‘친환경’ 종이 빨대의 역설: 플라스틱보다 과불화화합물 더 검출돼

▲종이 빨대. (사진 = 강찬수 기자)

플라스틱 빨대를 대체하는 친환경 대안으로 주목받는 종이 빨대에서 광범위하고 높은 농도의 과불화화합물(PFAS)이 검출됐다는 연구 결과가 공개됐다.

국내 시장에서 유통되는 일회용 빨대를 분석한 결과, 종이 빨대가 플라스틱이나 폴리젖산(PLA) 빨대보다 통계적으로 유의미하게 높은 PFAS 농도를 보였고, 검출된 PFAS 종류도 다양했다는 것이다.

이에 따라 실제 음료를 마시는 동안 용출되는 양이나, 노출 수준에 따른 인체 유해 수준 등에 대한 추가적인 분석이 필요하다는 지적이 제기됐다.

을지대학교 보건환경안전학과 고영림 교수팀은 최근 국내 시장에서 유통되는 다양한 재질의 빨대 64개 샘플을 대상으로 33종의 PFAS를 정량 분석하고, 그 결과를 '환경 과학 및 오염 연구(Environmental Science and Pollution Research)' 국제 저널에 논문으로 발표했다.

빨대 시료는 종이 21개, 플라스틱 20개, 생분해성 PLA 빨대 11개(옥수수 기반 8개, 사탕수수 기반 3개), 뜨거운 음료 교반 막대 3개, 커피 찌꺼기 추출물이 함유된 빨대 2개, 대나무 4개, 그리고 쌀·밀·풀로 만든 빨대 1개 등이었다.

◇종이 빨대에서 검출된 PFAS… 농도도 높고 종류도 다양

논문에 따르면 연구팀이 분석한 33종의 PFAS 가운데 전체 시료에서 검출된 종류는 모두 16종이었다.

특히 종이 빨대는 플라스틱 빨대(5종)와 PLA 빨대(6종)에 비해 더 많은 14종의 PFAS 화합물을 포함하고 있었고, 전체 PFAS 농도합계(∑PFAS) 역시 유의하게 높았다.

최고 농도는 종이 빨대 시료 중에서 나타났는데, 과불화옥탄산(PFOA)이 g당 최대 119 ng(나노그램, 1ng=10억분의 1g)까지 검출됐다. 특히, PFOA와 더불어 과불화부탄산(PFBA)은 64개 샘플 중 58%에서 검출 빈도를 보였다. PFOA와 PFBA 두 물질은 미국 식품의약국(FDA)에 의해 식품 접촉 물질(FCM)에서의 사용이 금지된 물질이다.

총 PFAS 농도의 최대치는 종이 빨대가 119.55 ng/g이었고, 플라스틱 빨대가 5.99 ng/g, PLA가 3.29 ng/g이었다. 총 PFAS 농도의 중간값은 종이 빨대가 0.55ng/g, 플라스틱이 0.06ng/g, PLA가 0.05 mg/g이었다.

종이 빨대에서는 4:2 FTS 및 N-EtFOSAA를 포함한 여러 선구 물질(precursor compounds)이 검출됐다. 이 선구 물질들은 환경 조건에 따라 분해되어 PFBA나 PFOS와 같은 다른 PFAS로 변형될 잠재성이 있다.

연구팀은 “종이 빨대에서 높은 농도의 PFAS가 검출된 이유는 불분명하지만, 코팅 배합의 차이 또는 생산 과정에서의 의도치 않은 오염 등일 가능성이 있다"고 설명했다.

PFAS는 탄소(C)와 불소(F)의 강한 결합으로 이루어진 인공합성 화학물질로, 자연적으로 잘 분해되지 않아 '영원한 화학물질'로 불린다. 인체에 축적될 경우 신장암, 고환암, 호르몬 교란, 간 기능 손상 등 광범위한 건강상 문제를 야기한다고 보고되고 있다.

▲서울 송파구의 한 매장에 진열된 종이 빨대. (사진=연합뉴스)

◇함량과 용출은 달라... 노출 위험 수준 판단은 어려워

이번 연구는 종이 빨대에 유해 물질이 포함되어 있음을 정량적으로 밝혀냈으나, 실제 소비자들이 음료를 마시는 과정에서 인체에 얼마나 노출되는지에 대해서는 명확히 판단하기 어렵다는 한계점을 가지고 있다.

연구에서 보고된 PFAS 농도(ng/g)는 빨대 재료 자체에 존재하는 총량을 의미하며, 실제 사용 조건에서 PFAS가 음료로 녹아나올 잠재성(migration potential)에 대한 평가는 이 연구에서 수행되지 않았다. 유해물질이 녹아나오는 양은 음료의 종류, 알코올 함량, 접촉 시간, 온도 등 다양한 조건에 따라 크게 달라질 수 있다. 이전 연구들에서는 종이 빨대에서 PFAS의 용출이 발생하며, 특히 에탄올 함량이 높거나 노출 시간이 길어질수록 용출이 현저하게 증가하는 것으로 보고했다.

더욱이 빨대에 높은 농도의 PFAS가 포함되어 있음에도 불구하고, 연구는 검출된 농도 수준이 구체적으로 인체 건강에 “위험하다"라고 정의할 수 있는 노출 위험 평가(exposure risk assessment)를 포함하지 않았다.

따라서 종이 빨대에 포함된 화학물질이 실제 사용자에게 어느 정도의 위험 수준을 초래하는지는 추가 연구가 필요하다.

연구팀도 “일반적인 사용 시나리오(짧은 시간 동안 물이나 주스를 마시는 경우)에서는 직접적인 인체 노출이 제한적일 수 있다"면서도 “종이 빨대가 인체 건강에 대한 위험할 가능성은 여전히 제기된다"고 강조했다.

향후 규제 정책과 소비자 안전 확보를 위해 더 다양한 샘플을 대상으로 용출 테스트 및 노출 위험 평가를 포함한 추가 연구가 필요하다는 것이다.

▲지난 6월 서울의 한 스타벅스 매장에 플라스틱 빨대가 진열돼 있다. 스타벅스코리아는 병원이나 주거상권 200여 개 매장을 중심으로 사탕수수를 기반으로 한 식물 유래 소재 플라스틱 빨대를 시범 도입한다고 밝혔다. (사진=[연합뉴스)

◇플라스틱에 불리한 가소제 등은 분석하지 않아

한편, 논문에 따르면 PFAS 외에 수행된 추가 정밀 검사(suspect screening)에서 대상 물질이 아니었던 가소제인 디오틸프탈레이트(DOP)와 윤활제인 올레아미드(oleamide)가 일부 종이 빨대 샘플에서 잠정적으로 확인됐다고 밝혔다. 플라스틱 빨대에서 주로 문제가 되는 DOP 등이 종이 빨대에서도 검출이 됐다는 얘기다.

하지만, 이번 연구의 한계도 드러났다. 이번 연구에서는 플라스틱 빨대과 종이 빨대에서 DOP나 다른 플라스틱 첨가제 성분을 본격적으로 비교하지는 않았다. 플라스틱 빨대에서 더 많이 검출되는 물질의 분석과 비교가 없는 연구 결과만으로 '종이 빨대가 더 위험하다'고 결론짓는 섯부를 수 있다.

PFAS와 가소제를 포함한 다양한 화학물질을 포괄하는 추가적인 분석을 통해 종합적인 유해성 평가가 필요할 수도 있다.

강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr