기후 변화와 미세플라스틱 오염은 흔히 별개의, 서로 관련이 없는 환경 문제로 다뤄져왔다. 그러나 최근 환경과학 연구는 이 두 위기가 동시에, 그리고 상호작용하며 등장할 때 그 피해가 단순한 '합(덧셈)'이 아니라 '증폭(곱셈)'으로 나타난다는 사실을 보여주고 있다. 이러한 현상을 설명하는 개념이 바로 '환경신데믹(Eco-syndemic)'이다. 환경신데믹이란 서로 다른 환경 스트레스 요인이 같은 공간과 시간에서 중첩되며, 상호작용을 통해 생태계와 인간 사회에 더 큰 피해를 초래하는 현상을 뜻한다. 최근 발표된 여러 연구는 미세플라스틱과 기후변화가 전형적인 환경신데믹 관계에 놓여 있음을 분명히 보여준다. 기후변화는 미세플라스틱의 발생과 확산을 가속하고, 늘어난 미세플라스틱은 다시 지구의 탄소 흡수 능력을 약화시키며 기후위기를 부추긴다는 것이다. 이러한 상승작용 과정은 기후 환경 문제를 악화시키고 인류를 위협하는 '악순환의 고리'를 형성한다. ◇바람·햇빛·고온이 플라스틱 분해를 가속 기후변화는 단순히 기온을 높이는 데 그치지 않는다. 강한 바람과 강한 일사, 극단적인 기상 조건은 플라스틱이 더 빠르게 부서져 미세한 크기로 작아지게 하는 환경을 만든다. 중국 네이멍구(내몽골)대학교 연구팀은 농업 현장에서 널리 사용되는 비닐 필름이 어떻게 미세플라스틱으로 전환되는지를 실험과 모델링을 통해 분석했다. 이 연구 결과는 지난달 '유해 물질 저널 (Journal of Hazardous Materials)'에 발표됐다. 연구에 따르면, 풍속 증가는 농업용 필름의 기계적 마모를 직접적으로 증가시키며, 강한 태양 복사는 플라스틱의 광산화(photo-oxidation)를 촉진해 분자 구조를 약화시킨다. 이 두 요인이 결합되면 플라스틱은 훨씬 더 쉽게 잘게 쪼개져 미세플라스틱으로 전환된다. 연구팀은 특히 기후변화로 인해 고온·강풍 조건이 빈번해질수록 농경지 자체가 미세플라스틱의 '발생원(source)'으로 기능할 수 있다고 경고했다. 이는 미세플라스틱 문제가 더 이상 해양이나 도시 폐기물 문제에 국한되지 않고, 식량 생산 체계 내부로 깊숙이 침투하고 있음을 의미한다. ◇기후위기는 미세플라스틱의 이동도 가속한다 기후변화는 미세플라스틱의 생성뿐 아니라 이동과 확산 경로도 근본적으로 바꾸고 있다. 강우 강도 증가와 빈번한 홍수는 육상과 하천에 쌓여 있던 플라스틱 입자를 단기간에 대량으로 해양으로 쓸어 보낸다. 여기에 북극 해빙까지 더해지면서, 과거에는 얼음 속에 갇혀 있던 미세플라스틱이 다시 해양 생태계로 방출되고 있다. 영국 임페리얼 칼리지 런던 연구팀은 이러한 현상을 종합적으로 정리한 리뷰 논문을 지닌해 11월 '과학 프런티어 (Frontiers in Science)' 저널에 발표했다. 이 논문은 기온이 약 10℃ 상승할 경우 플라스틱의 화학적 분해 속도가 최대 두 배까지 증가할 수 있다고 분석하면서 기후변화가 전 지구적 미세플라스틱 순환을 가속하는 핵심 요인임을 지적했다. 한국해양과학기술원(KIOST) 위해성분석센터 심원준 박사 연구팀은 지난달 국제학술지 '환경 오염(Environmental Pollution)'에 발표한 논문에서도 이런 현상을 지적했다. 2022년 9월 태풍 '힌남노'가 통과한 직후 실시한 조사에서 연안 부유 쓰레기 밀도가 평상시 대비 수십 배 증가했다는 것이다. 연구팀은 이러한 현상이 앞으로 기후변화로 인해 더 잦아질 수 있다고 지적했다. ◇미세플라스틱은 다시 기후변화를 부추긴다 미세플라스틱은 해양의 탄소 흡수 능력을 약화시키는 '보이지 않는 방해자' 역할을 한다. 늘어난 미세플라스틱은 단순한 오염 물질을 넘어, 지구 시스템의 핵심 기능 자체를 훼손하는 것이다. 파키스탄 페샤와르대학교 등 국제 공동연구팀은 최근 '유해 물질:플라스틱 저널'에 발표한 논문에서 미세플라스틱이 해양 탄소 흡수를 다층적으로 방해한다고 밝혔다. 연구에 따르면, 미세플라스틱은 해양의 주요 탄소 흡수 주체인 식물성 플랑크톤의 광합성 효율을 저하시킨다. 또한 이를 섭취하는 동물성 플랑크톤의 대사 활동과 성장률을 방해해 대기 중 이산화탄소를 심해로 운반하는 '생물학적 탄소 펌프' 기능을 약화시킨다. 이는 해양이 수행해 온 자연적 탄소 완충 기능을 무너뜨리는 결과로 이어진다. 연구진은 미세플라스틱 표면에 형성되는 미생물 군집, 이른바 '플라스티스피어(Plastisphere, 플라스틱권(圈))'에도 주목했다. 이 미생물 군집은 단순히 플라스틱에 붙어 사는 존재가 아니라, 탄소와 질소 순환에 적극적으로 개입하며 메탄과 같은 온실가스를 방출할 수 있는 잠재적 원천으로 작용한다. 또한 해수면에 떠 있는 미세플라스틱은 빛의 반사 특성, 즉 알베도(albedo)를 변화시켜 국지적인 해수 온도 상승을 유발할 가능성도 제기됐다. 이는 다시 플랑크톤 생태계와 해양 순환에 영향을 미치며, 기후 시스템에 간접적인 피드백을 형성한다. ◇독성의 증폭, 생태계 회복력의 붕괴 기후변화와 미세플라스틱이 결합하면 생물에게 가해지는 피해는 단순 누적이 아니라 증폭된 독성 효과로 나타난다. 임페리얼 칼리지 런던 연구팀은 논문애서 “수온 상승이 생물의 대사율을 높여 미세플라스틱 섭취량과 체내 축적 속도를 동시에 증가시킨다"고 설명했다. 그 결과 어류와 무척추동물에서 염증 반응, 성장 저해, 생식 장애가 더 강하게 나타나며, 이러한 영향은 먹이사슬을 따라 상위 포식자로 갈수록 확대된다. 이는 환경신데믹의 핵심 특징인 '복합 스트레스에 의한 회복력 붕괴'를 보여주는 사례다. 생태계는 하나의 스트레스에는 버틸 수 있지만, 여러 스트레스가 동시에 작용할 경우 급격히 취약해진다. 전문가들은 공통적으로 “미세플라스틱 문제와 기후변화를 분리해 대응하는 기존 정책 접근으로는 이 악순환을 끊을 수 없다"고 지적한다. 플라스틱 생산 감축, 재생원료 전환, 온실가스 감축 정책은 반드시 통합적으로 설계돼야 하며, 농업·해양·도시 환경을 아우르는 시스템 차원의 대응이 필요하다는 것이다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr