실험실에서조차 플라스틱이 섞인다…미세플라스틱 검출값, 왜 블랭크 시료로 다시 봐야 하나

미세플라스틱 측정에서 실험실 오염은 실제 검출 결과를 바꿀 수 있다. 세계보건기구(WHO)가 2022년 낸 미세·나노플라스틱 노출 평가 보고서와 2019년 식수 보고서를 보면, 공기 중 섬유와 기구·시약에서 섞여 들어온 입자가 시료와 함께 잡힐 수 있어 공백시료, 이른바 블랭크 시료와 회수율 검증이 연구 품질의 핵심 조건으로 제시됐다. 검출 수치가 낮거나 섬유 비중이 큰 연구일수록 이런 오염의 영향은 더 커질 수 있다.

블랭크 시료는 실제 시료 대신 정제수나 비어 있는 필터를 같은 절차로 처리해, 분석 과정에서 얼마나 오염이 유입되는지 확인하는 대조 시료다. 분석실 공기에서 떨어진 섬유, 세척이 덜 된 기구 표면, 여과장치나 보관 용기에서 떨어진 입자가 여기서 먼저 드러난다. 블랭크에서 확인된 입자 수와 종류를 함께 보고하지 않으면, 시료에서 나온 값이 원래 환경에 있던 것인지 실험 과정에서 묻어든 것인지 구분하기 어렵다.

WHO가 문제 삼은 것은 ‘검출’보다 ‘검출 과정’이었다

WHO는 2022년 보고서에서 2021년 12월까지 공개된 자료를 바탕으로 미세·나노플라스틱 노출 연구의 불확실성을 검토했다. 이 보고서의 품질평가 기준에는 비합성 섬유 옷이나 면 실험복 착용, 기구와 실험대 세척, 플라스틱 사용 최소화, 시약 여과, 청정 작업 공간 확보, 음성대조와 양성대조를 각각 최소 3회 이상 병행하는 절차가 포함됐다. 연구 설계가 이 조건을 충분히 갖추지 못하면, 검출값 자체보다 측정 신뢰도가 먼저 흔들린다는 뜻이다.

2019년 WHO 식수 보고서도 같은 취지로 절차적 블랭크를 반복 분석하고, 실제 시료 결과는 블랭크 값을 반영해 보정해야 한다고 정리했다. 여기에 더해 여과, 소화, 이송, 분석 단계에서 입자를 얼마나 놓치지 않았는지 확인하는 양성대조, 즉 회수율 시험도 필요하다고 봤다. 어떤 연구가 미세플라스틱을 적게 검출했더라도 회수율이 낮았다면 실제보다 적게 나온 것일 수 있고, 반대로 블랭크 관리가 느슨했다면 실제보다 많게 나왔을 가능성을 따져야 한다.

실험복과 공기, 기구 자체가 오염원이 될 수 있다

미세플라스틱 분석에서 자주 문제가 되는 것은 섬유다. 실험복이나 일반 의복에서 떨어지는 합성섬유, 실내 먼지, 환기 흐름을 타고 날리는 미세 입자가 필터 위에 내려앉을 수 있어서다. WHO 자료는 이런 이유로 면 실험복이나 비합성 섬유 의복을 권고하고, 시료는 층류 캐비닛이나 청정 실험공간에서 다루도록 했다.

기구 관리도 결과에 직접 영향을 준다. 플라스틱 재질의 깔때기, 튜브, 보관병, 필터 홀더를 쓰면 장비 마모로 떨어진 입자가 시료에 섞일 수 있다. 그래서 연구자들은 가능하면 유리나 금속 재질을 쓰고, 꼭 플라스틱을 써야 할 때는 어떤 재질을 썼는지 밝히고 사전 세척과 여과 세척수를 적용해야 한다. 시약과 용매까지 미리 여과하라는 권고가 나오는 이유도 여기에 있다.

블랭크가 실제 결과를 바꾼 사례도 있었다

WHO가 2019년 식수 보고서에서 정리한 개별 연구들을 보면, 블랭크 관리가 해석을 바꾸는 경우가 확인된다. 독일의 지하수·식수 공급망을 다룬 2019년 연구에서는 부피가 큰 블랭크 시료에서 섬유와 입자가 함께 검출됐고, 특히 섬유 수는 원수와 처리수보다 많았다. WHO는 이 결과를 근거로 해당 섬유가 물 자체보다 시료 처리 과정에서 유입됐을 가능성이 크다고 소개했다.

반대로 네덜란드의 정수장 연구에서는 블랭크 필터에서 확인된 배경 오염이 전체 검출량의 5% 미만으로 평가돼 영향이 상대적으로 작다고 보고됐다. 같은 미세플라스틱 검출 연구라도 블랭크 수준이 어느 정도였는지에 따라 결과의 해석이 달라진다는 뜻이다. 독자가 연구 결과를 볼 때도 ‘검출됐다’는 한 줄보다 블랭크 보정 여부와 오염 규모를 함께 봐야 하는 이유가 여기에 있다.

회수율이 낮으면 적게 나온 결과도 그대로 믿기 어렵다

회수율은 시료에 들어 있던 입자를 전처리와 분석 뒤 얼마나 다시 찾아냈는지를 뜻한다. 연구자가 미리 개수와 종류를 아는 표준 입자를 넣고 같은 절차를 돌려 본 뒤, 최종적으로 몇 개를 회수했는지 계산한다. 이 값이 낮으면 여과 과정에서 빠져나가거나, 화학 처리 중 손상되거나, 다른 필터로 옮기는 단계에서 잃어버렸을 가능성이 있다는 뜻이다.

미세플라스틱은 입자 크기와 모양, 재질에 따라 손실 가능성이 다르다. 작은 입자와 가는 섬유일수록 놓치기 쉽고, 강한 화학 처리나 높은 온도는 일부 고분자에 영향을 줄 수 있다. WHO 2022년 보고서가 소화나 정제 과정의 온도와 조건을 엄격히 적도록 한 것도 이런 이유다.

연구 결과를 읽을 때 확인할 항목

미세플라스틱 검출 연구를 볼 때는 먼저 블랭크 시료를 몇 번 돌렸는지, 블랭크에서 어떤 입자가 얼마나 나왔는지, 실제 결과가 그 값을 반영해 보정됐는지 확인할 필요가 있다. 다음으로 회수율 시험을 했는지, 어떤 크기와 재질의 표준 입자를 썼는지, 분석 대상의 최소 크기가 얼마인지 봐야 한다. 같은 ‘검출’이라도 300마이크로미터 이상만 본 연구와 10마이크로미터 안팎까지 본 연구는 바로 비교하기 어렵다.

실험복과 작업 환경, 기구 재질, 시약 여과 여부도 중요하다. 논문이나 보고서가 면 실험복 사용, 청정 작업대, 유리·금속 기구 사용, 시약·세척수 여과 같은 조건을 구체적으로 적지 않았다면 수치 해석은 더 조심해야 한다. WHO가 여러 보고서에서 반복해 지적한 것도 미세플라스틱의 존재 자체보다, 아직 연구마다 측정 조건과 품질관리가 들쭉날쭉하다는 점이었다.

따라서 독자의 질문에 대한 답은 분명하다. 실험실 오염은 미세플라스틱 검출 결과를 바꿀 수 있으며, 특히 농도가 낮거나 작은 섬유를 다루는 연구에서는 영향이 더 커질 수 있다. 블랭크 시료와 회수율, 실험복과 기구 관리가 함께 제시되지 않은 결과라면 수치 그 자체보다 측정 조건부터 확인해야 한다.