How to test for microplastics in water

작성자 Jenny Burt, Wednesday, 19th March 2025

미세 플라스틱은 일반적으로 5mm보다 작은 크기의 플라스틱 조각으로 정의되며, 일상 생활에서 점점 흔하게 발견되고 있습니다. 이는 일상 제품, 식품, 그리고 혈액에서도 검출되었습니다. 우리의 행성 위에서 점점 더 널리 퍼지고 있지만, 현재 인간과 환경에 대한 미세 플라스틱의 영향에 대해서는 거의 알려져 있지 않습니다. 하지만 우리가 아는 것은 앞으로 몇 년 동안 미세 플라스틱의 수준이 증가할 것이라는 점입니다. 따라서 인간, 동물 및 우리 주변 세계에 미치는 영향을 이해하기 위한 연구가 필수적입니다.

물에서 미세 플라스틱을 탐지하는 방법

물 속의 미세 플라스틱 존재는 특히 관심을 끌며, 우리의 음용수 안전뿐만 아니라 해양 생물에 미칠 수 있는 해악에 대한 우려를 제기합니다. 물 속의 미세 플라스틱 존재와 특성을 식별하는 데 있어 현재 일반적으로 두 가지 주요 단계를 사용합니다.

첫 번째로, 여과를 통해 물에서 미세 플라스틱을 추출합니다. 선택한 필터의 기공 크기는 관심 있는 미세 플라스틱의 크기에 따라 다릅니다. 특정 양의 물을 필터에 통과시킴으로써 플라스틱이 수집되어 분석 준비 상태가 됩니다.

이후 광학 현미경을 사용하여 입자를 이미지화하고 크기 정보를 얻을 수 있으며, 라만 분광법과 같은 진동 분광기술을 통해 고분자 유형을 식별할 수 있습니다. 레이저 회절과 같은 광산란 기술은 또한 현탁액에서 입자 크기 분석을 지원할 수 있습니다.

입자의 크기와 화학적 정체성을 모두 알면, 현재 존재하는 미세 플라스틱에 대한 더욱 완전한 그림을 얻을 수 있으며, 그것들이 어디서 왔고 우리의 환경 속에서 어디로 갈 것인지에 대한 정보를 얻을 수 있습니다.

미세 플라스틱 입자 크기가 중요한 이유

미세 플라스틱은 일반적으로 크기가 1 µm에서 5 mm인 입자로 분류되며, 입자 크기가 1 µm 미만일 경우 나노플라스틱으로 변합니다. 이는 주로 두 가지 유형으로 분류됩니다. 1차 미세 플라스틱은 합성 의류에서 씻겨 나간 섬유와 같이 원래 크기로 환경에 들어오는 플라스틱입니다. 2차 미세 플라스틱은 제대로 폐기되지 않은 가방이나 병 같은 더 큰 플라스틱 물품의 파편으로 형성됩니다.

두 유형 모두 환경에 상당량의 미세 플라스틱을 기여하며, 이로 인해 두 개의 출입점을 이해하고 최소화하는 것이 중요합니다. 입자의 크기는 또한 환경에서 공기나 물 흐름에서처럼 이동하는 방식에 영향을 줄 수 있습니다. 인간이나 동물에게 도달하면, 크기는 생체 내로 들어갈 가능성과 신체 내에 최종적으로 도달할 위치에 영향을 줄 수 있습니다.

분석 기술 비교

현재 미세 플라스틱 분석을 위한 다양한 기술이 존재하며, 실험실 간의 표준화를 강화하라는 요청이 있어왔습니다. Malvern Panalytical에서는 광학 현미경과 라만 분광법의 조합이 입자의 크기와 모양을 잘 이해하는 데 도움이 된다고 생각합니다. 이는 잠재적인 영향을 예측할 때 도움이 될 수 있습니다. 라만 분광법은 플라스틱 유형을 식별하고 PET, PVC 및 여러 폴리올레핀(PP 및 PE)과 같은 다양한 고분자 간의 구분을 가능하게 해줍니다.

적외선 분광법과 라만 분광법은 모두 미세 플라스틱을 특성화하기 위해 널리 사용되고 있지만, 라만 분광법은 몇 가지 장점을 제공합니다. 예를 들어, Fourier-transform 적외선 분광법은 일반적으로 입자 크기를 5-10 µm까지 분석할 수 있는 반면, 라만 분광법은 1 µm까지 도달할 수 있어, 측정 가능한 입자가 크게 늘어납니다. 또한, 라만 분광법은 물에서 측정을 지원합니다.

어떤 기술을 선택하든, 실험실에서의 안전 유지와 오염 방지를 위한 일반적인 예방 조치를 따르는 것이 중요합니다. 분석가는 합성 의류 착용을 피하고 비이커, 필터, 피펫 같은 플라스틱 장비 사용을 회피해야 합니다. 물 샘플의 출처에 따라 유기 물질 같은 오염 물질을 제거하기 위해 몇 가지 사전 처리 단계가 필요할 수도 있습니다.

지식 격차 해소

Malvern Panalytical은 많은 미세 플라스틱 연구 및 전문 지식을 결합한 네덜란드 기반 MOMENTUM 프로젝트의 회원입니다. 그 결과, 이들은 최근 미세 플라스틱 노출로 인한 건강 영향을 최소화하기 위한 해결책을 제안하는 로드맵을 발표했습니다.

MOMENTUM 프로젝트는 독성학 연구에 사용되는 샘플에 대한 “미세 플라스틱 여권”을 만들기 위해 노력해왔습니다. Malvern Panalytical은 Mastersizer 3000+ 기기를 사용하여 이 샘플에 대한 신속한 입자 크기 분포 분석을 수행함으로써 기여했습니다. X-ray 형광(XRF) 기술은 Epsilon 4를 사용하여 샘플의 원자 구성의 빠르고 정확한 식별을 제공합니다.

또 다른 강력한 기술은 자동 이미지 분석과 라만 분광법을 결합하여 입자 크기, 모양 및 화학적 식별 정보를 한 번의 측정으로 제공하는 Morphologi 4-ID입니다. Morphologically-Directed Raman Spectroscopy (MDRS)는 개별 미세 플라스틱 입자와 샘플 전체에 대한 정보를 제공합니다.

이 기술과 기술들은 물 속의 미세 플라스틱이 인간과 환경 건강에 미치는 영향을 이해하는 데 기여하고 있습니다. 하지만 아직도 많은 작업이 남아 있습니다. Malvern Panalytical의 기기를 통해 미세 플라스틱 분석의 가능성을 탐구하고 싶다면, 오늘 당사 전문가에게 문의하십시오.

추가 읽을거리

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