저류지는 간과된 오염원인 – 자동차 타이어

새로운 새로운 연구 는 습지와 저류지가 실제로 해양 생태계에 유입되는 타이어 입자 양을 약 75% 감소시킬 수 있음을 보여주었습니다. 

이것은 영국 남서부와 미들랜즈의 가장 붐비는 도로에서 수집된 샘플을 분석했을 때 발견되었습니다. 이 도로들은 매일 수십만 대의 차량이 이용하며, 연구에서는 채취된 70개 샘플 각각에서 타이어 입자를 발견했습니다.

이는 이전 연구가 밝혀낸 바와 일치합니다: 타이어가 환경에 큰 위협이 된다는 점을. 2020년 정부 지원 연구는 타이어 입자를 주요 마이크로플라스틱 원천으로 처음 확인한 연구 중 하나였습니다.

마이크로플라스틱은 직경이 5밀리미터 미만인 매우 작은 플라스틱 입자입니다. 이 입자들은 쉽게 분해되지 않으며 오랫동안 지속됩니다. 마이크로플라스틱의 지속성과 현대적 특성 때문에, 이전에 언급한 바와 같이 전 세계 연령 지표로 사용될 것을 제안받고 있습니다.

마이크로플라스틱에 관한 연구는 오랫동안 진행되어 왔으며, 연구에 따르면 이들은 인체에서 발견되었습니다. 사실, 마이크로플라스틱 및 나노플라스틱이 포함된 경동맥 플라크 환자들은 거의 3년 추적 조사에서 심근경색, 뇌졸중 또는 모든 원인에 의한 사망이 복합적으로 발생할 위험이 더 높게 나타났습니다.

그 작은 크기 때문에 마이크로플라스틱은 야생동물에 의해 섭취되어 식품 사슬에 들어갈 수 있습니다. 마이크로플라스틱은 주변 환경으로부터 독성 물질을 흡수한 뒤 유기체로 전달되어 결국 우리에게까지 도달합니다. 이러한 작은 입자는 인간 태반에서도 발견된 것으로 보고되었습니다.

허리케인과 같은 자연 현상도 이들의 오염에 기여할 수 있습니다. 이 외에도 우리는 수돗물을 통해 이러한 거대 플라스틱을 섭취하게 됩니다. 또한 이들은 화장품의 마이크로비드와 플라스틱 병 및 비닐봉투와 같은 큰 플라스틱 제품의 분해에서도 발생합니다.

이 플라스틱 대부분은 실제로 바다로 유입되며, 과학자들은 전 세계 해양 환경에서 마이크로플라스틱을 발견하고 있습니다. 4년 전 연구는 차량 타이어에서 방출되는 입자가 이전에 거의 기록되지 않았던 해양 마이크로플라스틱의 또 다른 원천일 수 있음을 제시했습니다.

플리머스 대학교가 주도하고 Defra가 자금을 지원한 연구는 타이어 입자가 대기를 통해 직접 바다로 이동하거나 빗물에 의해 하수도로 들어가 물 처리 과정을 거쳐 바다로 전달될 수 있음을 밝혔습니다.

연구원들은 5천만 평방미터에 달하는 하구 및 연안 수역이 타이어 입자에 오염될 위험이 있다고 추정했습니다.

고속도로 도로망 활용하기

현재 최신 연구는 플리머스 대학교와 뉴캐슬 대학교 연구원들이 수행했으며, 저류지와 습지를 조성하면 타이어 마모 입자의 수중 방출을 거의 75% 감소시켜 강과 바다를 보호할 수 있음을 발견했습니다.

논문에서 언급하듯, 환경 중 작은 플라스틱 입자의 축적은 특히 타이어 마모 입자(TWP)가 잠재적으로 위험한 마이크로플라스틱 오염 원인으로 떠오르면서 전 세계적인 심각한 도전 과제로 제시됩니다.

특히 도로 배수는 타이어 입자가 해양 환경으로 유입되도록 합니다. 표면수를 제어하는 배수 시설은 전 세계적으로 사용되고 있지만, 가변 밀도의 마이크로플라스틱(TWP ~ 1–2.5 g cm3)을 유지하는 데 얼마나 효과적인지는 알려져 있지 않습니다.

As such, UK National Highways가 자금을 지원한 연구는 영국 전략 도로망(SRN)에서 해양 환경으로의 타이어 마모 입자 이동을 방해하는 배수 시설의 능력을 조사했습니다.

고속도로 옆에 습지와 저류지를 건설하는 주요 목적은 흐름을 감소시키고, 홍수를 방지하며, 오염 물질을 제거하는 것입니다.

연구원 플로렌스 파커-저드(associate research fellow)는 이 연구의 목표가 영국 SRN 일부 구간에 이미 설치된 배수 조치가 타이어 오염 확산을 차단할 잠재력이 있는지 확인하는 것이라고 언급했습니다.

“우리의 결과는 그 측면에서 긍정적이며, 타이어 오염의 범위와 특성에 대한 이해를 크게 향상시켰습니다.” 

– 파커-저드

따라서 팀은 먼저 다양한 저류지와 습지의 “유입수, 방류수, 그리고 퇴적물”에서 샘플을 수집했습니다. 

차량 속도와 방향에 따라 타이어 마모 입자 생성 속도가 달라지는 점을 고려하여, 연구팀은 SRN의 직선 구간과 곡선 구간에서 8개의 배수 출구를 통해 배출되는 입자(TWP) 질량을 비교하여 변동성의 의미를 판단했습니다.

타이어 마모를 정량화하기 위해 연구는 열분해 가스 크로마토그래피-질량 분석(Py-GC–MS)과 벤조티아졸을 분자 마커로 사용했으며, 내부 표준으로 벤조티아졸-D4를 사용했습니다.

Py-GC–MS는 샘플을 무산소 가열 환경에 도입한 뒤 제어된 열 분해를 통해 더 작은 안정된 성분으로 분해하는 화학 분석 방법입니다.

뉴캐슬 대학교 자연 및 환경 과학부(SNES)의 Geoff Abbott 박사에 따르면, Py-GC-MS는 “환경 중 마이크로플라스틱의 단량체 성분을 풀어내고 정량화할 수 있는 매우 생산적인 접근법”이라고 합니다.

이전에도 Py-GC-MS를 이용해 환경 중 타이어 유래 입자를 감지하는 혁신적인 방법을 개발한 Abbott는 이 방법을 사용해 나노플라스틱 및 마이크로플라스틱의 “특정 성분”을 식별했다고 말했습니다. 이러한 성분은 차량 타이어 트레드와 명확히 연관될 수 있습니다. Py-GC-MS의 도움으로 과학자들은 “타이어 마모 입자의 총량에 대한 정확한 수치”를 얻을 수 있었습니다.

보다 체계적인 해결책의 필요성

조사 결과, 연구는 모든 샘플에서 타이어 마모 입자를 발견했습니다. 또한 SRN 배수에서 입자 농도는 2.86 ± 6 mg/L였으며, 곡선 구간의 배수는 직선 구간에 비해 평균 40% 더 많은 타이어 마모 입자 질량을 포함하고 있지만, 이는 “통계적으로 유의하지 않다”고 판단되었습니다.

추가로 수집된 샘플에서 TWP는 플라스틱 파편 및 섬유와 같은 다른 형태의 마이크로플라스틱보다 현저히 많이 존재했으며, 이들은 훨씬 더 많은 양으로 제거되었습니다.

연구에 따르면 저류지와 습지의 존재는 TWP 질량을 74.9% 감소시켰습니다. 이 감소는 저류지에서는 눈에 띄었지만 습지에서는 그렇지 않았습니다. 그러나 연구진은 이는 현장 및 샘플링 시점 간 변동성 때문일 수 있다고 언급했습니다.

영국 도로망에 있는 습지와 저류지의 수는 비교적 적지만, 전 세계적으로 유사한 배수 시설이 사용되고 있습니다. 연구는 이러한 결과가 TWP 오염 관리에 더 넓은 규모로 적용될 수 있음을 시사합니다.

연구는 저류지와 습지의 유지 관리를 주요 우선순위로 삼아 그 효과가 지속될 수 있도록 해야 한다고 권고했습니다. 마린 인스티튜트 이사이자 연구의 수석 저자인 리처드 톰슨 OBE FRS는 “tire-LOSS: Lost at Sea – where are all the tire particles” 프로젝트를 이끌고 있습니다.

“타이어 입자는 전 세계 마이크로플라스틱 오염의 가장 큰 원천 중 하나로 여겨집니다.” 

연구는 도로망의 기존 특성이 TWP가 강과 바다로 흐르는 것을 차단하는 데 도움이 될 수 있음을 강조하고자 합니다. 그러나 톰슨에 따르면 이러한 특성은 전체 도로망에 비해 수가 적다고 합니다.

