플라스틱은 수백 년 동안 분해되지 않기 때문에 재활용이 가능한 가장 단단한 소재 중 하나다. 하지만 그 같은 속성 때문에 전 세계 바다와 호수에서 볼 수 있는 오염원이기도 하다. 미세플라스틱이 세계적인 문제로 부상하면서 바다와 호수를 오염시키지 않고 미세플라스틱을 분해할 수 있는 방안에 대한 연구가 세계 각지에서 진행 중이다.

미세플라스틱은 다양한 출처를 가지고 있다. 즉, 분해하기 어려운 합성용품, 개인 위생용품, 플라스틱 소재 등에서 떨어져 나온 플라스틱 조각을 일컫는다. 미세플라스틱 조각은 매우 작은 미세플라스틱으로 클렌저나 치약 같은 위생 용품의 성분인 폴리에틸렌 플라스틱으로도 만들어진다.

해역으로 흘러간 미세플라스틱은 먹이로 착각한 해양 생명체가 섭취할 수 있다. 그리고 사람은 미세플라스틱을 먹은 해양 생명체를 섭취하거나 수돗물을 마시거나 하는 방식으로 영향을 받게 된다. 그 결과 체내에 독성 화학물질이 축적되고 잠재적으로 혈류로 들어갈 수 있다. 이처럼 미세플라스틱은 세계 환경 문제가 되고 인간에게 잠재적인 위협이 된다.

영국에서 실시된 이전 연구를 통해, 맨체스터 인근의 테임 강에서 미세플라스틱 오염 농도가 최고치인 것이 확인했지만 아직 공공연하게 드러나지 않았다. 영국 연구팀은 맨체스터 지역의 강 10곳의 침전물을 분석한 결과, 거의 대부분 강이 미세플라스틱에 오염된 것을 확인할 수 있었다. 최악의 결과는 테임 강에서 확인했다. 테임 강은 ㎡당 50만 개 이상의 미세플라스틱 입자로 오염돼 있었다. 이는 전 세계에서 보고된 수치 이상으로 최악의 상황이었다.

미세플라스틱은 육안으로 확인하기 어려워 수질 오염 상황을 최악으로 만들고 있다. 따라서 효율적이며 비용 대비 효과적이고 해양 동식물에 안전한 방식으로 이 오염원을 해결할 수 있는 새로운 기술이 필요한 것이다.

호주 아델레이드대학 연구팀은 살아있는 유기체에 해를 입히지 않고 미세플라스틱을 제거할 새로운 방법으로 미세한 코일 형태의 탄소 성분의 자석을 개발했다. 선임저자인 왕 샤오빈 교수는 "연구팀이 개발한 탄소 나노 스프링이 미세플라스틱을 해양 생태계와 인간에게 해를 가하지 않는 화합물로 분해할 수 있는 속성을 가지고 있다"고 설명했다.

연구팀은 미세플라스틱을 분해하기 위해 활성산소라는 단기 화학물질을 생성해야 했다. 활성산소는 연쇄반응을 촉진해 미세플라스틱을 구성하고 있는 분자를 작고 무해한 분자로 분해할 수 있다. 그러나 활성산소를 만들기 위해서는 인체에 유해한 철과 같은 금속을 사용하기 때문에 바다와 호수에 사용하기에는 적합하지 않다.

연구팀은 미생물과 인간에게 해를 가하지 않는 친환경 해결책을 찾아야 했다. 그리고 미세플라스틱을 거르지 못하는 수처리시설에서 실험을 진행했다. 그 결과 질소를 포함한 탄소 나노튜브가 활성산소 생성을 촉진한다는 것을 확인했다.

스프링 형태의 탄소 나노튜브는 촉매제로 기능하며 8시간 이내에 다량의 미세플라스틱을 제거할 수 있었다. 연구팀은 이 예비 테스트 결과만으로 나노튜브가 미세플라스틱이 들어있는 물을 깨끗하게 처리할 수 있다는 것을 확인했다.

연구팀은 자성의 나노튜브가 실제 폐수에서 미세플라스틱을 쉽게 수거해 미생물과 인간에게 안전하다고 주장했다. 그리고 가까운 미래에, 수처리시설에서 이 나노물질을 사용해 미세플라스틱이 환경에 유입되는 것을 막기를 바란다고 덧붙였다.

연구팀은 미세 코일 생산 시 발생하는 부산물도 미생물의 에너지원으로 활용할 수 있다고 주장했다. 다시 말해, 안전하고 비용 대비 효율적인 방식으로 환경 문제를 해결할 수 있다는 의미다.

한편, 연구팀은 세계 여러 해역에서 이 기술을 추가로 연구할 계획이라고 밝혔다.