2.1 공시재료

다양한 물티슈 제품을 평가하기 위해 국내에서 유통되고 있는 물티슈 15종을 구매하였다. 이를 생분해성(biodegradable) 물티슈, 청소용(disinfectant) 물티슈, 미용(makeup cleansing) 물티슈, 유아용(baby) 물티슈, 일반(regular) 물티슈의 5개 그룹으로 구분하고, 2025년 01월 기준 네이버 홈페이지에서 각 그룹별 판매량 순으로 정렬 후, 상위 3종의 대표 물티슈를 선정하였다(https://shopping.naver.com/ns/home). 선정한 물티슈들은 A1–E3로 코드를 부여하여 Table 1에 제시하였다. 물티슈의 폴리머 소재를 확인하기 위해 Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR, iS-50, Thermo Fisher Scientific, USA)를 사용하여 분석을 수행하였으며, 레퍼런스 스펙트럼과의 비교를 통해 소재 종류와 유사도를 판별하였다. 분석 결과는 Table 2에 요약하여 나타내었다.하지만, 물티슈 소재의 정확한 함량은 각 제조사에서 공개하고 있지 않아 FTIR 분석 결과에서 여러 가지 소재가 혼합된 물티슈의 경우에는 Scanning electron microscope (SEM; JSM-7900F, JEOL, Japan) 이미지를 통해 각 시료의 표면특성을 분석하였다.

2.2 물 풀림 특성 평가

물 풀림 특성 평가는 수중 기계적 교반의 대상이 되는 티슈 및 티슈 제품의 물 풀림성에 대한 평가법을 규정하는 ISO 12625-17에 따라 실시하였다. Fig. 1은 ISO 12625-17에 따른 물 풀림성 평가 시험의 절차를 도식화한 것이다.

ISO 12625-17에 의한 본 연구의 시험 절차는 다음과 같다. 105℃ 건조 오븐에 넣어 30분 건조를 마친 물티슈 시료의 건조 함량을 ISO 638에 따라 측정하였다. 건조 함량 측정 후 물티슈 시료의 무게가 1.0 ± 0.1 g이 되도록 재단하였다. 재단한 물티슈 시료와 600 mL의 탈이온수를 800 r/min으로 30초 동안 교반하였다. 교반 후 해리된 용액은 기공 크기 5 mm 스테인리스-스틸 체에 고르게 분주하였다. 이후 4.0 L/min의 유속으로 설정된 샤워기를 사용 10–15 cm의 거리를 유지하며 1분간 원형으로 고르게 물을 분사하였다. 이후 체에 남아있는 잔류물이 있을 경우 집게를 이용하여 채취한 후 105℃ 건조 오븐에 넣어 건조 함량을 측정하였다. 2단계와 3단계시험은 1단계 시험과 동일한 방법으로 수행하였으며, 교반 시간만 각 지정된 시간으로 진행하였다. 최대 600초 교반 조건은 배수관 및 초기 하수관로에서 체류 시간이 수 분 이내임을 고려하여 단시간 내 해리 가능성을 평가하기 위한 가속 시험 조건으로 설정하였다. 모든 시험은 3회 반복하여 실시하였다. 물 풀림 특성 측정 결과는 Eq. 1에 따라 계산하여 나타내었다(ISO 12625-17).

$P_T$ : 물 풀림성, T (30, 120, 600초) 동안 교반 후 체를 통과한 물질에 대한 백분율

$m_{d,T}$ : T 동안 교반 후 수집된 잔류물의 건조 무게

$m_{o,T}$ : 시험에 사용된 시편의 무게

X : ISO 638에 따라 측정된 시료의 건조 함량

Fig. 1. Schematic of test procedure.

2.3 물티슈 토양 생분해성 평가

2.4 큰 물벼룩(D. magna) 급성독성 예측 및 시험

물티슈 추출액의 급성 독성을 예측하기 위해 ECOSAR 소프트웨어 version 2.2(US EPA, Washington, DC, USA)를 사용하여^{(Lu et al., 2022)}, 큰 물벼룩(D. magna)에 대한 48 h LC50 값을 예측하였다. 물티슈 추출액은 다양한 물질들이 혼합되어있으나, 정확한 함유 성분과 함량을 알 수 없기에, 성분이 표기된 항목만을 바탕으로 LC50 값이 낮은 물질이 많이 포함된 추출액의 독성이 크다고 가정하였다.

