미세먼지가 심한 날 실내에서 공기청정기를 가동하면 호흡기와 심혈관계뿐 아니라 인지기능 보호에도 도움이 될 가능성을 보여주는 연구 결과가 나왔다. 특히 40세 이상 성인은 가정에서 고효율 미립자 공기(HEPA. 헤파) 필터를 장착한 공기 청정기를 한 달간 사용한 뒤 실행기능과 정신적 유연성을 평가한 인지검사에서 유의미한 개선을 보였다. 미국 코네티컷대학교 헬스센터 공중보건학과와 노화센터, 터프츠대학교 공중보건·지역사회 의학과 등의 연구팀은 HEPA 공기청정기가 인지기능에 미치는 영향을 분석한 논문을 최근 국제학술지 '사이언티픽 리포츠(Scientific Reports)'에 발표했다. ◇고속도로 인근 주민 119명 대상 실험 연구팀은 미국 매사추세츠주 서머빌의 고속도로 인근 주민을 대상으로 무작위 교차시험을 진행했다. 참가자들은 고속도로에서 200m 이내에 거주하는 30세 이상 성인으로, 최종적으로 119명에 대해 인지기능 검사까지 이뤄졌다. 참가자들은 거실과 침실에서 한 달간 실제 HEPA 필터가 장착된 공기 청정기를 사용한 뒤 한 달의 중단 기간을 거치고, 다시 한 달 동안 가짜 필터를 넣어 사용했다. 일부 참가자는 순서를 반대로 진행했다. 같은 사람이 HEPA와 가짜 필터 환경을 모두 경험하도록 해 개인별 차이가 결과에 미치는 영향을 줄였다. 실내 공기질을 측정한 19개 가구에서는 HEPA 필터 사용 시 초미세먼지(PM2.5, 지름이 2.5㎛ 이하인 미세먼지) 농도가 ㎥당 평균 5.2㎍(마이크로그램, 1㎍은 100만분의 1g)에서 2.5㎍로 52% 감소했다. 극초미세입자(UFP, 지름이 0.1㎛ 이하인 입자)도 ㎤당 6925개에서 4706개로 32% 줄었다. 이는 외부 미세먼지가 심한 상황에서도 실내 입자상 오염물질에 대한 노출을 상당 부분 낮출 수 있음을 보여준다. ◇40세 이상에서 실행기능 개선 연구진은 공기질 개선이 인지기능과 연결되는지를 확인하기 위해 '트레일 메이킹 검사(Trail Making Test)'를 실시했다. 숫자와 문자를 정해진 순서대로 연결하게 해 뇌의 실행기능, 정신적 유연성, 주의력 등을 평가하는 인지기능 검사다. A파트는 시각적 기억과 운동속도 등을, B파트는 실행기능과 정신적 유연성을 평가한다. 전체 참가자를 분석했을 때는 HEPA 사용군과 가짜 필터군 사이에 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다. 그러나 연령별 분석에서는 40세 이상에서 차이가 확인됐다. 40세 이상 참가자 50명은 HEPA 필터를 사용한 뒤 B파트를 평균 54.0초에 완료했다. 가짜 필터 사용 후의 61.4초보다 약 12% 빠른 기록으로 통계적으로 유의했다(p=0.02). 반면 40세 미만에서는 유의한 개선이 없었고, A파트에서도 연령대와 관계없이 유의한 차이가 나타나지 않았다. HEPA를 통해 미세먼지 노출을 줄였을 때 40세 이상 성인의 실행기능과 정신적 유연성을 평가하는 검사에서 단기간의 개선이 관찰됐다는 의미다. 다만, '공기청정기를 켜면 뇌가 젊어진다'고 해석하는 것은 무리다. ◇미세먼지 줄이면 뇌 기능에도 영향 연구진은 기존 연구에서 미세먼지 노출이 뇌의 백질(白質)에 영향을 미칠 가능성이 제기됐다는 점에 주목했다. 백질은 뇌의 여러 영역을 서로 연결하는 신경섬유 다발로, 신경 신호가 뇌 안에서 빠르게 전달되도록 하는 조직이다. 특히 전두엽과 측두엽의 백질 변화는 정신적 유연성과 실행기능에 관여하는 뇌 기능과 관련돼 있다. 이번 연구에서 HEPA 사용 후 개선된 영역 역시 실행기능과 정신적 유연성을 평가하는 B파트였다. 이번 연구는 참가자가 HEPA와 가짜 필터를 모두 경험하는 교차시험 방식으로 진행돼 개인별 차이를 줄였고, 실내 체류시간과 스트레스 수준, 검사 당시 외부 기온 등 결과에 영향을 줄 수 있는 요인도 보정했다. 다만 인지검사를 반복하면서 점점 익숙해지는 '학습 효과'가 있을 수 있고, 연구 대상이 건강한 성인에 한정됐다는 한계가 있다. 특히 기존 인지장애가 있는 사람에게 어떤 효과가 있는지는 확인되지 않았다. 연구진은 장기간의 미세먼지 노출과 인지기능 사이의 인과관계를 확인하기 위한 추가 연구가 필요하다고 밝혔다. ◇HEPA 필터 헤파(HEPA, High-Efficiency Particulate Air) 필터는 공기 중 미세한 입자상 오염물질을 높은 효율로 걸러내는 고효율 미립자 공기필터다. 미세먼지(PM2.5)뿐 아니라 공기 중에 떠다니는 극초미세입자(UFP) 등 다양한 입자를 포집해 실내 공기 중 입자 농도를 낮출 수 있다. HEPA 필터는 기본적으로 입자상 물질을 제거하는 장치이므로 이산화질소나 휘발성유기화합물 같은 기체상 오염물질까지 제거하지는 못한다. 헤파는 특정 회사의 상표명이 아니라 필터의 성능·등급을 나타내는 일반적인 용어로, H13 또는 H14 등 세부 등급에 따라 입자 제거 효율에서 차이가 있다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

자동차에서 발생하는 미세먼지(초미세먼지, PM2.5)가 일반 미세먼지보다 암 환자의 단기 사망 위험을 크게 높일 수 있다는 대규모 국제 연구 결과가 나왔다. 한국에서도 교통 유래 미세먼지 농도가 높아질수록 암 환자의 사망위험이 유의하게 증가한 것으로 나타났다. 다만 이 연구는 미세먼지가 암을 새로 발생시킨다는 의미가 아니라, 이미 암을 앓고 있는 환자의 단기적인 사망위험과 대기오염의 연관성을 분석한 것이다. ◇8개국 암 사망 922만건 분석 호주 모나시 대학교 등 국제 공동연구팀은 호주·브라질·캐나다·칠레·한국·멕시코·뉴질랜드·태국 등 8개국의 2000~2019년 암 사망자료 922만3612건을 분석, 24개 주요 암종을 대상으로 사망 당일과 전날의 PM2.5 노출과 사망위험의 관계를 조사했다. 연구 결과 전체 PM2.5 농도가 ㎥당 10㎍(마이크로그램, 1㎍=100만분의 1g) 증가하면 암 사망위험은 0.77% 증가했다. 반면 교통 유래 PM2.5가 같은 폭으로 증가할 경우 사망위험은 3.87% 증가했다. 교통 유래 PM2.5의 단기 사망위험 연관성이 전체 PM2.5보다 훨씬 크게 나타난 것이다. 이같은 연구 결과는 최근 국제학술지 '네이처 지속가능성(Nature Sustainability)'​에 게재됐다. 이번 연구의 가장 주목할 결과는 농도와 건강영향 사이의 큰 차이다. 8개국에서 교통 유래 PM2.5는 전체 PM2.5 농도의 평균 14.72%에 불과했다. 그러나 PM2.5의 급성 노출과 관련된 암 사망 가운데 교통 유래 PM2.5가 차지하는 비중은 73.55%로 추산됐다. 연구진은 전체적으로 약 11만1405건의 암 사망이 교통 유래 PM2.5와 관련된 것으로 추산했다. 교통 미세먼지에는 자동차 배기가스뿐 아니라 브레이크·타이어 마모와 도로 먼지 재비산 등에서 발생하는 입자도 포함된다. 연구진은 이러한 입자의 구성과 극초미세입자 등이 상대적으로 큰 건강영향을 나타내는 데 관여했을 가능성을 제시했다. ◇한국 암 사망 141만건도 분석 이번 연구에는 서울대 보건대학원 김호 교수도 공동저자로 참여했고, 한국도 중요한 분석 대상으로 포함됐다. 연구진은 통계청 자료를 활용해 2000~2019년 한국의 암 사망 141만524건을 분석했다. 한국의 연구기간 평균 PM2.5 농도는 38.20㎍/㎥, 이 가운데 교통 유래 PM2.5는 5.20㎍/㎥​였다. 한국에서 전체 PM2.5가 10㎍/㎥ 증가할 경우 암 사망위험은 0.59% 증가했다. 교통 유래 PM2.5는 같은 조건에서 3.63% 증가했다. 교통 유래 PM2.5와 관련된 한국의 암 사망자는 연구기간 동안 2만6877명으로 추산됐으며, 전체 암 사망의 1.91%에 해당했다. 전체 PM2.5의 급성 노출과 관련된 암 사망자는 3만2651명으로 추산됐다. 한국에서는 특히 대장·직장암이 교통 유래 PM2.5와 유의한 연관성을 보였다. 전체 PM2.5의 경우 대장·직장암 외에도 간암, 폐암, 비인두암, 위암, 고환암에서 유의한 연관성이 확인됐다. ◇“미세먼지 총량 넘어 발생원 관리해야" 이번 연구가 말해주는 것은 “교통 미세먼지가 암을 일으켜 사망시켰다"라고 하기보다는 “단기간 교통 미세먼지 노출이 암 환자의 사망위험 증가와 연관됐다"​는 것이다. 또, 개인의 실제 노출량이 아니라 거주 지역을 기반으로 한 도시 대기오염 추정치를 사용했고, 교통 유래 PM2.5와 사망의 인과관계를 개별 사례에서 입증한 연구가 아니라는 점에서 한계도 있다. 하지만 이번 연구는 미세먼지를 단순히 총량으로 관리하는 것만으로는 충분하지 않을 수 있다는 점을 보여준다. 어떤 오염원에서 나온 미세먼지인가가 중요할 수 있다는 점을 강조하는 것이다. 연구진은 “교통 배출이 상대적으로 관리 가능한 오염원인 만큼, 교통 유래 미세먼지를 줄이고 급격한 노출을 낮추는 정책이 암 환자 등 취약계층 보호에 도움이 될 수 있다"고 지적했다. 특히 인구밀집지역과 의료기관 주변의 교통오염 관리가 중요하다는 것이다. 이에 따라 앞으로 대기질 관리도 단순히 'PM2.5가 얼마나 많은가'를 넘어 '어디에서, 어떤 성분의 미세먼지가 발생하는가'​를 따져야 한다는 것이다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

'영원한 화학물질'로 불리는 과불화화합물(PFAS)이 한국 여성의 모유에서 검출됐다. PFAS가 포함된 모유를 먹는 영아의 경우 체내에서 PFAS가 검출될 것으로 추정됐다. 특히 PFAS 중에서 과거 사용이 제한된 것은 줄어드는 대신 일부 대체물질의 농도가 증가하면서 PFAS 오염이 단순히 과거의 문제가 아니라 현재 진행형이라는 사실로 확인됐다. PFAS는 이제 환경 속에만 존재하는 오염물질이 아니라 '인체 내부의 오염물질'​이라는 사실이 분명해지고 있다. ◇한국 모유 425개 시료에서 확인된 PFAS 경희대 간호과학대학의 김주희 교수 연구팀은 지난 2018년 221명, 2023년 204명 등 모두 425명의 한국 산모로부터 모유를 채취, 5종의 PFAS를 분석했다. 이 연구 결과는 최근 국제학술지 '환경 과학 기술(Environmental Science & Technology)'​에 게재됐다. 연구진이 모유에서 분석한 PFAS는 △PFDeA(과불화데칸산) △PFHxS(과불화헥산술폰산) △PFNA(과불화노난산) △PFOA(과불화옥탄산) △PFOS(과불화옥탄술폰산)이다. 2018년과 2023년의 분석 결과를 비교했을 때 PFHxS는 66.7% 감소했지만 PFNA는 161.5%, PFDeA는 135.1% 증가​했다. 반면 대표적인 PFAS인 PFOA와 PFOS는 통계적으로 유의한 변화가 없었다. 즉, 오래된 PFAS를 규제한다고 해서 문제가 사라진 것이 아니다. 하나의 PFAS를 줄이면 다른 PFAS가 그 자리를 차지하는 '대체(substitution)' 현상​이 나타난 것이다. 연구진은 이를 '바람직하지 않는 대체'라고 표현했다. ◇모유 속 PFAS가 문제가 되는 이유 PFAS는 일반적인 환경오염물질과 조금 다르다. 탄소와 불소가 강하게 결합한 구조를 갖고 있어 자연환경에서 잘 분해되지 않는다. 그래서 한 번 배출되면 오랜 기간 환경에 남을 수 있다. 인체에 들어온 뒤에도 혈청 단백질인 알부민 등에 결합해 체내에 장기간 머문다. 연구진은 일부 PFAS의 인체 생물학적 반감기가 수년에 이른다고 설명한다. 더 중요한 것은 엄마의 혈액에 들어온 PFAS가 모유로 이동한다는 점이다. 이번 한국 연구에서도 PFAS가 모체의 순환계에서 모유로 이동할 수 있으며, 모유 수유가 영아의 PFAS 노출에서 중요한 경로라고 설명한다. 영아에게는 또 다른 문제가 있다. 신생아의 신장은 아직 충분히 성숙하지 않았다. 성인보다 PFAS를 배출하는 능력이 떨어질 수 있다. 연구진은 영아의 체중과 모유 섭취량, PFAS의 체내 이동과 배출 특성 등을 이용해 생리학적 기반 약동학(PBPK) 모델​을 구축, 영아의 혈중 PFAS 농도를 추정했다. 그 결과 4가지 PFAS(PFHxS·PFNA·PFOA·PFOS)의 추정 영아의 일일섭취량은 2018년 중앙값이 하루에 체중 1㎏당 38.5 ng(나노그램, 1ng=10억분의 1g), 2023년 기준으로는 48.7 ng/kg/일이었다. 연구진이 이를 유럽식품안전청(EFSA)의 4종 PFAS 주간섭취허용량(TWI)에 해당하는 일일 기준치와 비교한 결과, 2018년은 61배, 2023년은 77배​였다. 해당 비교에서 두 코호트 모두 100%가 기준을 초과하는 것으로 나타났다. ◇기준치의 77배라고 단정할 수는 없지만 다만 이 수치를 그대로 'EFSA 기준의 61배 혹은 77배'라고 해석하는 데는 주의가 필요하다. EFSA 기준은 영아의 혈청 PFAS 농도를 바탕으로 산모의 장기 섭취량을 역산해 설정한 건강기반 기준인 반면, 이번 연구는 실제 산모의 모유 속 PFAS 농도를 바탕으로 영아의 노출량을 추산했기 때문이다. 두 수치는 산출 방식과 적용 대상이 달라 직접 비교에는 한계가 있다. 따라서 이번 연구 결과는 일단 국내 영아의 PFAS 노출이 심각성을 보여주는 경고 신호 정도로 해석할 필요가 있다. 연구진은 규제된 기존 PFAS만 따로 보면 노출이 줄어드는 것처럼 보일 수 있지만, 여러 PFAS를 합쳐 보면 영아의 전체 불소계 화학물질 부담이 감소하지 않았다​고 결론 내렸다. 또 다른 문제도 있다. 임신 중 산모의 혈액에 PFAS가 존재한다면 태반을 통한 태아기(prenatal) 노출​될 수 있다. 한편, 연구진은 이번 연구 결과가 당장 모유 수유를 중단해야 한다는 의미는 아니라고 설명한다. 현재 환경 수준의 화학물질 노출 위험보다 모유 수유를 통해 얻을 수 있는 건강상 이점이 더 크다는 점을 강조한다. 문제의 해법은 수유 포기가 아니라 먹거리·물·제품·산업공정 등 PFAS의 발생원 자체를 줄이는 것이다. 따라서 PFAS 정책도 기존의 PFOA·PFOS 같은 개별 물질 규제에서 벗어나 PFAS 전체를 하나의 화학물질군으로 관리하는 방향으로 전환할 필요가 있다는 것이다. ◇PFAS는 어떤 물질인가 PFAS는 과불화 및 폴리플루오로알킬 물질(Per- and Polyfluoroalkyl Substances)​의 총칭이다. 대표적인 물질이 PFOA와 PFOS다. 물과 기름을 밀어내고 열에 강하며 화학적으로 안정하기 때문에 과거부터 방수·방유 코팅, 섬유, 식품 포장, 반도체·전자산업, 소방용 포말 등 매우 다양한 분야에서 사용돼 왔다. PFAS는 탄소-불소 결합이 매우 강하기 때문에 자연환경에서 쉽게 분해되지 않는다. 그래서 PFAS는 '영원한 화학물질(forever chemicals)'이라는 별명을 얻었다. 인체에서도 혈청 단백질에 결합하고 장기간 남을 수 있다. PFAS의 모든 종류가 똑같은 독성을 갖는 것은 아니지만, 지금까지 보고된 연구에서는 △백신 항체반응 저하 등 면역기능 변화 △혈중 콜레스테롤 증가 등 이상지질혈증 △갑상선 기능 및 호르몬 관련 변화 △임신·출생 및 태아·영유아 발달 관련 영향 △간 기능과 신장 관련 지표 변화 △심혈관 위험인자와의 연관성 △신경생리 및 발달과 관련된 변화 등과 관련이 있는 것으로 보고되고 있다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

국내에서 발생하는 가축분뇨는 대부분 퇴비(액비)로 처리돼 왔으나, 최근 살포할 농경지가 충분하지 않아 과다 살포에 따른 토양오염 우려가 있었다. 살포한 퇴비는 빗물과 함께 하천으로 흘러들어 녹조 발생 등 수질오염 문제를 일으킨다는 지적도 잇따랐다. 이에 정부는 올해부터 가축분뇨를 열과 전기를 생산하는 재생에너지 고체연료로 전환하기 위한 대대적인 정책적 지원에 나섰다. 최근에는 고체연료 활용에 대한 과학적 타당성과 구체적인 활용 전략을 실증한 연구 결과가 발표돼 관심을 끌고 있다. ◇정부, 고체연료 기술 개발에 착수 기후에너지환경부와 농림축산식품부는 올해부터 2029년까지 총 298억 원을 투입해 '바이오매스 고체연료 생산·이용 기술 개발'에 본격적으로 착수했다. 정부는 가축분뇨(우분)와 농업 부산물의 품질 관리를 위해 표준화된 관리 체계를 마련하고, 적은 에너지로 우분을 건조하는 전용 발효·건조 공정을 개발할 계획이다. 아울러 압축·성형을 거치지 않고도 보일러 등에서 손쉽게 쓸 수 있는 고체연료도 개발하기로 했다. 또한 발열량이 1kg당 3500kcal 이상인 고체연료를 생산하는 실증 사업과 함께, 생산된 연료를 330MW급 상용 발전 설비에 투입하고 환경오염물질 발생을 최소화하는 처리 기술 고도화도 추진할 예정이다. 정부는 지난 1월 '가축분뇨 고체연료 활성화 방안'을 수립하고 2030년까지 연간 118만 톤의 가축분뇨를 고체연료로 전환하겠다는 구체적인 목표를 제시했다. 이를 통해 매년 3만 8000가구가 사용할 수 있는 전력을 생산하고 연간 온실가스 50만 톤을 감축할 방침이다. 정부는 규제 완화에도 속도를 내고 있다. 기후부는 지난달 가축분뇨법 시행령·시행규칙 개정안을 통해 고체연료 제조 시 일정한 형태로 성형하지 않아도 되도록 기준을 완화했다. 또한 가축분뇨 자체만으로는 발열량이 부족하거나 편차가 큰 문제를 보완하기 위해 톱밥, 농작물 부산물, 커피찌꺼기 등 보조원료를 최대 40% 미만 비율로 혼합하여 제조하는 것을 전격 허용했다. ◇우송대 오성욱 교수 연구팀, 타당성 입증 이러한 정부의 에너지 전환 정책은 최근 발표된 국제 학술 연구를 통해 그 과학적·환경적 타당성이 한층 더 명확히 규명됐다. 우송대학교 철도건설환경공학과 오성욱 교수 연구팀은 실제 가동되는 연소 시설 조건에서 우분(소 분뇨)과 돈분(돼지 분뇨)으로 만든 고체연료의 발열량 특성, 연소 시 배기가스 배출 거동, 연소 후 남는 재(Ash)의 재활용 가능성을 종합적으로 비교 분석했다. 연구팀은 관련 논문을 최근 환경기술 분야 국제 저널인 '환경 기술(Environmental Technology)'에 발표했다. 논문에 따르면, 우분과 돈분은 연료로서의 타당성과 환경 오염 제어 측면에서 극명한 차이를 보였다. 먼저 우분 기반 고체연료는 수분 함량을 약 4% 수준으로 낮추었을 때 저위발열량(LHV)은 ㎏당 14.6 MJ(메가줄), 회분 함량은 21.5%로 국내 가축분뇨 고체연료 품질 기준(LHV 12.6 MJ/kg 이상, 회분 30% 이하, 수분 20% 미만)을 충족했다. LHV는 연료가 연소할 때 발생하는 열량 중 수분 증발에 들어가는 증발열을 뺀, 실제로 연료 효용가치가 있는 발열량을 말한다. 또한 실제 연료를 태울 때 선택적 비촉매 환원설비(SNCR) 등 일반적인 오염 방지 장치를 가동한 결과, 먼지(1.3 mg/m³), 일산화탄소(CO, 105.7 ppm), 질소산화물(NOx, 46.8 ppm), 황산화물(SOx, 17.2 ppm) 등 오염배출 수준이 모두 대기환경 규제치 이내로 안정적으로 제어돼 청정 연료로서의 타당성을 입증했다. ◇돈분은 혐기성 소화를 통한 바이오가스 생산에 적합 반면 돈분 기반 고체연료는 수분 함량(12.5%) 기준은 충족했으나, 저위발열량이 8.5 MJ/kg에 불과하고 회분 함량이 34.6%에 달해 국내 연료 기준에 미치지 못했다. 특히 연소 시 황산화물(SOx) 배출량이 SNCR 설비를 적용하더라도 기준치(60 ppm)를 훨씬 초과하는 286 ppm에 이르러 황 관련 대기오염 문제가 우려됐다. 돈분 연료는 타고 남은 재에서도 구리(Cu)와 아연(Zn) 등 중금속 농도가 기준치를 크게 초과해 비료 등으로 자원화하기 전에 별도의 안정화 기술이 필요한 것으로 나타났다. 이에 연구팀은 가축분뇨를 일률적으로 고체연료화하기보다는 가축 종류에 따른 차별화된 자원화 전략이 필요하다고 강조했다. 우분은 우수한 연료 품질과 환경 배출 제어 능력, 재활용성을 갖추고 있어 직접적인 고체연료화 사업에 적합했다. 반면, 돈분은 연료 직접 연소보다는 바이오가스 생산을 위한 혐기성 소화나 정화 처리, 액비화 등 대안적 경로로 유도하는 것이 지속 가능한 자원 순환 체계에 부합한다는 설명이다. 논문은 축분 고체연료가 에너지를 생산하는 것 외에도 연소 후 남는 부산물(연소재)을 통해 비료의 주원료인 '인(P)' 자원을 회수하는 훌륭한 창구가 될 수 있음을 밝혔다. 실험 결과 가축분뇨 연소재의 90% 이상이 바닥재(Bottom ash)로 회수되는데, 이 바닥재에 유용한 인산 성분이 집중적으로 농축되는 성향을 보였다. 특히 우분의 경우 바닥재 내 인(P2O5, 오산화인) 함량이 약 5만200 mg/kg에 이르렀다. 이는 수입 의존도가 높은 인 광석을 유해 중금속 우려 없이 대체해 친환경 비료 원료 등으로 안전하게 재활용될 수 있는 가치를 가진 것으로 확인됐다. ◇정책과 과학의 시너지… 친환경 탄소중립 축산 환경 구축 기대 이에 앞서 농촌진흥청 국립축산과학원은 퇴비로 처리되는 가축분뇨 100만 톤을 고체연료로 전환할 경우, 연간 약 50만 톤의 온실가스 감축 및 506억 원 규모의 유연탄 대체 효과를 거둘 수 있을 것으로 정밀 분석한 바 있다. 농식품부 관계자는 “가축분뇨 고체연료는 축산 환경 부담을 줄이면서 석탄을 대체하고 온실가스 감축에도 크게 기여할 수 있는 최적의 대안"이라며 현장 적용성을 꾸준히 높여 나가겠다고 강조했다. 이번 우송대 연구팀의 연구 성과는 정부가 추진 중인 가축분뇨 에너지 자원화 정책이 학술적·과학적으로도 설득력을 지니고 있음을 방증한다. 다만, 연구 결과가 시사하듯이 축종별 분뇨 특성을 정밀하게 고려한 맞춤형 자원화 인프라 구축과 규제 지원이 병행되어야만 정책적 효과를 극대화할 수 있을 것으로 보인다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

'영원한 화학물질'로 불리는 과불화화합물(PFAS)이 태아기부터 어린이의 성장 과정까지 광범위하게 노출되고 있다는 연구 결과가 잇따르고 있다. 특히 기존에 규제 대상이 된 과불화옥탄술폰산(PFOS)·과불화옥탄산(PFOA)을 대신해 사용되는 단쇄·초단쇄 PFAS(분자 사슬이 짧은 PFAS)까지 태반과 중추신경계에 도달하거나 간 기능을 교란할 가능성이 제기되고 있다. 이에 따라 PFAS 관리의 사각지대를 재점검해야 한다는 지적이 나온다. ◇'영원한 화학물질' PFAS 과불화화합물(PFAS)은 탄소와 불소의 강한 결합을 특징으로 하는 수천 종 이상의 거대한 화합물 군(群)을 말한다. PFAS는 태반 발달과 기능을 방해하여 저체중아 출산, 조산, 임신중독증 등 임신 합병증 위험을 높이고, 어린이의 중추신경계에 도달해 지능 지수(IQ) 감소와 인지 및 행동 장애 등 신경 발달에 치명적인 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 또 간세포 내 담즙 대사를 교란해 간 기능 장애를 일으킬 뿐만 아니라 대사 이상, 면역 결핍, 신장 손상 및 발암 가능성 등 인체 전반에 걸쳐 심각한 건강 위해를 가하는 것으로 파악되고 있다. 과불화화합물은 그 탄소 사슬의 길이(탄소 수)에 따라 초단쇄, 단쇄, 장쇄로 구분한다. 초단쇄(Ultra-short-chain, USC)는 보통 탄소 수가 1~3개(C1~C3)인 화합물로 정의한다. 단쇄(Short-chain, SC)는 일반적으로 C4~C7인 화합물을 말한다. 장쇄(Long-chain, LC)는 탄소 사슬이 긴 화합물로, 카르복실산 계열은 C8 이상(예: PFOA), 술폰산 계열은 C7 이상(예: PFOS)으로 분류한다. 장쇄 PFAS는 환경 내 지속성과 생물 농축성이 높아 우선적인 규제 대상이 됐다. 2019년 스톡홀름 협약에서는 PFOA 및 그 염류와 관련 화학물질 175종을 전면 규제 대상으로 지정한 바 있다. 국내 수질 관리 조사에서는 보통 28종 또는 29종의 주요 PFAS를 표적 분석 대상으로 삼아 모니터링하고 있다. ◇산모 혈액 속 PFAS, 태반 넘어 태아로 중국과학원 연구진은 지난 4월 '환경 과학 기술(Environmental Science & Technology)' 저널에 임신 기간 산모의 PFAS 노출과 태반 독성의 연관성을 분석한 논문을 발표했다. 논문에 따르면, 미국 신시내티 산모 코호트(동질 집단)에서는 임신 16주 산모 혈청의 PFOS 기하평균 농도가 mL당 12.70ng(나노그램, 10억분의 1g)이었는데, 출산 시점에는 8.50ng/mL로 낮아졌다. PFOA도 4.80ng/mL에서 3.30ng/mL, 과불화노난산(PFNA)은 0.82ng/mL에서 0.66ng/mL로 감소했다. 문제는 혈중 농도가 낮아졌다고 해서 안심할 수 없다는 것이다. 임신 중 혈장량이 늘어난 데 따른 희석 효과와 태반을 통과했을 수 있기 때문이다. 태아가 지속적으로 노출됐을 수 있다는 얘기다. 중국 상하이 출생 코호트에서도 PFOS 농도가 임신 1분기 13.90ng/mL에서 3분기 10.66ng/mL로 감소했지만 꾸준히 검출됐다. PFAS는 혈액 속 단백질과 결합한 상태로 이동한 뒤 태반에 도달한다. 태반은 산소와 영양분을 교환하는 능동적인 기관이기 때문에 PFAS가 단순히 차단되는 것이 아니라 수동 확산과 수송체 등을 통해 태아 쪽으로 이동할 수 있는 것으로 알려졌다. PFAS는 태반의 혈관 형성과 영양막세포의 침윤을 방해하고 산화 스트레스와 지질대사를 교란할 수 있는 것으로 분석됐다. 이러한 변화는 태아의 성장과 임신 유지에 영향을 미칠 수 있다. 실제 역학 연구에서는 산모의 PFOS·PFOA 농도가 높을수록 출생체중이 감소하는 경향이 관찰됐고, 산모의 PFOA 농도가 높을수록 조산 위험이 최대 2.08배 증가한 것으로 보고됐다. ◇태반은 '장벽'이 아니라 PFAS의 통로이자 저장고 일본 규슈대학교 연구진이 지난 5월 '환경 과학 기술' 저널에 발표한 연구는 태반의 역할을 더욱 구체적으로 보여준다. 102쌍의 산모·영아를 분석한 결과 산모 혈청에서 제대혈로 이어지는 PFAS의 평균 통과 효율은 약 45%였다. 그런데 PFBS, PFBA, PFPeA, PFDoA 등 일부 물질은 통과 효율이 100%를 넘어섰다. 여기서 '100% 초과'는 태아에게 전달되는 농도가 산모 혈청 농도와 비교해 더 높게 나타날 수 있다는 뜻으로, 태반이 단순한 물리적 차단막이 아니라 PFAS를 축적하고 재분배하는 '활성 화학적 인터페이스'로 작용할 가능성을 보여준다. 특히 단쇄 PFAS가 장쇄 PFAS보다 태반을 쉽게 통과하는 경향도 확인됐다. 기존 PFOS와 PFOA 대신에 사슬 길이가 짧은 대체 물질을 사용하는 방식만으로는 태아 노출을 충분히 줄이지 못할 수 있다는 의미다. 태반 양면 사이의 PFAS 이동 효율도 약 73%로 나타났다. 태반이 PFAS의 일회성 통과 지점이 아니라 일정 기간 물질을 머금고 재분배하는 기관일 가능성을 보여주는 대목이다. ◇국내 하천에서는 초단쇄 PFAS가 압도적 PFAS 문제는 국내 수계에서도 확인된다. 서울물연구원 연구진이 지난 5월 국내 저널인 '환경분석과 독성보건'에 발표한 논문에 따르면, 2025년 3~11월 남한강 수계 7개 지점에서 28종의 PFAS를 분석했다. 전자산업단지 방류수가 유입되는 죽당천(경기도 이천) 지점에서는 PFAS 총농도가 L당 평균 2803ng​로 가장 높았다. 남한강 본류 하류 지점에서는 75.2ng/L까지 낮아졌다. 더 주목할 점은 PFAS의 구성이다. 죽당천에서는 전체 PFAS의 99% 이상이 단쇄 또는 초단쇄 물질이었다. 초단쇄 PFAS가 58.9%, 단쇄 PFAS가 40.6%를 차지한 반면 PFOS·PFOA 등을 포함한 장쇄 PFAS는 불과 0.5%였다. 초단쇄 PFAS 가운데서는 PFPrA와 TFMS, 단쇄 PFAS 가운데서는 PFBA와 PFPeA가 주요 성분이었다. 연구진은 일부 PFAS 성분 사이에서 매우 강한 상관관계가 확인된 점 등을 근거로 반도체 제조공정과 폐수처리시설 등이 주요 배출원일 가능성을 제시했다. 문제는 이들 물질의 특성이다. 단쇄·초단쇄 PFAS는 물에 잘 녹고 이동성이 높아 수계에서 넓게 퍼질 수 있으며 기존 활성탄 중심의 정수처리 공정으로 제거하기도 쉽지 않다. ◇4대강 지류에서도 광범위하게 검출 창원대 전준호 교수팀이 최근 국립환경과학원에 제출한 '미관리 수질오염물질 탐색체계 구축' 연구 보고서에서도 PFAS의 광범위한 분포가 확인됐다. 전국 4대강 수계 129개 지점을 대상으로 조사한 결과, 분석한 29종의 PFAS 가운데 20종이 지류에서 검출됐다. 지류에서 평균 농도가 가장 높은 물질은 GenX로 L당 0.0367㎍(마이크로그램, 100만분의 1g)이었고, PFBA 0.0189㎍/L, PFMPA 0.0182㎍/L, PFHxA 0.0136㎍/L 등이 뒤를 이었다. 특히 폐수처리시설의 영향을 받는 지점에서는 GenX가 평균 0.0657㎍/L로 검출됐다. PFAS를 포함한 미관리 오염물질 전체의 평균 농도는 한강 권역 지류에서 0.0926㎍/L로 가장 높았고, 낙동강 0.0729㎍/L, 금강 0.0661㎍/L, 영산강 0.0607㎍/L 순이었다. PFAS는 물에만 존재하는 것도 아니다. 조사 대상 민물고기에서 PFOS 검출률은 95.7%에 달했다. 먹이사슬을 통한 생물축적 가능성을 보여주는 결과다. ◇집 안의 먼지와 공기도 어린이의 노출 경로 강물 오염은 수돗물을 통해 인체로 들어올 가능성을 제기하고 있다. PFAS는 활성탄 처리 등 고도정수처리를 통해서도 완벽하게 제거되지 않기 때문이다. 어린이에게 PFAS가 전달되는 경로는 수돗물이나 식품에 국한되지 않는다. 미국 로드아일랜드대학교 연구진은 가정에서 실내 공기와 먼지를 조사해 그 결과를 지난달 '환경 과학 기술'에 논문으로 발표했다. 논문에 따르면 실내 공기에서는 6:2 FTOH가 98%의 높은 검출 빈도를 보였고 농도는 m³당 1.54~40.7ng이었다. 실내 먼지에서는 6:2 diPAP가 g당 최대 48.8ng까지 검출됐다. PFOS와 PFOA 역시 가정 먼지에서 각각 최대 24.2ng/g과 16.7ng/g의 농도로 확인됐다. 15세 어린이를 대상으로 노출량을 추정한 결과, 고노출군에서는 실내 공기와 먼지만으로 체중 1kg당 하루 0.129ng의 PFAS를 섭취하는 것으로 추정됐다. 연구진은 실내 노출이 EFSA의 주간 섭취허용량(TWI)의 약 20%에 해당할 수 있다고 분석했다. 특히 실내 공기와 먼지 노출만으로 어린이 혈청 PFOA와 PFDA 농도의 약 20%를 설명할 수 있다는 분석도 나왔다. 카펫과 가구, 방수·방오 기능성 섬유, 각종 소비재 등에 사용된 PFAS가 실내 먼지와 공기로 이동할 수 있다는 의미다. 어린이는 바닥이나 물건과 접촉하는 시간이 많고 손을 입에 대는 행동도 많아 성인보다 먼지 노출에 취약할 수 있다. ◇어린이 뇌척수액에서도 PFAS 검출 더 우려스러운 것은 PFAS가 어린이의 중추신경계 주변까지 도달한다는 연구 결과다. 중국 난징의과대학교 연구진은 평균 연령 5.95세인 어린이 47명의 뇌척수액을 분석, 그 결과를 최근 '환경 과학 기술 회보(Environmental Science & Technology Letters)'에 발표했다. 조사 결과, 대상자 47명 모두의 뇌척수액에서 PFAS가 검출됐다. PFOA는 98%에서 검출됐으며 중앙값은 0.0345ng/mL였다. PFOS는 89%, PFHxS는 96%에서 검출됐고 각각 중앙값은 0.0174ng/mL와 0.0040ng/mL였다. PFOS 대체물질로 사용되는 6:2 Cl-PFESA도 68%에서 검출됐다. 뇌척수액에서 PFAS가 검출됐다는 사실은 적어도 일부 PFAS가 혈액-뇌 장벽 또는 혈액-뇌척수액 장벽을 거쳐 중추신경계 주변까지 도달할 수 있음을 보여주는 것이다. 다만 이 연구만으로 PFAS가 특정 어린이의 주의력결핍 과잉행동장애(ADHD)나 지능 저하와 직접 관련이 있다고 단정할 수는 없다고 연구팀은 설명했다. 기존 역학연구에서 신경발달과의 연관성이 보고돼 있지만, 뇌척수액 검출 결과와 특정 건강 결과 사이의 인과관계를 확인하려면 장기 추적 연구가 필요하다는 것이다. ◇'짧은 것은 안전하다'는 공식도 흔들려 PFAS 문제의 가장 큰 변화는 오염의 중심이 기존 PFOS·PFOA에서 새로운 대체물질로 이동하고 있다는 점이다. 벨기에 자유대학교 연구진은 최근 '환경 과학 기술' 저널에 발표한 논문에서 초단쇄 PFAS인 TFA, TFMS, PFPrA, PFPrS가 인간 간세포 모델에서 담즙산 대사와 관련된 유전자 및 수송체의 기능을 변화시키는 현상을 확인했다고 밝혔다. 특히 BSEP, MRP2, MRP3 등 담즙 배출에 관여하는 수송체와 담즙산 대사 경로가 영향을 받았고, 24~72시간의 노출에서는 소포체 스트레스와 산화 스트레스, 미토콘드리아 기능 이상 등도 나타났다는 것이다. 이는 초단쇄 PFAS가 기존 PFOS·PFOA보다 독성이 낮을 가능성이 있더라도 '안전한 대체물질'이라고 단정할 수 없음을 보여준다. 무엇보다 초단쇄 PFAS는 높은 수용성과 이동성 때문에 물환경에서 광범위하게 확산될 가능성이 있다. ◇PFAS 관리, '몇 종 규제'에서 '물질군 관리'로 연구들을 종합하면 PFAS 문제는 더 이상 특정 화학물질 몇 종의 문제가 아니다. 산모의 혈액 → 태반 → 태아 → 출생 후 수돗물·식품 → 실내 먼지·공기 → 어린이의 혈액과 중추신경계로 이어지는 노출 경로가 존재한다. 동시에 산업폐수가 하천으로 유입되고, 일부 PFAS는 수계와 생태계에 잔류하면서 먹이사슬을 통해 다시 사람에게 돌아올 가능성이 있다. 이제 PFAS 관리는 '환경에 얼마나 존재하는가'를 넘어 '태아와 어린이가 얼마나 노출되고 있는가'를 중심으로 다시 설계해야 할 시점이다. 특히 기존 PFOS·PFOA를 규제하자 단쇄·초단쇄 PFAS와 대체물질이 등장하고 있다는 점은 중요한 정책적 과제다. 물질 하나가 규제되면 구조가 조금 다른 물질로 대체되는 '끝없는 두더지 잡기' 방식으로는 PFAS의 환경 잔류와 건강 위험을 근본적으로 줄이기 어렵다. 따라서 전문가들은 앞으로의 PFAS 정책은 △PFAS 물질군 전체에 대한 체계적인 모니터링 △초단쇄·대체 PFAS를 포함한 수질 기준 마련 △산업폐수 배출원 관리 △정수장에서의 제거기술 고도화 △태반·제대혈·어린이 생체시료를 활용한 국가 차원의 노출 감시 △실내 먼지와 소비재에 대한 관리 등으로 확대될 필요가 있다고 지적한다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

재활용이 까다로웠던 폴리염화비닐(PVC) 폐기물을 고부가가치 합성윤활유로 전환하는 기술이 개발됐다. 폐PVC를 다시 플라스틱으로 만드는 기존의 '재활용'을 넘어, 자동차와 산업기계 등에 사용되는 고성능 윤활유 원료인 폴리알파올레핀(PAO)으로 전환하는 '업사이클링' 기술이다. 미국 버지니아공대, 텍사스 A&M대학교, 캘리포니아공대 연구진은 최근 국제학술지 '네이처(Nature)'에 이같은 내용의 논문을 발표했다. ◇염소 57% PVC, 왜 재활용이 어려웠나 PVC는 건축자재, 배관, 전선 피복, 카드, 의료용품 등 광범위하게 사용되지만 재활용이 특히 어려운 플라스틱으로 꼽힌다. 가장 큰 이유는 높은 염소 함량이다. PVC 무게의 약 57%가 염소로 구성돼 있어 열적·화학적 처리 과정에서 부식성이 강한 염화수소(HCl)가 발생하기 때문이다. 여기에 PVC 제품에는 가소제와 안정제, 난연제, 무기 충전제 등 다양한 첨가제가 들어간다. 이들 물질은 재활용 과정에서 촉매를 비활성화하거나 최종 제품의 품질을 떨어뜨릴 수 있다. 기존의 열분해 방식 역시 높은 에너지를 필요로 하는 데다, 최종적으로 얻어지는 제품의 경제적 가치가 낮다는 문제가 있었다. 결국 PVC 재활용은 '기술적으로 가능하느냐'보다 투입되는 비용에 비해 얼마나 높은 가치를 가진 제품을 만들어낼 수 있느냐가 중요한 과제였다. ◇70℃에서 PVC의 염소를 빼고 윤활유 원료로 전환 연구진은 이 문제를 PVC의 화학적 특성을 역으로 이용하는 방식으로 풀었다. 핵심 기술은 탈(脫)할로겐화-알킬화(dehalogenation-alkylation)​다. 약 70℃의 비교적 온화한 조건에서 저가 촉매인 염화알루미늄(AlCl₃)을 이용해 PVC에서 염소를 제거하고, 이 과정에서 형성되는 반응성 부위에 알파(α)-올레핀(분자 끝에 반응성이 높은 이중결합을 가진 탄화수소)을 결합시킨다. 동시에 길다란 PVC 고분자 사슬을 적절한 길이로 절단해 적합한 분자량을 가진 윤활유를 만들어낸다. 이렇게 만들어지는 물질이 비닐 유래 폴리알파올레핀(vinyl-derived polyalphaolefin, vPAO)이​다. 최종 분자는 길다란 중심 사슬 옆으로 갈래 사슬이 달린 '빗 모양(comb-like)' 구조를 형성한다. 연구진은 이 구조가 윤활 표면에서 안정적인 경계막을 만들어 마찰과 마모를 줄이는 데 유리하다고 설명했다. ◇실제 폐PVC에서도 고성능 윤활유 생산 이번 연구의 중요한 부분은 실험실에서 만든 순수 PVC에만 적용한 것이 아니라는 점이다. 연구진은 파이프와 카드, 장갑, 장난감 등 여러 종류의 PVC 제품이 섞인 실제 폐기물 혼합물을 원료로 사용했다. 실제 폐기물에는 탄산칼슘과 같은 무기 충전제와 금속 화합물, 프탈레이트계 가소제 등이 포함돼 있기 때문에 테트라하이드로푸란(THF)이라는 유기용매에 폐PVC를 녹인 뒤 불용성 첨가제를 걸러내는 전처리 과정을 거쳤다. 연구진은 폐PVC를 THF에 녹인 뒤 불용성 충전제를 여과하고, 물과 이소프로판올을 이용한 침전 과정을 통해 금속염과 유기 첨가제를 제거했다. 이러한 전처리는 불순물이 핵심 촉매인 염화알루미늄의 활성을 떨어뜨리는 것을 막기 위한 것이다. 이후 탈염소화-알킬화 반응을 진행해 윤활유를 생산했다. 탈염소화 효율은 99.98% 이상으로 나타났고, 최종 윤활유 속의 잔류 염소 농도는 100ppm 미만으로 낮아졌다. 반응 과정에서 발생하는 염화수소는 산화아연(ZnO)을 이용해 중화했다. ◇점도지수 최대 130…상용 PAO보다 뛰어난 내마모성 이렇게 얻은 vPAO는 성능 시험에서도 눈여겨볼 결과가 나왔다. vPAO는 PVC 사슬의 절단 정도와 결합하는 α-올레핀의 길이를 조절함으로써 분자량과 점도를 폭넓게 조절할 수 있었다. 점도지수(VI)는 최대 130에 달했고, 마찰계수도 약 0.08~0.15 수준으로 낮았다. 특히 실제 폐PVC 혼합물에서 제조한 v10PAO(탄소 10개짜리 α-올레핀인 1-데센을 사용해 만든 vPAO를 의미)는 상용 PAO10(점도 등급이 10인 상용 PAO 계열 윤활유)과 PAO40(점도 등급 40인 윤활유)보다 마모 부피가 현저히 낮은 것으로 나타났다. 연구진은 이러한 내마모성이 vPAO의 독특한 빗 모양 분자 구조와 관련 있다고 설명했다. 중심 사슬에 긴 옆 사슬이 결합된 구조가 마찰면에서 효율적으로 배열돼 고압과 강한 전단 조건(빠르게 서로 미끄러지는 상황)에서도 윤활막이 쉽게 끊어지지 않는다는 것이다. ◇폐기물은 싸고 윤활유는 비싸다…경제성도 확보 이 기술이 산업계에서 주목받을 수 있는 또 다른 이유는 경제성이다. 연구진의 기술경제성 분석(TEA)에 따르면 연간 5만t 규모의 생산 설비를 가정할 경우 연간 약 1억6000만 달러의 매출과 1960만 달러의 순이익이 가능할 것으로 분석됐다. 내부수익률(IRR)은 22.8%, 투자회수기간은 약 4.26년으로 추산됐다. 분석에서는 PVC 폐기물 가격을 톤당 약 870달러로, 생산되는 PAO 윤활유의 시장가격을 톤당 약 3000~6000달러로 가정했다. 폐플라스틱을 저가의 원료로 사용하는 대신 훨씬 높은 부가가치를 가진 제품으로 전환함으로써 경제성을 확보하는 구조다. 다만 상업화 가능성을 낙관하기에는 아직 해결해야 할 과제가 있다. 현재 공정에서 원가에 가장 큰 영향을 미치는 요소 가운데 하나가 PVC 폐기물이 아니라 α-올레핀이다. 대표적으로 사용되는 1-데센과 같은 α-올레핀의 가격과 공급 안정성이 전체 공정의 경제성에 중요한 영향을 미친다. 연구진은 장기적으로 폴리에틸렌(PE)이나 폴리프로필렌(PP) 등 다른 폐플라스틱에서 α-올레핀을 생산해 이를 다시 PVC 윤활유 제조에 사용하는 방안을 제시하고 있다. 이렇게 되면 PVC 폐기물뿐 아니라 다른 폐플라스틱까지 하나의 순환형 화학공정으로 연결할 수 있다. ◇'재활용'에서 '고부가가치 업사이클링'으로 이번 연구의 의미는 PVC를 얼마나 많이 재활용할 수 있느냐에만 있지 않다. 핵심은 폐기물에 포함된 탄소를 얼마나 높은 경제적 가치를 가진 제품으로 전환할 수 있느냐에 있다. 연구진은 이 기술이 PVC 외에도 폴리염화비닐리덴(PVDC), 염화폴리에틸렌(CPE) 등 다른 할로겐화 고분자에도 적용될 가능성이 있다고 보고 있다. 이는 폐플라스틱을 단순히 다시 플라스틱으로 만드는 기계적 재활용이나 연료로 전환하는 방식에서 한 단계 더 나아가, 고부가가치 화학제품을 생산하는 '화학적 업사이클링'​으로 폐플라스틱 자원화의 방향을 전환할 가능성을 보여준다. 다만 실제 산업 현장에 적용하려면 대량의 폐PVC를 안정적으로 확보하고, 다양한 첨가제가 포함된 폐기물을 경제적으로 전처리하며, 염소 부산물을 안전하게 처리해야 한다. 무엇보다 실험실 규모에서 확인된 수율과 윤활 성능이 대형 상업설비에서도 유지되는지 검증해야 한다. 그럼에도 이번 연구는 PVC 폐기물이 고급 윤활유의 원료가 될 수 있다는 점을 확인했다는 데 큰 의미가 있다. 또, 향후 플라스틱 순환경제가 '재활용률' 중심에서 '폐기물의 경제적 가치 극대화' 중심으로 이동할 수 있음을 보여주는 사례로 평가된다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

가정이나 식당에서 사용하는 플라스틱 도마에서 발생하는 나노플라스틱의 상당수가 단순한 플라스틱 파편이 아니라 올리고머(oligomer, 짧은 고분자 사슬)의 자기조립(self-assembly)을 통해 생성된다는 연구 결과가 나왔다. 특히 도마를 반복 사용하거나 낡은 것일수록 이 같은 나노입자 발생이 크게 증가하는 것으로 나타났다. 중국과학기술대학교(USTC) 환경대학과 싱가포르 난양공대, 미국 캘리포니아대 샌프란시스코(UCSF) 공동 연구팀은 이 같은 내용을 담은 논문을 최근 국제학술지 '커뮤니케이션스 머티리얼스(Communications Materials)'에 발표했다. ◇파편화 아닌 '자기조립'이 주요 생성 경로 연구진은 시판 플라스틱 도마 7종을 대상으로 표준화된 칼질 실험과 화학 분석, 분자동역학 시뮬레이션을 실시했다. 그 결과 칼질 과정에서 생성된 올리고머가 물속에서 소수성(疏水性, 물을 밀어내는 성질) 상호작용을 통해 자발적으로 응집하면서 나노입자를 형성하는 메커니즘을 확인했다. 연구진은 나노플라스틱이 단순히 플라스틱이 잘게 부서진 결과라는 기존 가설을 검증하기 위해 화학 분석과 컴퓨터 시뮬레이션, 현미경 관찰을 병행했다. 우선 도마에서 방출된 나노입자를 질량분석기로 분석한 결과, 상당수가 고분자가 아닌 짧은 사슬의 올리고머로 구성된 것으로 확인됐다. 이어 이들 올리고머만 물속에 분리해 넣자 약 100~200nm(나노미터) 크기의 나노입자(나노플라스틱)가 자발적으로 형성됐다. 분자동역학(MD) 시뮬레이션에서도 올리고머들이 물속에서 소수성 상호작용에 의해 서로 응집해 안정적인 나노입자를 만드는 과정이 재현됐다. 전자현미경으로 관찰한 실제 입자의 형태도 이와 일치했다. 연구진은 이 같은 결과를 근거로 “가정용 플라스틱 도마에서 방출되는 나노플라스틱의 주요 생성 경로는 올리고머의 자기조립"이라고 결론 내렸다. ◇노화 과정에서 고분자 사슬이 올리고머로 절단돼 연구진은 실험에서 새 도마에서는 나노입자의 38.2~55.0%가 올리고머로부터 나왔고, 낡은 도마에서는 이 비율이 92.7%까지 증가한다는 사실을 확인했다. 분자동역학 시뮬레이션에서는 폴리프로필렌(PP) 올리고머는 구형(공모양)이었고, 폴리에틸렌(PE) 올리고머는 층상 구조로 응집하는 것으로 분석됐다. 10분간 600회의 칼질을 실시한 결과, 도마 1개당 2750~7242개의 미세플라스틱과 2330만~1억1200만 개의 나노입자가 발생했다. 반복 사용 횟수가 증가할수록 미세·나노플라스틱 배출량도 함께 증가했다. 특히 한 달간 가속 광(光)노화를 거친 PP 도마에서는 나노입자 발생량이 최대 963% 증가했고, 입자 크기는 50nm(나노미터, 1nm=10억분의 1m) 이하까지 작아졌다. 연구진은 노화 과정에서 고분자 사슬의 절단과 산화가 진행되면서 올리고머 생성과 나노입자 형성이 촉진된 것으로 분석했다. ◇제브라피시서 심장·발달 독성 관찰 연구진은 에탄올로 추출한 PP 올리고머를 독성학 동물실험에서 흔히 사용하는 제브라피시 배아에 노출한 결과, 부화율 감소, 체장 감소, 심낭 부종, 심박수 감소, 심근 기능 저하 등이 농도 의존적으로 나타났다고 밝혔다. 농도가 높을수록 더 해로운 것으로 나타난 것이다. 연구진은 “제브라피시 실험은 올리고머로 인한 위해 가능성을 평가하기 위한 단계이고, 실제 인체 노출 수준에서도 동일한 영향이 나타난다는 것을 의미하는 것은 아니다"라고 일단 선을 그었다. 연구팀은 2019~2022년 전 세계 144개 국가·지역의 가정 내 조리 빈도를 적용해 노출 시나리오를 분석했다. 코로나19 팬데믹으로 가정 내 조리가 증가한 2021년 미세·나노플라스틱 노출량이 가장 높게 추정됐는데, 이는 생활 방식 변화에 따른 결과라고 연구진은 설명했다. 연구진은 이번 노출량은 실제 인체 흡수량이 아니라 실험 결과와 조리 행태를 결합한 시나리오 분석이라고 덧붙였다. 연구진은 플라스틱 도마의 반복적인 마모와 노화가 입자 발생을 크게 증가시키는 만큼 깊은 칼자국이나 균열, 박리 등이 나타난 제품은 교체하는 것이 바람직하다고 제안했다. 또 사용 후에는 표면을 충분히 세척해 잔류 입자의 음식물 전이를 줄일 필요가 있다고 밝혔다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

풍력발전소 주변에서 반복되는 민원 가운데 하나가 소음이다. 어떤 주민은 “밤새 웅웅거려 잠을 잘 수 없다"고 호소하지만 바로 옆 사람은 “아무 소리도 들리지 않는다"고 말한다. 단순히 예민함의 차이일까. 최근 사람의 귀가 초저주파를 감지하는 생리적 방식에 개인차가 있을 가능성을 제시한 연구가 나왔다. 노르웨이 과학기술대학교(NTNU) 신경의학·운동과학과와 영국 유니버시티 칼리지 런던(UCL) 이어 인스티튜트 연구팀은 국제학술지 '사이언티픽 리포츠(Scientific Reports)'에 초저주파 감지 메커니즘을 분석한 논문을 발표했다. 연구진은 특히 16㎐(헤르츠) 이하의 초저주파도 충분히 강하면 사람이 감지할 수 있다고 설명했다. 개인 차이는 있지만, 일반적으로 사람이 들을 수 있는 소리의 주파수 범위는 일반적으로 20Hz~2만Hz(20kHz)다. ◇'안 들리는 소리'가 아니라 '다르게 듣는 소리' 저주파와 초저주파는 풍력 터빈뿐 아니라 대형 팬과 공조·환기 설비, 압축기, 펌프, 엔진, 발전기 등에서 발생한다. 강풍과 천둥, 파도도 낮은 주파수의 소리를 만든다. 풍력 터빈에서는 날개와 공기의 상호작용으로 공기역학적 소음이 발생한다. 지난 2011년 스웨덴 왕립공과대학교(KTH) 연구팀은 '환경 연구 회보 (Environmental Research Letters)'에 발표한 논문에서 대형 풍력 터빈이 소형 터빈보다 저주파 소음을 더 많이 발생시키는 경향이 있다고 분석했다. 문제는 초저주파가 일반적인 소리와 다른 방식으로 인지될 수 있다는 점이다. 일반적인 소리는 달팽이관의 내유모세포(內有毛細胞, Inner Hair Cell·IHC, 털이 있는 안쪽의 세포)가 기계적 진동을 신경신호로 변환해 인지된다. 반면 16㎐ 아래 초저주파에서는 외유모세포(外有毛細胞, Outer Hair Cell·OHC, 털이 있는 바깥쪽의 세포)가 만들어내는 전기적 전위가 중요한 역할을 하는 것으로 연구진은 제시했다. 외유모세포가 만들어내는 전기적 전위가 청신경을 흥분시키는 별도의 경로가 작동할 가능성이 있다는 것이다. 외유모세포가 진동을 감지해서 전기 신호를 만들면, 이 전기 신호가 내유모세포를 자극해 청신경을 활성화한다는 것이 이번 논문의 가설이다. ◇조금만 커져도 갑자기 크게 느껴져 이 메커니즘은 초저주파의 독특한 불쾌감을 설명하는 단서다. 연구진에 따르면 8㎐ 소리는 음압이 20㏈ 미만 증가해도 주관적인 음량이 64배 커질 수 있다. 64㎐ 소리에서 같은 정도의 음량 증가를 느끼려면 약 40㏈의 음압 증가가 필요하다. 음압(Sound pressure)은 공기 중에 전달되는 소리가 대기압을 기준으로 얼마나 압력을 변화시키는지를 나타내는 물리량을 말한다. 음량(Loudness)은 사람이 귀로 느끼는 소리의 크기로, 같은 음압이라도 주파수와 개인의 청각 특성에 따라 다르게 인식된다. 음압은 소리가 공기를 흔드는 물리적인 세기이고, 음량은 사람이 귀로 느끼는 소리의 크기다. 초저주파는 감지 역치를 넘는 순간 외유모세포가 만들어내는 전기신호가 여러 청신경 섬유를 동시에 활성화하기 때문에, 음압은 조금만 증가해도 사람은 소리가 훨씬 크게 느껴질 수 있다. 역치(Threshold)는 사람이 소리를 겨우 감지할 수 있는 최소한의 자극 수준을 말하는데, 청각에서는 청각 역치(hearing threshold) 또는 감지 역치(detection threshold)라고 한다. 한편, 12㎐ 이하에서는 연속적인 음보다 개별 진동이 분리된 듯한 감각이 나타날 수 있다. 저주파 소음을 “웅웅거린다"거나 “덜컹거린다"고 표현하는 이유와도 연결된다. ◇왜 어떤 사람만 괴로운가 연구팀은 500㎐ 소리를 함께 들려줬을 때 4~16㎐ 초저주파의 감지 역치가 높아지는 것을 확인했다. 일반 소음이 함께 있을 때 초저주파를 들으려면 초저주파의 음압이 더 커져야 한다는 얘기다. 이는 고주파 소리가 달팽이관 내부의 초저주파 관련 전기적 반응을 억제했을 가능성이 있다는 것이다. 연구진은 이런 억제 효과의 생리적 효율이 사람마다 다르다면 일부 사람만 초저주파에 민감하게 반응하는 현상을 설명할 수 있다고 봤다. 다만 이를 입증하려면 추가 연구가 필요하다고 밝혔다. 풍력 소음 민원을 단순히 '예민한 주민의 문제'로 치부하기 어려운 이유다. 반대로 초저주파가 특정 질병을 직접 일으킨다고 단정할 근거도 아직 부족하다. 2021년 네덜란드 국립공중보건환경연구원(RIVM) 연구진 등이 발표한 연구에서는 풍력 터빈 소음의 가장 일관된 영향으로 소음 불쾌감과 자가보고 수면 방해가 제시됐다. ◇평균 데시벨만 재서는 부족 이번 연구는 다양한 주파수의 배경 소음이 적은 조용한 환경에서는 풍력 터빈의 초저주파가 상대적으로 더 잘 인지될 가능성을 시사한다. 연구진도 50㎐ 이상의 주파수 성분이 부족한 환경에서의 저주파 소음이 다양한 소음이 존재하는 지역보다 더 큰 불쾌감과 민원을 유발할 수 있다고 지적했다. 다만 실제 민원은 지형과 풍속, 터빈의 운전 조건, 심리적 요인 등도 함께 영향을 미치므로 추가 연구가 필요하다. 대책도 달라질 필요가 있다. 전체 평균 데시벨뿐 아니라 주파수별 소음 스펙트럼과 저주파·초저주파 성분을 함께 측정해야 한다는 것이다. 입지 단계에서도 주거지와의 거리만 따질 게 아니라 지형과 바람 방향, 야간 배경소음, 주택 내부의 주파수 특성까지 고려할 필요가 있다. 최근에는 블레이드 형상과 구조 개선, 운전 조건 조절 등 풍력 터빈 소음 저감 기술 개발에 대한 관심이 높아지고 있다는 점은 다행스러운 일이다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

음식 배달 용기나 아이들이 기어 다니는 놀이매트 등 매일 사용하는 생활용품로 인해 우리가 예상보다 훨씬 많은 화학물질에 노출될 수 있다는 연구 결과가 최근 잇따라 발표되고 있다. 특히 최근 연구들은 단순히 화학물질이 검출된다는 수준을 넘어, 이러한 물질이 우리 몸의 핵심 생체 네트워크를 교란해 암과 내분비계 질환, 면역 이상 등으로 이어질 수 있는 과정을 구체적으로 밝혀내고 있다. ◇뜨거운 배달 음식이 '영원한 화학물질' 노출 늘린다 중국농업과학원 연구팀이 최근 국제학술지 '환경 과학 기술(Environmental Science & Technology)'에 발표한 연구에 따르면, 패스트푸드와 배달 음식이 과불화화합물(PFAS)의 주요 노출 경로 가운데 하나인 것으로 나타났다. 연구진은 음식과 포장재를 함께 분석한 결과, 특히 종이 기반 포장재에서 PFAS가 높은 농도로 검출됐다고 밝혔다. PFAS는 물과 기름을 잘 튕겨내는 특성 때문에 음식 포장재 코팅에 널리 사용되지만 자연에서 거의 분해되지 않아 '영원한 화학물질(forever chemicals)'로 불린다. 문제는 뜨거운 음식이다. 연구 결과 종이 용기에 뜨거운 물을 부어 조리할 경우 PFAS 용출량은 유리 용기를 사용할 때보다 3.1~26배까지 증가했다. 기름기가 많거나 국물이 있는 음식 역시 포장재에서 PFAS가 더 쉽게 녹아 나와 인체에 흡수될 가능성이 높은 것으로 분석됐다. ◇놀이매트·요가매트도 화학물질 노출원 아이들이 사용하는 놀이매트와 운동용 요가매트 역시 화학물질을 배출한다는 연구 결과도 나왔다. 중국 화남이공대학교 연구팀은 최근 '환경 과학 기술'에 발표한 논문에서 사람 피부와 매트가 반복적으로 마찰할 경우 포름아미드(formamide) 등 저분자 화학물질이 피부와 의류로 쉽게 이동한다고 밝혔다. 특히 땀을 흘리면 피부를 통한 화학물질의 이동을 5.6~9배까지 증가시키는 것으로 나타났다. 운동 과정에서 발생하는 반복적인 마찰은 공기 중 흡입보다 더 직접적인 노출 경로가 될 수 있다는 것이다. 연구진은 피부 장벽이 아직 충분히 발달하지 않은 영유아의 경우 놀이매트 위에서 장시간 생활하면서 발달 독성이 있는 화학물질에 더 많이 노출될 가능성이 있다고 경고했다. ◇화학물질은 몸속 '핵심 단백질'을 집중 공격 이처럼 일상적인 화학물질 노출이 어떻게 암이나 만성질환으로 이어지는지에 대한 생물학적 메커니즘도 최근 구체적으로 밝혀지고 있다. 오스트리아 비엔나대학교 연구팀은 약 1만 종의 화학물질과 2만5000여 개 인간 유전자 사이의 57만 건이 넘는 상호작용을 분석해 '화학적 엑스포좀 지도(chemical exposome map)'를 구축, '네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)'에 논문으로 발표했다. 우선 우리 몸속 단백질들은 각각 따로 작동하는 것이 아니라, 서로 신호를 주고받으며 거대한 연결망을 이룬다. 과학자들은 이렇게 인체의 모든 단백질이 서로 상호작용하는 전체 네트워크를 '인간 인터랙톰(human interactome)'이라고 부른다. 인간 인터랙톰은 사람의 모든 단백질들이 서로 어떻게 연결되어 있는지를 나타낸 기본 네트워크(지도)인 셈이다. 이와 관련 엑스포좀(exposome)은 수정부터 평생 동안 사람이 경험하는 모든 환경적 노출과, 그 노출이 유전자 발현(RNA), 단백질 합성, 대사체, 후성유전학 등에 남긴 생물학적 흔적까지 아우르는 개념이다. 엑스포좀 지도(exposome map)은 화학물질과 인체 유전자·단백질, 생물학적 경로 및 질병 사이의 상호작용을 네트워크 형태로 연결해 질병 발생 메커니즘과 위험성을 분석하는 데이터베이스 또는 분석 지도를 말한다. 화학적 엑스포좀 맵(chemical exposome map)은 엑스포좀 가운데 특히 식품, 물, 공기, 생활용품, 산업 활동 등을 통해 노출되는 모든 화학물질과 그 노출 양상을 뜻한다. 인간 인터랙톰 위에 어떤 화학물질이 어떤 단백질을 공격하는지를 표시한 지도다. 인터랙톰에 화학물질 정보를 덧입힌 것이다. 연구 결과 유해 화학물질은 우리 몸의 단백질을 무작위로 공격하는 것이 아니라, 수많은 생체 기능을 연결하는 핵심 거점인 '허브(hub) 단백질'을 집중적으로 표적으로 삼는 것으로 나타났다. 전체 조사 대상 화학물질의 약 40%가 이러한 허브 단백질을 공격했으며, 세포의 생존과 사멸을 조절하는 단백질(CASP3, BCL2, BAX 등)은 수천 종의 화학물질이 동시에 표적으로 삼는 핵심 단백질로 확인됐다. 연구진은 이 같은 중심 단백질이 손상되면 면역계와 대사조절, 세포 항상성 등이 연쇄적으로 무너지면서 다양한 질병 발생 위험이 높아질 수 있다고 설명했다. ◇생체 네트워크 중심 부분이 타깃인 경우 위험 비엔나대학교 연구팀은 화학물질이 영향을 미치는 단백질 집단(노출 모듈)과 특정 질병을 유발하는 단백질 집단(질병 모듈) 사이의 거리도 분석했다. 노출 모듈은 특정 화학물질이 영향을 미치는 단백질들이 모여 있는 영역이다. 화학물질의 공격을 받는 타깃인 셈이다. 질병 모듈은 인터랙톰 안에서 특정 질병과 관련된 단백질들이 모여 있는 영역을 말한다. 연구팀은 바로 이 두 모듈 사이의 네트워크 거리(network proximity)를 계산했다. 그 결과 두 집단이 생체 네트워크에서 가까울수록 해당 질환이 발생할 가능성이 크게 높아지는 것으로 나타났다. 대표적인 사례가 과거 살충제로 사용됐던 엔드린(Endrin)이다. 연구진은 엔드린이 영향을 주는 단백질들이 전립선암과 결장암 관련 단백질 집단과 매우 가까운 위치에 존재한다는 사실을 확인했다. 실제 엔드린 노출 수준이 높은 일부 지역에서는 이들 암의 발생률 역시 세계 평균보다 높게 나타나 네트워크 분석 결과와 일치했다. 연구진은 화학물질의 독성은 단순한 노출량보다 “생체 네트워크의 얼마나 중심적인 부분을 교란하는가"에 의해 결정된다고 설명했다. 이러한 메커니즘은 PFAS 연구에서도 확인됐다. 중국 농업과학원 연구팀은 PFAS가 내분비계 조절에 관여하는 핵수용체(ERα, TRα 단백질)와 대사 조절 인자인 PPARα, PPARβ 단백질 등에 강하게 결합해 호르몬 신호체계를 교란할 가능성을 확인했다. 전문가들은 일상적인 화학물질 노출이 인체의 생물학적 네트워크를 지속적으로 약화시키고, 일정 수준을 넘거나 유전적 취약성과 결합할 경우 암과 면역 이상, 내분비계 질환 등으로 이어질 수 있다고 보고 있다. ◇생활 속 화학물질 노출 줄이려면 전문가들은 화학물질 노출을 완전히 피하기는 어렵지만 생활습관을 조금만 바꿔도 위험을 상당 부분 줄일 수 있다고 조언한다. 