‘다이옥산’ 배출주범은 섬유공장

미국도 1,4-다이옥산 국가기준 없다
편집국 | eco@ecomedia.co.kr | 입력 2004-07-23 14:14:21
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최근 낙동강 수계에서 발암성 물질로 알려진 1,4-다이옥산 (1,4-dioxane)이 집중적으로 검출된다는 사실이 매스컴에 보도되면서, 수돗물의 미량 유해 물질 및 관리의 적절성 여부에 초점이 모아지고 있다.

폴리에스테르사 사업장이 주배출 원인
샴푸, 주방용세제, 화장품 등에도 다량함유
인력·장비 부족해 장기적 해결전략 필요




1,4-다이옥산 낙동강수계 검출빈도 높게 나타나
고리형 에테르 화합물, 염화 유기 용매 안정제

일부 매스컴에서는 환경 당국(환경부 및 국립환경연구원)이 이 문제에 대한 대책은 차치하고 1,4-다이옥산의 검출 사실 은폐 주장에 대해 환경 당국은 1,4-다이옥산이 조사기간 중 간헐적인 검출과, 대부분 인체에 무해할 정도로 검출 농도가 낮았으며, 또한 현재로서는 법정수질기준 항목이 아니기 때문에, 향후 심층적인 조사를 바탕으로 구체적 대안을 제시하겠다는 입장을 밝혔다.
1,4-다이옥산은 이와 유사한 이름을 가진 다이옥신(dioxin)과 같은 맹독성의 염화유기 화합물처럼 널리 알려진 오염물이 아니며, 최근 지하수 및 토양의 오염원으로서 새로이 밝혀지면서 미국이나 캐나다 등의 선진국을 중심으로 환경의 초점이 되고 있는 화합물이다.
따라서 선진국에서도 1,4-다이옥산이 인체에 미치는 독성 정도, 환경 내에서의 분포 및 이동 경로, 분석 방법, 그리고 처리 방안 등에 대해 아직 이렇다할 뚜렷한 정보가 부족한 것이 사실이며 활발한 연구단계에 있는 것으로 알려지고 있다.
1,4-다이옥산은 고리형 에테르(cyclic ether) 화합물로서, '85년 미국 환경청(US EPA)의 조사에서도 염화 유기 용매(chlorinated organic solvent)의 안정제(stabilizer)로서 가장 많이 사용되는 것으로 알려지고 있다.

일본 정수장 원수수질 따라 다이옥신류 함유
염소처리 고려시 국내 발생가능성도 우려돼

국립환경연구원 소속 김현구 박사의 ‘정수처리과정에서의 다이옥신류의 함유실태조사’는 김박사의 일본 북해도대학 도시환경공학 박사학위 내용으로 일본 후생성이 2억엔을 투자하여 '99년부터 '01년까지 3년간 일본의 전국 45개 정수장을 대상으로 정수처리된 물 속의 다이옥신함유실태를 조사한 결과, 정수장에서 물처리 이후 다이옥신류의 함유실태를 조사한 결과 다이옥신류가 기준치 이하이나 원수수질에 따라 다이옥신류가 함유되어 있는 것으로 나타나 경종을 울린 바 있다.
이 논문에 따르면 일본의 경우 각 정수장의 처리과정 중 다이옥신 제거율이 응집침전시 40%, 모래여과 71%, 오존처리 59%, 활성탄처리시 93% 제거가 되지만, 염소처리시에는 오히려 15%가 증가한 것으로 나타나 우리나라 정수장에서 100% 활용하고 있는 염소처리를 고려할 때 한국의 발생가능성도 배제할 수 없는 상황에 놓여있다. 따라서 염소처리에 대한 새로운 검토와 대안마련이 시급한 것으로 지적되고 있다.
이와 관련, 이미 본지가 '03년 2월(제170호)본지가 발표한 자료에 의하면 일본 정수장의 경우, 정수처리된 수돗물에도 다이옥신이 함유되어 있고, 염소처리 된 정수물에는 다이옥신이 15%나 증가한다는 사실이 연구논문을 통해 발표된 바 있다.
한편, 이를 해결하기 위한 방안의 하나로 한국수자원공사는 염소처리보다 효과가 뛰어나고 안전성이 높은 마이옥스 처리시스템의 실증플랜트를 가동한 바 있으며, 서울시는 금년 1월부터 막여과 설비 실증플랜트를 가동 중에 있어 대책마련에 부심하고 있다.
이번에 낙동강 수계에서 농도가 비교적 높게 검출된 1,4-다이옥산은 주로 섬유공장에서 발생하는 것으로 나타나고 있다. 낙동강근처에 구미공단의 염색공장과 대구의 비산염색공단이 집중되어 있는 실정을 감안할 때 낙동강수계의 검출빈도가 타 수계보다 높게 나타난 것은 상당한 설득력을 가진다.
또한 염소처리로는 1,4-다이옥산의 제거가 어려운 것으로 조사되고 있어 이에 대한 대처방안 강구도 필요할 것으로 판단된다.
여기에서 우리가 분명하게 짚고 넘어가야 할 것은 다이옥신과 1,4-다이옥산은 화학물질이지만 분명히 독성에 있어서도 다르다는 차이점을 가지고 있다. 다이옥신의 경우는 2개의 벤젠 핵을 산소로 결합시킨 유기화합물이다.
쓰레기소각장이나 화학공장, 자동차 등에서 배출되는 발암물질로서 청산가리의 1만배 정도의 맹독성을 갖고 있다. 소각장 주변이나 화학공장 등의 목초지가 다이옥신에 오염되면 그 풀을 먹은 소나 닭, 돼지 등이 2차적으로 다이옥신에 오염된다. 사람은 다이옥신에 오염된 소·돼지·닭 등을 통해 오염된다.
1,4-다이옥산의 경우 끓는점이 101.1도여서 수돗물을 끓이면 대부분 날아가 버린다. 이 물질은 사람에 대한 발암성이 불충분하여 발암이 의심되는 물질로 분류되어 있고, 발암물질은 비소, 벤젠 같은 맹독성 물질을 말한다.
1,4-다이옥산은 이와 유사한 이름을 가진 다이옥신(dioxin)과 같은 맹독성의 염화유기 화합물처럼 널리 알려진 오염물이 아니며, 최근 지하수 및 토양의 오염원으로서 새로이 밝혀지면서 미국이나 캐나다 등의 선진국을 중심으로 환경의 초점이 되고 있는 화합물이다.

