미세플라스틱도 지구 데운다…블랙카본 온난화의 16% 유발
2026.05.05 00:00
중국 푸단대와 미국 듀크대 공동 연구팀은 미세·나노플라스틱이 햇빛을 얼마나 흡수하는지 측정하고 그 결과를 대기 시뮬레이션과 결합했다. 색깔 있는 플라스틱 입자가 흰색 입자보다 햇빛을 훨씬 강하게 흡수한다는 사실을 확인해 국제학술지 '네이처 기후변화'에 4일(현지시각) 발표했다.
연구팀은 투과전자현미경 기반 전자에너지손실분광법(TEM-EELS)으로 다양한 색상과 크기의 미세·나노플라스틱에 전자빔을 쏘아 빛을 얼마나 흡수하고 산란하는지 정밀 측정했다. TEM-EELS는 나노미터 크기의 개별 입자에 전자빔을 쏜 뒤 에너지 손실 패턴을 파장별로 분석하는 방법으로 기존 분광법으로는 측정하기 어려웠던 극미세 입자의 빛 흡수량을 입자 하나하나 단위로 측정할 수 있다.
자외선 램프로 입자를 장시간 쬐어 대기 중에서 오랜 시간 노출됐을 때 일어나는 변화도 살펴봤다. 실제 대기에서 플라스틱이 햇빛에 바래고 부서지는 과정을 실험실 안에서 재현한 것이다.
이렇게 측정한 광학적 특성값을 두 가지 컴퓨터 모델에 입력했다. 하나는 대기 수송 모델로 미세플라스틱이 바람을 타고 전 세계 어디로 얼마나 퍼지는지 시뮬레이션한다. 다른 하나는 복사 전달 모델로 대기 중에 퍼진 입자들이 햇빛과 어떻게 상호작용해 지표면에 도달하는 에너지양을 바꾸는지 계산한다. 두 모델을 결합해 미세플라스틱이 전 지구적으로 기온을 얼마나 올리는지 추정했다.
실험 결과 색깔 있는 입자는 무색 입자보다 햇빛을 최대 75배 더 흡수했다. 입자가 작을수록 자외선을 강하게 흡수했다. 원래 흰색이었던 입자는 오래되면 노랗게 변하면서 빛 흡수량이 되레 늘어났다.
시뮬레이션 결과 미세플라스틱의 평균 복사 강제력(radiative forcing)은 1제곱미터당 0.039와트로 블랙카본이 기여하는 온난화 효과의 약 16% 수준으로 나타났다. 온실가스 전체에 비하면 작지만 지금껏 기후 계산에서 빠져 있던 오염물질이라는 점에서 의미가 크다. 복사 강제력은 대기 중 물질이 추가됐을 때 지구 표면 1제곱미터에서 에너지가 얼마나 더 흡수되는지를 나타내는 지표다.
쓰레기가 집중된 태평양 거대 쓰레기 지대에서는 미세플라스틱의 국지적 온난화 효과가 같은 지역 블랙카본의 4.7배에 달하는 시나리오도 나왔다.
구자호 연세대 대기과학과 교수는 한국 상황과 연결해 우려를 나타냈다. 구 교수에 따르면 미세먼지는 햇빛을 산란시켜 지표면에 도달하는 태양에너지를 줄이는 효과가 있어 온실가스의 온난화 효과를 일부 상쇄한다.
그런데 한국·중국이 대기질 개선에 나서면서 미세먼지가 줄자 이 차단막이 약해져 역설적으로 동아시아 기온 상승이 빨라지는 경향이 나타나고 있다. 구 교수는 "여기에 미세플라스틱 온난화 효과까지 더해지면 문제가 훨씬 심각해질 수 있다"고 말했다.
전문가들은 불확실성과 추가 연구 필요성을 강조했다. 안드레아스 슈톨 오스트리아 빈대 교수는 "대기 중 미세플라스틱 농도 측정 데이터가 전 세계적으로 너무 부족해 이번 추정값을 그대로 믿기 어렵다"고 말했다. 에이코 네미츠 영국 생태·수문학 센터(UKCEH) 연구원은 "미세·나노플라스틱의 온난화 기여가 후속 연구로 확인된다면 배출을 줄여 그 효과를 비교적 빠르게 낮출 수 있다"면서도 "이산화탄소 등 주요 온실가스 감축 노력을 대신할 수는 없다"고 강조했다.
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