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학사&장학
글번호
578698
일 자
20.06.03 17:35:31
조회수
149
글쓴이
해양학과
제목 : [졸업논문 6. 질의응답] 해양동물플랑크톤(윤충류)에대한타이어분진침술수의독성영향분석 (신*상)

발표자6 *(해양동물플랑크톤(윤충류)에대한타이어분진침술수의독성영향분석)

 

 

Q1. 타이어가 플라스틱에 속하지 않는다고 하셨는데 그렇다면 타이어는 어떤 종류에 속하는지 궁금합니다. (*)

A1.

타이어 자체는 타이어로 분류됩니다. 이를 플라스틱으로도 정의할 수 있느냐는 ISO의 정의로 인해 의견이 달라진다고 합니다.

타이어는 폴리머 외에도 고무와 카본 블랙 그리고 다양한 첨가물들이 들어가며 이 비율 및 자세한 성분은 타이어의 목적 및 제조사에 따라 달라지기 때문에 종류를 포함시키기에 어려운 점이 있습니다.

 

 

Q2. 22psu의 해수를 사용한 이유는 무엇인지

선행연구와 추출방법에 차이가 있었다고 하셨는데 어떠한 차이가 있었는지 궁금합니다. (*)

A2.

기존에 윤충류를 키우던 해수의 염도가 22psu이기 때문에 배양환경과 실험 환경에서의 염도 스트레스를 피하기 위해 그대로 사용했습니다.

선행연구는 타이어 전체를 수중에서 21-101일 동안 침출 시킨 경우도 있었고, 침출 과정에서 지속적으로 shaking을 진행하거나, Soxhlet을 사용한 경우도 있었습니다. 이런 방법들은 제가 실험을 진행한 실험실에서 할 수 없었기 때문에 분진을 통한 침출을 진행했습니다.

 

 

Q3. 동물 플랑크톤으로 윤충류를 사용한 이유가 무엇인가요? (*)

A3.

제가 있는 연구실에서 실험종으로 배양하고 있는 생물이 윤충류였습니다. 윤충류는 실험실에서 배양이 용이하고, 독성 실험에 주로 사용되기에 이를 사용했습니다.

 

 

Q4. 특별히 광량을 300, 150, 80으로 설정한 이유가 있나요? (*)

A4.

*현 학생의 졸업 발표의 질문을 잘 못하신 것 같네요. 제 실험에서 광량은 모두 동일했습니다.

 

 

Q5. 윤충류의 생식 최적조건과 타이어가 수중으로 유입되는 과정과, 해양에서 타이어성분이 발견된 논문 등이 있는지 (*)

A5.

윤충류의 생식 최적조건은 추가적으로 확인하지 않았고, 실험실에서 배양하고 있는 조건을 그대로 사용했습니다.

제가 본 논문에서는 타이어가 수중에 유입되는 과정을 크게 두 종류로 나누고 있었습니다. 첫 번째는 타이어가 도로에서 마모되어 유입되는 경로와 두 번째는 재활용 목적으로 가공된 타이어(인공 암초나 놀이터 바닥 타일 등을 생각하면 됩니다.)가 마모되어 유입되는 두 경로를 상정하고 있습니다. 이 외에도 타이어 자체를 수중으로 유입하는 경우도 당연히 있을 것입니다.

타이어는 다양한 성분이 포함되어 있어서 환경에서 타이어의 유입을 가늠하기 위해서는 benzothiazole류의 PAH를 사용하는 편이며, 2-(4-morpholinyl)benzothiazoleN cyclohexyl-2-benzothiazolamine 의 환경농도와 이 둘의 비율을 통해 이를 추정합니다. 논문에서는 이를 토대로 대도시의 교통량을 파악할 수 있다는 마커로 사용할 수 있다고 결론짓고 있었습니다.

Thorsten Huffer et al, Sorption of organic substances to tire wear materials: Similarities and differences with other types of microplastic, 2019, Trends in Analytical Chemistry

Hidetoshi Kumata et al, Historical Trends of N-Cyclohexyl-2-benzothiazolamine, 2-(4-Morpholinyl)benzothiazole, and Other Anthropogenic Contaminants in the Urban Reservoir Sediment Core, 2000, Environment & Science

다음 두 논문을 확인해 보시면 좋을 것 같습니다.

 

 

Q6. 타이어가 차량 주행 중에 마모되어 분진으로 변형되어 영향을 미치는 과정에 있어서, 도로를 구성하는 아스팔트가 같이 마모되어 아스팔트 입자가 타이어분진과 함께 섞여서 생물에게 급성 및 만성독성의 영향을 미치는지에 관한 내용이 문헌조사를 하시면서 있었는지 궁금합니다. (*)

A6.

타이어가 도로에서 마모되어 수중으로 유입되는 경로에서 다양한 도로 누적 퇴적물(Road-deposited sediment)와 접촉해 함께 수중으로 유입되는 경향이 있다라는 내용이 있었습니다. 이에 말씀하신 아스팔트 입자 또한 포함될 수 있다고 생각합니다.

다만 이를 고려한 독성 평가 실험 디자인이 어렵기 때문인지 관련해서 독성을 평가한 실험은 찾기 힘들었지만, 다양한 상호작용이 일어날 것이다 라고 추정하고 있었습니다.

 

 

Q7. 타이어 분진의 농도는 무슨 기준인지. (*)

A7.

여러 논문에서 사용한 추출 농도와 반수 치사 농도, 그리고 보유한 샘플의 양을 비교해 결정했습니다. 하지만 실험 생물종의 차이와 선행 연구들에서 나타난 반수 독성 농도들의 차이가 생각보다 크게 나타났기에, 다양한 농도로 먼저 테스트를 해보기로 했습니다. 5g/L부터 0.0625g/L까지의 총 14번의 급성 독성 테스트를 통해 이를 정했습니다.

 

 

Q8. 타이어에 의해 나타나는 미세플라스틱을 감소시키기 위해서는 타이어를 사용하지 않는 방법밖에 없을까요? (*)

A8.

이 문제는 조금 복잡합니다. 타이어의 수요는 매년 늘어나도 있고, 실제로 폐타이어 발생량도 2014년에 비해 2017년에는 43659톤이 늘어난 393550톤이라는 거대한 양입니다. 지금 미세플라스틱 문제가 불거지고도 플라스틱의 사용을 멈출 수 없는 것과 타이어 문제는 이와 비슷한 경향입니다. 앞으로도 타이어의 사용을 멈출 수는 없겠지만, 이로 인한 영향을 분석해 생물에게 미칠 영향을 분석하고, 타이어 성분의 변화를 줌으로써 줄이려는 시도를 해볼 수 있을 것 같습니다.

 

 

Q9. 윤충류의 어떤 종을 이용했는지 궁금합니다.

1차 미세플라스틱과 2차 미세플라스틱이 무엇을 의미

하는지 궁금합니다.

만성독성 실험 간에 농도설정을 그렇게 한 이유가 궁금합니다. (*)

A9.

실험실 사정으로 아직 윤충류의 종 동정을 아직 진행하지 않았습니다. 빠른 시일 내에 진행할 예정입니다.

1/2차 미세플라스틱의 차이는 이의 기원에 따라 나뉩니다. 1차 미세플라스틱은 의도적으로 그 크기로 만들어진 플라스틱을 의미하고, 2차 미세플라스틱은 기존의 플라스틱이 분해 및 풍화되어 생성되는 미세플라스틱을 칭합니다.

발표에서는 시간 상 제외했지만, 만성독성 실험은 3번을 진행했습니다. 초반에는 대조군, 25%, 50%, 75%, 100%의 농도를 설정했으나 Reproduction을 종말점으로 둔 well에서 실험 생물이 너무 빨리 죽어 충분한 데이터가 모이지 않았습니다. 그 후에 만성 독성의 선행 연구들을 찾아 농도를 발표한 내용과 같이 설정했습니다.

 

 

Q10. 급성독성 실험시 농도설정은 중요한 요소인데 타이어 분진의 농도는 어떤 기준으로 선정하였는지 궁금합니다. (*)

A10.

여러 논문에서 사용한 추출 농도와 반수 치사 농도, 그리고 보유한 샘플의 양을 비교해 결정했습니다. 하지만 실험 생물종의 차이와 선행 연구들에서 나타난 반수 독성 농도들의 차이가 생각보다 크게 나타났기에, 다양한 농도로 먼저 테스트를 해보기로 했습니다. 5g/L부터 0.0625g/L까지의 총 14번의 급성 독성 테스트를 통해 이를 정했습니다.

이 중에서 0.1875g/L에서의 급성 독성 결과에서 실험 최저 농도에서 평균 0.33 마리, 최고 농도에서는 100% 사망이 나왔기에 이를 반수 치사 농도를 계산할 때 사용했습니다.

 

 

Q11. 타이어 분진 침출수 만들 때, 알루미늄 호일을 감싸는 이유가 뭔가요? (*)

A11.

일부 논문들에서 타이어 분진이 환경에서 유입되었을 때, UV 및 빛으로 Aging 된다는 내용을 언급하고 있었습니다. 따라서 이번 실험의 목적인 타이어 분진 자체의 독성을 알아보기 위해 이를 배제하기 위해 추출 및 보관 과정에서 빛과 닿지 않도록 알루미늄 호일을 감쌌습니다. 이후 만들어진 침출수도 호일로 감싸 보관했습니다.

 

 

Q12. 타이어 분진을 이용하여 침출수를 제조할때 오염여부 판단에 대해서 궁금합니다. 사용된 22psu의 용액 자체가 다른 미세플라스틱 입자가 없는 순수한 상탱인지 알고 싶습니다. 깨끗한 상태라면 어떠한 과정을 거쳐 제조되었고, 오염을 방지하게 위해 어떠한 행동을 수행하였는지 궁금합니다. (*)

A12.

이번 실험에서 알아보고자 한 것은 타이어 분진 침출수 자체의 독성 분석이었기에 미세플라스틱으로 인한 오염은 크게 비중을 두지 않았습니다.

이는 다양한 화학첨가물이 포함되어 있고, 미세플라스틱이 발생할 수 있는 타이어 분진 자체의 독성을 평가하는 것이 우선이라고 생각하기 때문입니다.

타이어 자체에서 기원한 미세 플라스틱만의 독성 영향을 평가해 보는 것은 힘든 일이겠지만, 이것이 생물에게 미치는 독성을 평가하는 것은 흥미로운 추가 과제가 될 것 같습니다

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