- 운하가 많은 네덜란드의 오랜 골칫거리인 물속 플라스틱 쓰레기

- 네덜란드 기업이 제시한 혁신적인 해상쓰레기 처리 방법

유럽 해역의 60%는 이미 심각하게 오염된 상태

2018년 유럽환경청(EEA, European Environmental Agency)의 조사에 따르면, 유럽 내 60%에 해당하는 강, 호수, 해안은 생태 기준(Environmental quality standards applicable to surface water, Directive 2000/60/EC)을 충족하지 못한다고 한다.

유럽환경청은 2010년부터 2015년까지 160여 개 하천 유역의 관리 데이터를 활용하여 유럽 내 13,000개의 해로를 조사했는데, 특히 일상의 필수품이 되어버린 플라스틱 폐기물로 인한 문제가 점점 심화되고 있는 것을 확인했다.

육안으로 확인 가능한 해상과 해변의 플라스틱은 비교적 처리가 쉽지만, 플라스틱이 장기간 햇빛에 노출되면서 미세 플라스틱화될 경우 처리가 어려워진다. 

이렇게 처리되지 않고 남아있는 플라스틱 입자들은 종종 육지로 퍼져 확산되기도 하고, 강우로 인해 수역으로 재확산되기도 한다. 

육안으로는 식별이 불가능하지만, 이 입자들은 흡수력이 뛰어나고 다른 오염 물질들과 잘 결합하기 때문에 자연과 인간 건강에 유해한 영향을 미치고 있다. 특히, 물속에 버려진 플라스틱들은 해양 생물들의 진로를 방해하고 건강을 심각하게 위협하고 있다.

해상 플라스틱으로 인한 수질 오염

자료: pinterest.com

이러한 해상 내 플라스틱 쓰레기 처리를 위해 네덜란드에서 다양한 해결책이 고안되고 있다. 로봇 상어를 활용하여 바닷속 쓰레기를 수거하는 Waste shark, 플라스틱 포착 시스템을 통해 해상 플라스틱을 제거하는 Ocean Cleanup 등의 프로젝트도 이러한 노력의 일환이다. 

Ocean Cleanup은 한발 더 나아가 해상에서 걷어 들인 플라스틱을 상품화하여 판매하기도 하는데, 안경 프레임, 파우치 백, 재사용이 가능한 워터 보틀 등이 있다.

Ocean Cleanup과 Waste shark

자료: cordis.europa.eu, theoceancleanup.com

해상 플라스틱 처리를 위한 스마트 솔루션

2019년 말 네덜란드 정부와 스타트업은 네덜란드 수로에 부유하고 있지만 잘 보이지 않는 플라스틱 폐기물 처리를 위한 실험을 진행했다. 

이 과정에서 60m 길이의 파이프로 구성되어 운하의 하단 부분을 따라 이동하면서 플라스틱을 해수면으로 끌어올리는 ‘그레이트 버블 배리어(The Great Bubble Barrier)’라는 프로젝트가 암스테르담에서 첫선을 보였다. 

파일럿 테스트 결과 버블 배리어는 수로에 부유하는 1㎜의 미세 플라스틱을 수거할 수 있을 뿐 아니라 바닷속에 떠다니는 쓰레기의 86%를 거를 수 있었다.

수로 바닥에 구멍이 뚫린 튜브를 두고 이를 통해 압축된 공기를 끌어와 일종의 거품장벽을 형성한다. 이러한 거품장벽은 부유물을 수면 위로 가져가 폐기물 수거가 쉽도록 도와준다. 

이때 수로가 대각선으로 배치되어 있어 플라스틱이 강변의 포획 장치 쪽으로 유도될 수 있다. 또한, 이 장벽은 어류와 선박들의 진로는 방해하지 않으면서 플라스틱의 통과는 막을 수 있고 물속의 산소를 증가시키는 환경친화적인 솔루션이다. 거품은 화물선의 소리를 흡수하여 어류의 피해를 완화하기도 한다.

* 버블 배리어 소개 영상: https://youtu.be/-r2jwPcpUvw

버블 배리어 시스템 작동 원리

자료: thegreatbubblebarrier.com

또한, 그레이트 버블 배리어 팀은 물속 장치를 통해 사전에 쓰레기 수거를 진행해 바다로 흘러 들어가는 쓰레기를 줄이는 노력도 하고 있다. 