1,4-다이옥산, 공업적 용도뿐만 아니라
일상의 다양한 화학제품에도 널리 함유

다음은 수돗물에서 1,4-다이옥산의 검출과 관리에 대해 서울대학교 응용화학부 이윤호, 윤제용 박사팀이 연구한 연구논문 결과이다.
이 연구논문에 따르면 1,4-다이옥산은 에테르 작용기의 산소원자의 비공유 전자쌍이 불순물 금속들을 안정화시켜주는 성질로 금속에 의한 부반응을 방지하여 용매의 성질을 오래 유지시켜 주고, 그 자체로서 다양한 목적의 용매로서 사용되기도 하며, 에틸렌 글리콜과 에틸렌 옥사이드 화합물의 제조 과정에서 부산물로 발생되기도 하는 것으로 밝혀졌다.
이밖에 1,4-다이옥산은 샴푸, 주방용세제, 화장품 등에는 몇 천에서 몇 만 ㎍L-1 정도의 1,4-다이옥산이 포함되어 있는 것으로 알려졌으며, 뿐만 아니라, 1,4-다이옥산은 식품 첨가제로서 사용된다는 보고도 있어 가정용 생활 제품에도 다량 함유되어 있는 것으로 알려지고 있다.
이처럼 1,4-다이옥산은 공업적 용도뿐만 아니라, 일상의 다양한 화학제품에도 널리 함유되어 있는 사용량이 많은 화합물로 알려져 있다. 미국의 경우 '90년에 4000∼8000톤 정도의 다량의 1,4-다이옥산이 제조되었으며, 대부분이 용매 안정제로서 사용되었다는 보고가 있다.
국내의 경우, 1,4-다이옥산의 제조 및 사용량에 대한 정보를 찾기가 어렵다. 우선 1,4-다이옥산이 '98년 기준으로 화학물질 제조량 및 유통량 상위 50위 내에 포함되어 있지 않아 국내 생산량을 정확히 파악하기 힘들다는 것이다.
다만, '01년에 조사된 화학물질별 이동량 현황자료를 살펴보면 연간 6톤 정도의 1,4-다이옥산이 폐수 처리업체에서 처리되고 있는 것으로 조사됐다. 현재 1,4-다이옥산이 낙동강수계에서 쟁점이 되고 있는 만큼 국내 지역별 또는 산업별로 1,4-다이옥산의 제조량, 유통량 및 사용처 등에 대한 상세한 정보가 요구되고 있다.
한편, 화학물질을 담당하고 있는 한국화학물질협회에서도 이에 대한 정확한 자료를 가지고 있지는 않고 있는 것으로 나타났다. 협회 관계자에 따르면 협회는 화학물질에 대한 제품구성성분의 적합성여부만 검토하여 판정하고 있는 관계로 1,4-다이옥산을 비롯한 화학물질의 제조량, 유통량, 수입량에 대한 정확한 데이터가 없는 것으로 나타났다.
환경부는 현재 '02년도 화학물질 유통량을 조사중에 있으며, 최종 검토과정에 있는 것으로 알려지고 있다. 현재 화학물질의 경우, 유독물질에 대해 매년 기업체에서 각 업종별로 제조량, 유통량, 사용량 등의 연간영업실적을 파악하여 환경부에 보고토록 돼어 있으며, 환경부는 4년마다 1번씩 화학물질에 대한 유독물질의 대상범위를 산정하여 유통량조사를 실시하게 되어 있다.
1,4-다이옥산의 경우 맹독성의 염화유기 화합물이 아닌 관계로 매년 실시하는 기업체의 유독물질 조사보고 범위 내에는 포함되어 있지 않다는 것이 환경부 화학물질안전과의 설명이다.



