초록 ▼

Ⅱ. 주요 사업결과
▢ 과불화화합물의 오염원 주변 생체축적성 평가
○ 하천수 중 과불화화합물의 농도
- 북한강 수계 PFCs은 가장 높게 검출된 PFOS의 최고농도가 2 ng/L 이하로 낮았으며, 상류에서 하류로 갈수록 다소 높아지고, PFOS가 PFOA보다 높았음
- 낙동강 수계 조사에서는 PFOS와 PFOA가 높게 검출되었으며, 하류에서 가장 높은 농도를 보임. 중·하류에서는 PFOS와 PFOA가 7-8 ng/L 전후로 유사했으며, 대구 폐수처리장 배출수 조사에서는 PFOA가 약 200 ng/L, PFOS가

Ⅱ. 주요 사업결과
▢ 과불화화합물의 오염원 주변 생체축적성 평가
○ 하천수 중 과불화화합물의 농도
- 북한강 수계 PFCs은 가장 높게 검출된 PFOS의 최고농도가 2 ng/L 이하로 낮았으며, 상류에서 하류로 갈수록 다소 높아지고, PFOS가 PFOA보다 높았음
- 낙동강 수계 조사에서는 PFOS와 PFOA가 높게 검출되었으며, 하류에서 가장 높은 농도를 보임. 중·하류에서는 PFOS와 PFOA가 7-8 ng/L 전후로 유사했으며, 대구 폐수처리장 배출수 조사에서는 PFOA가 약 200 ng/L, PFOS가 약40 ng/L로 높은 농도를 보임
- 남강수계에서는PFOA가4 ng/L로가장높은값을나타냈고, 폐수가유입되는 중류에서 다소 높은 값을 보임. PFOS를 비롯한 다른 화합물은 대부분 1ng/L 이하의 낮은 값을 나타냄
- 영산강 수계에서는 PFOS가 중·하류에서 15 ng/L 전후로 하천수 중에서 가장 높은 값을 나타냄. PFOA는 약 4 ng/L, PFOS는 상류에서보다 중·하류에서 크게 증가하여 도시 하수처리수의 영향을 받은 것으로 판단됨
- 상사호 수계에서는 대부분의 화합물이 1 ng/L 이하의 농도로 낮은값을 보였으며, PFOS와 PFOA가 다소 높은 값을 나타냄
- 국가산단 폐수처리수와 대도시 하수처리수의 영향을 받는 하천수에서 PFOA와 PFOS를 중심으로 상대적으로 높은 농도가 검출되어 오염원 추적, 장기적인 농도변화 등 하천 생태계에 미치는 영향을 장기적으로 정밀모니터링하는 것이 필요함
○ 하천 퇴적물 중 PFCs의 잔류농도
- 수질시료의 동일 지점에서 퇴적물 시료의 PFCs의 측정결과, PFOS와 PFOA를 중심으로 최고 0.27 ng/g-wet 전후로 낮은 농도가 검출
○ 붕어 혈액 및 간 중 PFCs의 농도
- 붕어 혈액 중의 PFCs의 농도는 성분별로는 PFOS, PFDA, PFUnDA가 다른 성분들에 비해 높은 농도로 검출되었으며, 카르복실 계열 중에서 탄소 10개와 11개인 PFDA와 PFUnDA의 농도가 가장 높았으며, 지역별로는 낙동강과 영산강에서 다른 지역보다 상대적으로 높게 검출됨
- 붕어 간 중의 PFCs의 농도는 혈액과 달리 PFOS가 가장 높았으며 영산강과 북한강에서 높은 농도를 보임. 간의 PFCs농도가 혈액보다 낮았으나, 혈액과 마찬가지로 PFOS가 다른 PFCs보다 높게 검출됨
- 대체로 혈액과 간에서 PFOS의 농도는 서로 큰 차이를 보이지 않았지만, 카르복실계열의 성분들은 농도차를 보이고 있어 성분에 따라 농축되는 경향이 다름을 알 수 있었음
○ 송사리 서식지 하천수, 하천퇴적물 및 송사리 체내 PFCs 농도
- 송사리 서식지는 주로 흐름이 완만하고 협소한 농수로에서 발견됨
- 송사리 서식지 하천수에서는 김해, 사천, 여수의 순으로 높은 농도를 보였으며, PFOA가 김해에서 최고 4 ng/L 전후로 가장 높은 값을 나타내고 PFOS가 다음으로 높은 값을 보임
- 송사리 서식지 하천퇴적물 중의 PFCs는 대부분 퇴적물에서 0.10 ng/g-wet 이하의 낮은 농도로 검출되었고, PFOS가 약 0.10 ng/g-wet로 다소 높은 값을 보였고 지역별 차이는 거의 없었음
- 송사리 체내 PFCs는 PFOS, PFUnDA, PFDA를 중심으로 다소 높게 검출되었으며, 물질별 차이는 있으나 김해, 하동, 여수지역에서 상대적으로 높게 검출됨. PFOA 등 대부분 PFCs는 1 ng/g 이하로 낮게 검출됨
