풍화된 플라스틱의 노출, 거동, 위해성 국내 IP 문철환 서론 행성경계라는 개념(planetary boundary concept)은 지구환경오염으로부터 인간이 안전하게 생활할 수 있는 공간으로 정의된다[2]. 행성경계 개념에서 지구환경오염을 유발하는 원인으로 기후변화, 생물다양성, 새로운 화학물질의 배출 등을 포함하고 있다. 최근 새로운 환경오염으로 부각되고 있는 플라스틱 오염은 새로운 화학물질 배출의 범주에서 행성경계를 위협하고 있는 요소로 인식되고 있다. 플라스틱은 행성경계의 위협을 판단하는 3가지(노출, 비가역적 영향, 위 해성) 중 이미 2가지(노출, 비가역적 영향)를 만족하고 있으며, 나머지 기준마저 만족하면 행 성경계의 위협이 된다. 플라스틱이 환경으로 유입되면 풍화(weathering) 과정을 거치면서 특성이 변한다. 풍화는 물 리적, 화학적, 생물학적 작용으로 발생하지만, 일반적으로 기계적 분해와 파편화 (fragmentation)를 의미한다. 풍화 과정을 거치면서 미세플라스틱(microplastic; MP)과 나노 플라스틱(nanoplastic; NP)이 생성되고, 플라스틱 제조 시 첨가된 화학물질이 용출되어 환경으 로 배출된다. 따라서 플라스틱이 행성경계의 위협이 되는지 여부는 풍화와 깊은 관계가 있다고 할 수 있다. 플라스틱의 행성경계 위협 판단 기준을 만족하지 않은 나머지 1개는 그동안 평가가 어려웠지 만 최근에 이루어진 연구 결과를 통해 이를 평가할 수 있게 되었다. 본 보고서에서는 풍화된 플라스틱이 행성경계의 위협이 되는지를 생태계의 플라스틱의 생태계 노출, 플라스틱의 거동, 그리고 플라스틱의 위해성 관점에서 살펴보고, 플라스틱이 행성경계의 위협이 되는지 결론 내 리고자 한다. 04 풍화가 플라스틱의 해양생태계 노출에 미치는 영향 플라스틱이 환경으로 배출되면 생태계는 이들 물질에 노출된다. 2010년부터 매년 2.5억 톤 의 플라스틱이 전 세계 해양으로 배출되고 있고, 이 수치는 2040년에 여러 노력에도 불구하고 7.1억 톤까지 증가할 것으로 예상된다[3]. 플라스틱은 환경에 장시간 잔류하기 때문에 생태계 에 노출되는 시간도 길다. 이들이 물리적, 화학적, 생물학적 풍화를 통해 어떻게 생태계에 영향 을 미치는지에 대해 아래에서 자세히 살펴보고자 한다. 1) 비생물학적 풍화 물리적, 화학적 풍화를 유발하는 대표적인 원인은 햇빛에 의한 광산화이다. 대부분의 폴리머 물질들이 광산화를 겪으면 카르보닐기와 같은 극성의 기능기가 형성되므로 소수성이 감소한다. 또한 플라스틱 내 화학물질 결합 사슬이 끊어지고, 다른 물질과의 가교결합을 형성하기도 하며, 첨가제가 용출되면서 기계적 특성이 변화된다. 이로 인해 polyethylene(PE)의 경우 광산화에 의해 투명도가 증가하기도 한다. 또한 광산화는 플라스틱의 균열을 유발하여 더 작은 MP 또는 NP 입자의 발생을 증가시킨다. 2) 생물학적 풍화 비생물학적 및 생물학적 풍화는 일반적으로 동시에 발생한다. 생물학적 풍화는 플라스틱 표 면의 바이오필름 형성, 세균에 의한 분해, 해양 생물에 의한 섭취를 포함한다. 환경으로 배출된 플라스틱 표면에는 유기 및 무기물질이 부착되고(이를 eco-corona라고 한다[4]) 그 후에 미 생물에 의한 바이오필름이 형성된다. 플라스틱 표면의 바이오필름은 시간과 공간에 따라 그리 고 플라스틱의 물리적 및 화학적 특성에 따라서도 다양하게 나타난다. 바이오필름의 미생물들 은 점착성의 세포외물질을 분비하여 플라스틱과 미생물 군집간의 연결을 더 안정적으로 형성한 다. 이 과정에서 플라스틱의 모양과 크기, 밀도의 변화가 발생한다. 또한 플라스틱 표면의 바이 오필름은 플라스틱이 다른 물질과 함께 군집을 형성(heteroaggregate)할 때도 중요한 역할을 한다. 플라스틱의 풍화로 조대 플라스틱이 작은 입자로 파쇄 되면 수중 생물들이 섭취하는 먹이와 크기와 모양이 비슷해지기 때문에 수중 생물에 의한 섭취가 증가한다. 해양 무척추 동물들이