1,4-다이옥산의 독성과 먹는물에서의 규제
인체 영향은 그 농도 및 노출 빈도와 밀접

이처럼 1,4-다이옥산은 우리 주위에서 많이 사용되어온 화합물로서 우리는 이 화합물에 생각보다 많이 노출되어 온 것으로 생각할 수 있으며, 인간에게 유해한 화합물 여부를 따져봐야 한다. 우선, 1,4-다이옥산이 인체에 미치는 영향은 그 농도 및 노출 빈도와 밀접한 관계가 있다는 게 전문가들의 진단이다.
다량의 1,4-다이옥산이 공기나 물을 통해 인체에 유입되면 신장이나 간에 손상을 가져오는 것으로 알려지고 있다. 하지만 이러한 과량의 1,4-다이옥산에 단기간에 노출됨으로써 발생되는 급성적 영향은 먹는물 등에 존재하는 낮은 농도의 1,4-다이옥산에 노출되는 경우의 만성적 영향과는 상당한 거리가 있는 것으로 알려지고 있다.
1,4-다이옥산은 미국환경청에 의해 발암가능성물질(B2:동물에게는 발암성의 충분한 증거가 있으나 인간에게는 발암성의 부적절한 증거 또는 증거가 없음을 나타내는 물질)로만 등록된 상태이고, 현재까지 이 화합물에 인간이 장기간 노출되었을 때 나타날 수 있는 부정적 영향에 대한 과학적 데이터는 거의 없는 실정이다.
단지 동물이 매우 오랜 기간동안 1,4-다이옥산에 노출되었을 경우 암이 유발되었다는 실험 결과가 있었는데, 화합물의 동물 발암성과 인간 발암성과의 상관관계에 대한 근거도 빈약한 것이 사실로 나타났다.
이러한 이유로 먹는물에서 1,4-다이옥산의 합의된 규제치는 없는 실정이며, 미국환경청도 아직까지 1,4-다이옥산에 대한 최대 허용 기준(maximum contaminant level, MCL)을 확립하지 못하고 있는 실정이다.
세계보건기구(WHO)의 경우, 농도 권고 기준을 50㎍L-1로 제시하고 있으며, 허용 위해도를 10㎍㎍L-1로 정하고 있는데, 허용 위해도란 '성인이 30년 동안 하루 2L의 물을 섭취하는 경우 10만명당 1명의 발암가능성이 있는 수준의 농도' 를 말한다.

정수공정시 일반적 산화제와는 반응안해
강력한 산화제 -OH라디칼로 제거가능

정수공정에서 사용되는 산화제와의 반응성을 고려해 보면, 오존을 포함한 대부분의 일반적 산화제와는 반응을 거의 하지 않음을 알 수 있다 (k(O3) = 0.32 M-1s-1)12). 강력한 산화제인 -OH라디칼과의 반응성은 다른 유기물과의 반응성과 비교해 보면 중간 정도로 평가될 수 있는데 (k(-OH) = 2.8 109 M-1s-1), 이는 1,4-다이옥산이 -OH 라디칼과의 반응으로 제거될 수 있음을 말해준다.
이러한 1,4-다이옥산의 물리, 화학적 성질로부터, 이 화합물이 환경 내로 배출되면 빠르게 확산될 수 있으며, 또한 오랜 기간동안 환경 내에 안정적으로 머물러 있음을 유추할 수 있다.
일본에서는 한 연구자가 '95년부터 '99년까지 일본 Kanagawi지방(도쿄시 인근)의 지표수 (강물)와 지하수 여러 곳에서 1,4-다이옥산 농도 분포를 측정하였으며, 이를 바탕으로 그 지역의 1,4-다이옥산 환경 배출원을 조사한 바 있다.
강물과 지하수에서 시간과 지역에 따라 검출된 1,4-다이옥산의 농도에서 주목할 만한 사실은 ppb(㎍L-1) 수준의 1,4-다이옥산이 지표수와 지하수에서 꾸준히 검출된다는 것이다. 이러한 연구 결과는 산업화를 거친 나라들의 수자원이 이미 1,4-다이옥산으로 광범위하게 오염되었음을 시사해 준다.
이 연구는 또한, 이 지역의 1,4-다이옥산 배출원이 무엇인지에 대해서도 조사를 하였는데, 그 결과 크게 3가지의 1,4-다이옥산 배출 경로가 있음을 제시하였다.
첫째, 1,4-다이옥산의 농도 분포는 TCA의 농도 분포와 매우 밀접한 상관관계가 있음이 밝혀졌다. 1,4-다이옥산 배출원이 1,4-다이옥산을 함유한 TCA용매의 부적절한 환경으로의 배출과 밀접한 관련이 있다는 것을 말해준다. 1,4-다이옥산을 함유한 TCA용매가 토양이나 지하수로 오염된 경우, 1,4-다이옥산은 TCA보다 훨씬 빨리 넓은 환경 내로 확산되며, 뿐만 아니라 그 화학적 안정성으로 인해 더 오랜 기간동안 그 농도가 유지된다.
둘째, 이 지역의 폐수 처리 공장의 유출수에서 일정농도의 1,4-다이옥산이 검출되었다. 이는 1,4-다이옥산을 함유한 폐수들이 일반적 폐수 처리 공정에 유입되는 경우, 1,4-다이옥산은 효과적으로 처리되지 못하고 상당량 그대로 방출됨을 말해준다.
셋째, 생활하수 처리 공정 유출수에서도 상당량의 1,4-다이옥산이 검출됐다. 1,4-다이옥산이 일상 생활에서 널리 사용되는 화학제품 (샴푸, 화장품 등)에도 상당량 포함되어 있음은 앞에서도 언급하였는데, 하수의 1,4-다이옥산 존재는 이러한 화학제품으로부터 기인한 것으로 볼 수 있다. 이 연구는 이 지방의 하수 처리공정의 생물학적 처리 공정이 유입된 1,4-다이옥산의 대략 50% 정도만을 처리할 수 있음을, 하수처리공정 유입수와 유출수의 농도를 조사함으로서 제시하였다.