그는 또한 이전 연구에서 상당량의 타이어 마모 입자가 물이 아니라 바람에 의해 분산된다는 사실을 보여주었다고 언급했습니다. 그는 덧붙였습니다:

“궁극적으로 우리는 보다 체계적인 해결책을 모색해야 하며, 이는 아마도 개선된 차량 타이어 설계를 통해 가능할 것입니다.” 

타이어 제조업체가 취하고 있는 환경 이니셔티브

이제 주요 타이어 제조업체들이 책임을 지고 환경에 대한 부정적 영향을 줄이며 지속 가능성을 촉진하기 위해 도입한 환경 이니셔티브를 살펴보겠습니다.

#1. Michelin

프랑스에 본사를 둔 Michelin은 시가총액 265억 달러 기업으로, 주식(ML-FR: Euronext Paris)은 현재 34.64에 거래되고 있으며 연초 대비 6.75% 상승했습니다. EPS(TTM)는 2.78이며 P/E(TTM)는 12.47입니다. Michelin은 3.90%의 배당 수익률을 지급합니다.

이 회사는 자동차, 도로 운송 및 특수 사업 부문에서 운영됩니다. 다양한 종류의 타이어와 관련 제품 및 서비스를 제공합니다.

2023년 재무 실적을 보고하면서 Michelin은 “불리한 시장 상황과 통화에도 불구하고” “높은 부문 영업이익”을 달성했다고 언급했습니다. 연간 매출은 283억 유로였으며 비타이어 매출은 10% 증가했고, 부문 영업이익은 36억 유로, 자유 현금 흐름은 30억 유로였습니다. Michelin은 2024-2026년 동안 최대 10억 유로 규모의 자사주 매입 프로그램을 시작할 계획입니다.

회사에 따르면, 이러한 성과는 비즈니스 모델의 회복력과 지속 가능성 이니셔티브를 추진하는 데 대한 약속을 강조하며, 이를 통해 CO2 배출량을 6%, 물 소비량을 10% 감소시켰습니다.

환경 이니셔티브와 관련해 Michelin은 ‘그린’ 타이어와 같이 영향을 최소화하는 혁신적인 제품 개발에 힘쓰고 있습니다. 또한 2030년 및 그 이후를 위한 새로운 목표를 정의하기 위해 ‘All‑Sustainable’ 접근 방식을 사용하고 있습니다.

Michelin에서는 제품 및 서비스의 환경 발자국 분석을 전 과정 수명주기 평가(LCA)를 통해 수행하며, 이는 건강, 기후 변화, 화석 기반 자원 사용 및 생물 다양성을 포함합니다. 이 접근 방식은 2030년까지 모든 솔루션에 적용될 예정입니다.

이번 십년 말까지 회사는 제품 및 서비스의 100%를 친환경 설계하고, 타이어 환경 영향의 80% 이상을 사용 단계와 연계하며, 화석 기반 원료 사용에 따른 환경 영향의 13% 이상을 줄일 계획입니다.

#2. Goodyear

이 타이어 회사는 자동차, 버스, 트럭, 오토바이, 항공기, 광산 장비, 산업 장비 및 농업 기계 등 다양한 용도의 고무 타이어 라인을 개발, 제조 및 판매합니다. 또한 고무 관련 화학 물질을 제조·판매하고 상업용 트럭 서비스를 운영합니다.

시가총액 34억 5천만 달러인 Goodyear의 주식(GT: NASDAQ)은 현재 12.18달러에 거래되고 있으며 연초 대비 약 15% 하락했습니다. EPS(TTM)는 -2.42이며 P/E(TTM)는 -5.04입니다.

Goodyear는 전년 대비 4.8% 감소한 4분기 순매출이 5천억 달러를 초과했으며, 순손실은 2억 9,100만 달러였습니다. 타이어 판매량은 전년 대비 3.8% 감소해 4,540만 대가 되었습니다. 영업이익은 전년 대비 62.3% 증가해 3억 8,300만 달러에 달했습니다. 해당 분기 영업 현금 흐름은 12억 달러였으며, 총 부채는 76억 달러로 감소했습니다.

향후 계획에서 회사는 마진 확대, 포트폴리오 최적화, 지속 가능한 현금 흐름 창출 및 추가 부문 영업이익 확보에 중점을 두고 있다고 밝혔습니다.

Goodyear는 지속 가능성을 “비즈니스 전략의 핵심 요소이자 문화의 필수 부분”으로 정의하며 다양한 이니셔티브를 추진했습니다. 여기에는 100% 지속 가능한 소재 타이어가 포함되며, 회사는 90% 지속 가능한 소재로 만든 타이어를 시연했습니다. 또한 Goodyear는 환경 영향을 지속적으로 줄이고 연료 효율성을 향상시키고 있습니다.

최근 공급망 솔루션 제공업체인 DP World는 Goodyear와 함께 진행 중인 ‘Off the Road’ 탈탄소화 프로젝트의 일환으로 702그루의 나무를 성공적으로 심었다고 발표했습니다. 이 프로젝트의 목표는 Goodyear에서 구매한 타이어 한 개당 두 그루의 나무를 심어 CO2 배출 영향을 상쇄하는 것입니다.

#3. Continental 

독일에 본사를 둔 Continental은 시가총액 140억 달러 규모의 기업으로, 주식(CON‑DE: XETRA)은 현재 62 이상에 거래되고 있으며 연초 대비 19.37% 하락했습니다. EPS(TTM)는 5.77이며 P/E(TTM)는 10.72입니다. Continental은 3.55%의 배당 수익률을 지급합니다.

이 회사는 네 개의 그룹 부문에서 운영됩니다: 자동차(아키텍처, 모빌리티, 안전 및 사용자 경험 포함), 타이어(디지털 모니터링 및 관리 시스템 포함), ContiTech(지능형 및 친환경 제품 제조) 및 계약 제조.

올해 전망을 제시하면서, 회사는 비용 상승과 자동차 시장 정체를 보고했습니다. Continental은 그룹 매출을 410~440억 유로, 임금으로 인한 추가 비용 5억 유로로 예상했습니다. 전체 연도 결과에 대해 Continental은 순이익이 1,635% 급증해 12억 유로에 달했다고 보고했습니다. 연간 조정 영업 이익은 25억 유로였으며, 매출은 5.1% 증가해 414억 유로에 이르렀습니다.

Continental은 인류 지속 가능성을 중심 주제로 “공격적으로” 나아가고 있다고 밝혔습니다. 회사는 100% 탄소 중립을 가치 사슬 전반에 달성하고, 유해 배출량 측면에서 100% 무배출 모빌리티를 구현하며, 100% 폐쇄형 자원 및 제품 순환과 100% 책임 있는 조달 및 비즈니스 파트너십을 목표로 하는 네 가지 핵심 분야를 설정했습니다.

솔루션이 아직 완전히 개발되지 않았지만, Continental은 자체 및 파트너를 위한 프레임워크를 구축해 지속 가능한 경제로 나아가는 길을 선도하고 있습니다. 회사는 지속 가능성을 “전 세계와 글로벌 경제가 새로운 시대의 시작점에 서 있는 ‘엄청난 기회’”라고 말했습니다.

결론

플라스틱은 우리 주변에 널리 존재하지만, 그 대부분이 바다로 흘러들어갑니다. 이는 실제로 해양에서 가장 많이 발견되는 쓰레기입니다. 플라스틱이 오래전부터 문제로 인식되어 왔지만, 마이크로플라스틱이라는 작은 입자에 대한 연구가 진행 중이며, 이들의 영향이나 특성에 대해서는 아직 많이 알려지지 않았습니다.

마이크로플라스틱은 마이크로비드와 더 큰 플라스틱 조각이 부서져 작은 입자로 변하는 등 다양한 출처에서 발생합니다. 영국과 미국 정부가 마이크로비드 사용을 금지했음에도 불구하고, 마이크로플라스틱은 여전히 큰 문제입니다.

특히 이들에 대해 알려진 것이 적기 때문에, 플리머스 대학교의 이번 연구와 같은 연구는 이러한 작은 입자에 대한 중요한 새로운 정보를 제공하여, 플라스틱 빨대, 물병, 의류뿐만 아니라 타이어까지 이들의 영향을 과학적으로 이해하는 데 도움을 줍니다.

이러한 통찰력 증가는 기업, 향후 연구, 정부 및 사용자들이 플라스틱 오염과 인간 활동이 해양 환경에 미치는 영향을 더 잘 이해하도록 돕고, 행동 변화, 제품 설계 및 폐기물 관리와 같은 잠재적 해결책을 식별하는 데 기여할 것입니다. 이를 통해 “가장 큰 환경 문제 중 하나”와 보다 효과적으로 싸울 수 있습니다.