주제: 미세플라스틱 흡착을 위한 식물성 친환경 천연 응집제 개발
최근 전 세계적으로 미세플라스틱 오염 문제가 심각한 환경적 이슈로 부상하고 있다. 특히 강, 호수, 바다 등의 수생태계에서 미세플라스틱이 수중 생태계뿐 아니라 인간의 건강에도 악영향을 끼칠 수 있다는 연구 결과들이 지속적으로 발표되고 있다. 그러나 현재의 미세플라스틱 제거 기술은 고비용이거나 화학적으로 합성된 물질을 사용해 2차 오염을 유발할 가능성이 있다. 이에 본 연구에서는 미세플라스틱 제거를 위한 친환경적이고 경제적인 식물성 천연 응집제를 개발하고자 한다.
기존 연구에서는 주로 합성 화학 응집제를 사용하여 미세플라스틱을 제거하려는 시도들이 있었다. 하지만 이러한 응집제는 환경에 잔류해 또 다른 환경오염 문제를 야기할 가능성이 있다. 또한 천연 응집제 사용 연구에서도 해조류에서 추출한 알긴산 등 일부 소재가 연구된 바 있으나, 육상 식물에서 얻은 자원을 이용한 연구는 거의 이루어지지 않았다. 따라서 본 연구는 육상 식물에서 얻기 쉬운 잎이나 줄기 성분을 이용해 천연 고분자 물질을 추출하고, 이를 활용하여 미세플라스틱을 효율적으로 제거할 수 있는 응집제 개발을 목표로 한다.
구체적인 연구 방법은 다음과 같다. 먼저 여러 식물(예: 바나나 껍질, 오크라, 알로에, 아욱 등)을 선정하여 물 또는 에탄올을 이용한 친환경적인 추출법을 통해 천연 고분자 성분을 확보한다. 그 다음, 확보된 천연 고분자 응집제의 미세플라스틱 흡착 효율을 측정하기 위한 실험을 진행한다. 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS) 등 대표적인 미세플라스틱을 일정 농도로 수용액에 분산시킨 후, 추출한 식물성 응집제를 투입하여 응집 및 침전 과정을 통해 흡착 효율성을 평가한다. 미세플라스틱 농도 변화는 현미경을 이용한 입자 계수 및 FT-IR 분석을 통해 정량적으로 평가한다.
연구의 기대효과는 다음과 같다. 첫째, 화학 합성물질이 아닌 친환경적이고 지속 가능한 소재를 활용함으로써 2차 환경오염을 최소화할 수 있다. 둘째, 버려지는 식물 폐기물을 자원화함으로써 경제적이고 실용적인 접근이 가능하다. 마지막으로, 수처리 기술과 관련하여 기존 방법 대비 우수한 경제성과 친환경성을 확보하여, 향후 미세플라스틱 오염 문제 해결을 위한 중요한 기술적 대안을 제시할 수 있을 것으로 기대된다.