[논문]국내 유류오염지역에서의 석유계총탄화수소에 의한 비발암 인체위해성평가 전략

박인선; 박재우

doi:10.7857/jsge.2011.16.4.010

국내 유류오염지역에서의 석유계총탄화수소에 의한 비발암 인체위해성평가 전략
Human Health Risk Assessment Strategy to Evaluate Non-carcinogenic Adverse Health Effect from Total Petroleum Hydrocarbon at POL-Contaminated Sites in Korea 원문보기

지하수토양환경 = Journal of soil and groundwater environment, v.16 no.4, 2011년, pp.10 - 22

박인선 (한양대학교 건설환경공학과) , 박재우 (한양대학교 건설환경공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Human health risk assessment for petroleum, oil and lubricant (POL) contaminated sites is challenging as total petroleum hydrocarbon (TPH) is not a single compound but rather a mixture of numerous substances. To address this concern, several TPH fractionation approaches have been proposed and used as an effective management tool for the POL-contaminated sites in many countries. In Korea, there are also recognized needs to establish a reliable and cost-effective human health risk assessment strategy based on the TPH fractionation method. In order to satisfy the social and institutional demand, this study suggested that the comprehensive risk assessment strategy based on a newly modified TPH fractionation method with 10 fractions, the Korean Standard Test Method (KSTM)-based analytical protocol and a stepwise risk assessment framework should be introduced into the domestic contaminated land management system. Under the proposed strategy, POL-contaminated sites can be effectively managed in terms of human health protection, and remedial cost and time can be determined reasonably. In addition, more researches required to increase our understanding of environmental risks and improve the domestic management system were proposed.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

위에서 살펴본 바와 같이 국내 토양오염관리체계에 적합한 유류오염지역의 위해성평가 전략을 확립하기 위해서는 TPH 구간분획방법, TPH fraction 분석방법 및 토양오염관리체계로의 위해성평가 적용방안이 통합적으로 고려되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 기존의 연구결과들을 바탕으로 국내 토양오염관리체계에 적합한 인체위해성 평가 전략을 제시하고자 한다.
따라서 본 연구에서는 국내 유류오염지역에서의 TPH에 의한 비발암 위해성을 효과적으로 평가하고 이를 바탕으로 합리적인 정화목표치를 선정할 수 있도록 국내 관리제도에 적합한 위해성평가 전략을 제언하는 것을 목적으로 하고 있다. 이를 위하여 위해성을 기반으로 오염지역을 관리하고 있는 미국, 영국, 캐나다, 네덜란드 등의 관련 평가전략 및 제도를 비교분석함으로써 TPH 위해성평가에 관한 시사점을 도출하고, 이와 함께 기존 연구결과를 바탕으로 국내 토양오염조사, 설계 및 정화 등 관리제도를 종합적으로 고려한 유류오염지역의 토양위해성평가 전략을 제안하였다.
이를 위하여 위해성을 기반으로 오염지역을 관리하고 있는 미국, 영국, 캐나다, 네덜란드 등의 관련 평가전략 및 제도를 비교분석함으로써 TPH 위해성평가에 관한 시사점을 도출하고, 이와 함께 기존 연구결과를 바탕으로 국내 토양오염조사, 설계 및 정화 등 관리제도를 종합적으로 고려한 유류오염지역의 토양위해성평가 전략을 제안하였다. 또한 위해성에 기반한 오염토양 관리정책의 정착 및 효율적인 제도의 확립을 위하여 향후 수행할 필요가 있는 제반 연구들을 도출함으로써 국내 위해성평가 기술의 발전방향을 제시하였다.
본 연구에서는 최근의 연구결과를 바탕으로 TPHCWG 방법을 국내 토양오염 관리체계에 적합하도록 수정한 평가방안을 제안하였다. 이 수정안은 10개의 TPH fraction (aliphatic and aromatic EC8~10, EC10~12, EC12~16, EC16~22, EC22~40)으로 구성된 TPH 구간분획법과 국내 토양오염공정시험기준을 바탕으로 한 분석방법 및 국내 토양오염 관리체계와 호환성을 고려한 단계적 평가방법을 포함하고 있다.
, 2008), 독성 또한 aromatic fraction의경우 aliphatic 화합물 보다 높아 전체 위해도에 미치는 영향이 크다는 점에서 Park and Park(2011)은 aromatic fraction의 함량을 다소 높게 가정하였다. 이러한 보수적인 평가를 통하여 Phase II 단계의 불확실성을 감쇄시키고자 하였다. Phase II 단계의 TPH fraction의 분석은 aliphatic과 aromatic fraction을 나누지 않기 때문에 기존의 TPH 분석시의 GC 크로마토그램(chromatogram)의 면적을 간단히 합산하여 TPH fraction의 농도를 산정할 수 있다.
국내 토양오염 관리체계는 ‘농도 기반 관리체계’에서 ‘위해성 기반 관리체계’로의 전환을 위한 과도기적인 상황으로 볼 수 있으며 따라서 위해성평가 기술의 제도적 확립을 위한 연구들이 매우 필요한 실정이라 할 수 있다. 특히, 유류오염지역의 경우 BTEX와 같은 단일 화합물 외 TPH를 대상으로 하는 위해성평가 기술에 대한 국내 연구는 전무한 실정으로서 본 논문에서는 국내 유류오염지역에서의 TPH에 의한 비발암 위해성을 효과적으로 평가하고 이를 바탕으로 합리적인 정화목표치를 선정할 수 있도록 국내 관리제도에 적합한 위해성평가 전략과 향후 연구 방향을 제언하는 것을 목적으로 하였다.