미량 1,4-다이옥산 분석기술 최근에 확립
기존분석방법 측정에 한계가 있는 것으로

물속에 존재하는 ppb(㎍L-1) 단위의 미량의 1,4-다이옥산의 분석기술은 최근에야 확립되었는데, 이러한 저농도 1,4-다이옥산에 대한 분석기술의 미비는 그동안 이 화합물이 환경 내에서 얼마나 분포하고 있는지, 또한 그 위해성을 제대로 파악하지 못하게 한 주요 이유 중 하나라 할 수 있다.
1,4-다이옥산은 물에 용해도가 높고 Kow값이 작아서 물 속에 존재하는 미량의 1,4-다이옥산은 기존의 분석방법들로는 측정에 한계가 있는 것으로 알려지고 있다.
현재 먹는물에서 ppb단위의 1,4-다이옥산에 대한 공인된 분석방법은 없다. 다만 ‘USEPA 8620’과 ‘USEPA 8270’의 두 가지 방법 및 이들 방법을 적절히 변형한 방법들이 현재 일반적으로 사용되고 있다. 이 두 방법은 1,4-다이옥산을 물에서 분리하여 농축시키는데 사용되는 방법상의 차이로 분류될 수 있다.
‘USEPA 8620’은 ‘purge & trap’기술로 1,4-다이옥산을 물로부터 분리, 농축하고 이후 GC/MS 시스템을 이용하여 측정하는 방법이다. 그런데 1,4-다이옥산은 극성화합물로서 단순한 purge로는 저농도의 1,4-다이옥산을 물에서 분리하는 것이 매우 어려우며, 따라서 그 검출 한계가 100 ㎍L-1정도로 알려져 있다.
1,4-다이옥산의 규제 권고치들이 대부분 100㎍L-1 이하인 것을 고려해 볼 때, 이는 상대적으로 높은 값이라 할 수 있다. 최근에는 ‘purge & trap’단계의 여러 조건들(시료의 pH, 온도 및 이온세기, purging시간, backing시간과 그 온도 등)을 최적화하거나 검출기로 기존의 GC/MS 대신 GC/MS/MS 시스템을 사용함으로써 이 방법의 분석 감도를 증가시키려는 시도가 많다.
일례로 미국 Orange County Water District(OCWD)에서는 이러한 좀더 최적화된 ‘purge & trap’기술과 GC/MS/MS 검출기를 사용하여, 2㎍L-1농도의 1,4-다이옥산을 신뢰성 있게 검출할 수 있음을 발표했다. 이 방법을 사용한 1,4-다이옥산 샘플당 분석료는 미국의 상업 분석 센터들의 기준에 따르면 90~120$ 가 사용된다고 한다.
‘USEPA 8270’은 미량의 1,4-다이옥산 분석에 가장 널리 사용되어온 방법으로, 1,4-다이옥산을 ‘액체-액체 추출법’을 사용하여 물로부터 분리, 농축하고 이후 1,4-다이옥산의 동위원소(1,4-dioxane-d8)를 이용한 GC/MS 시스템을 사용하여 농도를 측정하는 방법이다.
일반적으로 1L의 샘플을 200mL의 메틸렌클로라이드(methylene chloride)를 이용하여 추출, 농축하는데, 이 과정은 1,4-다이옥산의 동위원소가 넣어진 상태에서 행해진다. 1,4-다이옥산과 그 동위원소가 농축된 메틸렌클로라이드는 GC/MS시스템을 통하여 분리, 분석되는데 동위원소를 내부 표준물질로 사용함으로서 1,4-다이옥산의 분석 감도를 크게 향상시킨 것이 이 방법의 중요한 점이다.
이 방법은 그 검출 한계가 대략 0.5ppb정도로 매우 낮다는 장점이 있으나 반면, 분석 방법이 많은 양의 샘플을 필요로 하고, 액체-액체 추출법이 사용됨으로 해서 많은 양의 유기 용매가 필요하고, 이에 더하여 추출하는데 시간 및 노동이 요구된다는 단점이 있다.
국내 낙동강 유역의 1,4-다이옥산 농도 측정도 이 방법으로 수행되었는데, KIST내 연구센터 (연구책임자: 박송자)에서 분석 시스템을 갖추고 관련 연구 및 조사를 하고 있다. 이 연구팀은 최근 국내 저널에 액체-액체 추출법을 이용한 향상된 1,4-다이옥산 분석 방법에 대해 발표하였다.
이 방법을 사용한 1,4-다이옥산 샘플당 분석료는 미국의 상업 분석 센터들의 기준에 따르면 180~275 $가 사용된다고 한다. 1,4-다이옥산의 권고 규제치가 최저로 3㎍L-1수준임을 생각해 볼 때, ㎍L-1수준 이하의 미량의 1,4-다이옥산 분석에 대한 신뢰성 있는 분석 방법의 개발 및 확보는 매우 중요한 쟁점이다.

1,4-다이옥산 검출 및 대처 방안
미량 화학물질 근본적 체계 필요

비록 제한적인 데이터이긴 하지만, 낙동강수계에서 발암 가능성 물질인 1,4-다이옥산이 검출된다는 사실은 국내 수자원의 미량 화학물질 오염 문제에 대한 좀더 근본적이고 체계적인 대처 방안이 필요함을 말해준다.
대처 방안으로서는 첫째, 1,4-다이옥산의 배출원이 규명된 만큼 효과적인 수자원 보호를 위해 1,4-다이옥산 뿐만 아니라 다양한 종류의 유해 화학물질에 대한 국내 지역별, 산업별 사용량과 이동량, 그리고 환경으로의 배출량에 대한 체계적인 데이터의 확보가 필요할 것이다.
둘째, 1,4-다이옥산에 의한 영남 지역의 수자원(지표수, 지하수 및 토양)의 오염 정도를 파악해야 한다. 앞서 전제한 일본 도쿄 지방의 수자원에서 1,4-다이옥산 농도 분포 측정 사례는 그 좋은 본보기다. 이러한 시간 및 장소에 따른 1,4-다이옥산의 농도측정을 통하여, 1,4-다이옥산이 배출원으로부터 환경 내로 어떠한 경로로 얼마나 빨리 확산되는지를 이해하여야 할 것이다.
또한, 1,4-다이옥산 오염이 이제 시작단계인지 아니면 벌써 광범위하게 오염된 상태인지 파악하여, 그에 따른 적절하고 효과적인 처리 방안을 제시하여야 한다. 측정과 관련하여 수자원에 존재하는 미량의 1,4-다이옥산을 신뢰성 있게 측정할 수 있는 분석기술도 앞으로 꾸준히 개발 및 보완하여야 할 것이다.
셋째, 먹는물에서 1,4-다이옥산의 농도 규제와 관련하여서는 법정 수질 기준 항목으로 바로 정하는 것보다는 선진국의 예처럼 권고 기준을 설정하고 이에 맞추도록 노력하는 것이 적절해 보인다. 이 화합물의 인체에의 위해성이 정확히 평가되지 않았고, 아직 처리 기술의 확보가 미흡한 만큼 해당 기관들은 이 문제에 대해 지속적 관심을 가지고 관련 정보 및 처리 기술을 신속히 확보한 다음 적절한 권고 기준을 설정하는 것이 바람직할 것이다.
넷째, 낙동강수계에서 1,4-다이옥산의 검출농도가 높은 만큼 영남지역 정수장에서도 이 문제에 관심을 가지고 그 처리 방법에 대해 고심해야 할 것이다. 낙동강유역 정수장이 오존 처리 공정을 가동하고 있는 만큼 앞에서 1,4-다이옥산의 효과적 처리 기술로 언급한 O3/H2O2공정이 당면 문제에 바로 적용 가능한 1,4-다이옥산의 처리 기술로 생각할 수 있다.
해당 정수장들은 미량의 1,4-다이옥산 분석기술을 먼저 갖추어야 할 것이며, 실험실 및 파이롯트 규모의 연구들을 통해 O3/H2O2공정의 1,4-다이옥산 처리에 대한 효과성 및 최적화 등에 대한 정보의 축적이 필요한 시점이다.
또한 중앙정부가 중심이 되어 국내 상수원수의 미량 화학물질 오염과 관련한 문제들을 지속적이고 체계적으로 모니터링하고 이에 대처 방안을 제시할 수 있는 전국단위의 네트워크를 구성하는 것도 하나의 과제이다.
이번 1,4-다이옥산 검출 사건의 경우에도 드러났듯이, 이 화합물이 낙동강수계에서 검출된다는 측정 자료는 이미 '00년부터 있어왔지만, 이에 대한 문제 제기가 이루어진 것은 무려 2∼3년 뒤인 '03년이며, 이 또한 매스컴의 보도에 의해 부분적으로 이루어졌다.
이러한 뒤늦은 대처는 수돗물의 문제점을 파악하고 체계적으로 대처할 수 있는 환경행정조직과 관련 분야 전문가 집단 간의 적절한 네크워크 부재를 그 주요 이유로 들 수 있다. 이번 1,4-다이옥산 검출 사건을 거울삼아, 앞으로 상수원수에 유입될 가능성이 있는 미량 유해물질에 대한 체계적인 모니터링 시스템을 구축하고, 관련분야 전문가 집단 간에 원활한 정보 교환 네트워크의 구축에도 노력해야 할 것이다.
1,4-다이옥산은 인류가 만들어낸 수많은 유해 화학물질 중의 하나로, 이번 낙동강수계에서 검출이 되면서 우리의 관심을 끌게 되었다. 이번 1,4-다이옥산 검출 사건은 국내 상수원수의 미량 화학물질 오염 문제에 대한 보다 근본적이고 체계적인 대처 방안의 필요성을 제기하고 있다. 이러한 체계적인 대처전략을 통해 상수원수를 안전하고 깨끗하게 관리할 수 있는 정부의 중장기적인 대처방안이 요구되고 있다.
그 첫째 단계로서 다양한 종류의 유해 화학물질에 대한 국내 지역별, 산업별 사용량과 이동량, 그리고 환경으로의 배출량에 대한 체계적이고도 정확한 데이터가 필요하다. 국내에는 아직 이러한 정보에 대한 데이터베이스 구축 미비로 유사사건의 방지가 불가능 할 수밖에 없다.
또한 미량 화학물질에 대한 상수원수의 오염 정도에 대한 이해가 필요하다. 국내의 산업화 정도를 고려해 볼 때 우리나라 수자원(지표수, 지하수, 토양, 대기 등)이 다양한 종류의 유해 화학물질로 오염되어 있다고 보는 것은 무리가 없을 것이며, 그 오염 성격, 정도, 그리고 진행 방향 등에 대한 정확한 이해야말로 앞으로의 효과적 대처 방안 마련에 필수 불가결한 요소로 작용할 것이다.
최근 국립환경연구원에서 먹는물 수질관리 강화방안 마련을 위해 ‘수돗물 중 미량유해물질별 분석방법 및 함유실태 연구사업’추진을 위해 지난 '00년부터 '02년까지 전국 수계별 35개 정수장을 대상으로 84종의 미량유해물질 함유실태조사결과 1,4-다이옥산이 낙동강이 타 수계보다 검출빈도 및 농도가 높게 나타난 것으로 밝혀졌다.
국립환경연구원의 이 사업은 국민의 건강에 영향을 미칠 수 있음을 고려, 배출원인을 규명하여 필요한 대책을 강구코자 추진됐으며, '04년 2월∼5월까지 낙동강 수계 1,4-다이옥산 배출원을 정밀 추적하고, 주원인 규명과 함께 대책을 마련키로 했다고 밝혔다.

부족한 인력·장비없는 상태서 사건화는 문제
배출허용기준 설정 등 제도적 장치마련 급선무

다이옥산 검출을 둘러싸고 환경부를 출입하는 모 기자에 의해 최근 모 방송사의 보도에서는 “발암물질 쉬쉬, 은폐”라며 제대로 된 조사조차 하지 않고 있다고 보도된 바 있지만, 그러나 선진국에서도 1,4-다이옥산이 인체에 미치는 독성 정도, 환경 내에서의 분포 및 이동 경로, 분석 방법, 그리고 처리 방안 등에 대해 아직 이렇다할 뚜렷한 정보가 부족한 것이 사실이다.
1,4-다이옥산은 현재 활발한 연구단계에 있는 것으로 알려지고 있으며, 정부는 먹는물 수질관리 강화방안 마련을 위해 정수장의 대체처리물질에 대한 연구에 골몰하고 있다. 특히, 부족한 인력과 유해물질을 특단적으로 제거할 수 있는 장비가 없는 상태에서 문제의 본질을 놓고 사건화 하자는 일부 보도경향은 바람직하지 않다고 볼 수 있다.
물론 현재는 WHO 권고기준 이내로 유지하고 있으나 배출허용기준 설정 등 제도적 장치가 마련되지 않으면 향후 관리 소홀로 또다시 고농도를 배출할 우려가 상존하고 있고, 외국에서도 배출허용기준 설정사례가 없다는 점을 감안할 때 기준신설시 기업의 반발 등을 고려, 적정한 관리방안을 강구해야 할 필요성이 있다는 등의 문제점 지적은 있어야 한다. 한편, 현재가동중인 정수장의 처리효율 미흡 및 처리시설 추가설치가 곤란한 점도 문제점이기는 하다.

1,4-다이옥산 장기노출시 발암가능성
WHO, 권고기준농도 50㎍/ℓ 설정 예정

다이옥산은 전 산업에 산업용 용매 또는 안정제로 광범위하게 사용되는 무색의 액체로 단기간 노출시 눈, 코, 목의 염증유발, 다량 노출시 신장, 신경계 손상을 초래할 우려가 있으며, 장기간 노출시에는 발암가능성도 있는 인체에 유해한 물질이다.
규제 및 관리실태를 살펴보면, WHO에서 권고기준 농도로 50㎍/ℓ로 설정할 예정이며, 미국은 국가기준은 없지만 일부 주에서 기준을 정하여 관리하고 있고, 일본에서는 지난 4월 1일부터 먹는물 수질기준을 50㎍/ℓ로 설정하여 관리하고 있다.
우리나라는 법적으로는 규제기준을 정하고 있지 않은 실정이며, 향후 감시항목 등으로 포함코자 연구사업을 수행중인 상태로 알려지고 있다. 분석방법에 있어서도 국제적으로 공인된 단일의 공정시험방법은 없으며, 국가별로 자체분석방법을 채택운영 중인 것으로 알려졌다. 한국은 액추출법을 사용하고 있고, 일본은 고상추출법, 미국은 Purge-Trap법을 사용하고 있다.
정부는 이번 다이옥산 검출을 놓고 3단계로 나누어 과학적으로 배출원인을 규명하기로 했다. 제1단계로 낙동강수계 6개 산업단지인 구미, 왜관, 대구, 성서, 달성, 진주, 상평 등의 상·하류 조사를 지난 2월에 착수했으며, 제2단계로 1,4-다이옥산 배출가능 사업장에 대한 추적조사를 지난 3월부터 착수한 바 있다.
또한 제3단계로 주배출원인 폴리에스테르사(絲) 제조사업장에 대한 정밀점검을 지난 4월과 5월에 걸쳐 착수한 바 있다고 밝혔다.

폴리에스테르사 제조 사업장이 주 배출 원인
정부 행정지도 등으로 배출량 대폭 감소효과

조사결과, 구미산업단지 하류지점에서 고농도로 다이옥산이 검출됨에 따라 구미산업단지를 정밀조사한 결과 폴리에스테르사를 제조하는 사업장이 주요 배출 원인임을 규명했다. 폴리에스테르사 제조공정 가운데 에스테르 반응 공정에서 주원료인 EG의 일부가 DEG로 전환되고 DEG가 1,4-다이옥산으로 변형되어 배출되는 것으로 밝혀졌다.
정부는 그동안의 조사결과를 토대로 정수장에서의 처리방안 강구를 위해 Lab-Test를 비롯해 배출사업장에서의 저감방안을 강구, 2차례에 걸친 환경부와 관계기업과의 간담회를 개최하여 공정개선 등을 통해 저감토록 조치한 바 있으며, 사업장별로 폐수처리공정 및 생산공정 개선 등을 추진한 바 있다. 또한 1,4-다이옥산에 대한 분석방법을 검증 중에 있기도 하다.
조치결과에 따른 효과로는 정부의 적극적인 행정지도와 배출사업장의 자발적인 협력에 의해 배출량이 대폭 줄어드는 효과를 본 것으로 밝혀졌다. 이에 따라 낙동강 본류 및 정수장 유입수는 WHO 권고기준인 50㎍/ℓ보다 월등히 낮은 수준으로 개선된 효과를 보았다고 정부의 한 관계자는 밝혔다. 왜관(구미산업단지 직하류)의 경우, 113.2㎍/ℓ('04년 2월 11일)에서 최근 15.9㎍/ℓ로 나타났다고 정부의 관계자는 밝혔다.
향후 대책으로 정부는 다이옥산 배출사업장을 비롯한 낙동강 본류, 구미하수종말처리시설 방류수 및 단지별 배출원수에 대한 지속적인 감시를 펼칠 계획이라고 밝혔다.

제거효율 검증 및 현장적용 공법개발 지속추진
오염방지시설 설치시 설치자금 우선 융자지원

이와 함께 정수장에서 제거효율 검증 및 현장적용 공법개발의 지속적인 추진과 함께 수질오염방지시설 설치시 방지시설설치자금에 대한 우선적인 융자지원도 밝혔다.
정부는 이번 실태조사와 관련, 조사연구사업 결과 및 선진외국, WHO 등의 규정을 토대로 먹는물관리법을 비롯한 수질환경보전법 등에서 다이옥산을 관리항목으로 신설하는 등 제도개선의 방안을 검토하기로 했다고 밝혔다.
또한 국립환경연구원에서 US-EPA, 일본, KIST 사용방법 등을 대상으로 정밀성·신뢰성 등을 검증하여 표준방법 제정을 검토키로 했으며, WHO 잠정 권고기준안('04)이 확정되는 대로 다이옥산을 국내 먹는물 감시항목으로 설정하여 전국 주요수계별 모니터링을 실시할 방침이다.
전국 주요수계별 모니터링 조사결과를 토대로 먹는물수질기준 항목으로 다이옥산을 관리하는 방안도 검토할 계획인 것으로 알려졌다. 이밖에 정부는 전국 배출사업장에 대한 1,4-다이옥산 배출실태를 파악하여 오염물질 및 배출허용기준 설정방안을 검토키로 했다고 밝혔다.
한편, 정부는 미량유해물질에 대한 지속적인 연구사업을 통해 예방대책을 적극 강구키로 했다고 밝힘으로써 향후 1,4-다이옥산을 비롯한 유해물질의 검출여부에 먹는물 안전성 차원에서 모든 국민들의 관심과 귀추가 주목되고 있다.

다이옥신-청산가리 1만배 맹독성, 고엽제 주요성분
1,4-다이옥산-지하수 및 토양 오염원의 화합물


다이옥신
2개의 벤젠 핵을 산소로 결합시킨 유기화합물. 쓰레기소각장이나 화학공장, 자동차 등에서 배출되는 발암물질로서 청산가리의 1만배 정도의 맹독성을 갖고 있다. 소각장 주변이나 화학공장 등의 목초지가 다이옥신에 오염되면 그 풀을 먹은 소나 닭, 돼지 등이 2차적으로 다이옥신에 오염된다. 사람은 다이옥신에 오염된 소·돼지·닭, 등을 통해 오염된다.
베트남전 때 미군이 사용해 기형아 출생의 원인이 된 고엽제의 주요성분으로도 알려진 다이옥신은 또 생식능력을 떨어뜨리는 환경호르몬으로도 의심받고 있다. 다이옥신은 배출량을 줄이려 해도 10억분의 1g인 ng(나노그램) 단위로 존재하는 물질이라서 일단 발생하면 찾아내 처리하기가 어렵고 검출에 필요한 비용이나 시간도 상당하다.
미국환경보호청(EPA)은 인체에 아무런 해도 끼치지 않는 완벽한 수준을 0.01pg(피코그램;1조분의 1g)/㎏/1일로 계산해냈다. 그러나 EPA는 1pg/1㎏/1일을 현실적인 허용기준으로 삼고 있다.
일본은 5pg/1g/1일이면 세계보건기구(WHO)는 10pg/1g/1일이다. 한국 기준치는 1999년 현재 아직 없다. 99년 다이옥신에 오염된 사료를 먹은 벨기에산 사료와 육류가 전세계로 수출된 것이 뒤늦게 알려져 큰 충격을 준 적이 있다.

다이옥산
1,4-다이옥산의 끓는점이 101.1도여서 수돗물을 끓이면 대부분 날아가 버린다. 이 물질은 사람에 대한 발암성이 불충분하여 발암이 의심되는 물질로 분류되어 있다. 다이옥신(dioxin)과 같은 맹독성의 염화유기 화합물처럼 널리 알려진 오염물이 아니며, 최근 지하수 및 토양의 오염원으로서 새로이 밝혀지면서 미국이나 캐나다 등의 선진국을 중심으로 환경의 초점이 되고 있는 화합물이다.
선진국에서도 인체에 미치는 독성 정도, 환경 내에서의 분포 및 이동 경로, 분석 방법, 처리 방안 등에 대한 뚜렷한 정보가 부족하다. 고리형 에테르(cyclic ether) 화합물로, '85년 미국 환경청(US EPA)의 조사에서도 염화 유기 용매(chlorinated organic solvent) 안정제(stabilizer)로 가장 많이 사용되는 것으로 알려지고 있다.
주로 섬유공장에서 발생하는 것으로 나타나고 있으며, 에테르 작용기의 산소원자의 비공유 전자쌍이 불순물 금속들을 안정화시켜주는 성질로 금속에 의한 부반응을 방지하여 용매의 성질을 오래 유지시켜 주고, 다양한 목적의 용매로 사용되기도 한다. 에틸렌 글리콜과 에틸렌 옥사이드 화합물의 제조 과정에서 부산물로 발생되기도 한다.
샴푸, 주방용세제, 화장품 등에는 몇 천에서 몇 만 ㎍L-1 정도의 1,4-다이옥산이 포함되어 있으며, 식품 첨가제로서 사용된다는 보고도 있어 가정용 생활 제품에도 다량 함유되어 있는 것으로 알려지고 있다. 현재 미국도 1,4-다이옥산 국가기준이 없는 실정이다.

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