큰 물벼룩(D. magna)을 대상으로 한 급성독성 시험을 Daphtoxkit (MicroBioTests, Belgium)를 이용하여 수행하였으며, 실험 절차는 OECD 지침 202^{(OECD, 2004)}에 따라 수행하였다. 물티슈 추출액은 시료를 압착하여 얻었고, 추출액을 희석하여 각 농도를 1,250, 2,500, 5,000, 10,000, 20,000 mg/L로 준비하였다. 각 농도별 신생 개체(＜24 h) 5마리를 multi-well plate에 넣어 4 반복으로 배치하고(n=20), 20℃ 암조건에서 24 h 및 48 h 노출 후 부동화 개체 수를 기록하였다. 큰 물벼룩(D. magna)의 이미지는 광학현미경(Leica DM500, Leica Microsystems, Germany)으로 ×100 배율에서 촬영하였다. LC50 값은 Excel 소프트웨어를 사용하여 Trimmed Spearman–Kärber (TSK) 방법으로 24 h 및 48 h에 대해 추정하였고, 극단값 절단율(α)은 5%로 설정하였다^{(Hamilton et al., 1977)}.

2.5 통계 처리

본 연구의 모든 정량적 데이터는 3회 이상 반복 측정하여 평균과 표준편차를 나타내었다. 그룹 간 평균 차이의 통계적 유의성은 Excel 2021 (microsoft)을 이용하여, 독립표본 t-검정(Independent t-test)을 실시하였으며, p-value가 0.05 미만(p < 0.05)일 때 통계적으로 유의미한 차이가 있는 것으로 판단하였다.

3.1 물티슈 물 풀림 특성

본 연구에서 사용된 물티슈의 용도별 소재 구성은 Table 3와 같다. 생분해성 그룹(A)은 친환경적 목적에 부합하도록 면(Cotton)과 레이온(Rayon) 등 셀룰로오스 기반 섬유로 주로 구성되었다. 반면, 청소용(B), 미용(C), 유아용(D) 및 일반(E) 물티슈 그룹은 주로 기계적 강도가 우수한 폴리에스터(PES) 및 폴리프로필렌(PP) 등 합성 고분자가 단독으로 사용되거나, 레이온(Rayon)과 폴리에스터(PES)의 혼방 구조를 나타내었다. Fig. 2 는 15종 물티슈(A1–E3)에 대한 교반시간(30, 120, 600초)에 따른 물 풀림 특성 평가 결과를 나타낸 것이다. 15종 물티슈 중 생분해 물티슈 그룹(A)는 600초 시험에서 물 풀림성 34.05%로, B, C, D, E 와 비교 시 큰 차이를 보였다. 생분해 물티슈 중 A3 시료가 600초에서의 물 풀림성이 63.3%로 가장 높았으며 A2 시료가 모든 단계에서 5% 미만의 물 풀림성을 보여주며 가장 낮았다. 물 풀림성이 낮았던 B와 D, E에서는 D2의 600초 물 풀림성 11.74%를 제외하고는 10% 이하의 물 풀림성을 보여주었다. 미용 물티슈 그룹(C)는 5가지 카테고리 내에서 물 풀림성이 16.6%로, 두 번째로 높은 물 풀림성을 나타내었다.