가설 설정

이러한 논의는 비단 Park and Park(2011)의 연구 뿐 만 아니라 앞서 류혜림 외(2007)의 연구에서도 제안된 바 있으며, 국내 토양오염 관리현황의 특이성 및 기존 체계와의 호환성을 고려하여 토양오염 우려기준을 바탕으로 1차 스크리닝 후 우려기준을 초과하고 대책기준 미만의 오염토양의 경우 현장 특이적인 위해성평가를 수행할 것을 제안하였다. Phase I 단계에서 TPH 우려기준을 초과하는 경우 Phase II 일반위해성평가(generic quantitative risk assessment)가 수행되며, 이 단계에서는 Fig. 2에서 나타낸 바와 같이 TPH를 5개의 탄화수소 하위그룹(hydrocarbon subrange)으로 나누고 aliphatic과 aromatic fraction의 비율을 7:3으로 가정하여 평가를 수행한다. 일반적으로 국내에서 생산되는 휘발유 및 디젤 중 aromatic fraction의 함량은 약 15~20%로 알려져 있으나(환경부, 2010), heavy oil이 오염원일 경우 aromatic 화합물의 비율이 더 높아진다는 점, aliphatic 화합물의 휘발성 및 생분해성이 aromatic 화합물 보다 높아 weathering 이 진행됨에 따라 aromatic 화합물의 비율이 높아진다는점(Boehm et al.
캐나다의 경우 TPHCWG의 13개 fraction을 독성치를 바탕으로 다시 조합하여 4개의 fraction: (1) Fraction 1(C6~C10), (2) Fraction 2(>C10~C16), (3) Fraction 3 (>C16~C34), (4) Fraction 4 (>C34)로 나누고 이를 대상으로 평가를 수행하고 있다(CCME, 2008a). 다만, aliphatic 과 aromatic 화합물을 나누지 않고, 대표적인 유류제품들의 분석결과를 바탕으로 총 탄화수소 중 aliphatic과 aromatic의 무게비율을 80 : 20으로 가정함으로써 각 fraction의 분석과정을 단순화시키고 있다(CCME, 2008b). 분석방법의 경우 Fraction 1은 purge & trap, Fraction 2~4는 용매추출 후 GC/FID(flame ionization detector)를 이용하여 분석하고 Fraction 4 중 C50 이상의 화합물은 중량분석방법(gravimetric analysis)을 활용하고 있다 (CCME, 2001).

