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[scitech daily] 수조 개의 미세플라스틱 섬유를 방출하는 것으로 밝혀진 일반 가정용 청소제품 (Magic Sponge)

한국분석과학연구소 2024. 7. 5. 16:27

물에 담근 멜라민 "마법의 스펀지". 이 스폰지는 플라스틱으로 만들어져 작은 플라스틱 입자를 환경으로 방출할 수 있습니다.

미국 ACS학회에 게제된 최신 논문입니다.

Common Household Cleaning Product Found To Release Trillions of Microplastic Fibers

TOPICS:American Chemical SocietyMicroplasticsPollutionPopular

A melamine "magic" sponge being soaked in water. These sponges are made of plastics which can release tiny particles of plastic into the environment. MARIIA DEMCHENKO/GETTY 물에 담근 멜라민 "마법의" 스펀지. 이 스폰지는 플라스틱으로 만들어져 작은 플라스틱 입자를 환경으로 방출할 수 있습니다. 마리아 뎀첸코/게티

By AMERICAN CHEMICAL SOCIETY JUNE 23, 2024

Research reveals that melamine sponges, commonly used for cleaning, release over a trillion microplastic fibers globally each month due to wear and tear. These fibers can contaminate water systems and enter the food chain.

Melamine sponges release trillions of microplastic fibers monthly, posing environmental risks. Making denser sponges and using alternative cleaning methods are recommended solutions.

If you’ve ever owned white shoes or attempted to scrub crayon marks off a wall, you’re probably thankful for melamine sponges. These sponges, known for their ability to effortlessly remove stubborn stains and scuffs without the need for extra cleaning agents, rely on their distinctive abrasive properties. However, these “magic” sponges shed microplastic fibers when worn down. According to a study published in the American Chemical Society’s Environmental Science & Technology, it’s estimated that melamine sponges contribute to the release of over a trillion microplastic fibers globally each month.

Melamine foam is made of poly(melamine-formaldehyde) polymer — a network of hard, plastic strands assembled into a soft, lightweight foam that’s surprisingly abrasive, making it the perfect material for very scrubby sponges. But, as the sponges wear away from use, the foam breaks down into smaller pieces that can release microplastic fibers that wash into sewer systems. Once released into the environment, the fibers can be consumed by wildlife and make their way into the food chain. Yu Su, Baoshan Xing, Rong Ji, and colleagues wanted to see how a melamine sponge’s density and the roughness of the surface it scrubs affect how quickly the foam breaks down, as well as calculate how many microplastic fibers the sponge sheds.

Research Findings on Microplastic Emission

The team purchased several sponges from three popular brands, and then repeatedly rubbed them against textured metal surfaces, causing the foam to wear down. They found that sponges made from denser foam wore down more slowly and produced fewer microplastic fibers than less dense sponges. Next, the team determined that a single sponge releases approximately 6.5 million fibers per gram of worn-out sponge and assumed that all sponges sold, on average, are worn down by 10%.

To get a rough idea of how many fibers could be released per month, they looked at Amazon’s monthly sales for August 2023. Assuming these numbers stay consistent, the team calculated that 1.55 trillion fibers from melamine sponges could be released every month. However, this number only takes into account one online retailer, so the actual amount could be even higher.

To help minimize the emission of microplastic fibers, the researchers recommend that manufacturers create denser, tougher sponges that are more resistant to wear. Additionally, they suggest that consumers opt for natural cleaning products that do not use plastics. They also recommend installing filtration systems to capture sloughed-off microplastic fibers either in the home or in wastewater treatment plants.

Reference: “Mechanochemical Formation of Poly(melamine-formaldehyde) Microplastic Fibers During Abrasion of Cleaning Sponges” by Yu Su, Chenqi Yang, Songfeng Wang, Huimin Li, Yiyu Wu, Baoshan Xing and Rong Ji, 6 June 2024, Environmental Science & Technology.

DOI: 10.1021/acs.est.4c00846

The authors acknowledge funding from the National Natural Science Foundation of China and the Key-Area Research and Development Program of Guangdong Province.

연구에 따르면 일반적으로 청소에 사용되는 멜라민 스펀지는 마모로 인해 전 세계적으로 매달 1조 개가 넘는 미세플라스틱 섬유를 배출하는 것으로 나타났습니다. 이러한 섬유질은 물 시스템을 오염시키고 먹이 사슬에 들어갈 수 있습니다.

