수석연구원
[현대해양] 바다는 우리에게 있어서 생명의 기원이기도 하고, 인류의 삶을 유지해주는 감사함의 대상이며, 인간에게 매우 유용하고, 다양한 자원을 제공해 주는 지구 최대의 보물창고라고 할 수 있다. 바다는 인류에게 미래 생존의 장으로 무한한 가능성을 제시하는 곳이며, 미래 인류의 식량, 자원문제를 포함하여, 해상풍력 등 재생에너지 생산에 이르기까지 바다는 우리의 삶에 있어서 없어서는 안 될 소중한 존재이다.
그러나, 최근 바다는 육지와 마찬가지로 쓰레기 문제 때문에 많은 고민을 해결해야 할 대상이 되었다. 인간의 무관심과 편리함만을 추구하기 때문에 해양쓰레기의 문제가 심각한 수준에 이르렀다. 특히, 해양쓰레기의 주를 이루고 있는 폐플라스틱은 자외선, 온도, 습도 등에 의해 분해되어 미세플라스틱 화가 진행됨에 따라 또 다른 심각한 문제점이 야기되고 있으며, 여러 나라와 함께 공유하고 있는 바다의 특성상 해양쓰레기의 문제는 더 이상 우리나라만의 문제가 아닌 전 세계적인 문제가 되어버렸다.
또한, 고래, 바다거북 등 다양한 해양생물의 뱃속에서 종종 발견되곤 하는 폐플라스틱은 육지보다도 더 심각한 문제로 인식되고 있으며, 최우선으로 해결해야 할 문제가 되었다.
해양 플라스틱 쓰레기의 상당수는 어업활동에서 나오고 있다. 해양환경공단이 2018~2020년 해양에서 수거한 쓰레기를 관찰한 결과 83%가 플라스틱 쓰레기였다. 해양 플라스틱 폐기물 중 어업 관련 플라스틱이 전체의 40.7%를 차지하고 있다. 특히, 스티로폼 부표가 27.2%로 가장 비중이 높았다. 스티로폼 부표는 중량 기준 비중은 얼마 되지 않지만, 부피를 많이 차지하며, 잘게 부서져 미세플라스틱의 문제를 낳고 있어 환경오염 문제는 물론이고, 수산물에 대한 국민적 불신으로 인한 수산물 소비감소로 이어질 수 있다.
해수부 친환경 부표 보급지원사업 통한 부표 개발 유도
해양수산부와 국립수산과학원은 2015년부터 친환경 부표 보급지원사업을 통해 스티로폼 부표에서 친환경 부표로의 전환을 목표로 인증기준을 제정하고, 환경 독성, 안전성, 내구성에 대한 최소한의 인증기준을 제시함으로써, 기업과 연구자들에게 새로운 부표에 대한 개발 동기를 부여하고, 해양쓰레기의 주범이라는 오명을 벗기기 위해 큰 노력을 기울여왔다.
기본적으로 친환경 부표는 2차 부력을 포함한 부력을 가지고 있어야 하고, 중금속, 생태교란 물질 등 환경적으로 해로운 성분을 포함하지 말아야 하며, 어민의 작업성을 위해 가볍고, 내구수명이 최소 7~8년 이상은 유지할 수 있어야 한다. 또한, 가격 면에서도 어민이 수용 가능한 가격이어야 하며, 굴 양식용 부표의 경우 깊은 수심에서도 견딜 수 있어야 하고, 재활용이 용이해야 한다.
육지에 비해 바다라는 어려운 조건에서 사용해야 하는 부표의 경우 요구되는 조건이 너무나 다양하다고 할 수 있으므로 이러한 조건을 모두 만족하는 부표를 개발하고 상용화 하는 것은 쉽지 않은 일이라고 할 수 있다.
친환경 부표의 시험항목과 성능기준
현재 친환경 부표 보급지원사업을 통해서 이루어지고 있는 인증을 위한 친환경 부표의 시험 항목과 성능 기준의 주된 관점은 환경적 유·무해성, 안전성 및 내구성, 재활용성 등에 대한 시험이 이루어지고 있음을 알 수 있다.
친환경 부표의 개발동향
초창기에는 폴리우레아 또는 폴리우레탄 등 표면코팅 물질을 기존 스티로폼 위에 바름으로써, 내부 스티로폼이 외부로 빠져나오지 못하도록 막아주는 정도의 친환경 부표가 개발되기 시작하였다. 그러나 부표의 무게가 무겁고 내부에 스티로폼이 그대로 존재하기 때문에, 사용 중 내부의 스티로폼이 밖으로 노출될 가능성이 있어, 더욱더 나은 부표가 요구되었다.
스티로폼 부표를 대체하면서 개발된 친환경 부표가 결국에 플라스틱이라는 문제점도 지적이 되고 있지만, 현재로서는 플라스틱을 사용하지 않고서는, 기본적인 부표의 성능 조건을 만족시키기에는 많은 어려움이 있고, 부표로써의 일정한 모양을 성형하는데 쉽지 않은 상황에 있다.
김 양식 부표로 주로 사용되고 있는 발포 폴리프로필렌(EPP) 부표와 발포 폴리에틸렌(EPE) 부표가 있는데, 기존 스티로폼 부표에 비해서 탄성과 내구성이 좋아서 사용되고 있다. 또한, 외부 페트 형태의 부표 내부에 2차 부력을 위해 에어셀을 삽입하여 제조한 페트 에어셀 부표가 있다.
이러한 플라스틱의 문제를 해결하기 위한 대안으로써, 알루미늄을 소재로 한 부표가 개발되었으나, 가격이 다른 부표에 비해 고가이기 때문에 어민들의 부담이 되고 있다.
친환경 부표의 현장 적용성 및 향후 개발 방향
바다는 자외선, 염분, 온도/습도, 수압 등 부표에 가해지는 환경이 매우 열악하다고 할 수 있다. 이외에도 따개비의 부착으로 인한 손상, 선박 등과의 물리적인 충돌 등 부표의 수명을 고려한 적절한 소재의 개발이 절대적으로 필요하다고 할 수 있다.
앞으로 친환경 부표는 플라스틱의 사용량을 최소화하거나 플라스틱이 사용되지 않은 부표가 개발될 필요가 있다. 이러한 최적의 소재 개발과 실제 현장에서의 평가를 통한 상용화가 필요하며, 동시에 친환경적인 양식 방법의 개발을 통해 부표의 사용량을 줄이는 연구가 이루어져야 할 것이다.
또한, 친환경 부표의 개발 시 초기성능보다는 장기 내구성능에 대한 검토를 위해 소재별 실해역 시험장에서의 장기적인 빅데이터 확보가 필요하다. 확보된 데이터를 친환경 부표의 설계 시 반영하여, 점차 현장에서의 요구에 부합되는 최적의 친환경 부표를 공급해야 할 것이다.
