플라스틱 바다 속, 과학은 해답이 될 수 있을까?
전 세계 바다에 매년 1,100만 톤 이상의 플라스틱 쓰레기가 유입되고 있습니다.
이로 인해 해양 생물은 물론, 인간의 생존까지 위협받고 있는 상황입니다.
이 쓰레기들은 해류를 따라 오랜 시간 떠다니며,
결국 미세플라스틱으로 분해돼 해양 먹이사슬에 침투하고 있습니다.
이처럼 심각한 해양 오염 문제를 해결하기 위해 과학자들과 연구 기관은
다양한 기술을 개발해 왔으며, 현재 실질적인 성과도 나타나고 있습니다.
이번 글에서는 해양 쓰레기 문제를 해결하기 위한 과학 기술의 접근 방식과
현실적 가능성에 대해 집중적으로 살펴보겠습니다.
해류를 따라 쓰레기를 수거하는 '오션 클린업' 기술
해류를 따라 움직이는 플라스틱 쓰레기를 효율적으로 수거하기 위해
‘오션 클린업’이라는 프로젝트가 시작됐습니다. 이 시스템은
거대한 U자형 구조물을 해상에 띄워 쓰레기를 자연스럽게 모으는 방식입니다.
엔진 없이 해류의 흐름만으로 작동하기 때문에 친환경적이며,
수천 킬로미터에 이르는 해상 쓰레기 지대에도 효과적으로 적용될 수 있습니다.
2021년 이후 시범 운영을 거쳐 일부 태평양 해역에서 실제 수거 작업이 진행 중입니다.
인공지능 드론과 위성 이미지로 쓰레기 추적
쓰레기 위치를 정확히 파악하는 일은 수거보다도 더 중요할 수 있습니다.
최근에는 AI 알고리즘을 탑재한 드론이 바다 위를 비행하며
쓰레기 분포를 실시간으로 파악하고, 그 데이터를 위성 시스템과 연계해
광범위한 해역의 쓰레기 이동 경로를 추적할 수 있게 되었습니다.
이 기술은 해양 환경의 변화도 함께 관측할 수 있어,
장기적 해양 보호 전략 수립에도 큰 도움이 됩니다.
생분해성 플라스틱 개발, 근본적 해결책
플라스틱 쓰레기를 줄이는 가장 근본적인 방법은
플라스틱 사용 자체를 줄이는 것입니다.
이에 따라 식물성 재료를 기반으로 한 생분해성 소재가 주목받고 있습니다.
특히 옥수수 전분, 해조류, 키틴(갑각류 껍질 성분) 등을 원료로 한
소재 개발이 활발히 진행되고 있으며, 이들은 해양 환경에서도
짧은 시간 내에 자연 분해되어 해양 생물에 피해를 주지 않습니다.
현재는 식품 포장재, 일회용기, 빨대 등에 제한적으로 사용되고 있으며,
향후 대량 생산을 위한 기술도 지속 개발 중입니다.
미세플라스틱을 먹는 박테리아, 생물학적 접근
플라스틱을 자연적으로 분해할 수 있는 박테리아가
자연과 실험실 모두에서 발견되고 있습니다.
대표적으로 ‘Ideonella sakaiensis’는 PET를 분해하는 효소를
생성할 수 있는 능력을 지니고 있어, 실험실 환경에서
플라스틱을 에너지원으로 사용하며 생존할 수 있습니다.
이러한 박테리아를 활용한 미세플라스틱 정화 기술은
아직 초기 연구 단계이지만, 생물학적 분해 기술로서
장기적으로 매우 큰 가능성을 보여주고 있습니다.
정화 로봇과 자동 수거선, 기계공학의 진화
항만, 강어귀, 해양 쓰레기 밀집 지역에서는
자동화 로봇과 무인 수거선이 활용되고 있습니다.
‘워터봇’이라 불리는 이 청소 로봇은
지속적으로 해수면을 떠다니며 쓰레기를 수거하고,
자율 항해 기능이 탑재된 태양광 보트는
인력이 부족한 해역에서도 24시간 가동이 가능합니다.
이러한 기계들은 특히 접근이 어려운 지역에서
효율적인 쓰레기 수거를 가능하게 해 줍니다.
해양 쓰레기 대응 기술 비교
다양한 기술들을 한눈에 비교하면 다음과 같습니다.
| 기술 | 분류 방식 | 활용 예시 | 적용 단계 |
| 물리적 수거 기술 | 해류 이용 및 자동화 장비 | 오션 클린업, 워터봇 | 실험/시범 운영 중 |
| 정보 추적 기술 | AI 기반 영상 및 위성 분석 | AI 드론, 위성 감시 | 상용화 초기 |
| 대체 소재 기술 | 생분해성 소재로 플라스틱 대체 | 옥수수 전분 플라스틱 등 | 일부 상용화 |
| 생물학적 처리 기술 | 박테리아에 의한 분해 효소 활용 | Ideonella 박테리아 | 연구 진행 중 |
쓰레기 제거 그 이후, 정책과 사회적 변화도 필수
과학 기술이 아무리 발전해도, 쓰레기의 발생량이 줄지 않는다면
문제 해결은 요원할 수밖에 없습니다.
따라서 법적 규제, 생산자 책임 제도 확대,
소비자 교육 및 행동 변화가 함께 따라야만
기술의 효과가 극대화될 수 있습니다.
또한 국제적 협력을 통해 국가 간 쓰레기 유입 방지를 위한
공동 노력도 중요한 과제로 떠오르고 있습니다.
우리 모두의 역할, 과학은 도구일 뿐이다
해양 쓰레기 문제는 단지 기술 개발로만 해결될 수 없습니다.
기술은 매우 강력한 수단이지만,
그 효과를 결정짓는 것은 사람의 의지입니다.
일회용품 사용 줄이기, 재활용 생활화, 기업의 지속가능성 경영 등
모든 구성원이 함께 움직여야 진정한 변화가 이루어질 수 있습니다.
과학은 이 길을 열어주는 열쇠일 뿐,
문을 여는 것은 결국 우리 모두의 책임입니다.