가장 중요한 것은 음식을 배달 용기 그대로 데우거나 오래 보관하지 않는 것이다. 종이나 플라스틱 용기에 담긴 음식은 가능한 한 유리나 스테인리스 용기로 옮겨 담아 조리하거나 섭취하는 것이 PFAS 노출을 줄이는 데 도움이 된다. 새로 구입한 놀이매트나 요가매트는 사용 전 충분히 환기하고 표면을 닦아 잔류 화학물질을 제거하는 것이 좋다. 운동할 때는 긴소매와 긴바지를 착용해 피부 마찰을 줄이고, 운동 후에는 샤워를 하거나 손을 깨끗이 씻어 피부와 손에 남은 화학물질을 제거하는 것이 바람직하다. 영유아의 경우 놀이 후 손 씻기를 생활화하는 것이 중요하다. 제품을 구입할 때는 가격보다 안전 인증 여부와 품질 관리 수준을 확인하는 것도 필요하다. 일부 연구에서는 안전관리 체계가 상대적으로 미흡한 제품에서 유해 화학물질이 더 많이 검출되는 경향도 확인됐다. 전문가들은 “화학물질 노출은 이제 특정 산업현장의 문제가 아니라 일상생활 속 환경보건 문제"라며 “소비자의 생활습관 개선과 함께 제품 안전기준 강화, 제조 단계의 화학물질 관리가 병행돼야 건강 위험을 줄일 수 있다"고 강조했다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

최근 정부가 호남권 반도체 클러스터 조성을 추진하자 일각에서는 물 부족 문제를 들어 강하게 비판했다. 이에 이재명 대통령과 김성환 기후에너지환경부 장관은 “하루 100만 톤 이상의 용수를 안정적으로 공급할 수 있다"고 반박하면서 주목을 받았다. 지난달 30일 기후부에서 반도체 관련 공장에 필요한 하루 65만톤의 물을 어떻게 공급할 것인지 구체적인 자료를 제시하면서 물 부족에 대한 우려는 잦아들었다. 하지만 정작 더 큰 문제는 따로 있다는 지적이 나온다. 정부가 내놓는 수자원 통계와 물 수급 전망이 불과 몇 년 사이 크게 달라지면서 국가 물관리의 기초 데이터 자체에 대한 신뢰가 흔들리고 있기 때문이다. 전문가들은 이러한 수치 변화의 배경으로 농업용수 등 실제 물 사용량조차 정확히 계측하지 못하는 국가 수자원 통계 체계를 지목한다. 한국건설기술연구원 수자원하천연구본부의 김원 선임연구위원은 “우리나라는 강수량에 따른 전체 수자원 총량은 비교적 잘 파악하고 있지만, 실제 얼마나 물을 사용하고 있는지는 정확히 알지 못한다"고 지적한다. ◇불과 몇 년 사이 '2700톤'에서 '36만8000톤 부족'으로 정부의 물 수요-공급 전망은 시기마다 큰 폭으로 달라졌다. 지난 2016년에 수립된 국토교통부 수자원장기종합계획(2001~2020)의 3차 수정계획에서는 과거 최대 가뭄 상황을 적용하더라도 영산강·섬진강 권역의 생활·공업용수 부족량은 연간 약 100만 톤 수준에 불과하다고 분석했다. 365일로 나누면 하루 2700톤 수준이다. 특히 영산강 권역은 물 부족이 발생하지 않는 것으로 전망했다. 2022년 12월 한국수자원학회가 영산강·섬진강 유역관리위원회에 제출한 연구보고서에서는 같은 권역의 물 부족량이 과거 최대가뭄 기준으로 하루 1만2822톤, 연간으로는 400만톤 안팎에 이를 것으로 제시됐다. 6년 사이에 부족량이 4배로 늘어난 것이다. 여기서 끝나지 않았다. 불과 4개월 뒤인 2023년 4월 환경부와 국가물관리위원회는 영산강과 섬진강의 장래 물 부족량이 과거 최대 가뭄 기준으로 하루 36만8000톤에 이를 것이라는 전망을 발표했다. 국가물관리위원회는 이를 근거로 하루 61만톤 규모의 신규 용수 확보 대책을 발표했다. 같은 영산강·섬진강 권역을 대상으로 과거 최대 가뭄을 기준으로 산정했음에도 물 부족 규모는 불과 4개월 만에 30배 가까이 늘어났다. 정부는 이러한 차이가 발생한 이유를 구체적으로 설명하지 않고 있다. ◇이번에는 “하루 100만 톤 공급 가능" 2026년 6월 정부는 다시 새로운 숫자를 내놓았다. 영산강, 섬진강 유역의 수자원이 하루 100만톤 이상의 여유가 있어서 호남권 반도체 클러스터에 필요한 용수를 공급할 수 있다는 것이다. 기후부는 동복댐·주암댐·장흥댐 등의 공급 여유분 20만톤, 동복댐의 댐 증고로 추가로 확보할 수 있는 25만톤, 농업용수와 발전용수 전환 31만톤, 하수처리수 재이용 30만톤 등을 합친 것이라고 설명하고 있다. 이를 모두 합하면 하루 100만톤을 웃도는 공급 여력이 산출된다. 이번에 제시한 공급 여력이 2023년 당시에도 활용 가능한 물량이었는지, 아니면 이후 새롭게 확보된(혹은 파악된) 물량인지 정부의 설명이 필요하다. 2023년 당시 환경부는 과거 최대 가뭄을 지나서 향후 기후변화까지 고려했을 때 수자원이 하루 57만톤이 부족해진다고 주장했다. 그래서 61만톤을 추가 개발하는 대책을 세웠다. 이번에 발표한 자료로는 공급 여유분 20만톤과 농업용수와 발전용수 전환 31만톤만 더해도 51만톤을 곧바로 확보할 수 있는 양이다. 동복댐 증고와 하수 재이용 등은 신규 사업인 만큼 제외하더라도 그렇다. 일각에서는 물 절약이나 수요 관리까지 함께 고려한다면 2023년에 61만톤 규모의 추가 개발 계획을 수립할 필요가 있었는지 설명이 필요하다는 지적도 나온다. ◇“얼마나 공급 가능한지" 정부도 답하지 못했다 실제 2023년 당시 가뭄 대책의 타당성을 취재하는 과정에서도 이러한 한계는 확인됐다. 당시 환경부와 한국수자원공사에 영산강·섬진강 권역의 총 공급 가능 용수량, 실제 공급량, 여유량 등을 문의했지만 어느 기관도 명확한 수치를 제시하지 못했다. 서로 담당 기관을 지목하며 답변을 미루는 경우도 있었다. 가뭄 대책을 최종 심의한 국가물관리위원회 역시 환경부가 제출한 수치를 중심으로 심의·의결했으며, 세부 산정 과정에 대한 공개 검증은 이뤄지지 않은 것으로 파악되고 있다. 결국 국가 물관리 정책의 출발점이 되는 기본 데이터에 대해서조차 정부 내부에서 충분한 검증과 공유가 이뤄지지 않았다는 비판을 피하기 어렵다. ◇“농업용수부터 제대로 모른다" 전문가들은 문제의 근본 원인을 농업용수 통계의 부실에서 찾는다. 김원 박사는 “전체 물 사용량의 약 3분의 2를 차지하는 농업용수는 계량 체계가 충분히 갖춰져 있지 않다"고 말한다. 현재 상당수 농업용수는 양수장 가동시간이나 전력 사용량 등을 이용해 사용량을 추정하는 방식이 활용되고 있어 실제 사용량과 차이가 발생할 가능성이 있다는 것이다. 일부 지역에서는 허가된 취수량 대비 실제 사용량이 30~40% 수준에 그치는 사례도 있는 것으로 알려져 있다. 2023년 4월 국회에서 열린 '영산강·섬진강 유역 중·장기 가뭄대책 정책 토론회'에서 농림축산식품부 관계자는 “2030년 기준으로 영산강·섬진강 유역 농업용수 수요는 연간 19억4000만톤이고, 공급량은 17억8100만톤이어서 1억5900만톤이 부족하다"고 밝히기도 했다. 결국 물이 부족한 것인지, 남는 것인지조차 정확하게 판단하기 어려운 상황에서 수자원 수급 전망이 작성되고 있다는 것이 전문가들의 지적이다. ◇필요한 것은 신뢰할 수 있는 통계 반도체 클러스터의 용수 공급 여부는 앞으로도 추가적인 취수원 확보와 재이용 확대 등을 통해 충분히 해결할 수 있을 가능성이 있다. 그러나 그보다 중요한 것은 국가 수자원 통계의 신뢰성이다. 정부 발표가 몇 년 사이 크게 달라지고, 그 산정 근거를 명확하게 설명하지 못한다면 산업계는 물론 국민도 정부의 물관리 정책을 신뢰하기 어렵다. 수자원 정책은 댐 건설 여부나 산업 입지 결정, 기후변화 적응 전략까지 좌우하는 국가 기반 정책이다. 그 출발점은 정확한 계측과 투명한 데이터여야 한다. 댐을 더 지을지, 재이용수를 늘릴지, 산업단지를 조성할지는 모두 그 다음 문제다. 국가 물 정책의 출발점은 새로운 시설이 아니라 신뢰할 수 있는 데이터다. 반도체 클러스터를 둘러싼 논란이 던지는 진짜 질문은 “호남에 물이 충분한가"가 아니다. 정부는 우리나라의 물이 얼마나 있고, 얼마나 사용되고 있으며, 얼마나 더 공급할 수 있는지를 과학적으로 설명할 수 있는가라는 점이다. 이 질문에 명확히 답하지 못한다면, 댐 건설을 포함한 어떤 수자원 정책도 국민적 신뢰를 얻기 어려울 것이다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr