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문제 정의
- 본 연구는 전국의 염전에서 생산된 갯벌천일염과 갯벌천일염을 결정하는 함수 및 근원이 되는 염전 저수지 해수를 채취하여 중금속(수은, 납, 카드뮴, 비소, 구리) 함량을 평가하고, 생산지역에 따른 갯벌천일염의 중금속 함량 차이를 비교 분석하는 것이다.
제안 방법
- 갯벌천일염의 수분함량을 측정하기 위하여 상압 105℃ 건조법에 따라 수분함량을 측정하였다. 모든 시료의 중금속 분석은 ICP-MS(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer, Agilent 7500 cx Series, Agilent Technologies, Colorado Springs, CO, USA)로 분석하였으며, 감도체크를 한 후 일정한 Tune value 값으로 측정을 해서 데이터를 산출하였다. 수은(Hg) 분석은 전 처리 없이 Direct mercury analyzer(Milsestone DMA-80, Bergamo, Italia)로 standard curve를 구하고 시료에서 직접적으로 수은함량을 분석하였다.
- 모든 시료의 중금속 분석을 위해서 구리(Cu), 비소(As), 카드뮴(Cd), 납(Pb)의 전 처리를 수행하였으며, 마이크로웨이브(CEM Corp, Matthews, NC, USA)를 이용하여 시료 8개 기준으로 0.1 g에 질산 원액 10 mL로 하여 800 W에서 150℃로 20분 동안 분해를 거친 후 0.25 μm syringe filter(산 전용)로 필터링하여 최종 볼륨을 100 mL로 해서 최종시료로 사용하였다.
- 모든 시료의 중금속 분석은 ICP-MS(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer, Agilent 7500 cx Series, Agilent Technologies, Colorado Springs, CO, USA)로 분석하였으며, 감도체크를 한 후 일정한 Tune value 값으로 측정을 해서 데이터를 산출하였다. 수은(Hg) 분석은 전 처리 없이 Direct mercury analyzer(Milsestone DMA-80, Bergamo, Italia)로 standard curve를 구하고 시료에서 직접적으로 수은함량을 분석하였다. 모든 시료에 대해 3회씩 분석하였으며, 평균값을 최종 자료로 하여 산출하였다.
- 전국 염전에서 생산된 갯벌천일염의 수분함량과 함수 및 염전 저수지 해수에 포함된 중금속(수은, 납, 카드뮴, 비소, 구리) 함량을 평가하였으며, 생산지역에 따른 갯벌천일염의 중금속 함량 차이를 비교 분석하였다. 갯벌천일염의 수분함량은 7.
대상 데이터
- 전국 염전 가동지역(전남, 충남, 전북, 경기, 인천)에서 동시기(4월)에 생산된 천일염을 지역을 배분하여 24개 지역에서 202개의 시료를 직접 방문하여 확보하였으며, 시료 추출 방법은 표본추출-확률표집(random sampling)-층화표집(stratified sampling) 방법에 의해 시료를 채취하였다. 또한 염전저수지 바닷물 및 해주 함수에 대한 중금속 성분을 분석하기 위하여 천일염을 생산하는 염전 저수지 바닷물의 28개 지역 대표 시료 28개를 확보하였으며, 염전 해주창고의 함수에 대해서도 28개 지역 대표 시료 28개를 확보하여 최종 분석에 사용하였다.
- 전국 염전 가동지역(전남, 충남, 전북, 경기, 인천)에서 동시기(4월)에 생산된 천일염을 지역을 배분하여 24개 지역에서 202개의 시료를 직접 방문하여 확보하였으며, 시료 추출 방법은 표본추출-확률표집(random sampling)-층화표집(stratified sampling) 방법에 의해 시료를 채취하였다. 또한 염전저수지 바닷물 및 해주 함수에 대한 중금속 성분을 분석하기 위하여 천일염을 생산하는 염전 저수지 바닷물의 28개 지역 대표 시료 28개를 확보하였으며, 염전 해주창고의 함수에 대해서도 28개 지역 대표 시료 28개를 확보하여 최종 분석에 사용하였다.
데이터처리
- 각 지역별 분석 자료에 대해 평균과 표준오차(mean±SE)를 산출하여 제시하였으며, 평균치 차이를 검증하기 위해서 일원 변량분석(One-way ANOVA)을 적용하였다.
- 수은(Hg) 분석은 전 처리 없이 Direct mercury analyzer(Milsestone DMA-80, Bergamo, Italia)로 standard curve를 구하고 시료에서 직접적으로 수은함량을 분석하였다. 모든 시료에 대해 3회씩 분석하였으며, 평균값을 최종 자료로 하여 산출하였다.
- 본 연구의 통계처리를 위하여 SPSS statistical package(v. 17.01, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 이용하였으며, 모든 시료에 대해 3회씩 분석하여 평균값을 최종자료로 사용하였다. 각 지역별 분석 자료에 대해 평균과 표준오차(mean±SE)를 산출하여 제시하였으며, 평균치 차이를 검증하기 위해서 일원 변량분석(One-way ANOVA)을 적용하였다.
- 평균치 차이검증에서 유의한 차이가 나타난 변인에 대해서 사후개별비교(Post-hoc, Turkey test)를 실시하였으며, p<0.05의 수준에서 통계학적 유의성을 검증하였다.
이론/모형
- 갯벌천일염의 수분함량을 측정하기 위하여 상압 105℃ 건조법에 따라 수분함량을 측정하였다. 모든 시료의 중금속 분석은 ICP-MS(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer, Agilent 7500 cx Series, Agilent Technologies, Colorado Springs, CO, USA)로 분석하였으며, 감도체크를 한 후 일정한 Tune value 값으로 측정을 해서 데이터를 산출하였다.
성능/효과
- 전국 염전에서 생산된 갯벌천일염의 수분함량과 함수 및 염전 저수지 해수에 포함된 중금속(수은, 납, 카드뮴, 비소, 구리) 함량을 평가하였으며, 생산지역에 따른 갯벌천일염의 중금속 함량 차이를 비교 분석하였다. 갯벌천일염의 수분함량은 7.357%에서 14.862% 범위였으며, 중금속 함량은 생산 지역에 따라 차이가 있었으나, 비소함량은 0.007 ppm에서 0.497 ppm 수준으로 기준치를 초과한 함량은 검출되지 않았으며, 카드뮴은 불검출에서부터 0.101 ppm, 납은 불검출에서부터 0.191 ppm, 수은은 0.006 ppb에서 0.180 ppb 수준으로 기준치를 초과한 시료는 검출되지 않았다. 천일염의 구리 함량은 0.
- 018 ppb 수준이었으며, 모든 검사시료에서 기준치를 초과한 함량은 검출되지 않았다(Table 3). 또한 전국 지역별에 따른 염전 저수지 해수의 구리함량은 0.267 ppm 수준에서 3.184 ppm 수준의 범위를 나타내었으며, 우려할만한 수준의 함량은 검출되지 않았다(Fig. 2).
- 794 ppm 수준의 범위를 나타내었으며, 지역에 따라 다소 높은 수준의 함량이 검출되었다. 염전 저수지 해수에 포함되어 있는 비소함량은 불검출에서 0.474 ppm 수준이었으며, 카드뮴은 불검출에서 0.009 ppm, 납은 0.005 ppm에서 0.038 ppm, 수은은 불검출에서 0.018 ppb, 구리함량은 0.267 ppm 수준에서 3.184 ppm 수준의 범위였다. 전국 염전 함수에 대한 비소함량은 0.
- 038 ppm 수준의 범위를 나타내어 무시할 수 있는 정도의 수준이었다. 염전 저수지 해수에 포함된 수은은 불검출에서 0.018 ppb 수준이었으며, 모든 검사시료에서 기준치를 초과한 함량은 검출되지 않았다(Table 3). 또한 전국 지역별에 따른 염전 저수지 해수의 구리함량은 0.
- 즉 바닷물을 유입하여 소금을 결정하는 함수를 제조하는데 약 25～27일이 소요되며, 이러한 해수 농축과정 중에 바닷물에 들어있는 불순물이 침전되거나 혹은 농축되어 인체에 유용하거나 해가 될 수도 있을 것이다. 이러한 측면을 고려하여 본 연구에서는 갯벌천일염, 근원이 되는 염전 저수지 해수 및 함수에 대해 중금속 함량을 검사하였으며, 지역별에 따라 중금속 함량에 차이는 있었으나, 모든 시료에서 기준치를 초과하지는 않는 것으로 나타났다. 그러나 국내 식품공전에서 천일염에 대한 중금속은 카드뮴, 비소, 납, 수은으로 기준치를 규정하고 있으나 원료가 되는 해수 및 함수에 대한 기준은 정해진 바 없으며, 특히 급속화 되고 있는 환경오염으로 공장폐수, 생활하수가 필터 없이 바다로 유입되어 오염이 우려되고 아직까지 사용되고 있는 염전 결정지 PVC에 대한 잠재적인 위해성을 감안한다면 이에 대한 지속적인 관리가 이루어져야 할 것이다.
- 184 ppm 수준의 범위였다. 전국 염전 함수에 대한 비소함량은 0.012 ppm 에서 0.914 ppm, 카드뮴은 불검출에서 0.021 ppm, 납은 0.010 ppm에서 0.094 ppm 수준의 범위였으며, 수은은 불검출에서 0.0221 ppb, 구리함량은 0.372 ppm 수준에서 3.275 ppm 수준을 나타내었으며, 모든 시료에서 기준치를 초과한 함량은 검출되지 않았다. 이상과 같은 결과로부터 전국 염전에서 생산된 천일염, 함수 및 해수에 포함된 중금속 함량은 안전한 수준인 것으로 판단되지만 염전 결정지 바닥재로 사용하고 있는 PVC의 잠재적인 위해성을 감안한다면 이에 대한 지속적인 관리가 절실히 요청된다.
- 전국 염전 함수에 대한 비소함량은 0.012 ppm에서 0.914 ppm 수준을 나타내었으며, 모든 검사 시료에서 기준치를 초과한 함량은 검출되지 않았다. 카드뮴은 불검출에서부터 0.
- 094 ppm 수준의 범위였으며, 무시할 수 있는 정도의 수준을 나타내었다. 전국 염전 함수에 포함된 수은은 불검출에서 0.0221 ppb 수준이었으며, 모든 검사 시료에서 기준치를 초과한 함량은 검출되지 않았다(Table 4). 전국 지역별에 따른 염전 함수의 구리함량은 0.
- 전국 염전의 저수지 해수에 포함되어 있는 비소함량은 불검출에서 0.474 ppm 수준을 나타내었으며, 모든 검사 시료에서 기준치를 초과한 함량은 검출되지 않았다. 카드뮴은 불검출에서부터 0.
- 0221 ppb 수준이었으며, 모든 검사 시료에서 기준치를 초과한 함량은 검출되지 않았다(Table 4). 전국 지역별에 따른 염전 함수의 구리함량은 0.372 ppm 수준에서 3.275 ppm 수준의 범위를 나타내었으며, 우려할만한 수준의 함량은 검출되지 않았다(Fig. 3). 국내에서 생산되고 있는 갯벌천일염의 제조공정은 단순하게 보이지만 많은 시간과 노동력이 요구된다.
- 이러한 결과는 ICP-MS를 이용한 분석과 수은전용분석기로 분석한 결과 값이 거의 일치함으로써 큰 차이가 없었으며, 천일염뿐만 아니라 정제염, 재제염, 가공염 및 태움·용융소금과 간수에서도 수은이 검출되었다는 연구는 아직까지 보고된 바 없었다(6,7,11). 전국 지역별에 따른 천일염의 구리함량은 0.039 ppm 수준에서 4.794 ppm 수준의 범위를 나타내었으며, 지역에 따라 다소 높은 수준의 함량이 검출되는 것으로 나타났다(Fig. 1). 현행 국내의 식품공전에서 소금에 대한 Cu 함량의 기준은 규정된 바 없다.
- 전국에서 천일염을 생산하는 염전을 24개 지역으로 구분하여 202개 시료를 채취하고 지역별로 생산된 천일염의 수분함량을 검사한 결과, 수분함량은 7.357%에서 14.862%를 나타내었으며, 지역 간에 각각 유의한 차이(p<0.001)를 나타내었다.
- 191 ppm 수준의 범위로서 무시할 수 있는 정도의 수준을 나타내었다. 천일염에 포함된 수은은 0.006 ppb에서 0.180 ppb 수준이었으며, 모든 검사 시료에서 기준치를 초과한 시료는 검출되지 않았다(Table 1). 갯벌천일염은 염화나트룸(NaCl)이 주 성분이지만 양이온인 다량미네랄(Mg, K, Ca)과 미량미네랄(Li, Al, Si, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ge, Se, Sr, Ag, U etc.
- 180 ppb 수준으로 기준치를 초과한 시료는 검출되지 않았다. 천일염의 구리 함량은 0.039 ppm 수준에서 4.794 ppm 수준의 범위를 나타내었으며, 지역에 따라 다소 높은 수준의 함량이 검출되었다. 염전 저수지 해수에 포함되어 있는 비소함량은 불검출에서 0.
- 이러한 결과는 천일염에 기준치 이하의 중금속이 포함되어 있으나, 저장기간에 따라 중금속 함량이 낮아진다는 것으로 이해될 수 있으나, 갯벌천일염을 생산하는 결정지 바닥장판소재(PVC), 바닥재 사용 기간에 따른 긁힘, 마모 정도에 따른 중금속 전위문제는 지속적으로 관리되고 확인되어야 할 문제일 것이다. 현행 식품위생법 상 천일염에서의 수은분석은 수은 전용분석기를 이용하여 검사하도록 되어 있기 때문에 본 연구에서 수은 전용 분석기로 분석한 전국 지역별 천일염의 수은함량은 0.006 ppb 수준에서 0.180 ppb 수준을 나타내었으며, 거의 무시할 정도의 수준이었다(Table 2). 이러한 결과는 ICP-MS를 이용한 분석과 수은전용분석기로 분석한 결과 값이 거의 일치함으로써 큰 차이가 없었으며, 천일염뿐만 아니라 정제염, 재제염, 가공염 및 태움·용융소금과 간수에서도 수은이 검출되었다는 연구는 아직까지 보고된 바 없었다(6,7,11).
후속연구
- 이러한 측면을 고려하여 본 연구에서는 갯벌천일염, 근원이 되는 염전 저수지 해수 및 함수에 대해 중금속 함량을 검사하였으며, 지역별에 따라 중금속 함량에 차이는 있었으나, 모든 시료에서 기준치를 초과하지는 않는 것으로 나타났다. 그러나 국내 식품공전에서 천일염에 대한 중금속은 카드뮴, 비소, 납, 수은으로 기준치를 규정하고 있으나 원료가 되는 해수 및 함수에 대한 기준은 정해진 바 없으며, 특히 급속화 되고 있는 환경오염으로 공장폐수, 생활하수가 필터 없이 바다로 유입되어 오염이 우려되고 아직까지 사용되고 있는 염전 결정지 PVC에 대한 잠재적인 위해성을 감안한다면 이에 대한 지속적인 관리가 이루어져야 할 것이다.
- 12 ppm, Hg 함량은 극미량임을 보고한 바 있으며, Shin 등(7)은 전남 두 개 지역의 천일염을 선별하여 장기간 저장함에 따라 기간경과에 따른 화학적 조성을 평가한 결과, 저장연수가 많은 천일염에서 낮은 중금속 함량을 나타내었음을 보고하였다. 이러한 결과는 천일염에 기준치 이하의 중금속이 포함되어 있으나, 저장기간에 따라 중금속 함량이 낮아진다는 것으로 이해될 수 있으나, 갯벌천일염을 생산하는 결정지 바닥장판소재(PVC), 바닥재 사용 기간에 따른 긁힘, 마모 정도에 따른 중금속 전위문제는 지속적으로 관리되고 확인되어야 할 문제일 것이다. 현행 식품위생법 상 천일염에서의 수은분석은 수은 전용분석기를 이용하여 검사하도록 되어 있기 때문에 본 연구에서 수은 전용 분석기로 분석한 전국 지역별 천일염의 수은함량은 0.
- 275 ppm 수준을 나타내었으며, 모든 시료에서 기준치를 초과한 함량은 검출되지 않았다. 이상과 같은 결과로부터 전국 염전에서 생산된 천일염, 함수 및 해수에 포함된 중금속 함량은 안전한 수준인 것으로 판단되지만 염전 결정지 바닥재로 사용하고 있는 PVC의 잠재적인 위해성을 감안한다면 이에 대한 지속적인 관리가 절실히 요청된다.
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