미세플라스틱 연구의 중심축이 최근 10년 사이 ‘오염 존재·분포 확인’에서 ‘인체 건강 영향 규명과 저감·처리 해법’으로 옮겨간 것으로 조사됐다.
특히 나노플라스틱이 생태계와 인체에 대한 새로운 핵심 위협으로 급부상한 것으로 나타났다.
KISTI는 이 같은 내용을 담은 ‘데이터 인사이트 제59호, 미세플라스틱에서 나노플라스틱으로’를 19일 공개했다.
미세플라스틱은 크기 5mm 이하이며, 최근에는 이보다 수천 배 더 작은 1μm 이하 나노플라스틱이 새로운 문제로 부상하고 있다.
나노플라스틱은 바이러스나 단백질 분자만큼 작아 세포막을 직접 통과할 수 있어 인체에 훨씬 더 치명적이다.
이번 보고서는 최근 10년간 학술논문 데이터를 토대로 미세플라스틱 분야의 지식 구조, 진화 과정, 지적 토대, 지식 공백을 다각도로 분석했다.
이를 위해 다양한 계량서지 분석기법을 결합하고, 초거대 언어 모델(LLM)을 활용, 문제와 해결 키워드를 연계해 주요 연구 해법을 분석했다.
그 결과 미세플라스틱 연구가 초기에는 해양 중심의 분포 조사와 오염 확인에 집중했지만, 2020년 전후부터 건강 위협 등 영향 규명과 저감·처리 해결책으로 무게중심이 이동했다고 분석했다.
연구 범위도 해양을 넘어 토양·대기·실내로 확장됐고, 건강 분야에서는 산화스트레스, 면역, 신경, 생식독성 등과 연계된 주제가 본격적으로 다뤄지는 흐름이 강화됐다.
특히 최근에는 보이지 않는 위협으로 불리는 나노플라스틱 연구가 빠르게 늘면서, 나노스케일 입자를 정확히 검출·정량할 수 있는 기술 수요가 급증한 것으로 나타났다.
아울러 나노플라스틱은 크기와 특성상 기존 분석 장비로는 포착이 어렵고, 시료 전처리 방식에 따라 결과 편차도 커 표준화된 측정·평가 체계 부재가 연구와 정책 모두의 병목으로 작용한다고 지적했다.
보고서는 해결책 제공형 연구개발(R&SD) 관점에서 향후 연구·정책의 우선순위도 제시했다.
이에 따라 연구 신뢰도와 규제·정책 집행의 출발점이 되는 분석·검출 표준 정비가 필요하다고 강조했다.
수계·토양·대기·생체시료 등 서로 다른 매트릭스에서 결과를 비교할 수 있도록 측정·전처리·분석 프로토콜을 고도화하고, 공통 기준으로 활용할 수 있는 표준물질과 데이터 체계를 마련해야 한다는 것이다.
아울러 나노플라스틱 분야에서는 독성 메커니즘 규명과 장기 저농도 노출 영향 평가가 대표적인 지식 공백임을 우려했다.
지금까지 연구가 단기간·고농도 조건 중심으로 진행된 한계 때문에 실제 환경 노출 조건에서 인체에 어떤 영향을 미치는지에 대한 근거 축적이 필요하다는 설명이다.
특히 중금속, 잔류성 유기오염물질(POPs) 등과 함께 존재할 때 나타나는 복합오염 상호작용 영역은 연구 수요가 급격히 늘고 있어 집중 투자가 요구됨을 제시했다.
또 나노플라스틱 저감·제거·대체 방법에 대해서는 개별 기술의 성과를 나열하기보다 솔루션 포트폴리오로 묶어 추진할 것을 제안했다.
하수처리 공정과 연계한 제거, 막여과 기반 분리, 생물학적 분해 및 대체 소재, 현장 모니터링 체계 등 다양한 해법을 연결해 발생–확산–노출–영향–저감으로 이어지는 전 경로에서 실효성을 검증해야 한다는 것.
이를 위해 실증 기반 성능평가 체계와 현장 적용 모델을 갖추는 작업도 병행해야 한다고 밝혔다.
국가 차원의 대응도 주문했다.
보고서는 미세·나노플라스틱 문제가 환경 분야에만 머무르지 않고 보건·산업·사회 전반으로 확산 중인 만큼 분석기술과 독성평가, 저감기술에 정책·사회과학을 결합한 융합 R&SD 체계 구축이 필요하다고 강조했다.
이는 단발성 연구를 넘어 장기 모니터링과 데이터 공유를 기반으로 한 통합 대응 체계를 마련해야 정책 효과와 사회적 수용성을 동시에 확보할 수 있다.
이식 KISTI 원장은 "데이터에 기반한 연구 지형 분석은 연구의 흐름과 과밀·공백을 한눈에 보여준다"며 "데이터 기반 과학적 분석과 통찰을 통해 사회문제 해결을 위한 연구 및 정책 방향 제시에 지속적으로 기여하겠다"고 말했다.
한편, 이번 보고서 작성은 KISTI 노현숙·신현호·이재민 책임연구원, 이민국 선임연구원이 참여했다.
