는 연방법이 통과됐으며, 석유 베이스 일회용 플래스틱 감소와 온난화 방지 관점에서의 대책이 강구되고 있다.
플래스틱 연간 생산량 3억톤에 세계 석유 산출량의 8%가 소비되고 있어 일회용 사용을 줄이는 것이 온난화 대책에 유효한 것으로 파악되기 때문이다.
미국은 2014년 3월 샌프란시스코에서 PET(Polyethylene Terephthalate) 병 음료수 판매를 금지하는 법안, 8월 캘리포니아에서 비닐봉지 사용 금지법을 제정한 이후 2016년 5월 뉴욕에서도 비닐봉지 유료화 법안을 통과시키며 온난화 방지 대책을 확대하고 있다.
EU(유럽연합)도 2014년 11월 회원국에 비닐봉투 사용 감축 방안 책정을 의무화하고 비닐봉지 소비량을 2025년까지 1인당 연간 40매로 줄이는 것을 목표로 하고 있다.
2016년 9월에는 프랑스에서 플래스틱 용기에 음식을 제공하는 것을 금지하는 법안이 통과돼 2020년부터 식당에서도 플래스틱을 사용할 수 없게 될 예정이다.
선진국 뿐만 아니라 개발도상국에서도 일회용 플래스틱 사용을 줄이는 움직임이 확산되고 있다.
인도네시아는 슈퍼마켓의 비닐봉투를 유료화했으며 2018년부터 발리에서도 비닐봉투의 사용을 금지할 방침이다.
중국에서도 비닐봉투 사용이 금지된 지역이 있는 것으로 파악되고 있다.
일본, 폐기물 처리에 주목…
일본은 마이크로 플래스틱 저감 분야에서는 다소 뒤처졌으나 폐기물 수집 및 리사이클 분야에서 앞서나가고 있다.
일부 지방자치단체는 폐플래스틱을 쓰레기를 가연 쓰레기와 함께 소각 처리하는 곳이 있는 것으로 파악된다.
그러나 ICP는 순환형 사회를 실현하기 위해 폐플래스틱의 단순 소각은 물론 소각 발전을 논의 대상에 포함시키지 않고 있다.
석유 베이스 플래스틱을 소각하면 온실가스를 방출하고 특히 온실가스 실질 배출량 제로를 목표로 하는 파리협정의 목표에도 부합하지 않기 때문이다.
이산화탄소(CO2)는 1차 생산자에 흡수돼 생물에 고정되는 부분이 있을 수 있으나 생물 사해가 지각에서 숙성작용을 거쳐 다시 석유가 되기까지는 수백만년에서 수천만년이 걸리기 때문에 플래스틱을 소각한 시점에서 탄소 순환이 끊어지게 된다.
쓰레기 소각을 통해 다이옥신 등 유해화학물질이 발생하는 사례도 있기 때문에 고온에서 쓰레기를 연소시켜 발생 유해물질을 제거하는 트랩을 여러개 설치할 거대 소각로 건설이 요구된다.
그러나 고성능 소각로 건설에는 거액의 비용이 투입되는 것으로 지적된다. 인구 수십만명 수준인 도시에 소각로를 건설하기 위해서는 1000억원 가량이 필요하지만 수명이 30년 정도에 불과한 것으로 파악되고 있다.
또 소각로를 철거한 후에도 중금속 등 유해화학물질이 고농도로 축적돼 있어 폐로로 전환하기 위한 비용도 막대한 것으로 파악된다.
소각로는 고에너지를 집중시키는 방식에서 저에너지 분산형 시스템으로 전환하는 동시에 플래스틱 폐기물 대책, 해양 플래스틱 오염 대책을 규정할 필요성이 제기된다.
우선적으로 일회용 플래스틱 사용을 줄이고 재사용 및 재사용하지 않는 것은 재활용하는 것이 국제적인 흐름이다.
플래스틱 쓰레기 소각량을 0%로 줄이기 위해 생산, 포장, 유통, 폐기 시스템을 재전비하는 등 정부 차원의 시스템 구축이 요구되고 있다.
대체소재 전환으로 오염 방지
플래스틱은 해양오염 등을 방지하기 위해 대체소재 개발이 요구되고 있다. 특히, 종이 및 나무 등 바이오매스 소재를 이용하는 것은 파리협정 취지에도 부합해 주목된다.
종이 및 나무 소재는 바다에 유입돼도 분해되거나 유해한 화학물질을 흡착하는 기능을 수행할 수 있어 해양 플래스틱 오염을 방지하는데 매우 중요한 것으로 평가되고 있다.
이에 따라 CNF(Cellulose Nano Fiber) 등 종이 및 나무를 고도 이용하는 기술 개발도 요구되고 있다.
방수성은 플래스틱의 중요한 특성 가운데 하나로 분자 레벨의 소수성을 통해 얻을 수 있으나 폐기물이 수역에 방출되면 잔류성유기오염물질(POPs)을 흡착해 생태계에 운반하는 문제점이 존재 CNF와 같이 분자를 밀접하게 나열해 예방하는 패러다임의 전환이 필요한 것으로 파악된다.
CNF는 플래스틱에 비해 방수성 및 유연성이 떨어지기 때문에 방수성 및 유연성을 향상시키는 기술혁신이 요구되며 용도에 따라 방수성을 조절하는 것도 유효한 대책으로 평가되고 있다.
반면, 생분해성 플래스틱은 UN 환경계획이 2015년 12월 해양 플래스틱 오염을 해결하기 위한 유일의 해결책이될 수 없다고 발표함에 따라 대체소재로서 입지가 좋아지고 있다.
UN 환경계획은 분해를 담당하는 미생물이 토양에 많이 존재하며 해양에서는 밀도가 낮아 분해에 오랜시간이 걸리기 때문에 생분해성 플래스틱에 대한 평가를 하향조정한 것으로 파악된다.
3R의 의식 저하를 초래할 수 있다는 것도 생분해성 플래스틱의 입지를 축소시키고 있다.
다만, 생분해성 플래스틱은 그대로 폐기하지 말고 폐쇄적인 환경에서 분해하면 효과가 있을 것으로 판단된다.
식품 포장 플래스틱을 생분해성 플래스틱으로 전환하고 음식 찌꺼지와 바이오매스 베이스 플래스틱을 퇴비화해 순환시키는 것도 유효하며, 코스트 절감과 폐기물 처리를 고려한 생분해성 포장·유통 시스템을 구축하는 것이 중요한 것으로 파악된다.
플래스틱의 재이용과 리사이클을 촉진하기 위해서는 복수의 폴리머를 합친 것보다 단일 폴리머로 제작하는 공정이 요구되고 있다.
특히, 석유 기반의 일반적인 플래스틱과 생분해성을 혼합하면 석유 기반 플래스틱에 비해 해양오염에 더욱 악영향을 미치는 것으로 나타나고 있다.
생분해성 플래스틱만 바다에서 분해돼 석유 베이스 플래스틱이 마이크로 플래스틱으로 남겨지기 때문이다.
정부 차원의 노력 “필수”…
마이크로 플래스틱에 따른 오염을 저감하기 위해서는 정부 및 관련기업의 참여가 필수적인 것으로 파악된다.
ICP도 해양 플래스틱 오염을 해결하기 위해서는 행정기관을 비롯해 관련기업, NGO의 협동이 필수적이라고 강조하고 있다.
행정기관 및 생산·유통 관련기업들은 폐기물 관리, 과잉포장 억제, 식품포장에 대한 생분해성 플래스틱 응용, 바이오매스 베이스 소재를 이용한 개발 및 보급 등의 노력이 요구된다.
아울러 정부는 석유 베이스 플래스틱을 대체할 수 있는 바이오매스 소재와 이용법 개발, 생분해성 플래스틱의 저코스트화, 저코스트 리사이클 방법 개발 등과 함께 플래스틱 폐기물 발생을 최대한 줄이는 생산·폐기·물류 시스템 구축 및 폐기물 관리의 청사진 제작 등을 지원해야 할 것으로 판단되고 있다.<이하나·허웅 기자>
