도심 미세먼지 중 미세플라스틱의 정성 및 정량 분석
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2021
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최근 전세계적으로 급증하는 미세플라스틱 연구결과 중에, 북극·에베레스트산 등 플라스틱 사용과 무관한 지역에서도 미세플라스틱이 발견되었는데 이는 미세플라스틱 밀도가 낮고 가벼워 공기를 통해서도 쉽게 이동되는 것을 알 수 있다. 이에 특히 대도시 내에 생활하는 시민들은 호흡하는 공기 중에 미세먼지와 함께 미세플라스틱이 어느 정도 존재하는가에 대한 관심이 매우 크다. 최근 국내 공기 중 미세플라스틱에 대한 연구는 2020년 서울시보건환경연구원 등에서 실내외 공기 및 강우 시료에 대해서 20 μm 이상 크기에 대해서 검출결과를 발표하기도 하였다.
본 연구에서는 한국표준과학연구원 미세먼지 CRM 개발 시료(수도권 도심 속에서 샘플링한 평균 10μm 크기의 미세먼지 시료)를 이용하여 공기 중 미세플라스틱 시험법 개발을 위해서, 분광법(μ-FT-IR, Raman) 및 열분해질량분석법(TED-GC-MS)을 활용한 미세플라스틱 정성/정량분석법을 개발하였다. 도심에서 샘플링된 미세먼지 시료의 특성상, 탄소성 에어로졸로 알려진 탄소성분(유기탄소 또는 원소탄소)등 다양한 유/무기 물질들이 혼합되어 있음에 따라, 미세플라스틱을 덮고 있는 유/무기막 제거를 위한 별도의 물리 및 화학적인 시료전처리 과정이 필요함을 확인하였으며, 시료 전처리 방법에 따라서 분광법 간에서도 결과 차이를 존재함을 확인하였다. 본 시험방법에서 측정 입자 크기를 결정할 여과 필터는 17 μm 입경의 Si 재질 filter를 사용하였으며, 여과된 시료에 대해서는 대표적인 미세플라스틱 시험방법으로 사용되는 μ-FT-IR, Raman과 TED-GC-MS를 사용하여 시험결과를 비교하였다. 본 분석에 적합한 시료량은 분광법으로는 0.1 g, TED-GC-MS 방법의 경우에는 0.5 g 이상이 1회 분석에 적정한 시료량으로 확인되었다. 이후 추가적인 시료간 균질성/안정성 평가를 통해서 최종적으로는 시판될 KRISS Urban PM CRM 중에 함유된 미세플라스틱의 정성/정량분석 결과를 제공하고자 한다.
한국분석과학연구소는 이외에도 도심 대기 중 강우시료에 대해서는 서울시 도심내 건물 옥상에 마련된 강수 샘플링설비를 통해서 강우 시 이벤트 별로 샘플링하여 미세플라스틱에 대해서 분광법(μ-FT-IR, Raman) 및 TED-GC-MS로 분석진행 중으로, 진행 결과/방향에 대해서 공유하고자 하며, 다양한 환경매질에서 미세플라스틱 정성/정량분석방법을 개발 및 모니터링을 진행할 예정이다.
현재 미세플라스틱 관련 수질분야의 연구논문 대비 시민들이 생활하는 실내 및 실외 대기환경분야 미세플라스틱 연구결과는 아직 부족하므로, 시험방법 개발 및 실태파악을 위한 관련 연구자들의 지속적인 관심과 연구가 필요한 상황이다.
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