600초에서 물 풀림성이 가장 높았던 A1과 A3의 소재는 면(Cotton)이며, 반면에 물 풀림이 낮았던 B, D, E는 B1을 제외한모든 시료가 폴리에스터(PES) 및 폴리프로필렌(PP)을 함유했다. 또한, 생분해성 물티슈인 A 카테고리 제품 중 물 풀림성이 낮았던 A2의 소재는 레이온(Rayon)이였다. 레이온(Rayon)은 화학적으로 재생한 셀룰로오스를 기반으로 한 섬유로써 88–97%가 천연 셀룰로오스로 이루어진 면(Cotton)과는 구조가 다르게 낮은 신축성과 낮은 수분 흡수성 등의 구조적 한계가 있다^{(Jaekel et al., 2024)}. 이러한 강한 합성 및 재생 섬유(폴리에스터, 폴리에틸렌, 레이온)는 물티슈의 강도를 증가시켜, 젖은 상태에서도 강도를 잘 유지하여 물티슈가 하수 시스템에서 지속적으로 잔존하게 된다^{(Karadagli et al., 2021)}. 따라서 이러한 합성섬유 기반 소재의 물티슈를 대변기에 버려 처리할 경우 단시간 내에 해리되지 않아 배관 막힘을 유발할 가능성이 높을 것으로 판단된다^{(Park et al., 2021)}.

Fig. 2. Disintegration of wet wipes: biodegradable, disinfectant, makeup-cleansing, baby, and regular.

3.2 중량 감소율 및 동역학 평가

물티슈의 토양 내 분해성을 확인하기 위해 매립 기간에 따른 중량감소율 및 동역학을 평가하여 Fig. 3에 나타내었다. Fig. 3a의 면(Cotton) 소재인 A1 제품은 35일에서 92.94%의 중량 감소를 보여 가장 높은 분해율을 나타냈다. 동일 소재의 A3 제품과 레이온(Rayon) 소재의 A2 제품 역시 각각 28일에서 81.18%, 42일에서 82.56%의 높은 감소율을 보였다. 이러한 결과는 생분해성 물티슈 그룹(A)의 제품들이 모두 셀룰로오스(Cellulose) 기반 섬유로 구성되었기 때문으로 판단된다. 미생물은 세포 외 셀룰라아제를 분비하여 셀룰로오스를 저분자 당으로 효소에 의해 가수분해하며, 이렇게 생성된 가수분해 산물은 미생물 호흡을 통해 CO₂와 물로 산화되는 것으로 보고된다^{(Lee et al., 2010; Lynd et al., 2002)}. 청소용 물티슈 그룹(B)중 B1 제품은 B2, B3에 비해 72.91%의 높은 중량 감소율로 차이를 보였는데, 이는 해당 제품의 소재가 예외적으로 면(Cotton)이었기 때문으로 확인된다. 이 결과는 그룹 분류와 관계없이 실제 생분해 성능은 원단 소재에 의해 결정됨을 재확인시켜 준다(Fig. 3b).

Fig. 3c는 구성 소재에 따라 분해율에서 현저한 차이를 보였다. 레이온(Rayon)으로 구성된 C2 제품의 중량 감소율은 42일에서 80.92%로 생분해 그룹과 유사한 수준의 높은 분해도를 나타냈다. 반면, 폴리에스터가 일부 혼합된 C1과 C3는 각각 21일에서 60.75%, 52%의 중량 감소율을 보여 상대적으로 분해가 더딘 것으로 확인되었다. 이는 동일한 용도의 제품군 내에서도 원단 소재의 차이가 생분해 성능에 직접적인 영향을 미친다는 것을 보여준다. 유아용 물티슈 그룹(D)와 일반 물티슈 그룹(E)는 42일에서 각각 평균 50.31%와 29.73%로 나타나 낮은 중량 감소율을 보여준다(Fig. 3d and 3e). 이러한 낮은 분해성은 해당 제품들의 주 소재가 합성 고분자인 폴리에스터(PES) 및 폴리프로필렌(PP)임에 기인한 일반적인 현상이다. 이들 소재는 화학적으로 안정된 방향족 구조로 인해 박테리아 또는 곰팡이에 의한 분해에 대한 저항성이 강하며^{(Sülar and Devrim, 2019)}, 긴 탄소 사슬로 인한 높은 소수성 때문에 가수분해가 어려워 낮은 분해율을 보인다^{(Beltrán-Sanahuja et al., 2021)}. 특히, 초기 분해 속도가 가장 활발하게 나타난 매립 21일(3주 차)을 기준으로 통계 분석을 실시한 결과, 생분해성 물티슈인 A1 시료(59.22 ± 7.33%)는 일반 물티슈인 E1 시료(35.44 ± 6.83%)에 비해 통계적으로 유의미하게 높은 중량 감소율을 보였다(p < 0.05).