이를 위해 작은 플랫폼인 Westerdoksplein 이 24시간 해상 내 플라스틱을 수거하고 있다. 프로젝트 파트너인 Gooi and Vech에 따르면, 현재 5개의 고무보트가 암스테르담 내 수로에서 매일 쓰레기를 처리하여 연간 42,000kg의 플라스틱을 수거하고 있지만, 작은 크기의 쓰레기와 플라스틱이 수거 망을 빠져나가고 있어 이 문제에 대해서도 해결책을 고민하고 있다고 한다.

* 암스테르담 버블 배리어: The Great Bubble Barrier - Google 지도

오수 정화를 위한 정부와 기업의 지속적인 노력

네덜란드 북부의 노르트홀란트 지역 Wervershoof 쓰레기 처리장에 있는 운하 내 폐수 처리장에는 버블 배리어도 함께 설치되어있다. 

운하를 거쳐 정화된 오수는 다시 자연으로 흘려보내지는데, 버블 배리어가 미세 플라스틱을 얼마나 효과적으로 거를 수 있는지 등에 대한 관찰도 이뤄지고 있다. 

기술의 사회적 중요성을 고려하여 네덜란드 정부가 국가 주요 육성 산업 분야의 혁신과 협업을 촉진하고자 형성한 Top consortium for Knowledge and Innovation(TKI)의 Water Technology Program과 식수기업인 PWN이 공동 후원하고 있다.

구체적으로 살펴보면, 버블 배리어의 효과 측정을 위해 세 곳의 지점에서 측정이 이루어지고 있는데, 매주 네덜란드 내수면의 오염도가 얼마나 증가하는지를 지도화하여 나타내는 방식인 TRAMP 조사 방식으로 관찰되고 있다. 

첫 번째 측정 지역(아래 지도상 1번 지점)은 오수가 처리된 직후 오수 내의 미세 플라스틱양에 대한 정보를 제공한다. 

두 번째 지역(2)에서는 버블 배리어 통과 전 오수에 미세 플라스틱이 얼마나 있는지에 대해 측정한다. 이 지점에서는 버블 배리어가 물을 순환하도록 만들기 때문에 미세 플라스틱 농도가 더 높게 측정된다. 

마지막으로 세 번째 지역(3)에서는 버블 배리어를 통과한 이후 미세 플라스틱의 존재 여부에 대해 측정한다. 이러한 연구 결과는 2021년 상반기에 발표될 예정이며, 이에 따라 운하 내의 미세 플라스틱 처리 방안에 대한 대책이 마련될 것이다.

모니터링 지점

자료: thegreatbubblebarrier.com

버블 배리어는 물의 특성과 이에 따른 문제점을 고민한 해결책으로써 시청과 수질 관리이사회는 플라스틱 문제를 보다 적합하게 해결할 수 있고, 고품질의 수질을 유지할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 

또한, 이 거품장벽은 사람과 동물에 피해를 덜 끼칠 뿐 아니라 정기적인 청소 비용과 범람이나 홍수가 일어난 후의 폐기물 처리 비용도 절약시킬 수 있다. 

암스테르담시 당국은 운하와 강의 수질 관리를 위해 향후 이 기술의 적용을 더욱 확대해 나가고자 한다. 생수 기업도 아직 물속의 미세 플라스틱을 완전히 제거하는 것은 어렵지만 판매하는 생수에 미세 플라스틱이 포함되지 않도록 노력 중이다.

코로나로 인한 테이크아웃 음식과 식자재 배달이 증대된 한국 사회에서도 플라스틱 폐기물 처리의 어려움이 날로 가중되고 있다. 기존과는 다른 보다 획기적인 폐기물 처리에 대한 고민이 한시바삐 진행되어야 할 것이다. 

EU도 올해 7월 일회용 플라스틱 사용을 규제하는 일회용 플라스틱에 관한 지침(Directive EU 2019/904) 시행을 앞두고 있다. 이처럼 플라스틱 폐기물에 대한 고민은 비단 한국 사회만의 고민이 아니기에 먼저 고민을 시작한 기업이 글로벌 수출 시장도 선점할 수 있을 것이다.

자료작성 지원: KOTRA 암스테르담무역관 Betul Bulut

자료: thegreatbubblebarrier.com, iol.co.za, dutchnews.nl, youtube.com, theoceancleanup.com, wasteshark.com, kwrwater.nl, climatekic.nl, downtoearth.org.in, eea.europa.eu