[논문]부산시내 석면슬레이트지붕 건축물로부터의 석면 노출 및 건강위해성 평가

정재원; 조순자; 박근태; 이상준

doi:10.5322/jesi.2013.22.12.1579

문제 정의

또한 석면방출을 줄일 수 있는 대책을 추진함에 있어, 우선 슬레이트지붕 건축물로 부터 대기환경으로의 석면 비산정도와 인체에서 어느정도의 위해성을 나타내는지를 파악하고 관리할 필요성이 있다. 이에 본 연구는 부산광역시 슬레이트지붕의 건축 현황을 파악하고, 석면이 함유된 슬레이트지붕 건축물 주변에서의 공기 중 석면 노출농도를 측정 하여 거주자에 대한 건강 위해도를 평가해 봄으로써 향후 슬레이트지붕 건축물의 관리 방안을 제시하고자 하였다.
슬레이트지붕 주택거주자에 대한 발암 위험도를 산정하기 위해 노출 농도(EPC)는 각 지점에서 조사된 공기 중 석면농도를 사용하였으며, 시간 가중인자(TWF) 계산은 주택 실내 체류시간은 주5일 근무를 가정하여 연중 260일은 12시간, 105일의 휴일은 22시간으로, 실외 체류시간은 매일 2시간으로 가정하여 산정 하였다(Table 6). 주5일 8시간 근무에 따른 외부 체류 시간을 10시간으로 가정하였으나, 본 연구에서는 주택에서의 생활에 대한 발암위험도를 나타내고자 하였으므로 위해성 평가과정에서 생략하였다.

가설 설정

슬레이트지붕 주택거주자에 대한 발암 위험도를 산정하기 위해 노출 농도(EPC)는 각 지점에서 조사된 공기 중 석면농도를 사용하였으며, 시간 가중인자(TWF) 계산은 주택 실내 체류시간은 주5일 근무를 가정하여 연중 260일은 12시간, 105일의 휴일은 22시간으로, 실외 체류시간은 매일 2시간으로 가정하여 산정 하였다(Table 6). 주5일 8시간 근무에 따른 외부 체류 시간을 10시간으로 가정하였으나, 본 연구에서는 주택에서의 생활에 대한 발암위험도를 나타내고자 하였으므로 위해성 평가과정에서 생략하였다.
흡입단위위해도(IUR)는 조사가구의 세대주가 대부분 60세 이상이었고, 가장 최근에 건축된 연도가 1985년이었으므로 35세부터 25년 노출로 가정하여 0.035로 계산하였다(EPA, 1986).

제안 방법

대상 건축물 들은 1960년대에서 1980년대 사이에 건축되었으며, A~F지점의 건축물은 건축연도를 확인할 수 있었으나, G~J지점의 건축물은 무허가 건축물로서 정확한 건축 시기를 알 수 없었다. 또한 50년대 이전인 일제시대에 지어진 석면슬레이트 지붕이 아닌 건축물(K, L 지점) 을 대조군으로 비교하였다.
부산광역시 전체의 슬레이트지붕 건축물 조사를 위하여 건축행정정보시스템(AIS)을 이용하였고, 조회된 슬레이트지붕 건축물에 대해 2011년 3월부터 12월까지 전수 현황조사를 하였으며, 건물용도, 건축연도, 슬레이트 종류 및 면적 등을 방문 조사하였다.
석면슬레이트지붕 건축물로부터의 석면 노출정도를 측정하기 위하여 슬레이트지붕 주택건물 10개동을 임의로 선정하여 건물 내․외의 공기 중 석면노출 정도를 조사하였다. 조사대상 건축물들의 부산지역내 위치를 Fig.
슬레이트지붕 건축물에 의한 인체 위해성을 평가하기 위해 부산광역시의 슬레이트지붕 현황을 파악하고, 석면이 함유된 슬레이트지붕 건축물 주변에서의 공기 중 석면 노출농도를 측정하여 거주자에 대한 발암위험도를 산정하였다.
석면의 경우 미국 EPA에서 제시하고 있는 방법은 발암물질의 3대 노출경로인 섭취, 호흡, 피부노출의 경로 중에서 피부에 의한 흡수는 거의 없고 섭취에 따른 발암성도 밝혀진 바 없으므로 호흡을 통한 노출만을 고려하여 발암 위해도를 산정한 것이다. 이상의 내용을 바탕으로 석면의 발암위해도는 노출농도, 노출시간, 최초 노출로부터 경과시간을 이용하여 계산한다.
5 m 위치에서 10 L/min 의 유량으로 1,200~2,400 L가 되도록 채취하였다. 포집한 시료 필터는 아세톤-트리아세틴법에 의해 투명화시켰으며, 위상차현미경 400배율에서 총 200시야를 관찰하고 석면 및 섬유상 먼지입자를 계수하였다.

대상 데이터

에 나타내었으며, 건축물들의 설립시기 및 재질 특성 등은 Table 1에 표시하였다. 대상 건축물 들은 1960년대에서 1980년대 사이에 건축되었으며, A~F지점의 건축물은 건축연도를 확인할 수 있었으나, G~J지점의 건축물은 무허가 건축물로서 정확한 건축 시기를 알 수 없었다. 또한 50년대 이전인 일제시대에 지어진 석면슬레이트 지붕이 아닌 건축물(K, L 지점) 을 대조군으로 비교하였다.

이론/모형

석면 노출에 대한 인체 위해성 평가는 미국 EPA에서 제시하고 있는 발암위험도 평가방법(EPA, 1987, 2008)을 바탕으로, 환경부의 『석면광산 등 석면발생지역의 토양환경 관리지침』의 위해성 평가방법(환경부, 2010)과 미국 EPA IRIS(Integrated Risk Information System) 데이터를 이용하였다(EPA, 1986). 석면의 경우 미국 EPA에서 제시하고 있는 방법은 발암물질의 3대 노출경로인 섭취, 호흡, 피부노출의 경로 중에서 피부에 의한 흡수는 거의 없고 섭취에 따른 발암성도 밝혀진 바 없으므로 호흡을 통한 노출만을 고려하여 발암 위해도를 산정한 것이다.
2. 실내․ 외 공기 중 석면농도
석면슬레이트지붕 건축물 실내․외에서의 공기 중 석면 및 섬유상먼지 농도를 PCM(위상차현미경) 분석 법에 따라 조사하고 그 결과를 Table 5에 나타내었다.
시료 포집 및 분석은 대기오염공정시험기준(환경부고시 제2007-145호) ES 01357.1 『환경대기 중 석면 시험방법』 및 실내공기질공정시험기준(환경부고시 제2010-24호) ES 02303.1 『실내공기 중 석면 및 섬유상 먼지 농도 측정방법 - 위상차현미경법』에 준하였으며, 셀룰로오스에스터(MCE, mixed cellulose ester) 재질의 여과지가 장착된 open face형 필터홀더를 사용하여 바닥으로부터 1.2~1.5 m 위치에서 10 L/min 의 유량으로 1,200~2,400 L가 되도록 채취하였다. 포집한 시료 필터는 아세톤-트리아세틴법에 의해 투명화시켰으며, 위상차현미경 400배율에서 총 200시야를 관찰하고 석면 및 섬유상 먼지입자를 계수하였다.

성능/효과

무허가 슬레이트지붕 주택은 건축연도를 정확하게알 수 없으나 대부분 20~30년 이상의 노후 건축물이며 파손 정도도 허가 건축물보다 심한 경향이 있다. 또한 무허가 슬레이트지붕 주택의 거주자는 대개 연령이 높고 거주 기간이 길며, 실내 활동 시간도 길어 고농도 석면환경에 노출될 가능성이 높을 것으로 조사되었다. 그러나 무허가 주택의 거주자들은 영세민이 많아 스스로 석면함유 슬레이트지붕을 개량할 수 없는 경우가 많으므로 정부 차원의 슬레이트지붕 개량 지원이 시급히 필요하다고 판단된다.
부산광역시 슬레이트지붕 건축물을 건축행정정보시스템으로 확인하였을 때, 총 46,624동이었으며, 직접 확인조사 결과 총 21,267동의 슬레이트 건축물이 확인되어 약 54.4%가 감소한 것으로 나타났다. 이러한 슬레이트지붕 건축물 감소의 주요인은 노후 도심지역의 재건축 및 재개발(63.
부산시 슬레이트지붕 건축물의 지역별 분포 현황은 주거인구 밀집지역이 많은 강서구, 사하구, 남구, 부산진구 등이 높게 나타났으며, 상업지역 및 재개발이 추진된 신도시 지역 등은 상대적으로 슬레이트가 적게 분포하는 것으로 나타났다(Table 4). 노후화가 우려되는 가장 오래된 슬레이트 건축물인 1920년대 이전 건축물 189동 가운데 185동이 강서구에 분포하고 있었으며, 1950년대 이전 건축물 898동 가운데 56%인 505동이 강서구에, 28.
5명 발암가능) 수준으로 나타났으며, 무허가 석면슬레이트지붕 주택에서 가장 높게 나타났다. 석면슬레이트 지붕이 설치된 일반주택의 발암위험도는 3.5E-05(십만명당 3.5명 발암가능)~6.7E-05(십만명당 6.7명 발암가능) 수준이었고, 무허가 슬레이트지붕 주택에서의 발암위험도는 6.9E-05(십만명당 6.9명 발암가능)~1.5E-04(만명당 1.5명 발암가능) 수준으로 4동의 주택에 대한 조사 결과 50%인 2개동에서 1.0E-04 이상으로 나타났다.
석면슬레이트 지붕이 설치된 일반주택의 실내공기 중의 석면 및 섬유상 먼지농도는 0.0016~0.0031 f/mL로서, 지하역사, 지하상가 등의 실내공기 중의 석면 및 섬유상먼지 농도와 유사하였으며, 무허가 석면슬레이트지붕 주택의 실내공기중 농도는 0.0032~0.0067 f/mL로서, 허가 건축물 실내와 대조군 건축물 실내공기에서의 농도에 비해 2배 이상 유의하게 높았고, 실외에서의 농도는 두 그룹간에 거의 차이가 없었다(p<0.05).
석면함유 슬레이트지붕 주택 거주자에 대한 발암 위험도는 3.5E-05(십만명당 3.5명 발암가능) ~ 1.5E04(만명당 1.5명 발암가능) 수준으로 나타났으며, 무허가 석면슬레이트지붕 주택에서 가장 높게 나타났다. 석면슬레이트 지붕이 설치된 일반주택의 발암위험도는 3.
실내에서의 석면 및 섬유상 먼지농도가 실외보다 높았으며, 일반주택 건물보다 무허가 주택건물에서의 농도가 더 높게 나타났다. 석면슬레이트 지붕이 설치된 일반주택의 실내공기 중의 석면 및 섬유상 먼지농도는 0.
9명 발암가능) 수준으로 발표하였다. 앞의 두 결과를 본 조사결과와 비교해 본다면, 석면슬레이트지붕 주택거주자에 대한 발암위험도는 10배 이상 높게 나타났으며, 이는 주택이 직장이나 방문시설 등과는 달리 대부분의 시간을 보내는 공간이므로 석면에 노출될 경우에 대한 위해 도가 훨씬 크게 나타날 수 있음을 시사한다. 정 등의 보고에 의하면, 국내 2004년~2005년 사이 악성중피종 으로 진단된 45건의 사례 중 6건이 슬레이트 가옥에서의 환경노출이 있었음을 확인하였다(Jung 등, 2006).
인체 위해성평가를 위해 산정한 발암위험도는 3.5E-05(십만명당 3.5명 발암가능)~1.5E-04(만명당 1.5명 발암가능) 수준으로, 무허가 슬레이트지붕 주택의 실내공기 일부가 EPA 권고 발암물질 관리기준인 1.0E-04를 초과하여 관리대책 마련이 시급한 것으로 나타났다.
EPA나 환경부에서 제시하고 있는 석면 노출에 대한 인체 위해성 평가를 위해서는 활동근거시료채취(ABS, Activity Based Sampling)가 원칙이나, 본 연구에서는 고정식 실내․외 공기 시료채취 농도만을 이용하여 발암위험도를 산정하였으므로, 차후 ABS 농도를 측정하여 그 결과를 비교해 볼 필요가 있을 것이다. 한편, 본 연구 결과의 중요한 변수인 노출농도(EPC)는 석면 및 섬유상 먼지를 다 포함한 위상차현미경법에 의한 측정값이므로 실제 석면의 농도보다는 다소 높았을 것으로 사료되므로 TEM이나 SEM을 이용한 석면입자의 농도를 대입한다면 발암위험도는 다소 낮아질 것으로 판단된다.

후속연구

그러나 무허가 주택의 거주자들은 영세민이 많아 스스로 석면함유 슬레이트지붕을 개량할 수 없는 경우가 많으므로 정부 차원의 슬레이트지붕 개량 지원이 시급히 필요하다고 판단된다. 2011년 부산시의석면슬레이트 전수조사 용역은 공부상 확인이 가능한 허가 건축물에 대한 현장조사로 이루어져 사실상 부산지역의 무허가 슬레이트 건축물에 대한 현황은 정확히 파악되지 않고 있으므로, 차후 이에 대한 조사 및 대책마련도 추가적으로 필요할 것으로 판단된다.
EPA나 환경부에서 제시하고 있는 석면 노출에 대한 인체 위해성 평가를 위해서는 활동근거시료채취(ABS, Activity Based Sampling)가 원칙이나, 본 연구에서는 고정식 실내․외 공기 시료채취 농도만을 이용하여 발암위험도를 산정하였으므로, 차후 ABS 농도를 측정하여 그 결과를 비교해 볼 필요가 있을 것이다. 한편, 본 연구 결과의 중요한 변수인 노출농도(EPC)는 석면 및 섬유상 먼지를 다 포함한 위상차현미경법에 의한 측정값이므로 실제 석면의 농도보다는 다소 높았을 것으로 사료되므로 TEM이나 SEM을 이용한 석면입자의 농도를 대입한다면 발암위험도는 다소 낮아질 것으로 판단된다.
68% 밖에 되지 않으나, 대부분의 공장건물의 면적이 주택에 비해 넓어, 지붕을 덮고 있는 슬레이트의 면적 비율도 높을 것으로 예상된다. 또한 창고, 축사, 시설 등의 슬레이트지붕 면적도 주택보다는 넓은 것이 일반적이므로 슬레이트지붕의 관리를 위해서는 차후에 좀더 구체적인 조사가 있어야 할 것으로 판단된다.
석면슬레이트지붕 건축물의 관리를 위해서는 좀더 정확한 노출농도 및 인체위해성 평가결과가 제시되어야 할 것으로 사료되며, 무허가 석면슬레이트 건축물에 대한 현황 조사, 실내․외 활동에 근거한 공기 중 농도, 전자현미경을 이용한 석면분석 결과, 다양한 환경조건에 따른 슬레이트 노후화 및 석면입자 방출 경로 등에 대한 조사가 지속적으로 진행되어 종합적 결과를 바탕으로 한 적절한 관리방안이 제시되어야 할 것이다.

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	석면의 특성은?	석면(Asbestos)은 섬유상의 규산염 광물질로서, 비단과 같이 부드러운 감촉과 유연성을 가지고 있으면서도 높은 강도와 불에 타지 않는 내열성, 불연성, 절연성, 단열성 등을 갖추고 있고, 내마모성, 내부식성, 내화학성, 내약품성과 같은 다양한 특성이 있어 전 세계적으로 건설현장, 산업현장 및 일반가정에서 널리 사용되어 왔다.
	부산광역시의 슬레이트지붕 현황파악 결과는?	건축행정정보시스템으로 확인 가능한 부산광역시 소재 슬레이트지붕 건축물은 총 21,267동으로 조사되 었으며, 조사에서 누락된 무허가 슬레이트지붕 건축물까지 합한다면 그 수가 훨씬 많아질 것으로 추정된다. 용도별 분포는 주택이 82.03%, 창고 5.26%, 공장 3.68%, 축사 0.54%의 순이었고, 건축연도별 분포는 1970년대 43.61%, 1980년대 36.48%, 1960년대 11.40%순이었으며, 지역별 분포는 강서구 13.2%, 사하구 12.0%, 남구 11.5%, 부산진구 11.1% 등에서 높게 나타났다.
	국내에서 석면광산이 개발된 시점은?	국내의 경우 1930년대부터 석면광산이 개발되기 시작하여 1990년까지 총 145,533톤이 생산 및 사용되 었으며, 석면원재료의 수입은 관세청으로부터 수입량 확인이 가능한 1976년부터 1995년까지 약 20년간 꾸준히 증가하였다. 그러나 석면으로 인한 피해사례가 증가하기 시작한 1997년부터 청석면과 갈석면의 수입사용을 금지한 이후 수입이 지속적으로 감소하였으며 2008년까지 총 1,229,206톤을 수입하였던 것으로 파악된다(MOE, 2009).

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