제안 방법

TPHCWG fraction의 대표 독성치는 문헌자료 조사와 독성시험을 통하여 적절한 surrogate를 결정하고 surrogate의 독성참고치(reference dose and concentration: RfD and RfC)를 각 fraction의 독성값으로 사용하였다(TPHCWG, 1997b). 이때 각 fraction의 RfD 및 RfC의 도출은 약 135개의 물질에 대한 아만성 및 만성독성(subchronic/chronic toxicity), 생식발생독성(reproductive/ developmental toxicity), 면역독성(immunotoxicity) 및 신경독성(neurotoxicity) 자료를 활용하였으며, 특히 단일 화합물질 독성자료 보다는 혼합물에 대한 독성시험자료를 우선적으로 참고하였다(TPHCWG, 1997b).
TPHCWG는 오염물질의 이동특성 및 equivalent carbon(EC) number를 바탕으로 TPH를 13개의 aliphatic 및 aromatic fraction으로 나누고 각 fraction의 물리·화학적 특성 및 독성치를 결정하여 위해성평가에 활용하는 방법을 고안하였다(TPHCWG, 1999).
또한 위해성평가에 필요한 각 fraction의 물리·화학적 특성을 도출하기 위하여 180여개 유류 화합물질의 용해도, 증기압, 유기탄소 분배계수 등의 특성들과 EC number와의 상관관계식을 구하고 각 fraction 구간의 중간 EC 값을 대입하여 구간을 대표하는 물리·화학적 특성값을 선정하였다(Table 1) (TPHCWG, 1997a). 다만, aliphatic EC21~35 구간의 경우 분자량이큰 유류 화합물의 특성에 대한 자료가 부족할 뿐 만 아니라 측정도 어렵기 때문에 aliphatic EC16~21 구간을 외삽하여 각각의 특성값을 도출하였다(TPHCWG, 1997a).
그리고 상세위해성평가를 수행하기 위해서는 aliphatic과 aromatic fraction의 분리가 필요하며 이를 위하여 실리카겔 컬럼에 오염토양에서 추출된 석유계 탄화수소 추출액을 주입하고 여기에 노말펜탄(n-pentane)을 적절히 통과시켜 aliphatic fraction을 추출한다. 다음으로 디클로로메탄(dichloromethane)과 아세톤(acetone)의 혼합용매를 주입하여 aromatic fraction을 용출시킴으로써 총 10개의 TPH fraction을 추출하고 이를 GC-FID를 이용하여 분석한다. 실리카겔 컬럼을 이용한 aliphatic/aromatic 분리시에는 aliphatic 및 aromatic 화합물과 추출용매의 극성(polarity) 차이를 이용하게 되는데, 이때 토양오염공정시험기준에서 사용되는 디클로로메탄의 극성이 다른 물질들에 비하여 비교적 높기 때문에 노말펜탄 등을 이용한 aliphatic/aromatic 분리과정을 방해하는 역할을 할 수 있다(Badji and Kostic, 2000).
또한 위해성평가에 필요한 각 fraction의 물리·화학적 특성을 도출하기 위하여 180여개 유류 화합물질의 용해도, 증기압, 유기탄소 분배계수 등의 특성들과 EC number와의 상관관계식을 구하고 각 fraction 구간의 중간 EC 값을 대입하여 구간을 대표하는 물리·화학적 특성값을 선정하였다(Table 1) (TPHCWG, 1997a).
실제 Park and Park(2011)은 최근 논문에서 국내 토양오염관리 정책에 적합한 국내형 TPH 구간분획법을 제안하였는데, 이는 각 fraction의 과학적 실효성, 국내 TPH 관리체계및 TPH 분석방법을 기준으로 13개의 TPHCWG fraction을 수정하여 도출되었다. 본 연구에서 제안된 국내형 TPH 구간분획방법은 Table 2와 같이 10개의 TPH fraction(aliphatic and aromatic EC8~10, EC10~12, EC12~16, EC16~22, EC22~40)으로 구성되어 있다. TPHCWG fraction 중 우선 aliphatic EC5~6과 EC6~8 fraction이 제외되었는데 이 fraction들은 높은 휘발성으로 인하여 실제 풍화된(weathered) 유류 오염토양에서는 거의 검출되지 않을 뿐만 아니라(Park and Park, 2010), 현재 국내 TPH의 정의인 C8~C40에 포함되지 않기 때문이다.
