본 연구는 국내 미세플라스틱의 배출원별 배출량에 대해 산정 후 정리하였으며, 미세플라스틱 배출량 중 높은 비중을 차지하는 타이어 분진의 수계 유출 실태를 실험적으로 확인하고, 수계로 유입된 타이어 분진이 저서에도 존재할 가능성을 확인했다. 또한 우리나라 시도별 하수관거 시설을 고려한 타이어 분진의 수계 유입량 추정하고 그에 대한 영향과 타이어 분진의 발생 저감 방법 및 처리 방안에 대해 고찰하였다.
우리나라 미세플라스틱의 배출량은 3만8천~7만9천 tonnes로 추정되었다. 이는 노르웨이, 스웨덴보다 각각 7배, 3배 정도 많았다. 평균값으로 미세 플라스틱 배출량 중 가장 큰 비중을 차지한 것은 타이어 분진 (50%)이었으며, 가정 세탁 (11%), 선박용 도료 (8%)가 뒤를 이었다. 이 외에도 제조 공정 및 인조 잔디에서의 배출량도 약 7%의 비중을 차지하였다. 우리나라, 중국, 덴마크, 노르웨이, 스웨덴에서 미세플라스틱 배출량 중 가장 높은 비중을 차지한 것은 타이어 분진이었다.
따라서 여러 국가에서 미세플라스틱 배출량 중 가장 큰 비중을 차지하는 타이어 분진의 거동을 파악하고 제어하는 것은 미세플라스틱의 저감에 있어 매우 중요하다. 우리나라의 경우, 국토 면적과 타이어 분진의 배출량을 고려하면, 단위면적당 타이어 분진의 양이 다른 국가에 비해 상대적으로 많을 것으로 판단된다.
포장도로 길어깨에서 106~300 ㎛ 크기의 타이어 분진은 단위면적당 약 5만7천~33만 개가 있는 것으로 추정되었으며, 300 ㎛ 이상 크기의 타이어 분진은 단위면적당 약 480~1만 2천 개가 있는 것으로 추정되었다. 이 결과를 우리나라로 확대하면 약 약 1조5,100억 개의 타이어 분진이 우리나라 포장도로 길어깨에 현존할 것으로 추정된다. 빗물받이 내 타이어 분진의 농도는 퇴적물 1g당 155.3개가 있는 것으로 나타났다. 이 결과를 우리나라로 확대하면 빗물받이 내 타이어 분진의 수는 약 6,200억 개로 추정되었다. 또한 타이어 분진이 포장도로 길어깨에만 존재하지 않고 수계 유입 경로 중 하나인 빗물받이에 퇴적될 수 있음을 증명하였다. 따라서 도로 및 빗물받이의 관리가 미흡할 경우, 지속적으로 타이어 분진의 수계유출이 증가할 것으로 우려된다. 조간대에서는 선박용 도료로 추정되는 청색 조각의 미세플라스틱이 가장 큰 비중을 차지하였으며, 깊이별로 하층에서 상층으로 갈수록 미세플라스틱의 분포 비율이 높았다. 포장도로 길어깨, 빗물받이, 조간대에서 106~300 ㎛ 크기의 미세플라스틱이 300 ㎛ 이상 크기의 미세플라스틱보다 많이 존재하는 경향을 나타냈다. 따라서 크기가 작은 미세플라스틱이 비교적 크기가 큰 미세플라스틱보다 많이 발생하는 것으로 사료된다. 포장도로 길어깨 및 빗물받이에서는 타이어 분진이 주로 발견되었고 조간대에서는 선박용 도료가 주로 발견되는 것으로 미루어 볼 때, 미세플라스틱의 현존량 감소를 위해 지역별 미세플라스틱 현존량 조사를 실시하고, 조사를 바탕으로 미세플라스틱 기여도가 클 것으로 우려되는 발생원에 대한 관리가 필요할 것으로 판단된다.
2020년 우리나라 타이어 분진 발생량은 연간 48,478 tonnes/year로 나타났고, 대기 유입량은 48~4,848 tonnes/year, 수계로 유출되지 않고 저류시설, 하수처리시설, 배수로 등에 남아있는 타이어 분진의 양은 24,768~30,973 tonnes/year, 수계 유입량은 12,657~23,661 tonnes/year로 나타났다. 시도별 타이어 분진의 수계 유출률은 울산광역시, 세종특별자치시, 제주특별자치도가 50% 이상을 나타냈으며, 이는 분류식 하수처리구역 면적 비율과 밀접한 관련이 있는 것으로 사료된다. 또한 우리나라의 하수관거 시설이 분류식으로 꾸준히 전환되고 있는 것을 고려하면 수계 유입량도 매년 꾸준히 증가할 것으로 사료된다.
따라서 분류식 하수관거(우수)에서 배출되는 타이어 분진의 수계 유입저감을 위해서는 분류식 하수관거(우수)의 방류에 있어 간단한 물리적 처리 공정 도입을 고려해 볼 수 있다. 또한 노면의 청소, 적설 제거, 염화마그네슘 같은 화학물질을 활용한 응집, 빗물받이 및 집수정의 주기적인 청소, 도로 유출수 중 고형물을 거를 수 있는 늪지 조성, 도로별 교통량에 따른 분진 처리 시스템 구성, 도로 및 터널 세척수의 관리, 하수 관리 등에 집중해야 할 것이다.