실험에서 일반적으로 사용되는 플라스틱이 나노플라스틱으로 분해되고 있다. Kumar Research Group 제공 통상 크기가 1마이크로미터(μm, 100만분의 1미터·1000나노미터) 미만 플라스틱으로 일컫는 '나노플라스틱'이 생성되는 과정이 처음으로 밝혀졌다. 나노플라스틱이 만들어지는 원리가 분자 수준에서 규명된 것이다. 8일 미국 컬럼비아대에 따르면 공대 소속 사낫 쿠마르 화학공학과 교수 연구팀은 플라스틱이 나노 크기의 나노플라스틱으로 쪼개지는 분자 메커니즘을 규명하는 데 최근 성공했다. 연구 결과는 지난달 28일(현지시간) 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'에 게재됐다. 연구팀은 "그간 단편적인 존재 확인에만 머물러 있던 나노플라스틱 연구의 패러다임을 바꾼 연구"라고 자평했다. 나노플라스틱은 크기가 5㎛ 미만인 미세플라스틱보다도 작은 플라스틱 입자를 지칭하는 표현으로 사용된다. 학계에선 통상 플라스틱 입자가 수십에서 수백 나노미터(nm) 크기일 때 나노플라스틱이라 부른다. 현미경으로도 관찰이 어려울 정도로 작은 만큼 세포막을 통과해 세포 내부는 물론 DNA에까지 도달할 수 있다. 흔히 발견돠는 플라스틱에서 나노플라스틱이 어떻게 생성되는지는 그간 밝혀지지 않았다. 연구팀은 일반적으로 사용되는 플라스틱의 주요 구성 성분인 반결정성 고분자에 주목했다. 플라스틱의 75~80%를 차지하는 반결정성 고분자는 단단한 결정층과 부드러운 비결정층이 수천 겹 번갈아가며 쌓인 구조다. 단단한 층은 분자들이 규칙적으로 배열된 결정 구조로 이뤄졌다. 부드러운 층은 분자 배열이 느슨한 상태로 존재한다. 이러한 이중 구조는 플라스틱의 가벼움과 내구성, 유연성을 만들어내는 핵심 요소이기도 하다. 분석 결과 반결정성 고분자의 단단한 부분은 나노플라스틱의 '생산지'로 밝혀졌다. 연구팀은 플라스틱이 외부 압력 없이 환경적 요인에 의해 닳는 과정을 추적했다. 먼저 부드러운 층이 붕괴되며 단단한 층과의 구조적 연결이 끊어졌다. 부드러운 층과 떨어진 단단한 결정층은 곧 분해되지 않는 미세플라스틱 혹은 나노플라스틱 조각으로 남았다. 연구를 이끈 쿠마르 교수는 “플라스틱의 부드러운 층은 일종의 접착제처럼 단단한 층을 붙들고 있는 역할을 하지만 시간이 지남에 따라 자연스럽게 분리된다”며 “이 접착력이 약해지면 단단한 층이 외부 자극 없이도 쉽게 떨어져 나가고 곧 인체와 생태계에 위협이 되는 나노 조각을 양산한다”고 설명했다. 나노플라스틱은 크기가 바이러스보다 작아 세포막을 통과할 수 있다. 작은 크기로 세포 핵 속 DNA에까지 영향을실험에서 일반적으로 사용되는 플라스틱이 나노플라스틱으로 분해되고 있다. Kumar Research Group 제공 통상 크기가 1마이크로미터(μm, 100만분의 1미터·1000나노미터) 미만 플라스틱으로 일컫는 '나노플라스틱'이 생성되는 과정이 처음으로 밝혀졌다. 나노플라스틱이 만들어지는 원리가 분자 수준에서 규명된 것이다. 8일 미국 컬럼비아대에 따르면 공대 소속 사낫 쿠마르 화학공학과 교수 연구팀은 플라스틱이 나노 크기의 나노플라스틱으로 쪼개지는 분자 메커니즘을 규명하는 데 최근 성공했다. 연구 결과는 지난달 28일(현지시간) 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'에 게재됐다. 연구팀은 "그간 단편적인 존재 확인에만 머물러 있던 나노플라스틱 연구의 패러다임을 바꾼 연구"라고 자평했다. 나노플라스틱은 크기가 5㎛ 미만인 미세플라스틱보다도 작은 플라스틱 입자를 지칭하는 표현으로 사용된다. 학계에선 통상 플라스틱 입자가 수십에서 수백 나노미터(nm) 크기일 때 나노플라스틱이라 부른다. 현미경으로도 관찰이 어려울 정도로 작은 만큼 세포막을 통과해 세포 내부는 물론 DNA에까지 도달할 수 있다. 흔히 발견돠는 플라스틱에서 나노플라스틱이 어떻게 생성되는지는 그간 밝혀지지 않았다. 연구팀은 일반적으로 사용되는 플라스틱의 주요 구성 성분인 반결정성 고분자에 주목했다. 플라스틱의 75~80%를 차지하는 반결정성 고분자는 단단한 결정층과 부드러운 비결정층이 수천 겹 번갈아가며 쌓인 구조다. 단단한 층은 분자들이 규칙적으로 배열된 결정 구조로 이뤄졌다. 부드러운 층은 분자 배열이 느슨한 상태로 존재한다. 이러한 이중 구조는 플라스틱의 가벼움과 내구성, 유연성을 만들어내는 핵심 요소이기도 하다. 분석 결과 반결정성 고분자의 단단한 부분은 나노플라스틱의 '생산지'로 밝혀졌다. 연구팀은 플라스틱이 외부 압력 없이 환경적 요인에 의해 닳는 과정을 추적했다. 먼저 부드러운 층이 붕괴되며 단단한 층과의 구조적 연결이 끊어졌다. 부드러운 층과 떨어진 단단한 결정층은 곧 분해되지 않는 미세플라스틱 혹은 나노플라스틱 조각으로 남았다. 연구를 이끈 쿠마르 교수는 “플라스틱의 부드러운 층은 일종의 접착제처럼 단단한 층을 붙들고 있는 역할을 하지만 시간이 지남에 따라 자연스럽게 분리된다”며 “이 접착력이 약해지면 단단한 층이 외부 자극 없이도 쉽게 떨어져 나가고 곧 인체와 생태계에 위협이 되는 나노 조각을 양산한다”고 설명했다. 나노플라스틱은 크기가 바이러스보다 작아 세포막을 통과할 수 있다. 작은 크기로 세포 핵 속 DNA에까지 영향을 미칠 수 있다. 쿠마르 교수는 “나노플라스틱 조