멜라민 스폰지는 매달 수조 개의 미세플라스틱 섬유를 방출하여 환경 위험을 초래합니다. 더 조밀한 스폰지를 만들고 대체 세척 방법을 사용하는 것이 권장되는 솔루션입니다.

흰색 신발을 가지고 있거나 벽에 묻은 크레용 자국을 지워 본 적이 있다면 아마도 멜라민 스폰지가 고마울 것입니다.

추가 세척제 없이 잘 지워지지 않는 얼룩과 흠집을 쉽게 제거하는 능력으로 잘 알려진 이 스펀지는 특유의 연마 특성을 활용합니다.

그러나 이러한 "마법의" 스펀지는 마모되면 미세플라스틱 섬유를 떨어뜨립니다.

미국 화학 협회(American Chemical Society)의 환경 과학 및 기술(Environmental Science & Technology)에 발표된 연구에 따르면, 멜라민 스펀지는 매달 전 세계적으로 1조 개가 넘는 미세플라스틱 섬유를 방출하는 데 기여하는 것으로 추정됩니다.

멜라민 폼은 폴리(멜라민-포름알데히드) 폴리머로 만들어졌습니다.

이는 놀랍도록 마모성이 있는 부드럽고 가벼운 폼으로 조립된 단단한 플라스틱 가닥의 네트워크로 매우 지저분한 스폰지에 완벽한 소재입니다. 그러나 스펀지가 사용하지 않게 되면 폼이 더 작은 조각으로 분해되어 하수 시스템으로 흘러 들어가는 미세 플라스틱 섬유가 방출될 수 있습니다. 일단 환경으로 방출되면 섬유질은 야생 동물에 의해 소비되어 먹이 사슬로 들어갈 수 있습니다. Yu Su, Baoshan Xing, Rong Ji 및 동료들은 멜라민 스펀지의 밀도와 스크럽하는 표면의 거칠기가 폼이 얼마나 빨리 분해되는지 확인하고 스펀지가 얼마나 많은 미세 플라스틱 섬유를 흘리는지 계산하고 싶었습니다.

미세플라스틱 배출에 관한 연구 결과

팀은 세 가지 인기 브랜드에서 여러 개의 스펀지를 구입한 후 질감이 있는 금속 표면에 반복적으로 문질러 폼이 마모되도록 했습니다. 그들은 밀도가 높은 폼으로 만든 스폰지가 밀도가 낮은 스폰지보다 더 천천히 마모되고 미세 플라스틱 섬유가 더 적게 생성된다는 사실을 발견했습니다. 다음으로, 팀은 단일 스펀지가 마모된 스펀지 1 g당 약 650만 개의 섬유를 방출한다는 사실을 확인하고 판매되는 모든 스펀지가 평균적으로 10% 정도 마모되었다고 가정했습니다.

한 달에 얼마나 많은 섬유가 방출될 수 있는지 대략적으로 파악하기 위해 그들은 2023년 8월 아마존의 월간 판매량을 살펴보았습니다. 이 숫자가 일정하게 유지된다고 가정하면 팀은 멜라민 스펀지에서 1조 5500억 개의 섬유가 매달 방출될 수 있다고 계산했습니다. 하지만 이 수치는 온라인 소매업체 1곳만을 고려한 수치이므로 실제 금액은 이보다 더 높을 수도 있습니다.

미세플라스틱 섬유의 방출을 최소화하기 위해 연구원들은 제조업체가 마모에 더 강하고 밀도가 높고 질긴 스폰지를 만들 것을 권장합니다. 또한 소비자는 플라스틱을 사용하지 않는 천연 세정 제품을 선택할 것을 제안합니다. 그들은 또한 집이나 폐수 처리장에서 벗겨진 미세 플라스틱 섬유를 포착하기 위해 여과 시스템을 설치할 것을 권장합니다.

참고 : Yu Su, Chenqi Yang, Songfeng Wang, Huimin Li, Yiyu Wu, Baoshan Xing 및 Rong Ji의 "청소 스폰지 마모 중 폴리(멜라민-포름알데히드) 미세 플라스틱 섬유의 기계화학적 형성", 환경 과학 및 기술, 2024년 6월 6일

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DOI: 10.1021/acs.est.4c00846

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.4c00846#

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