Table 4는 1차 반응 속도 모델을 적용하여 각 제품의 초기(0–21일) 분해 속도 상수(k)를 산출한 결과이다. 중량 감소율에서 높은 분해율을 보였던 A2, C2의 k값이 모두 0.065로 빠른 초기 속도를 나타내었다. 반면, 중량감소율에서도 낮은 분해율을 보였던 B3, D3, E3의 k값은 각각 0.017, 0.017, 0.011로 낮게 나타나 느린 분해 속도를 확인하였다.

Fig. 3. Weight loss of wet wipes during the soil burial degradation (0–42 days): (a) biodegradable, (b) disinfectant, (c) makeup-cleansing, (d) baby, and (e) regular.

3.3 토양 미생물 개체수 변화

Fig. 4에 토양분해 실험에서의 중량 감소율과 미생물 개체수 변화를 함께 나타내었다. 본 연구는 물티슈의 생분해 과정에서 미생물의 증감 양상을 확인하기 위해서 토양 내 미생물 수 변화를 분석하였다. 실험에 사용된 배양토의 초기(0일차) 미생물의 개체수는 9.53 × 10⁶ CFU/g 수준으로 확인되었다. 토양 생분해시, 셀룰로오스 기반 물티슈는 유기 탄소원으로 작용하여 미생물 성장을 촉진, 중량감소율 미생물 수 추이가 유사한 양상을 보일 것이라는 것이라고 예상하였다. 그러나 Fig. 4a의 생분해성 물티슈 그룹(A) 토양에서는 시간 경과에 따른 미생물 수의 일관된 증가 경향이 관찰되지 않았다. A1의 중량감소율은 35일간 증가한 반면, 미생물 수는 14일(3.8 × 10⁷ CFU/g)에 최대 개체수에 도달한 후 감소하였다가 28일 이후에 상승하는 비선형 변동을 보였다. A2와 A3 역시 중량 감소율과 미생물 수가 상반된 추세를 나타냈다. Fig. 4b와 4c에서도 중량감소율은 전반적으로 증가했으나 미생물 수는 감소 또는 정체했으며, 대조군(Fig. 4f)의 미생물 수 또한 뚜렷한 시간 경향을 보이지 않았다. ^{Wang et al. (2021)}에 따르면 미생물 바이오매스 증가의 지속 기간과 규모가 첨가된 탄소원의 질과 양에 따라 달라질 수 있다고 보고하였다. 선행 연구에서는 외부에서 첨가된 활성 탄소의 양이 토양 고유 미생물 생체량 탄소보다 낮을 경우, 미생물의 대사 활성은 촉진되었으나 미생물 생체량의 유의미한 증가는 관찰되지 않았다고 보고하였다^{(Blagodatskaya and Kuzyakov, 2008; Wang et al., 2021)}. 따라서 물티슈의 분해 정도가 단순한 미생물 개체수 증가로 직접적으로 반영되지 않아, 두 변수 간 유의미한 상관성을 관찰하기 어려웠을 가능성이 있다.

Fig. 4. Weight loss(bars) and bacterial growth(lines) of wet wipes during the soil burial degradation (0–42days): (a) biodegradable, (b) disinfectant, (c) makeup-cleansing, (d) baby, and (e) regular.