- 특이사항으로서 하천수에서는 탄소 6~10정도의 카르복시계열의 물질이 광범위하게 검출되었지만, 생체에서는 상대적으로 탄소수가 10~13개 물질들이 검출되어 카르복시계열의 물질은 농축도가 상대적으로 높았음. 설포네이트 계열의 과불화화합물은 탄소수가 8개인 PFOS가 물에서 주로 검출되며 생체내에서도 주로 농축되는 것을 알 수 있었음
○ 생태계에 잔류하는 PFCs 농도 및 생물농축계수
- 연구대상 하천 생태계에서 채취한 각 매체에서 측정된 농도의 비교를 위해 각 매체별 평균 농도값을 ppb 단위로 통일하여 표시하면, 하천수에서 0.013 ppb, 퇴적물에서 0.33 ppb, 붕어 간은 3.94 ppb, 송사리 체내에서는 12.18 ppb, 붕어 혈액에서는 17.01 ppb로 나타남
- 생체에 상대적으로 높은 농도로 농축되는 경향을 보였으며, 간 보다는 혈액에서 상대적으로 높은 농도로 농축되는 것으로 나타남. 또한 송사리 체내에 농축되는 농도가 붕어의 간보다 더 큰 것으로 나타남
- 각 매체별로 검출된 PFCs의 농도수준을 다른 조사결과와 비교해 보면, 퇴적물의 경우 상대적으로 낮은 농도를 보였고 하천수나 생물체내에서 농도도 다른 지역과 비교하여 높지 않았음
- 그러나 물이나 퇴적물 중에서의 농도가 상대적으로 낮음에도 불구하고 생물체내(붕어 혈액)에서 PFCs의 농도가 상대적으로 높은 점에 대해서는 보다 자세한 연구가 진행되어야 할 것으로 판단됨
- PFCs의 생물농축특성을 보면 붕어의 혈액은 PFDA가 25600 L/kg으로 가장 높은 값을 보였으며, PFUnDA, PFDoDA, PFOS순으로 높은 것으로 나타남. 간은 혈액과 유사하게 PFDA가 2900 L/kg으로 가장 높은값을 보였으며, PFUnDA, PFDoDA, PFOS 순으로 높은 것으로 나타남. 혈액과 간에서 농축되는 경향이 매우 유사한 결과를 보임
- 그러나 혈액에서의 농축도는 간에 비해 10배 가량 높은 것으로 나타남. 또한 일반적으로 가장 높은 농축도를 보이는 것으로 알려진 PFOS의 농축도가 낮은 이유는 상대적으로 하천수에서 검출된 PFOS의 농도가 높았기 때문인 것으로 사료됨
- 이상의 결과를 국내외 다른 연구결과와 비교하면 하천수 및 하천 퇴적물, 붕어 혈액 및 붕어 간에서는 국내외 다른 조사결과보다 낮은 수준에 해당하는 것으로 사료됨. 붕어 체내 농축특성은 다른 잔류성유기오염물질(POPs)이 지방조직에 주로 농축되는 특성과 달리 과불화화합물은 혈액에서 높게 축적되어 다른 POPs와는 다른 특성을 보이는 것을 알 수 있으며 농축정도는 다른 POPs 물질과 크게 다르지 않음
○ 어류 채집 및 조직학적 분석 결과
- 5개 지역(북한강, 연산강, 상사호, 낙동강, 남강)에서 채집된 붕어의 평균 전장과 체중은 각각 최소 20.8 cm와 150.0 g 이상으로 모두 생물학적 최소형 이상이었음
- 성비(암:수)는 지역별로 차이가 있었으나 순천(1:1)을 제외하고는 4개 지역 모두 암컷의 비율이 높았음
- GSI는 함안을 제외한 4개 지역에서 모두 암컷이 높았고, 암컷은 구미(9.0)에서 가장 높았으며, 수컷은 함안(4.8)에서 가장 높았음. HSI는 암컷의 경우, 광주(3.4)에서 가장 높았으며, 수컷은 함안(3.6)에서 가장 높았음
- 이성생식세포 보유개체 출현율은 평균 12.0%였으며, 청평에서는 0%, 광주와 순천에서는 10.0%, 구미와 함안에서는 20.0%로 조사됨. 청평에서 채집된 붕어의 간에서 뚜렷한 조직병리학적 특징은 관찰되지 않았음. 하지만, 하수처리장(광주, 순천)과 폐수처리장(구미, 함안) 인근에서 채집한 붕어의 간에서는 간세포의 변성(위축, 핵 응축, 세포질 변성), 혈구 침윤, 췌장의 변성(외분비선세포의 효소원과립 감소, 선세포의 붕괴) 및 담관의 변성(상피층 자유면의 산성화, 내강의 폐쇄)이 확인됨

▢ 붕어(근육, 알), 하천수 및 퇴적토에 대한 과불화화합물의 축적도
○ 한강, 낙동강, 남강, 영산강 유역의 10개 지점에서 하천수, 퇴적토 및 붕어를 채취하여 과불화화합물의 축적도를 조사
- 하천수, 퇴적토, 붕어 근육 및 알에서의 과불화화합물 평균 검출농도는 각각 29 ng/L, 1.6 ng/g d.w., 7.2 ng/g w.w., 그리고88 ng/g w.w.로나타났고, 가장 높게검출된물질은하천수에서는PFOA, 나머지매질에서는PFOS로나타남

▢ 과불화화합물의 축적 결과에 대한 해석
○ 붕어 근육과 알을 비교하면 알에서 평균 12배 정도 높게 나타남. 하천수는 0.029 ng/mL 수준으로 매우 낮았고 퇴적토에서는 1.6 ng/g d.w.의 낮은 농도로 검출됨
- 과불화화합물의 어미로부터 알로 전이되는 비율이 평균 60±22 %로서 많은 양이 알로 전이되는 것으로 나타남
- 친지질성 브롬화방염제인 HBCDs와 비교하면 퇴적토에서는 PFCs가 약간 낮은 농도로, 붕어 근육에서는 약간 높은 농도로 검출되지만 알에서는 훨씬 높은 농도로 검출됨

▢ 과불화화합물의 모계 전이비율 조사
○ 어미로부터 알(egg)로 전이되는 비율은 개체가 클수록 증가하는 경향이 나타나지만 의미 있는 경향성은 없는 것으로 보임

▢ 과불화화합물 축적 수준의 외국사례와의 비교
○ 하천수에서의 PFOA 수준은 유럽연합, 아시아 및 북아메리카와 비슷한 수준으로 나타남
○ 어류에서의 PFOA와 PFOS 수준은 유럽연합과 아시아 지역과는 비슷한수준으로 나타나지만 북아메리카보다는 약간 낮은 수준으로 검출됨
(출처 : 요약문 7p)

Abstract ▼

○ Perfluoro-compounds(PFCs) are very stable in the environment, so they are known to show POPs-like, persistent, bio-accumulative and toxic characteristics.
○ To evaluate the bio-accumulation status of perfluoro compounds by determining the concentrations of PFCs in the environmental media such a

