[에너지데일리 이진수 기자] 한국광해관리공단은 지난 2006년 출범이후 광해방지사업의 효율적인 수행을 지원하기 위한 광해방지기술 개발에 적극 나서고 있다.
광해관리공단은 현장맞춤 실용화 기술개발을 통해 효율적인 광해방지사업 추진을 위해 광해기술연구소를 설립하고, 광해방지 선도기술 개발 및 친환경 광산개발을 추진하고 있다.
특히 광산배수 자연정화기술, 지반침하 자동화 계측기술, 토양개량 및 안정화기술, 광물찌꺼기 무해화기술, 3차원 광산GIS 구축 및 활용기술 등 5대 분야 기술들은 선진국의 기술력과 동등하거나 더 우수한 것으로 평가받고 있다.
한국광해관리공단 광해방지연구소 수질토양기술팀(박미정 연구원)의 광산지역 위해성평가 시스템 구축에 대해 알아봤다.

▲ 국내 환경오염인자 정보와 독성 체계적 위해성평가 제도 필요

우리나라에는 전체적으로 분포된 5396개 광산 중 69%인 3730개 광산에서 광해 발생 개연성이 있는 것으로 파악되고 있다.

광산지역에서 야기된 오염은 토양, 수계, 농작물 등의 확산 및 전이로 주변 생태계 및 인간의 건강에 직간접적으로 영향을 초래하고 있다.

이같은 영향을 예측하기 위해 국내에서는 환경오염인자의 노출정보와 오염물질의 독성정보를 체계적으로 검토·평가, 인체나 생태에 악영향을 줄 수 있는 가능성 등을 추정하기 위한 위해성평가 제도를 도입했다.

위해성평가는 개별 오염물질의 위해성을 산정하는 기본적인 단계를 넘어 현장오염도 조사, 오염물질들의 분산 및 거동특성파악 등을 통해 오염지역의 현장 특성을 반영해야 신뢰성 있는 위해 정도를 판단할 수 있다.

그러나 2006년 도입된 '토양오염물질 위해성 평가지침'은 폐광산지역의 환경 및 노출조건과 수용체 등에 대한 노출인자에 대한 검토 및 자료 확보가 미비, 광산지역 오염에 대한 정량적이고 통합적으로 위해정도를 진단할 수 있는 시스템 개발이 필요하다 할 수 있다.

따라서 광산지역 오염물질의 노출경로에 따라 위해도 등을 정량적으로 산출, 인간 및 생태계를 보호하고 오염 환경을 관리하며, 이를 바탕으로 복원대상 지역의 범위와 복원수준(목표)을 선정할 수 있는 광산지역 환경에 적합한 통합적인 시스템이 필요하다.

한국광해관리공단 수질토양기술팀에서 개발 중인 위해성평가 시스템은 토양개량·복원사업 우선순위 선정 등의 의사결정 시스템을 활용, 광산지역 환경에 대해 체계적이고 통합적인 운영·관리를 가능하게 하며, 막대한 경비가 소요되는 광해복원사업의 가이드라인으로 활용될 수 있다.

또한 복원 후 위해성에 근거한 복원효율평가 및 안전성평가를 통해 체계적·종합적인 광산지역 토양환경관리의 주요 수단으로의 활용을 목적으로 개발 중에 있다.

▲ 광산지역 토양 위해성평가시스템 구축

선진국들의 노출평가 및 위해성평가 모델은 대부분 각 나라별 데이터와 현장 특이성, 사회경제적 상황 등을 반영해 개발되기 때문에 국내 현실에 직접 이용하기에는 많은 어려움과 제한사항이 있다.

특히 위해성평가의 주요한 단계인 노출평가에 있어서는 그 나라의 독특한 노출시나리오와 노출인자 등의 데이터베이스가 중요하다. 국외에서 개발된 인체노출 관련 모델들을 국내에 적용하는 것은 많은 오류를 범할 가능성이 있기 때문이다.

토양, 광물찌꺼기, 지표수, 지하수, 광산배수, 농작물 등과 같은 폐광산지역의 오염원 및 오염매체와 광산지역 주민들을 고려해 폐광산지역 노출시나리오를 설정했다. 현재 폐광산지역의 주요오염물질인 As, Cd, Cu, Pb, Zn, Ni, Hg, Cr6+ 8종의 중금속만을 고려해 진행하고 있으나, 추후 위해성평가지침에서 고시하는 13종의 오염물질 확대를 검토 중에 있다.

▲ 수용체 인자 도출

                                                   <광산지역 위해성을 위한 수용체 주요인자>

국내에서 인체 위해성평가에 사용되는 노출인자 및 입력변수는 미국이나 유럽국가 등에서 제시되는 값을 사용하고 있어 폐광지역 인체 위해성평가에 보다 적합한 인체노출인자 도출을 위해 환경부에서 진행한 폐금속광산 주민건강영향조사(NIER, 2007~2011)와 한국노출계수핸드북 자료(ME, 2007)를 이용해 수용체를 성인남성, 성인여성, 어린이로 세분화해 체중, 노출기간, 평균시간, 접촉체표면적, 섭취량 등의 인체노출인자를 확보했다.

먼저 노출기간 동안의 수용체 평균 체중값과 일생동안 오염물질에 노출되는 총 연수를 의미하는 노출기간은 폐금속광산 주민건강영향조사의 자료를 바탕으로 성인남성, 성인여성, 어린이로 세분화해 이용했고 일생을 통해 노출되는 총 연수와 평균시간을 평균수명 증가 현상 등을 반영해 적용했다.

접촉체표면적은 토양의 경우 폐광지역 주민의 신장과 체중을 적용했고, 물의 경우 US EPA(1997)에서 제시한 성인남성 2만 3000cm2을 기준으로 토양체표면적에서의 성인남성과 성인여성, 어린이 체표면적 비를 적용해 값으로 제시했다. 섭취량은 토양, 지하수, 농작물로 나누고 농작물은 곡류, 과일류, 채소류로 세분화해 값을 도출했다.

먼저 토양섭취량은 성인 남성, 여성 모두 US EPA 제시값과 동일하게 이용하고, 어린이의 경우 한국노출계수 핸드북을 참고해 값을 추정했다. 지하수섭취량은 성인의 경우 한국노출계수핸드북 자료를 바탕으로 어린이의 경우 국내 위해성평가지침의 값을 사용했다. 마지막으로 곡류, 과일류, 채소류의 섭취량을 한국노출계수핸드북 자료를 이용해 농작물섭취량의 값을 확보했다.

광산지역 위해성 평가를 위한 프로그램 제작을 위해 광산지역 조사 및 관련자료 수집으로 소프트웨어 프로그램 구조를 결정했다. 위해성평가 프로그램의 기본 모듈은 노출량평가, 화학 및 독성자료 구축, 사용자 편의기능 등을 포함해 오염물질 및 특성을 입력하고 기준 위해도를 설정한 후 노출경로와 노출인자, 부지특성을 입력한 뒤 노출량과 위해도를 계산한 후 출력할 수 있도록 제작됐다.

광해관리공단은 향후 이 결과를 바탕으로 복원목표 및 우선순위를 선정해 경제적, 과학적, 선진적인 관리방침을 마련할 수 있도록 개발 중에 있다.

▲ 광산지역 최적화된 관리체계 구축

향후 광산지역 오염물질의 다중노출경로 및 위해도 분석에 따른 광산지역 환경에 적합한 위해성 평가시스템 구축을 위해 시나리오별 노출량 결정방법과 위해도에 기초한 정화목표 산정 방법 등에 대한 연구를 추진할 계획이다.

특히 생물학적 유효도(Bioavailability) 개념의 도입을 위한 추가 연구가 반드시 필요하다고 할 수 있다. 개발 중인 소프트웨어는 5개 광산에 대한 시뮬레이션을 통해 위해도를 검증하고 프로그램 배포본을 제작한다.

추후 개발된 위해성 평가시스템을 통해 위해성에 기반한 복원우선순위와 안전성평가 등에 대한 의사결정 시스템을 도출하고 복원 사후 환경영향조사 등에 적극 활용해 광해방지사업의 효율성 평가를 통해 광산지역에 최적화된 관리체계를 구축하는데 적극 활용될 전망이다.
 

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