3.4 토양 매립 분해에 의한 물티슈 표면 SEM 분석

토양 매립 기간에 따른 소재별 대표적인 물티슈 시료의 표면 형태학적 변화를 SEM을 통해 관찰하여 Fig. 5-8에 나타내었다. Fig 5는 면 시료인 A1이며, Fig 6은 레이온 시료인 A2이다. 토양 매립 35일차에 면과 레이온으로 구성된 물티슈 시료에서는 미생물 활동으로 인한 뚜렷한 표면 손상이 관찰되었다. Fig. 5-8의 35일차 ×100 배율 이미지에서 섬유가 느슨해지고 가늘어지며, 끊어지고 붕괴된 형태가 확인되었다. 비슷한 경향으로, ×7000 배율 이미지에서는 섬유 표면이 전반적으로 거칠어지고 균열 및 함몰이 관찰되었다. 이는 셀룰로오스계 소재의 높은 친수성, 비정질 특성, 낮은 중합도, 높은 수분 흡수성이 미생물 분해에 결정적 역할을 하기 때문이다^{(Sülar and Devrim, 2019)}.

Fig. 7와 Fig. 8은 각각 폴리프로필렌(PP) 시료인 D2 와 폴리에스터(PES) 시료인 E2이다. 시료는 35일차에서도 셀룰로오스계와 달리 뚜렷한 변화가 관찰되지 않았다. ×100 배율 이미지에서 고유의 매끄러운 표면이 유지됐으며, 섬유 벌어짐이나 구멍은 보이지 않았다(Fig. 7c, Fig. 8c). ×7000 배율 이미지에서 일부 표면 거칠어짐이나 토양 잔유물이 관찰됐으나, 유의미한 형태학적 변화는 아닌 것으로 판단된다(Fig. 7d, Fig. 8d). 이는 합성 고분자가 토양 환경의 미생물 분해에 매우 높은 저항성을 가짐을 시사한다^{(Sülar and Devrim, 2019)}. 높은 소수성, 결정성, 강한 화학 결합, 높은 분자량 등이 생분해 저해 요인으로 보고된다^{(Urbanek et al., 2021)}. 따라서 SEM 분석은 중량 감소율 실험에서 이들 합성 고분자의 낮은 분해율을 형태학적으로 확인할 수 있었다. 다만, 본 연구의 SEM 분석은 미생물 분해에 따른 표면 형태학적 변화를 확인하는 정성적 관찰에 집중하였으므로, 향후 연구에서는 섬유 직경 감소율 및 표면 거칠기 변화 등에 대한 정량적 분석을 보완하여 결과 해석의 객관성을 더욱 향상시킬 필요가 있다.

Fig. 5. SEM images of A1 wet wipes after soil biodegradation for (a, b) 0, (c, d) 35 days.

Fig. 6. SEM images of C2 wet wipes after soil biodegradation for (a, b) 0, (c, d) 35 days.

Fig. 7. SEM images of D2 wet wipes after soil biodegradation for (a, b) 0, (c, d) 35 days.

Fig. 8. SEM images of E2 wet wipes after soil biodegradation for (a, b) 0, (c, d) 35 days.

3.5 토양 매립 분해에 의한 FTIR 분석

15종의 물티슈 중 A1, A2, D2, E2를 각각, 면(Cotton), 레이온(Rayon), 폴리프로필렌(PP), 폴리에스터(PES) 소재의 대표 시료로 선정하였다. 이들 시료의 소재 특성에 따른 토양 매립 분해 양상의 차이를 확인하기 위해 FTIR로 분석하여 Fig. 9에, 토양 매립 분해에 따른 15종 물티슈 전체의 FTIR 분석 결과는 Fig. 10에 나타내었다.

Fig. 9a와 9b의 A1과 A2는 각각 면(Cotton)과 레이온(Rayon)으로, 모두 셀룰로오스 기반 소재이다. 두 시료는 셀룰로오스의 특성 밴드와 유사한 스펙트럼을 나타냈으며, 3600–3100 cm^-1 및 3000–2800 cm^-1 부근에서 -OH 신장 진동과 C-H 신장 진동에 해당하는 주요 흡수 밴드가 확인되었다^{(Li et al., 2010; Peets et al., 2019; Paz and Sousa, 2024)}. 토양 매립 21, 35일차에 3600–3100 cm^-1 및 3000–2800 cm^-1에서의 소폭 감소는 수소결합과 셀룰로오스의 메틸 및 메틸렌에 부분적인 파괴가 일어났음을 보여주며, 미생물이 셀룰로오스 사슬을 더 쉽게 분해할 수 있음을 의미한다^{(Li et al., 2010)}. 또한, 셀룰로오스 기반 제품인 A1과 A2에서 토양 매립 이후 1600 cm^-1 부근의 피크가 증가 되었다. 이는 섬유 표면에서 미생물이 성장하는 동안 생성되는 단백질로부터 유래한 2차 폴리아마이드가 존재하기 때문으로 설명될 수 있으며, 이들은 분해 가능한 셀룰로오스 고분자 사슬에 흡착되었을 가능성이 있다^{(Tomšič et al., 2007)}. Fig. 9c를 보면, D2 시료에서는 2910 cm^-1, 1455 cm^-1, 1375 cm^-1 등의 폴리프로필렌(PP)의 주요 흡수 피크를 확인하였다^{(Barbes et al., 2014)}. 1600 cm^-1 에서 새로운 밴드가 나타났는데, 이는 고분자가 산화되면서 카보닐기와 카복실기가 형성되었음을 보여주는 증거이다^{(Nam et al., 2016)}. Fig. 9d에서는 E2 시료에서 1712 cm^-1, 1238 cm^-1, 1091 cm^-1, 723 cm^-1 등의 폴리에스터(PES)의 주요 흡수 밴드를 확인 할 수 있었다^{(Sülar and Devrim, 2019)}. D2와 E2 모두 전반적으로 스펙트럼 변화는 셀룰로오스 기반 제품과는 달리 거의 관찰되지 않았다.

Fig. 10의 B3, C3, D3, E1, E2, E3 시료 모두 토양 분해 전, 후의 FTIR 스팩트럼은 서로 유사하였다. 이는 폴리프로필렌(PP) 과 폴리에스터(PES)같은 합성 고분자 가 방향족 고리와 높은 결정성 등 화학적 조성에 기반해 생물⋅화학적 분해에 대한 저항성이 높기 때문일 수 있다^{(Sülar and Devrim, 2019)}.

Fig. 9. FTIR spectra of (a) A1, (b) A2, (c) D2 and (d) E2 during the soil burial degradation

Fig. 10. FTIR spectra of (a) A, (b) B, (c) C, (d) D and (e) E during the soil burial degradation.

3.6 큰 물벼룩 급성독성 예측 및 시험

본 연구에서는 큰 물벼룩(D. magna) 급성 독성실험에 앞서, ECOSAR 소프트웨어 version 2.2을 사용하여 물티슈의 급성 수생 독성을 예측한 결과를 Table 5에 제시하였다. 예측 결과, A2, C2, E3가 1위로 가장 높은 독성군으로 보였으며, 이어 C1(4위), B2와 B3(각각 5위), C3(7위) 순으로 나타났다. D1과 D3는 중간 수준의 독성(8위)으로 분류되었고, A1, A3, D2, E1, E2는 모두 10위로 상대적으로 낮은 독성 등급을 보였다. B1은 15위로, 가장 낮은 독성군으로 예측되었다. 이를 바탕으로 15종의 제품 중 급성 독성 시험에 사용할 물티슈 5종을 선정하였다. 우선 토양 분해 실험에서 상대적으로 높은 생분해성을 보인 생분해성 물티슈 그룹(A) 3종을 선정하여, 생분해성 물티슈가 수생 생물에 미치는 급성 영향을 확인하고자 하였다. 여기에 ECOSAR 예측 결과에서 독성이 가장 높을 것으로 예측된 C2 제품과, 실제 사용 환경에서 독성이 낮을 것으로 예상되는 유아용 물티슈 D2를 포함하였다.

큰 물벼룩을 이용한 급성독성 시험 결과는 Table 6에 제시하였다. A1, A3, D2는 A3의 1250 mg/L에서 5%를 제외한 모든 농도에서 치사율 0%로 확인되어, 급성독성이 매우 낮은 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 3가지 제품 모두 10번째 순위로 비교적 낮은 독성 순위로 예상되었던 ECOSAR 예측 결과와 유사한 결과를 보였다.

Fig. 11에는 다섯 개 제품 중 큰 물벼룩의 부동화가 확인된 A2와 C2의 시험 결과를 나타냈다. A2의 24 h 결과는 최고 농도인 20000 mg/L에서만 치사율 100%였으며, 48 h 결과에서는 5,000 mg/L에서 5%, 10,000 mg/L에서 10%의 치사율이 관찰되었다(Fig. 13a). C2의 경우, 시험한 모든 농도에서 치사가 나타났으며, 특히 10000 mg/L와 20000 mg/L에서는 24 h 와 48 h 모두에서 100% 치사율이 확인되었다(Fig. 13b). 이는 독성이 높을 것으로 예측되었던 ECOSAR의 결과와 일치된 경향을 보인다. 또한, 두 제품 간의 독성 차이가 확연하게 나타난 농도 10,000 mg/L 조건에서 48시간 노출 후 생존 개체수를 비교한 결과, 생분해성 물티슈인 A2는 평균 5.0 ± 0.0마리가 생존한 반면, 미용 물티슈인 C2는 평균 0.75 ± 0.5마리만이 생존하여 통계적으로 매우 유의미한 차이를 보였다(p < 0.001).

Trimmed Spearman–Kärber (TSK) 방법으로 추정한 LC₅₀ 값은 Table 7에 제시하였다. A2의 LC₅₀은 24, 48 h에서 12,745 mg/L, 12,311 mg/L이였지만, C2의 경우 각각 2,679 mg/L, 1,830 mg/L이었다. 따라서, C2가 A2에 비해 더 낮은 농도에서 더 독성이 강함을 확인하였다.

Fig. 12a의 살아있는 큰 물벼룩(D. magna)은 투명한 갑각, 선명한 안점, 등 형태학적 보전성이 확인되어 생존으로 분류하였다. 반면 Fig. 12b의 죽은 큰 물벼룩(D. magna)은 C2 제품에 노출된 개체로, 전신 혼탁(opacification)과 체벽 변형⋅함몰, 체형 붕괴가 관찰되어 폐사로 분류하였다. 본 판정은 사진에서 확인 가능한 형태학적 지표만을 근거로 하였다.

Table 8에 독성시험에 사용된 물티슈의 성분을 나타냈다. 모든 물티슈에 공통으로 포함된 성분은 글리세린(glycerin)과 구연산(citric acid)이며, C2를 제외한 모든 제품에는 벤조산나트륨(sodium benzoate)이, A2를 제외한 모든 제품에는 카프릴릴글라이콜(caprylyl glycol)이 함유되어 있다. 또한 부틸렌글리콜(butylene glycol)은 A1, A3, D2에 공통으로 확인되었다(Table 6). 다만 다섯 제품 모두 성분별 함량이 제공되지 않았다. 급성 독성을 보인 A2, C2 제품에 공통적으로 리모넨(Limonene)과 오렌지 오일(Orange Peel Oil)이 포함된 것으로 확인되었다. 리모넨은 향료 및 용매로 널리 사용되는 성분으로, 산화된 리모넨은 사용자에게 알레르기를 유발한다는 것으로 보고된다^{(Pesonen et al., 2014)}. 오렌지 오일은 화장품에서 향료 및 피부 컨디셔닝 목적으로 널리 사용되며, 오렌지 오일을 포함한 대부분의 시트러스 오일은 다른 광독성 성분과 병용 시 잠재적인 부가 효과를 고려하여 사용량을 감소시켜야 한다고 보고되고 있다^{(Burnett et al., 2019)}. 따라서, 문헌 보고와 ECOSAR 소프트웨어를 통한 급성 수생 독성 예측 결과를 종합할 때, 본 연구에서 관찰된 독성 반응은 첨가된 리모넨과 오렌지 오일을 포함하는 향료 성분의 영향일 가능성이 높은 것으로 판단된다.

Fig. 11. Mortality(%) of (a) A2 (b) C2 on D. magna at 24 and 48 h.

Fig. 12. Optical microscope images of D. magna: (a) live and (b) dead.