[논문]석유정제시설 운영에 대한 건강영향평가 사례 연구 - 화학물질 흡입에 따른 인체 위해도 평가 -

명노일; 이영수; 신대윤

석유정제시설 운영에 대한 건강영향평가 사례 연구 - 화학물질 흡입에 따른 인체 위해도 평가 -
A Case Study on Health Impact Assessment from Petroleum Refinery Plant Operation - Human Risk Assessment due to Chemicals Inhalation - 원문보기

환경영향평가 = Journal of environmental impact assessment, v.19 no.3, 2010년, pp.259 - 270

명노일 (조선대학교 대학원 환경생명공학과) , 이영수 (한국환경정책.평가연구원 환경평가검토센타) , 신대윤 (조선대학교 환경공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

We conducted human risk assessment for exposure to inhalation of chemical substances emitted from the storage tanks of petroleum refineries. To assess human risk, this study calculated chemical emissions from the external floating roofs on storage tank at petroleum refineries, as well as concentrations thereof in the ambient air using the K-SCREEN model, and then determined risk in accordance with the Reference Concentration (RfC) values and Inhalation Unit Risk criteria developed by the US Environmental Protection Agency. The results indicated that non-carcinogenic chemicals have a hazard quotient of less than 1, meaning they have an insignificant effect on human health for residential areas near the storage tanks. Among the known carcinogens, the hazard risk for benzene slightly exceeded $10^{-6}$, indicating the need for corrective reduction measures. The methodology for health impact assessment devised herein provides findings useful in decision making for policy makers and the general public with respect to construction of industrial complexes. However, the methodology proposed herein does have limitations, including discrepancy in results induced by use of U.S. data (due to the lack of usable domestic data). More systematic studies from related researchers will be needed to address these issues and produce more reliable outcomes.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이에 본 연구에서는 환경부 예규와 기 검증된 정량적 건강영향평가 기법(이영수, 2009)을 활용하여 석유정제시설 중 석유저장탱크에서 배출되는 화학물질의 호흡노출로 인한 인체 위해도 평가를 실시하여 주변 주거지역 주민들의 건강에 미치는 영향을 정량적으로 평가하였다. 아울러 건강영향평가를 실시함에 있어 현 단계에서의 한계점과 향후 활용 가능성에 대해서도 함께 살펴보았다.
이에 본 연구에서는 환경부 예규와 기 검증된 정량적 건강영향평가 기법(이영수, 2009)을 활용하여 석유정제시설 중 석유저장탱크에서 배출되는 화학물질의 호흡노출로 인한 인체 위해도 평가를 실시하여 주변 주거지역 주민들의 건강에 미치는 영향을 정량적으로 평가하였다. 아울러 건강영향평가를 실시함에 있어 현 단계에서의 한계점과 향후 활용 가능성에 대해서도 함께 살펴보았다.

제안 방법

석유저장탱크에서 배출되는 화합물질의 호흡으로 인한 인체위해도를 평가하기 위해, 첫째, 미국환경보호청에서 활용하고 있는 TANK 프로그램을 이용하여 발생량을 산정하였다. 두 번째로 최악 기상조건을 자동적으로 선정하여 농도를 보수적(conservative)으로 제공해주는 K-SCREEN 모델을 이용하여 탱크에서 배출되는 화학물질이 주변지역에 미치는 확산 농도를 예측하였다. 마지막으로 위해도 평가를 수행하였는데 발암성 물질에 대해서는 호흡단위위해도(inhalation unit risk)에 대기확산모델에 의해 예측된 예측농도를 곱하여 발암위해도(CR; Cancer Risk)를 계산하였고,.
두 번째로 최악 기상조건을 자동적으로 선정하여 농도를 보수적(conservative)으로 제공해주는 K-SCREEN 모델을 이용하여 탱크에서 배출되는 화학물질이 주변지역에 미치는 확산 농도를 예측하였다. 마지막으로 위해도 평가를 수행하였는데 발암성 물질에 대해서는 호흡단위위해도(inhalation unit risk)에 대기확산모델에 의해 예측된 예측농도를 곱하여 발암위해도(CR; Cancer Risk)를 계산하였고,. 비발암성 물질에 대해서는 위해도 지수(Hazard Quotient)를 계산하였다.
발암위해도(CR; Cancer Risk)는 호흡단위위해도와 예측농도를 곱하여 산정하였다. 호흡단위위해도는 사람이 대기 중에서 1 mg/m³의 농도로 존재하고 있는 오염물질을 평생 동안 흡입했을 때, 발암 가능성의 상한값으로서 벤젠의 경우 7.
마지막으로 위해도 평가를 수행하였는데 발암성 물질에 대해서는 호흡단위위해도(inhalation unit risk)에 대기확산모델에 의해 예측된 예측농도를 곱하여 발암위해도(CR; Cancer Risk)를 계산하였고,. 비발암성 물질에 대해서는 위해도 지수(Hazard Quotient)를 계산하였다.
석유저장탱크에서 배출되는 화합물질의 호흡으로 인한 인체위해도를 평가하기 위해, 첫째, 미국환경보호청에서 활용하고 있는 TANK 프로그램을 이용하여 발생량을 산정하였다. 두 번째로 최악 기상조건을 자동적으로 선정하여 농도를 보수적(conservative)으로 제공해주는 K-SCREEN 모델을 이용하여 탱크에서 배출되는 화학물질이 주변지역에 미치는 확산 농도를 예측하였다.
특히 평가방법론에 있어서는 기존의 환경영향평가 틀 내에서 건강영향을 추가로 평가하는 것이 우리나라 실정에 맞는 것으로 판단하여 현행 평가항목 중 위생·공중보건 항목에서 시설 운영 시를 중점으로 건강영향을 평가하도록 방향을 설정하였다.
현재 환경부에서 진행하고 있는 건강영향평가에서는 국가환경기준이 있는 대기오염물질의 경우는 국가환경기준과의 비교만으로 건강에 미치는 영향을 판단하는 것으로 정하고 있다(환경부, 2007). 하지만 벤젠의 경우는 EPA의 발암성 여부 판별기준에 의거 A 그룹³⁾에 속해 있으며(표 12 참조) 벤젠의 호흡노출로 인한 백혈병 유발에 관한 역학 자료가 다수 보고되고 있어 호흡단위위해도를 이용한 방법도 함께 검토하였다.

대상 데이터

사업 시행으로 인한 영향예측은 “○○ 일반산업단지 조성사업” 환경영향평가서에 제시되어 있는 사업지구 인근 2,000m 이내의 주거지역 5개 지점을 대상으로 하였으며, 대상지역과 사업지구와의 이격거리, TM좌표 등은 아래 표에 나타내었다.

이론/모형

K-SCREEN을 실행하기 위해서는 여러 가지 입력조건들을 설정해 주어야 한다. TANK 2000 프로그램으로부터 예측된 저장탱크의 유해화학물질 발생량을 토대로 이격거리별 확산농도를 계산하기 위하여 본 연구에서는 다음과 같은 모델 입력조건을 적용하였다.
석유저장탱크 주변 주거지역에서의 화학물질의 농도는 K-SCREEN 모델을 활용하여 산정하였는데 수용점 자료, 모델 입력 조건 등은 아래와 같다.
석유저장탱크에서 배출되는 화학물질의 발생량은 TANK 프로그램 내 식들을 활용하여 산정하였다.
화학물질의 확산으로 인한 영향을 예측하기 위하여 대기확산모델 중 대표적인 스크리닝 모델인 KSCREEN 모델을 활용하였다. K-SCREEN 모델은 최악의 기상을 선정하여 보수적인 농도를 예측하는 비교적 간단한 모델로서, 실제로 발생할 수 있는 최악의 경우를 예측한다는 점이 중요한 의미를 갖는다.

성능/효과

본 연구의 대상이 되는 톨루엔, 에틸벤젠, m-자일렌, n-헥산, 시클로헥산에 대해 대상마을별로 위해도 지수를 계산해 본 결과(표 12), 모두 10^-2 이하로 위해성이 있다고 판별할 수 있는 기준인 1 보다 상당히 낮은 수치를 보였다. 이는 대상지역에서 비발암물질로 인한 위해도는 그다지 유의할 수준이 아닌 안전한 수준인 것임을 나타낸다.
비발암성 물질인 톨루엔, 에틸벤젠, m-자일렌, n-헥산, 시클로헥산에 대해 K-SCREEN 모델을 실행한 결과 저장탱크 유해화학물질 발생량이 가장 많았던 시클로헥산이 5개 지역 모두에서 가장 높은 농도를 보였고, 대상지역 중 가장 고농도를 보인 지역은 사업지구와 670m 이격된 주거지 ①인 것으로 나타났다. 주거지 ①에서의 톨루엔, 에틸벤젠, m자일렌, n-헥산, 시클로헥산의 농도는 각각 0.
석유정제시설의 석유화학제품 저장탱크에서 배출되는 다양한 비발암물질과 발암물질에 대한 위해도 평가 결과 비발암물질은 모두 위해도 지수를 만족하는 것으로 나타났으나 벤젠의 발암위해도는 기준(10^-6)을 약간 초과하는 것으로 나타났다. 따라서 벤젠의 배출량을 저감할 수 있도록 대책을 수립하는 것이 필요하다.

후속연구

따라서 벤젠의 배출량을 저감할 수 있도록 대책을 수립하는 것이 필요하다. 그러나 상기의 평가 결과는 저감시설 설치 전의 경우를 평가한 것이며 발암위해도를 약간 초과하는 점으로 미루어 보아「대기환경보전법」에 따른 석유정제시설에서의 VOCs 저감대책을 수립한다면 환경기준을 만족할 수 있을 것으로 기대된다.
이 점에 대해서는 국가 차원에서 지속적인 연구와 자료 축적이 요구된다. 둘째는 보수적인 계산을 위하여 대기확산모델 중 KSCREEN 모델을 활용하여 결과를 예측하였으나 보다 정확한 결과를 예측하기 위해서는 당해 사업 지구의 부지기상자료 등과 미국환경보호청의 추천 모델인 AERMOD, CALPUFF, CMAQ 등을 활용한다면 보다 신뢰성 있는 예측값을 얻을 수 있을 것으로 판단된다.
첫째는 위해도 평가 시 활용한 호흡단위위해도 및 호흡노출참고치 등에 대해 활용 가능한 국내 자료가 없다는 점이다. 따라서 본 연구에서는 미국환경보호청 자료를 활용하였으나, 동 자료가 국내 실정과는 다를 수 있어 결과 해석에 차이가 발생할 수 있는 제한은 있다. 이 점에 대해서는 국가 차원에서 지속적인 연구와 자료 축적이 요구된다.
마지막으로 본 연구에서 수행한 화학물질의 호흡 노출로 인한 위해도평가 기법은 향후 산업단지, 소각로, 발전소 등 대기오염물질이 다량 배출되는 사업에 대한 의사결정자들과 일반대중의 합리적 의사결정에 도움이 될 수 있을 것으로 사료된다.
다만, 본 연구에서 제시한 결과는 몇 가지 한계점이 있다. 첫째는 위해도 평가 시 활용한 호흡단위위해도 및 호흡노출참고치 등에 대해 활용 가능한 국내 자료가 없다는 점이다. 따라서 본 연구에서는 미국환경보호청 자료를 활용하였으나, 동 자료가 국내 실정과는 다를 수 있어 결과 해석에 차이가 발생할 수 있는 제한은 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	건강영향평가제도는 어떤 제도인가?	건강영향평가제도는 정책, 계획, 프로그램, 프로젝트 등이 인체 건강에 미치는 영향을 사전에 평가하여 의사결정권자의 의사결정에 도움을 주기 위한 제도로서 세계보건기구(WHO)나 영국, 캐나다, 호주, 미국, EU 등에서 활용하고 있다. 이들 나라나 세계 기구에서는 개별 법, 정책, 계획, 프로그램, 프로젝트 등을 건강영향평가 대상으로 삼고 평가를 진행하고 있는 실정이다(환경부, 2007).
	OECD에서는 환경오염에 따른 질병이 총 의료비에서 차지하는 비중을 어느 정도로 추정하고 있는가?	OECD에서는 환경오염에 따른 질병이 총 의료비에서 차지하는 비중을 현재 2~6%로 추정하고 있으며 향후 급격하게 증가할 것으로 예상하고 있다. 특히 우리나라의 경우는 고령화 사회가 급격하게 형성되면서 2015년에 전체 인구의 약 12.
	우리나라의 환경정책은 2006년부터 어떤 방향의 패러다임으로 전환되었는가?	과거 우리나라의 환경정책은 더러워진 공기, 물, 토양 등을 깨끗하게 치유하는 데 중점을 두고 오염매체별로 수립되었다. 그러나 2006년부터 사람 건강을 중심으로 사전예방적 차원에서 정책을 수립하고 국민의 참여와 협력을 강화하는 방향으로 정책의 패러다임을 전환하였으며, 이의 일환으로 지난 2008년 2월에는 국내 건강영향평가제도 시행의 근거가 되는「환경보건법」이 국회를 통과하였다.

참고문헌 (17)

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전용택, 양원호, 유승도, 이종대, 손부순, 2008, 일부 공단지역 내 이산화질소의 개인노출 농도 및 건강위해성 평가, 한국환경보전학회지, 34(3), 199-206.
환경부, 2007, 건강영향평가 기법개발 및 시범사업 연구(I), 환경부.
환경부, 2008, 건강영향평가 기법개발 및 시범사업 연구(II), 환경부.
환경부, 2009, 건강영향평가 기법개발 및 시범사업 연구(III) , 환경부.
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Alex Hirschfield, Debbie Abrahams, Ruth Barnes, Judith Hendley, 2001, "Health Impact Assessment : Measuring the effect of Public Policy in Variation s in Health". The Association of Public Health Observatory.
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US Environmental Protection Agency, Integrated Risk Information System(IRIS) on Substances, http://cfpub.epa.gov/ncea/iris
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WHO, 2001b, Health Impact Assessment as Part of Strategic Environmental Assessment.
http://www/epa.gov /ttnchie1/software/tanks

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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