지속가능성
다이빙 조사 결과 혁신적인 폐기물 수집 솔루션의 필요성을 보여줍니다
전 세계적으로 발생하는 폐기물의 존재가 우리에게 미치는 위협은 우리가 상상할 수 있는 것보다 훨씬 큽니다. 상황은 최소한 끔찍하며, 매일 악화되고 있습니다.
보고서에 따르면 지구의 제조 화학 물질 생산량이 단 한 세대에 40,000% 증가해 4억 톤에 달했습니다. 2023년에는 위험 폐기물 발생량이 3억 5천만 톤을 넘어섰습니다.
According to 2021년 보고서, 문제는 세계에서 가장 크고 거대한 경제 중 하나인 미국에서 더욱 심각합니다. 연구에 따르면 미국은 전 세계 평균보다 세 배나 많은 폐기물을 발생시켰습니다.
통계적으로 더 구체적으로 말하면, 미국은 1인당 평균 773kg의 음식물, 플라스틱 및 위험 폐기물을 생산했습니다. 미국 수치는 중국과 인도를 비교했을 때 더욱 심각하게 나타났습니다. 중국과 인도가 전 세계 인구의 36% 이상을 차지함에도 불구하고 전 세계 도시 폐기물의 27%만을 생성합니다. 반면 미국인은 중국인보다 세 배나 많은 폐기물을 생성합니다.
이처럼 대량으로 발생하는 폐기물 문제는 지상 매립지에만 국한되지 않습니다. 최근 진행된 최초의 다이빙 조사—전 세계 최초—는 수중에 배출된 폐기물의 위험성을 알렸습니다. 이는 최초의 레이크 타호(Lake Tahoe) 호수바닥 다이브 조사였으며, 물 아래에 대량의 플라스틱 및 기타 쓰레기가 존재함을 밝혀냈습니다.
Lake Tahoe 호수바닥 최초 다이브 조사
이 조사는 사막 연구소(Desert Research Institute, DRI)와 UC Davis Tahoe Environmental Research Center가 비영리 단체 Clean Up the Lake와 협력하여 수행했습니다. 조사팀은 호수바닥에서 발견된 쓰레기의 종류를 면밀히 조사했으며, 주요 결과는 다음과 같습니다:
- 킬로미터당 평균 83개의 플라스틱 쓰레기가 발견되었습니다.
- Hidden Beach와 South Sand Harbour 근처 호수바닥은 각각 킬로미터당 140개와 124개의 쓰레기로 평균보다 더 많은 양을 보였습니다.
- 플라스틱 쓰레기가 전혀 없는 구간은 찾지 못했지만, 흔히 발견된 품목으로는 음식 용기, 병, 플라스틱 백, 장난감 등이 있었습니다.
- 연구진은 수집된 샘플에서 가장 흔한 플라스틱 6종을 확인했습니다. 이는 폴리염화비닐(PVC), 폴리스티렌, 폴리에스터/폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드였습니다.
플라스틱 종류에 대한 지식은 여러 면에서 도움이 됩니다. Julia Davidson(프로젝트에 참여한 학부생)의 말처럼:
“우리는 이 쓰레기 데이터를 활용해 주요 플라스틱 종류를 파악하고, 이를 미세플라스틱 데이터와 비교할 수 있습니다.”
Davidson의 발언은 미세플라스틱이라는 더 큰 문제로 우리를 이끕니다.
미세플라스틱 및 그 해로운 영향력
미세플라스틱은 직경이 5밀리미터 미만인 아주 작은 플라스틱 입자를 말합니다. 이는 큰 플라스틱 폐기물의 분해, 개인 위생 제품에 포함된 마이크로비드, 옷을 세탁할 때 나오는 합성 섬유 등에서 발생할 수 있습니다. 이러한 미세플라스틱은 크기와 지속성 때문에 큰 해를 끼칠 수 있습니다. 야생동물은 이를 섭취하고, 주변 환경에서 흡수한 독성 물질을 중요한 유기체에 전달해 물리적·화학적 피해를 입힙니다.
따라서 다이브 조사에서 발견된 미세플라스틱 및 기타 플라스틱 종류는 혁신적인 폐기물 수집 솔루션이 필요합니다. 이들은 어디에나 존재하며, 얼마나 꾸준히 청소 캠페인을 진행하더라도 완전히 제거하기는 어렵습니다.
수중에서 발생한 쓰레기를 정화하는 일은 위치를 쉽게 파악할 수 없고 접근이 어려워 더욱 까다롭습니다. 다음 섹션에서는 하천, 호수, 강, 바다를 청소하기 위해 특별히 활동하는 기업들을 살펴보겠습니다.
#1. River Cleaning
일련의 부유 장치로 구성된 River Cleaning 시스템은 강 흐름에 대각선으로 배치되어 플라스틱 폐기물을 가로채어 강가에 설치된 특수 저장소로 운반합니다.
River Cleaning 시스템에는 두 가지 버전이 있습니다:
- River Cleaning Plastic
- River Cleaning Plastic V4.22
첫 번째 버전은 앵커 구조가 수면 아래에 위치하고, 두 번째 버전은 수면 위에 위치합니다. 첫 번째는 자체 수위 조절이 가능한 솔루션으로 환경에 쉽게 위장해 다양한 수로에서 효과를 발휘합니다. 두 번째는 전기 생산이 가능하고, 채널화된 수로에서도 효율적으로 작동하는 추가적인 장점을 제공합니다.
전반적으로 이 솔루션은 강 흐름에서 직접 에너지를 추출해 보조 전력이 필요 없으며, 생태계에 영향을 미치지 않는 지속 가능한 방식입니다.
River Cleaning 시스템은 유엔 지속가능개발목표(SDG) 달성에 기여한 공로로 European Advanced SDG Award를 수상했습니다.
2021년 1월 1일, River Cleaning raised an undisclosed amount/ non-equity assistance from Cleantech Open. 이 스타트업은 이탈리아 에밀리아-로마냐 주 카솔라에 본사를 두고 있습니다.
#2. The Great Bubble Barrier
The Great Bubble Barrier 솔루션은 강의 전체 폭과 깊이에 걸쳐 플라스틱을 포획해 바다로 유입되는 것을 방지합니다. 현재까지 86%의 포획률을 기록했으며, 1밀리미터에서 1미터까지 다양한 크기의 플라스틱을 효과적으로 제거합니다. 이 솔루션은 강의 정상적인 활동을 방해하지 않으며 24시간 연속 가동됩니다.
The Great Bubble Barrier 솔루션은 수로 바닥에 설치된 천공 튜브에 공기를 주입해 거품 스크린을 형성하는 원리로 작동합니다. 이 거품 스크린은 플라스틱을 차단하고 부유 플라스틱을 수면으로 유도합니다. River Cleaning 솔루션과 마찬가지로, 이 장치 역시 물길에 대각선으로 배치되어 플라스틱 폐기물을 측면의 포획 시스템으로 유도합니다.
The Great Bubble Barrier는 2018년 1월부터 5월까지 크라우드펀딩 캠페인을 진행해 1,240명의 후원자로부터 55,584유로를 모금했습니다. 또한 2018년 9월에는 세계 최대 규모의 지속 가능한 기업가정신 경연인 Postcode Lotteries Green Challenge에서 우승했으며, 이를 통해 자금 지원과 6개월 간의 전문가 코칭을 받아 사업 기회를 최적화했습니다.
2019년, The Great Bubble Barrier는 암스테르담 운하에 최초의 버블 배리어를 설치했으며, 이는 지역 물 관리청 Amstel, Gooi en Vecht와 암스테르담 시가 공동으로 의뢰한 프로젝트였습니다.
#3. Ichthion
Ichthion은 영국-에콰도르 합작 스타트업으로, 2017년 런던 임페리얼 컬리지 실험실에서 시작되었습니다.
현재 이 회사는 Azure, Cobalt, Ultramarine이라는 세 가지 기술 스트림을 보유하고 있습니다. 각 스트림은 특정 환경 및 수로 유형에 적합하도록 설계되었으며, 모두 해안 지역의 식물성 플랑크톤 성장 영역에 거대 및 미세 플라스틱이 침투하는 것을 차단하는 동일한 목표를 가지고 있습니다.
다음 섹션에서는 이 세 가지 스트림을 간략히 살펴보겠습니다.
Cobalt: 강과 해안 지역의 미세플라스틱 방지
Cobalt는 자체 청소가 가능한 덕트형 터보머신 장치로, 전력 생산 터빈이나 선박에 변형 형태로 설치할 수 있습니다. 이는 호스트 인프라의 상대적 움직임을 활용해 하천 및 해양 환경에서 플라스틱 오염을 추출합니다.
Azure: 강의 거대 플라스틱 차단
이 기술 시스템은 강에서 향상된 장벽 역할을 하여 플라스틱 폐기물이 해양으로 유입되는 것을 방지합니다. 하루에 최대 80톤의 플라스틱을 수집할 수 있습니다.
Ultramarine: 선박용 동적 시스템
이 시스템은 대형 선박에 레트로핏하거나 설치할 수 있으며, 2차 분류 단계를 갖춘 램 필터 피더의 규모와 효율성을 활용합니다.
Ichthion은 영국 정부의 “Towards Zero Waste” 혁신 대회에서 수상했으며, 이로써 기술 개발을 위해 60만 달러의 보조금을 받았습니다.
이 회사는 2019년에 시드 라운드를 마무리했으며, 2020년 11월 보도에 따르면 산타 바르바라 대학교와 100만 달러 규모의 계약을 체결해 Azure 기술을 배치했습니다. 동시에 시리즈 A 라운드에서 940만 달러의 투자를 유치하려고 했습니다.
플라스틱 미세입자가 우리 몸에 어떻게 오염되는지 알아보려면 여기를 클릭하세요.
혁신적인 폐기물 수집의 필요성과 그 주변의 다른 사례들
특히 수중 폐기물 관리에는 급격한 개선이 필요합니다. 추정에 따르면 해양에는 50-75조 개의 플라스틱 및 미세플라스틱이 존재합니다.
전체 해양 오염의 거의 80%는 플라스틱 폐기물에 의해 발생하며, 매년 8-10백만 톤의 플라스틱 폐기물이 바다로 흘러들어갑니다. 일회용 플라스틱 하나가 분해되기까지는 500~1,000년이 걸리며, 실제로는 분해되지 않습니다. 이러한 추세가 지속되면 곧 플라스틱이 바다의 모든 물고기 무게를 초과하게 될 것입니다.
상황의 심각성은 전 세계 커뮤니티가 가능한 한 빠르고 효율적으로 혁신하도록 압박하고 있습니다. 앞서 언급한 기업들 외에도 세계경제포럼(WEF)은 다수의 다른 이니셔티브를 주목하고 있습니다. 우리는 이들 중 몇 가지를 간략히 살펴보며, 보다 깨끗한 미래에 대한 희망과 낙관을 제시하고자 합니다.
Chemolex 회사(사회적 기업)와 Smart Villages(비영리 이니셔티브)는 나이로비와 응공 강을 포함한 Athi River와 그 지류에 10개의 플라스틱 포집 장치를 설치했습니다. 이 솔루션은 케냐 수로에서 1,000톤 이상의 폐기물을 전환시켰으며, 전환된 재료는 플라스틱 울타리 기둥, 포장 타일, 바닥재, 지붕재 등 건축 자재로 활용되었습니다.
이 솔루션은 컨베이어 메커니즘을 사용하며, 자메이카의 Kingston Harbour 인터셉터도 동일한 방식을 채택했습니다. 네덜란드 기반 비영리 단체 The Ocean Cleanup이 배치한 이 인터셉터는 배리어와 컨베이어 시스템을 이용해 폐기물을 차단·추출하고, 이를 해안으로 되돌려 재활용하거나 효율적으로 처리합니다.
플라스틱 정화 작업에는 AI 활용도 늘어나고 있습니다. 예를 들어 파나마 기반 비영리 단체 Marea Verde는 Juan Díaz 강에 물레방아식 폐기물 포집 시스템을 설치했으며, AI가 시스템이 쓰레기를 분류하고 데이터 수집 능력을 향상시키는 데 도움을 줍니다. 이 솔루션은 이미 1.3입방미터 플라스틱 병 20개 이상을 수집했습니다.
AI와 같은 첨단 기술을 활용한 솔루션과 동시에, 대나무로 만든 단순한 구조물도 사용됩니다. 베트남 Song Hong 강에서는 두 개의 부유식 방망이에 메쉬를 달아 떠다니는 폐기물을 강변에 연결된 트랩으로 유도하는 플라스틱 폐기물 트랩을 설치했습니다. 설치 후 첫 4개월 동안 450kg 이상의 떠다니는 폐기물을 제거했습니다.
다양한 솔루션이 존재한다는 것은 문제가 널리 퍼져 있음에도 불구하고 해결 방법이 많다는 것을 의미합니다. 또한 재활용 시설 부족도 혁신적인 폐기물 수집 솔루션이 해결해야 할 또 다른 과제임을 기억해야 합니다.
한 추정에 따르면 현재까지 인간이 생산한 8.3억 톤의 플라스틱 중 단 9%만이 처리될 수 있습니다. 즉, 플라스틱 폐기물을 포집하고 수중으로 유입되는 것을 차단할 뿐만 아니라 재활용을 통해 다양한 필요를 충족시킬 솔루션이 필요합니다. 이 잠재적 재생 솔루션 시장 규모는 2020년 기준 3조 파운드 스털링에 달했으며, 앞으로도 성장할 것입니다.
따라서 이 분야에 대한 투자가 더욱 늘어날 것으로 기대됩니다. 혁신적인 스타트업이 이 공간의 마이크로코스가 될 것이지만, 동시에 대형 기술 기업이 자원을 투자해 솔루션을 전 세계적으로 빠르게 확장할 수 있어야 합니다.