TPHCWG는 오염물질의 이동특성 및 equivalent carbon(EC) number를 바탕으로 TPH를 13개의 aliphatic 및 aromatic fraction으로 나누고 각 fraction의 물리·화학적 특성 및 독성치를 결정하여 위해성평가에 활용하는 방법을 고안하였다(TPHCWG, 1999). 약 180여 개의 유류 화합물에 대한 leaching factor(LF) 및 volatilization factor(VF)를 구하고 각 인자들과 EC number와의 상관관계를 도출한 후 이를 바탕으로 각 LF 및 VF가 10배까지 변하는 구간을 분획하여 각각의 fraction을 결정하였다(TPHCWG, 1997a). TPHCWG 방법에서는 일반 탄소수가 아닌 EC number를 바탕으로 fraction을 나누었는데 이는 EC number가 환경에서의 화합물 거동과 밀접하게 연관이 되어 있기 때문이다(TPHCWG, 1999).
우선 첫번째 Phase I 단계는 사전심사(screening) 단계로서 기존의 TPH 농도기준 즉, TPH 토양오염 우려기준을 심사기준(screening level)으로 활용한다. 이러한 논의는 비단 Park and Park(2011)의 연구 뿐 만 아니라 앞서 류혜림 외(2007)의 연구에서도 제안된 바 있으며, 국내 토양오염 관리현황의 특이성 및 기존 체계와의 호환성을 고려하여 토양오염 우려기준을 바탕으로 1차 스크리닝 후 우려기준을 초과하고 대책기준 미만의 오염토양의 경우 현장 특이적인 위해성평가를 수행할 것을 제안하였다. Phase I 단계에서 TPH 우려기준을 초과하는 경우 Phase II 일반위해성평가(generic quantitative risk assessment)가 수행되며, 이 단계에서는 Fig.
따라서 본 연구에서는 국내 유류오염지역에서의 TPH에 의한 비발암 위해성을 효과적으로 평가하고 이를 바탕으로 합리적인 정화목표치를 선정할 수 있도록 국내 관리제도에 적합한 위해성평가 전략을 제언하는 것을 목적으로 하고 있다. 이를 위하여 위해성을 기반으로 오염지역을 관리하고 있는 미국, 영국, 캐나다, 네덜란드 등의 관련 평가전략 및 제도를 비교분석함으로써 TPH 위해성평가에 관한 시사점을 도출하고, 이와 함께 기존 연구결과를 바탕으로 국내 토양오염조사, 설계 및 정화 등 관리제도를 종합적으로 고려한 유류오염지역의 토양위해성평가 전략을 제안하였다. 또한 위해성에 기반한 오염토양 관리정책의 정착 및 효율적인 제도의 확립을 위하여 향후 수행할 필요가 있는 제반 연구들을 도출함으로써 국내 위해성평가 기술의 발전방향을 제시하였다.
MaDEP 방법은 TPHCWG 구간분획법의 기본개념을 제공한 기법으로써, 초기에는 석유계 화합물의 화학적 분류에 따라 alkane/cycloalkane(C5~32) 및 aromatic/alkene (C9~32) 두 그룹으로 나누고, 다시 alkane/cycloalkane 화합물을 독성 및 탄소수에 따라 3개의 그룹(C5~8, C9~18, C19~32)으로 분획함으로써 총 4개의 fraction을 사용하였다(MaDEP, 1994). 향후 TPHCWG 방법의 개발과 함께 용어 등을 포함한 내용이 일부 수정되어 alkane/ cycloalkane 그룹은 aliphatic 화합물로 aromatic/alkene 그룹은 aromatic 화합물로 명칭을 바꾸고 aliphatic 그룹의 범위를 탄소수 36까지로 확장하였으며 각 fraction의 대표 독성치를 보다 합리적으로 수정하였다(MaDEP, 2002a, b). 또한 4개의 fraction을 Volatile Petroleum Hydrocarbon(VPH) 및 Extractable Petroleum Hydrocarbon(EPH) 분석방법에 따라 다시 구분하여 최종적으로 총 6개의 fraction으로 결정되었다(MaDEP, 2002b).

대상 데이터

TPHCWG fraction의 대표 독성치는 문헌자료 조사와 독성시험을 통하여 적절한 surrogate를 결정하고 surrogate의 독성참고치(reference dose and concentration: RfD and RfC)를 각 fraction의 독성값으로 사용하였다(TPHCWG, 1997b). 이때 각 fraction의 RfD 및 RfC의 도출은 약 135개의 물질에 대한 아만성 및 만성독성(subchronic/chronic toxicity), 생식발생독성(reproductive/ developmental toxicity), 면역독성(immunotoxicity) 및 신경독성(neurotoxicity) 자료를 활용하였으며, 특히 단일 화합물질 독성자료 보다는 혼합물에 대한 독성시험자료를 우선적으로 참고하였다(TPHCWG, 1997b). 이를 바탕으로 7개 fraction에 대한 대표 독성값을 도출하였으며, 이를 Table 1에 나타내었다.

이론/모형

분석방법의 경우 Fraction 1은 purge & trap, Fraction 2~4는 용매추출 후 GC/FID(flame ionization detector)를 이용하여 분석하고 Fraction 4 중 C50 이상의 화합물은 중량분석방법(gravimetric analysis)을 활용하고 있다 (CCME, 2001).
각 fraction의 독성 정보는 대부분 TPHCWG 값을 차용하고 있으나 aliphatic EC5~8 fraction의 경우 문헌조사 및 평가를 바탕으로 TPHCWG의 5 mg/kg·day 대신 2 mg/kg· day으로 수정되었다. 이때 단계적 평가전략(tiered approach)이 적용되는데 첫 번째 단계로 발암 위해성 지시물질을 대상으로 평가를 수행하고 두 번째 단계로 TPH 에 대한 평가를 수행한다(RIVM, 2001). TPH fraction 분석을 위한 공인된 방법은 아직 수립되지 않았으며 기존의 TPH(C10~C40) 분석방법과 함께 휘발성 fraction (C6~C10)을 분석하기 위하여 다양한 분석방법을 병행하여 사용하고 있다(RIVM, 2001; Harmsen et al.

성능/효과

넷째, TPH는 분석방법에 의하여 값이 결정되는 method-defined parameter로서 분석방법이 달라지면 측정되는 TPH 농도 또한 달라진다. 따라서 TPH를 관리하는 각 나라마다 국가적으로 공인된 분석방법을 사용하고 있으며 국내에서는 토양오염공정시험기준(ES 07552.
둘째, 국내 토양오염 관리정책이 ‘농도 기반 관리방안’에서 ‘위해성 기반 관리방안’으로 전환되는 과도기적인 상황에서 토양오염 우려기준과 같은 현행의 관리기준과 위해성평가를 기반으로 한 토양질 기준의 상호 호환성이 고려되어야 한다.
본 연구에서 소개된 유류오염지역의 인체 위해성평가 전략은 국내 오염부지 관리정책을 십분 고려한 합리적이고 실용적인 방안으로 볼 수 있으며, 가장 큰강점은 기존의 체계에 쉽게 적용될 수 있어 위해성평가에 기반한 관리체계로의 전환에 기여할 수 있다는 점을 들 수 있다. 또한 기존의 조사결과들을 바탕으로 위해성평가를 수행할 수 있을 뿐 만 아니라, 단계적으로 불확실성을 낮추어 높은 수준의 위해성평가의 수행 대상을 확인된 오염 부지로 한정시킴으로써 경제적으로 인체위해성평가를 수행할 수 있다는 점을 들 수 있다.
이 수정안은 10개의 TPH fraction (aliphatic and aromatic EC8~10, EC10~12, EC12~16, EC16~22, EC22~40)으로 구성된 TPH 구간분획법과 국내 토양오염공정시험기준을 바탕으로 한 분석방법 및 국내 토양오염 관리체계와 호환성을 고려한 단계적 평가방법을 포함하고 있다. 본 연구에서 소개된 유류오염지역의 인체 위해성평가 전략은 국내 오염부지 관리정책을 십분 고려한 합리적이고 실용적인 방안으로 볼 수 있으며, 가장 큰강점은 기존의 체계에 쉽게 적용될 수 있어 위해성평가에 기반한 관리체계로의 전환에 기여할 수 있다는 점을 들 수 있다. 또한 기존의 조사결과들을 바탕으로 위해성평가를 수행할 수 있을 뿐 만 아니라, 단계적으로 불확실성을 낮추어 높은 수준의 위해성평가의 수행 대상을 확인된 오염 부지로 한정시킴으로써 경제적으로 인체위해성평가를 수행할 수 있다는 점을 들 수 있다.
토양오염공정시험기준 기반의 TPH fraction 분석방법의 분석효율을 살펴보기 위하여 Park and Park(2011)은 TPHCWG fraction을 위한 공인분석방법인 Direct Method(AEHS, 1998)의 TPH 및 TPH fraction 측정 결과와 비교하였다. 분석결과 토양오염공정시험기준 기반의 분석방법을 사용하였을 경우가 Direct Method로 분석하였을 경우 보다 TPH 및 TPH fraction의 분석효율이 높은 것으로 나타나 국내 유류오염지역의 위해성평가 시 TPH fraction의 농도를 분석하는데 효과적으로 활용될 수 있음을 보여주었다.
비록 Park and Park(2011)의 연구를 통하여 토양오염공정시험기준에 기반한 TPH fraction 분석방법의 효율성과 타당성이 입증되 었으나 아직 보완해야 할 부분이 몇 가지 남아있다. 우선, 현재 제안된 분석방법으로는 aliphatic EC5~8 fraction은 분석과정 중의 손실(loss)로 인하여 정확한 분석이 불가능하다. 물론 오염이 일정기간 지속된 풍화된 유류오염부지의 경우 이러한 경량의 fraction은 거의 검출되지 않는다.

후속연구

넷째, TPH 및 TPH fraction을 효과적으로 분석할 수있는 분석방법에 대한 연구가 필요하다. 비록 Park and Park(2011)의 연구를 통하여 토양오염공정시험기준에 기반한 TPH fraction 분석방법의 효율성과 타당성이 입증되 었으나 아직 보완해야 할 부분이 몇 가지 남아있다.
다섯째, 유류오염부지의 정화공정 수행과정 중 각 fraction의 상대적인 분포 변화에 대한 연구가 필요하다. 즉, 각각의 TPH fraction은 서로 다른 물리·화학적 특성및 생물학적 분해특성을 나타내기 때문에 지중에서 화학적 또는 생물학적 반응이 진행됨에 따라 각 fraction의 농도저감 속도가 달라지고 따라서 TPH fraction의 상대적인 분포 또한 변하게 된다.
따라서 국내 토양오염 처리 프로세스 상 보다 정확한 정화기간, 정화비용 등의 설계를 위해서는 정화대상 오염지역만을 대상으로 Phase III 상세위해성평가를 수행하고 이때 보다 정확한 평가를 위하여 현장특이적인 인자들을 활용하는 것이 합리적이라 사료된다. 더 나아가 오염 부지가 소규모이거나 오염원 및 오염연혁(history)이 동일할 경우 대표적인 시료를 채취하여 aliphatic과 aromatic 의 비율을 분석하고 이를 전 시료에 활용하는 것도 평가 비용을 감소시킬 수 있는 한가지 방법일 수 있으며 이러한 구체적인 적용방안에 대한 연구 또한 향후 필요할 것으로 생각된다.
둘째, TPH 구간분획법에 대한 과학적인 보완이 필요하다. 즉, Park and Park(2011)의 연구에서 제안된 TPH 구간분획법은 현재의 과학적 정보외에도 국내 TPH 기준및 분석방법 등 현행의 TPH 관리체계와의 호환성에도 중점을 두고 도출된 방안으로서, 이는 현 과도기적인 상황에서 위해성평가 정책의 진입장벽을 낮추어 위해성에 기반한 관리체계로의 전환을 앞당기기 위함이라 할 수 있다.
, 1994; AEHS, 1998). 따라서 TPH fraction 분석방법의 정확성, 재현성, 편의성 향상을 위한 연구가 계속적으로 이루어져야 할 것으로 사료 된다.
그러나 각 TPH fraction이 실제 위해도에 미치는 영향을 살펴보면 전체 TPH fraction 중 aliphatic EC8~16과 aromatic EC10~21 구간이 모든 노출경로에서 인체위해도에 미치는 영향이 가장 큰 것으로 나타났으며, 위 TPH fraction들의 위험지수(HI)는 13개 TPHCWG 구간들의 위험지수의 평균 96%에 해당되었다(Park and Park, 2010). 따라서 향후 국내 위해성평가 제도의 안정화와 함께 유류오염지역에서의 인체 위해성평가 시 모든 TPH fraction을 분석하고 평가하기 보다는 높은 위해도를 나타내는 TPH fraction에 초점을 맞추는 것이 효율적이고 경제적인 위해성평가를 위하여 합리적일 것으로 사료된다.
또한 독성정보로부터 나타나는 불확실성 뿐 만 아니라 각 fraction의 물리·화학적 특성, 이동특성, 오염도 조사 및 개념모델(conceptual model) 작성, 노출평가 등 전반적인 위해성평가 과정 중에 나타날 수 있는 불확실성을 도출하고 이를 정성적 또는 정량적으로 평가하여 감소 시킬 수 있는 방안에 대한 연구가 필요하다.
다만, 국내 수용체의 노출인자에 대한 연구가 매우 부족하고, 특히 평균수명, 체중 및 체표면적의 연구가 거의 전무한 형편기기 때문에(안윤주·이 우미, 2007) 현재 마련된 ‘토양오염 위해성평가 지침’의 참고값들이 대부분 선진국의 자료를 단순히 차용하고 있는 형태라 할 수 있으며, 따라서 국내 수용체를 대표할수 있는 노출인자 선정에 관한 체계적인 연구가 필요한 실정이다. 또한 복합오염지역의 경우 Phase II 단계의 인체위해성평가 과정에서는 TPH fraction 뿐 만 아니라 BTEX 및 중금속 등 기존 단일 화합물의 위해성평가 또한 동시에 수행함으로써 통합적 위해성에 기반한 오염부지 관리를 가능하게 할 수 있으며 이를 위해서는 정밀조사 계획 수립시 위해성평가 계획을 반영하는 것도 합리적일 것으로 사료된다.
따라서 이러한 문제를 해결하기 위한 방안에 대한 연구가 수행될 필요가 있다. 또한 인체위해성 뿐 만아니라 향후에는 평가방법 개발, 평가결과의 적용방안 등국내 생태위해성평가 방안에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다.
마지막으로 위해성에 기반한 TPH 관리기준 뿐 만 아니라 2차 기준, 즉 악취, 색도와 같은 심미적 기준을 반영한 TPH 농도기준에 대한 연구가 필요하다. 실제 TPH fraction의 낮은 독성은, 특히 heavy fraction의 경우, 오염부지의 정화 후에도 높은 수준의 TPH 잔류농도를 허용할 수 있고, 이에 따라 악취 등의 2차적인 문제를 양산할 수 있다.
셋째, 유류에 포함된 화합물의 인체독성 및 생태독성에 관한 연구를 폭넓게 수행할 필요가 있다. TPH fraction의 대표 독성치는 각 구간에 포함된 화합물질의 독성정보를 바탕으로 결정되기 때문에 가용한 독성 정보가 많을수록 독성치에 대한 불확실성을 감소시킬 수 있다.
특히, aliphatic 및 aromatic EC16~40의 경우 TPH fraction 분할 구간이 달라졌음에도 불구하고 TPHCWG의 EC16~35 구간의 독성치를 차용할 수밖에 없는데 이는 heavy fraction의 독성정보가 매우 부족하여 TPHCWG 조차도 pyrene(C16)의 독성을 이 구간의 대표 독성으로 사용하고 있기 때문이다. 이는 정보의 부족을 보수적인 평가로서 상쇄시키기 위한 방편으로서 따라서 향후 유류오염지역 인체위해성평가의 신뢰도를 향상시키는데 가장 시급한 연구는 각 TPH fraction 및 유류에 포함된 개별물질들의 독성에 대한 폭넓은 연구라 할수 있다.
따라서 국내 관리정책과 적절히 부합될 수 있고 과학적 신뢰도가 높으며 사용하기 간편한 TPH 위해성평가 방안이 마련되어야 한다. 이를 위하여 기존의 TPH 구간분획법의 과학적 신뢰도에 대한 검증이 필요하고, 이를 바탕으로 새로운 방법의 개발 또는 기존 방법의 수정 등 평가기술 확립, 고안된 방법의 국내 체계와의 호환성, 평가기술의 단순화를 통한 편의성 및 경제성 확보 등이 수행되어야 한다.
또한 국내 토양오염 관리체계가 미국을 비롯한 선진국의 체계와는 근본적인 차이점을 가지고 있고 위해성평가 제도 자체가 해당 국가의 사회, 경제 및 제도적인 필요성을 충분히 반영할 필요가 있다는 점을 고려하여 선진국의 방법을 그대로 차용하기 보다는 국내의 체계에 적합한 방안을 수립하는 것이 중요하다. 이를 위하여 위해성에 기반한 TPH 토양오염기준의 재설정, TPH fraction을 효과적으로 분석할 수 있는 분석방법, 국내 수용체에 적합한 노출인자 선정, 단계적 위해성평가 체계의 구체적 적용방안, 국내용 위해성평가 모델의 개발, 악취 및 색도와 같은 심미적 기준을 반영한 TPH 농도기준에 대한 연구 등 위해성평가의 정착에 필요한 제반 연구들이 선행되어야 할 것으로 사료된다.
첫째, 발암 위해성을 나타내는 몇 가지 위해성 지시물질 뿐 만 아니라 유류에 포함된 비발암성 화합물질의 건강 영향 또한 평가되어야 한다. 나라에 따라 차이는 있으나 위해성평가를 관리정책에 활용하고 있는 나라에서는 원칙적으로 위해성 지시물질의 발암영향과 TPH fraction 의 비발암 영향을 동시에 고려하고 있고, 이를 위하여 평가기술, 분석방법 등의 제반 여건을 마련하고 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	토양오염관리정책의 기본 전략은 어떻게 나눌수 있는가?	토양오염관리정책의 기본 전략은 ‘농도 기반 관리방안 (concentration-based approach)’과 ‘위해성 기반 관리방안 (risk-based approach)’으로 나누어 볼 수 있다. ‘농도 기반 관리방안’은 현재 국내 토양오염관리정책의 근간을 이루고 있는 기본 전략으로서 토양환경보전법상 결정된 오염물질의 항목별 농도기준(우려기준)을 바탕으로 오염여부의 확인 및 복원수준의 결정 등을 수행하는 관리전략이다.
	TPH는 어떤 혼합물인가?	TPH는 알칸(alkanes, paraffins), 알켄(alkenes, olefins), 사이클로알칸(cycloroalkanes, naphthenes) 및 방향족 (aromatics) 화합물 등 수많은 물질로 구성된 혼합물로서 (TPHCWG, 1998b; API, 2001) 단일 물질이 아니기 때문에 TPH로부터 발생되는 위해성을 직접적으로 평가하는 것은 매우 어렵다. 유류에 포함된 모든 화합물의 종류 및 물리·화학적 특성이 알려져 있지 않을 뿐 만 아니라 알려져 있다 하더라도 모든 화합물을 분석하고 평가하는 것은 기술적 및 경제적으로 불가능하다.
	concentration-based approach은 어떤 전략인가?	토양오염관리정책의 기본 전략은 ‘농도 기반 관리방안 (concentration-based approach)’과 ‘위해성 기반 관리방안 (risk-based approach)’으로 나누어 볼 수 있다. ‘농도 기반 관리방안’은 현재 국내 토양오염관리정책의 근간을 이루고 있는 기본 전략으로서 토양환경보전법상 결정된 오염물질의 항목별 농도기준(우려기준)을 바탕으로 오염여부의 확인 및 복원수준의 결정 등을 수행하는 관리전략이다. 그러나 이 방법은 오염의 결과에만 초점을 맞춘 방안으로서 행정적인 관점에서 볼 때 의사결정을 신속하게 진행할 수 있다는 장점을 가지고 있으나, 실제 수용체에 미칠 수 있는 건강적 또는 생태적 영향을 바탕으로 하지 않고 있다는 측면에서 실효성에 의문이 제기되어 왔다(박용하 외, 2005; 정승우·안윤주, 2007).

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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