○ Perfluoro-compounds(PFCs) are very stable in the environment, so they are known to show POPs-like, persistent, bio-accumulative and toxic characteristics.
○ To evaluate the bio-accumulation status of perfluoro compounds by determining the concentrations of PFCs in the environmental media such as water, sediment, suspended materials and freshwater fishes in collaboration with Japan.
○ PFOS and PFOA were mostly found as the dominant detected PFCs in surveyed river water samples. In terms of sediment samples, the detected concentration of PFCs was relatively low. PFOS and PFOA were observed as dominant PFCs with the concentration of approx. 0.27 ng/g wet wt.
○ The concentrations of PFCs in curican carp blood and liver, PFOS was also found as the dominant PFC.
○ In the observed madaka habitats, the mean total concentration of PFCs was in the descending order of Gimhae, Hadong, Yeosu, Sacheon and Gwangyang. PFOA was detected as the dominant PFCs with the mean concentration of approx. 4 ng/L.
○ In medaka fish whole body, PFOS, PFUnDA and PFDA were found as the dominant PFCs. The mean total concentrations of PFCs in Gimhae, Hadong and Yeosu were relatively higher than others. Moreover, the concentrations of PFOA and other remaining PFCs were below 1 ng/g wet wt.
○ Determined accumulation status of PFCs in the water, sediment and crucian carp from the four major rivers of Korea: the Han, Nakdong, Nam and Youngsan rivers.
○ The average level of PFCs in the water, sediment, muscle and egg of crucian carp was 29 ng/L, 1.6 ng/g d.w., 7.2 ng/g w.w. and 88 ng/g w.w., respectively.
○ PFOA was the major compound in the water, and PFOS was the major compound in the other media.
○ The accumulation levels were lower or comparable with those determined from other regions, such as EU, North America and Asia.
(출처 : Abstract 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• Abstract ... 5
• 요약문 ... 6
• 목차 ... 14
• 그림목차 ... 17
• 표목차 ... 20
• I. 서론 ... 21
• 1. 연구목적 ... 21
• 2. 연구 배경 및 필요성 ... 21
• 3. 과불화화합물의 특성 ... 24
• 가. 물리적/화학적 특성 ... 24
• 나. 사용실태 ... 24
• 다. 배출원 및 배출경로 ... 27
• 과제1. 과불화화합물의 오염원 주변생체축적성 평가 ... 28
• II. 연구내용 및 방법 ... 28
• 1. 연구지역 및 대상시료 ... 28
• 2. 연구내용 및 방법 ... 29
• 3. 연구추진체계 ... 33
• 4. 오염원 주변 하천수, 하천퇴적물 및 붕어 조사 ... 34
• 5. 송사리 채집 및 서식지 조사 ... 42
• 6. 기기분석 및 사용기기 ... 43
• 7. 어류 채집, 분석용 시료 전처리 및 조직학적 분석 ... 45
• III. 연구결과 및 고찰 ... 48
• 1. 환경매체 중 과불화화합물의 잔류농도 ... 48
• 2. 어류 조직학적 분석 결과 ... 65
• IV. 결론 ... 71
• 참고문헌 ... 73
• 과제2. 어류의 과불화화합물의 축적도 조사 ... 75
• II. 연구내용 및 방법 ... 75
• 1. 과업의 범위_분석대상 화학종 ... 75
• 2. 연구내용 ... 76
• 3. 연구추진체계 ... 77
• 4. 시료채취지점 ... 78
• 5. 분석절차 및 사용기기 ... 79
• 6. Qulity Assurance and Quality Control (QA/QC) ... 84
• 7. 정성·정량분석 ... 90
• III. 연구결과 및 고찰 ... 91
• 1. 시료 정보 ... 91
• 2. 과불화화합물 축적도 조사 결과 ... 91
• IV. 결론 ... 121
• 참고문헌 ... 123
• V. 기대성과 및 활용방안 ... 127
• 1. 기대성과 ... 127
• 2. 활용방안 ... 127
• 끝페이지 ... 127