1. 서 론
과불화화합물 (per- and polyfluoroalkyl substances, PFAS)은 탄화수소 사슬의 수소원자가 불소원자로 치환된 화합물로서 탄소-불소의 강한 공유결합(130 kcal/mol) [1]으로 매우 안정하기 때문에 환경 중에서 쉽게 분해되지 않는 특성이 있다. 또한 구조적으로 소수성기와 친수성기를 동시에 가지고 있어 계면활성제로도 사용이 되는 합성 화학물질이다. PFAS는 낮은 대기-물 분배계수 때문에 대기 중으로 적게 휘발되고 주로 수계로 유입되어, 입자성 물질에 흡착되거나 유기물에 흡수되지 않는다면 수중에 잔류하게 된다[2,3]. 사슬 길이에 따라 물리·화학적 특성이 다르며 일반적으로 탄소 개수가 8개 이상을 장쇄 PFAS, 8개 미만을 단쇄 PFAS로 분류한다. 장쇄 PFAS는 물에 대한 용해도가 낮아서 식물의 흡수율은 낮지만, 생물농축성과 토양 및 퇴적물에 대한 흡착률이 높아 수생태계에 미치는 독성은 단쇄 PFAS 보다 높은 것으로 알려져 있다[4]. PFOS(perfluorooctane sulfonic acid)의 경우, 북미에서 2002년부터 생산을 금지했지만 대기에서의 농도는 여전히 줄어들고 있지 않다는 연구결과가 있는 것처럼 일단 생산되어 사용된 PFOS는 장시간 수생태계에서 분해되지 않고 축적되고 있다[5]. PFBA (perfluorobutanoic acid), PFBS (perfluorobutane sulfonic acid)와 같은 단쇄 PFAS는 물에 대한 수용성이 높아 식물이 잘 흡수하며 생물농축성과 토양 및 퇴적물에 대한 흡착률은 상대적으로 낮다[4]. PFAS는 물리화학적 안정성과 계면활성의 특성으로 1950년대부터 표면처리제, 소화제용품, 반도체 세척용제, 보온재 및 의류 등 다양한 산업 분야에서 사용되고 있는 반면에 환경에서의 잔류성, 독성 및 생물농축성 등 많은 문제점이 보고되고 있다[2-5]. 특히, PFOS는 25°C에서 반감기가 41년으로 추정되는 안정된 물질로[6] 생식 및 면역계 등에 영향을 주는 것으로 보고되고 있다.
PFOS 및 관련 화학물질은 2009년 스톡홀름협약 제4차 당사국총회에서 Annex B 잔류성유기오염물질로 분류되었고, PFOA 및 그 염류 및 관련 화학물질 175종은 2019년 Annex A로 지정되었다[7]. 우리나라에서는 2018년 환경부 수질감시항목으로 지정하여 PFOA와 PFOS 개별과 합계 70 ng/L, PFHxS는 480 ng/L로 관리하고 있다[8]. 일본에서는 먹는물에서 PFOA와 PFOS 개별과 합계 50 ng/L로 관리하고 있으며[9], 미국은 현재 PFOA와 PFOS 개별과 합계 70 ng/L로 우리나라와 동일한 기준을 설정하여 관리하고 있으나 2023년 3월 강화된 새로운 기준을 Table 1과 같이 제안한 바 있다[10]. 유럽은 먹는물에서 PFAS 20 항목 총합농도를 500 ng/L로 기준을 설정하여 관리하고 있지만 2024년 1월 이후부터 100 ng/L로 보다 강화된 기준을 제시하였다[11]. 이처럼 미국과 유럽국가들은 PFAS에 대한 규제를 한층 강화하고 있다.
미국환경보호청(EPA)은 PFAS 6종을 UCMR 3(The third unregulated contaminant monitoring rule)에 포함시켜 2013년~2015년 실태조사를 하였다. 그 결과 공공수도시설 4,920지점에서 PFOS가 보고농도 40 ng/L 이상으로 검출된 곳은 95개소였으며 기준농도 70 ng/L 이상으로 검출된 곳은 46개소였다. PFOA는 보고농도 20 ng/L 이상으로 검출된 곳은 117개소, 기준농도 70 ng/L 이상으로 검출된 곳은 13개소로 나타났다[12]. 미국 North Carolina에서 조사한 PFAS 연구결과를 보면 PFOA과 PFOS 총합농도가 먹는물에서 최대 151 ng/L, 지하수에서 최대 985 ~ 312,000 ng/L로 검출되었다[2]. 독일의 경우, 2021년~2022년 수돗물 89개소에서 유럽 규제 PFAS 20항목을 조사한 결과, 모든 조사지점에서 PFAS 20항목의 총합농도가 기준인 100 ng/L 미만으로 나타났지만 쾰른이나 베를린과 같은 대도시에서 PFAS 20항목의 총합농도가 최대 66.7~80.2 ng/L로 비교적 높게 검출되었으며 검출빈도는 PFOS(52%), PFBS(52%), PFHxA(44%), PFPA(43%), PFHxS(35%) 순이었다[13]. 체코의 경우, 2021년 수돗물 14개소에서 PFAS 28항목을 조사한 결과, 총합농도는 불 검출~23.9 ng/L로 나타났고 시료의 80% 이상에서 PFHxA, PFOA 및 PFBS가 검출되었다[14]. 중국은 지하수에서는 PFOA와 PFOS가 각각 최대 475 ng/L, 844 ng/L로 검출되었고 지표수에서는 PFOA와 PFOS가 각각 최대 320,000 ng/L, 4,330 ng/L로 검출되었다[15]. 미국, 유럽, 중국에서 수돗물, 지하수 및 지표수에서 빈번하게 검출되고 있는 것을 확인할 수 있었다[16,17].
국내의 경우 2012년~2016년까지 환경부 주관으로 전국 70여개 정수장을 대상으로 PFAS 8종(PFOS, PFOA, PFHxS, PFPeA, PFHxA, PFHpA, PFNA, PFDA)에 대해 실태조사를 하였다. 검출된 PFAS 총합농도를 비교하면 울산시, 경상남도, 부산시, 대구시 등 산업단지가 있거나 대도시의 경우 상대적으로 높게 나타났다. 전국 70여 개 정수장의 PFOA의 검출률과 평균농도는 각각 61.6%와 5 ng/L로 나타났고 PFOS의 검출률과 평균농도는 각각 31.6%와 3 ng/L로 나타났다[18]. 국내 하천에 관한 PFAS 실태조사는 한강, 낙동강, 영산강을 대상으로 한 연구 사례가 있었으며, 2007년 4월 한강 16지점 조사결과, PFOA는 불검출~37 ng/L로 검출되었고, 평균농도는 16 ng/L로 나타났다. PFOS는 불검출~67 ng/L로 검출되었고 주로 한강 하류부분에서 검출되었다[19]. 낙동강수계 29지점을 대상으로 2009년 PFAS 11종을 조사한 결과, PFOA의 평균 검출농도는 2월과 8월에 각각 65.8 ng/L, 41.4 ng/L이었고 PFOS의 평균 검출농도는 2월과 8월에 각각 59.8 ng/L, 32.9 ng/L로 나타났다[20]. 영산강수계 18지점에서 2013년 PFAS 10종을 조사한 결과, PFOS가 20.8~92 ng/L, PFOA가 MDL~28.4 ng/L, PFNA가 MDL~42.2 ng/L, PFHxS가 MDL~11.47 ng/L로 나타났다[21]. 국내 연구결과에 의해 수돗물과 하천에서 PFAS가 광범위하게 검출되고 있는 것을 알 수 있었다. 그러나 대부분의 모니터링이 PFAS 규제가 시작된 2018년 이전의 연구결과로 규제 이후에 건강 영향을 파악하기 위해서 PFAS 실태조사가 필요하다. 식약처는 과불화화합물 통합 위해성 평가(2015년) 이후 PFOA 및 PFOS의 위험성에 대한 새로운 정보를 기반으로 인체노출안전기준을 변경하였다. 2022년 새롭게 평가된 PFOA와 PFOS 인체노출안전기준은 각각 2.9 ng/kg·bw/day, 6 ng/kg·bw/day이다[22]. 그러나 PFOA와 PFOS 이외에 다른 PFAS에 대해서는 위해도 평가가 이루어지지 않았기 때문에 PFOA와 PFOS 이외 검출되는 PFAS 항목에 대한 위해도 평가가 필요하다.
본 연구에서는 PFAS 전구체와 대체제를 포함하여 국내·외 사용률이 높은 24종의 PFAS에 대해 남한강수계에서 실태조사를 수행했으며, 특히 전자산업단지 폐수처리시설 인근 지천에서의 PFAS 분포를 조사하고 그 결과를 바탕으로 인체 위해 여부를 평가하고자 하였다.
2. 재료 및 방법
2.1. 조사대상 물질
본 연구에서는 PFCA 14종(PFBA, PFPeA, PFHxA, PFHpA, PFOA, PFNA, PFDA, PFUnDA, PFDoDA, PFTrDA, PFTeDA, PFMPA, PFMBA, NFDHA), PFSA 6종(PFBS, PFEESA, PFPeS, PFHxS, PFHpS, PFOS), PFAS 전구체 2종(N-MeFOSAA, N-EtFOSAA)과 대체제 2종(GenX, ADONA) 총 24종을 조사 대상 물질로 선정하였고 Table 2에 나타냈다. 표준물질은 LGC(UK) PFASi Mix(100 µg/mL)를 메탄올로 희석하여 사용했다.
2.2. 시료 채취 및 기간
북한강과 남한강은 경기도 양평군 두물머리에서 하나의 물줄기로 합쳐져서 팔당댐까지 유하되며 팔당댐부터 한강의 잠실수중보까지의 구간은 서울시 수돗물의 원료로 사용된다. 원수에서 PFAS 관리를 위해서는 한강 상류지점에서의 조사가 필요하므로 대규모 반도체 산업단지가 위치한 남한강수계에 대해 조사를 실시하였다. 조사 지점은 전자산업단지 폐수처리시설이 위치해 있는 인근 죽당천(S1, S2, S3), 죽당천이 합류되어 흐르는 복하천 하류지점(S5), 복하천이 합류되어 흐르는 남한강 하류지점(S7), 이천시 공공하수처리장 방류수가 유입되는 복하천 상류 지점(S4), 남한강 상류지점(S6)이다. 시료 채취는 총 4회(2023년 3월, 6월, 9월, 12월)에 걸쳐 이루어졌으며 채취 지점은 Fig. 1과 Table 3에 나타내었다.
2.3. 분석방법
PFAS 24종 분석장비로 LC-MS/MS를 사용하였고 시료 전처리는분석장비내에장착되어 있는 on-line SPE system을 사용했다. 농축 및 추출에는 SPHERI-5 RP18(2.1 mm × 30 mm, 5 µm, PerkinElmer, Canada) 컬럼을 사용했으며, 분석에는 Brownlee SPP C18(2.1 mm × 100 mm, 2.7 µm, PerkinElmer, Canada) 컬럼을 사용했다. 컬럼 온도는 40°C로 유지했고 이동상은 5 mM 아세트산암모늄 용액과 메탄올을 사용하여 0.3 mL/min의 속도로 주입했다. 24종의 PFAS 모두 선구이온(precursor ion)이 [M-H]- 형태이고 각각 최적의 충돌에너지로 생성이온(production)을 확인하여 정량했다. 검정곡선은 2~500 ng/L 농도 범위에서 상관계수 0.99이상의 직선성을 나타냈다. PFAS 24종의 선구이온, 생성이온, 충돌에너지와 QA/QC 결과를 Table 4에 나타냈다. 검출한계는 탈이온수를 이용하여 4 ng/L 표준물질 10개를 조제하여 분석한 후 표준편차에 t값을 곱하여 산출했고, 정량한계는 표준편차에 10을 곱하여산출했다. 본연구의검출한계범위는 0.50~2.30 ng/L, 정량한계범위는 1.76~8.17 ng/L로나타났다. 정확도(accuracy)와 정밀도(precision)는 각각 70.5~107.2%, 5.0~21.1%로 나타났다.
2.4. 위해도 평가
본 연구의 대상물질인 PFAS의 위해도 평가는 비발암성 위해도 지수(hazard quotient, HQ)로 확인했다[23]. 비발암성 물질은 위해도 산정시 독성참고치(reference dose, RfD)를 사용한다. RfD는 식품 및 환경 매체 등을 통하여 화학물질이 인체에 유입되었을 경우, 유해한 영향이 나타나지 않는다고 판단되는 노출량을 의미한다. 본 연구에서는 남한강수계에서 검출된 주요 PFAS 중에서 RfD값이 제시되어 있는 PFBA(0.001 mg/kg·d) [24], PFBS(0.0003 mg/kg·d) [24], PFHxA(0.0005 mg/kg·d) [24] 및 GenX (0.000003 mg/kg·d) [24]에 대해 위해도를 산정했다. 본 연구는 하천수를 직접 음용하였을 경우를 가정하여 위해도 평가를 진행하였다. 물론 하천수를 직접 음용수로 섭취하진 않기 때문에 실제 노출량은 본 연구결과보다 적을 것으로 예상된다. 평생일일평균노출량(Lifetime average daily dose, LADD) 산출식과 노출계수는 국립환경과학원 고시를 참고했다[23]. 오염물질의 농도는 남한강 수계에서 과불화화합물 검출값의 평균을 적용했다. 고시의 노출계수를 참조하여 일일 물 섭취량 1.2 L를 적용하였고, 평균수명 및 평균체중은 각각 70년과 64.2 kg을 적용했다. 본 연구는 인체노출량을 극대화하여 계산하기 위해 100% 흡수된다고 가정하였고 노출기간은 본 연구 기간 동안 조사된 결과값이 평균수명과 같게 지속적으로 노출되었을 경우로 가정하여 산정하였다.
3. 결과 및 고찰
3.1. 남한강수계에서 PFAS 분포
3.1.1. 남한강수계에서 PFAS 검출 특성
남한강수계의 PFAS 농도에 가장 크게 영향을 줄 것으로 예상되는 지점(S1)을 중심으로 그 지역 인근 지천 및 지천이 유입되는 남한강까지 총 4회(3월, 6월, 9월, 12월)에 걸쳐 실태조사를 하였다. S1은 대규모 전자산업단지 폐수처리장 방류수가 유입되는 죽당천이며 약 4 km 떨어진 S3(고백교)지점까지 이어진다. 또한 죽당천은 Fig. 1에서 보듯이 복하천(S5)에 합류되어 흘러서 한강 상수원인 남한강(S7)으로 유입된다. 7개 시료 채취 지점별 PFAS의 항목별 평균농도(3월, 6월, 9월, 12월의 평균)를 Table 5에 나타냈다. PFAS 24종 중 검출된 항목은 10종(PFBA, PFPeA, PFHxA, PFHpA, PFOA, PFMPA, PFMBA, PFBS, PFOS, GenX)이고, 불검출 항목은 14종(PFNA, PFDA, PFUnDA, PFDoDA, PFTrDA, PFTeDA, NFDHA, PFEESA, PFPeS, PFHxS, PFHpS, N-MeFOSAA, N-EtFOSAA, ADONA)이었다. 검출농도는 PFBA, PFBS, PFPeA, PFMPA, PFHxA, PFMBA, PFHpA, GenX, PFOA, PFOS 순으로 나타났고 검출 항목별 분율은 Fig. 2에 나타냈다. S1지점에서 PFBA가 평균 281.5 ng/L로 가장 높게 검출되었으며 그 다음으로 PFBS (평균 254.0 ng/L), PFPeA (평균 226.8 ng/L) 순으로 단쇄 PFAS가 높게 검출되었고 PFCA(구성 비율 70%)가 PFSA(구성 비율 30%)보다 빈번하게 검출되었다.
단쇄 PFAS가 산업폐수 시료에서 우세하게 검출되는 경향은 국내 연구결과에서도 확인되었다. 포항시 철강 및 전자산업단지가 위치한 형산강 하류 지점에서 19종 PFAS 중 PFBS의 검출농도 및 검출률은 각각 10.67~22.13 ng/L, 29%로 나타났다[25]. 또 다른 연구에서는 경상북도 산업단지 방류수에서 28종의 PFAS 중 14종이 검출되었는데 PFBA와 PFPeA가 각각 평균농도 1,377 ng/L, 633.6 ng/L로 단쇄 PFAS가 우세하게 검출되는 경향을 확인할 수 있었다[26]. 베트남 전자폐기물 처리 현장에서 보고된 PFAS 결과를 보면 구조별로는 PFCA(검출률 98%)가 PFSA(검출률 28%)보다 더 빈번하게 검출되었다. 주요 검출 항목을 살펴보면 PFBA가 2.2~16 ng/L, PFNA가 1.2~100 ng/L, PFOA가 3.3~35 ng/L이었으며 PFOS는 평균 17 ng/L로 나타났다[27]. PFCA 검출이 높은 경향은 산업폐수 시료 뿐만 아니라 지표수에서도 보인다. 미국 펜실베니아 지표수에서 PFAS 분석결과를 보면 PFCA(검출률 75%)가 PFSA(검출률 56%)보다 빈번하게 검출되었고 분자량이 작고 높은 용해도의 특성을 갖는 PFAS일수록 더 많이 검출되었다. 조사된 33종 PFAS 총합농도는 3.8~102 ng/L이었으며 주요 검출 항목은 PFOA(검출률 70%), PFHxA (검출률 60%), PFOS(검출률 47%), PFBS(검출률 45%), PFPeA(검출률 42%)로 나타났다[28]. 본 연구결과와 유사하게 PFCA의 검출률이 PFSA보다 높았고 단쇄 PFAS인 PFBS 검출률이 높았다. 이러한 경향은 2002년부터 3M이 PFOS 제품을 대체하는 PFBS 제품을 생산하기 시작하면서 사용량이 증가했기 때문으로 사료되며[28-30], 국·내외적으로 PFOA와 PFOS의 규제가 강화됨에 따라 상대적으로 독성이 낮은 단쇄 PFAS를 사용하려는 경향이 반영된 것으로 판단된다.
3.1.2. 채수 지점별 PFAS 검출 특성
죽당천 유량의 90% 이상이 죽당천 상류에 위치한 전자산업단지 폐수처리시설 방류수임을 고려할 때[30] 방류수가 죽당천 오염의 주요 원인이 되고 있음을 알 수 있다.죽당천(S1, S2, S3)은 본래 유량이 적었는데 전자산업단지가 조성되면서 반도체 폐수처리시설의 방류량에 의해 유량이 많아졌다. 반도체 제조 공정 중 식각제와 세정제로 투입된 불소가 PFAS형태로 배출되거나, 식각공정에서 발생하는 열 제거를 위한 냉매로 PFAS가 직접 사용된 후 배출되기도 한다[31]. 이처럼 반도체 공정에서 사용된 다량의 PFAS는 활성탄 및 전기분해 처리 공정을 통해 대부분 제거되지만[32] 미처 제거되지 않은 PFAS는 방류수에서 검출이 된다. 복하천에 유입되기 전인 S3(고백교)지점까지 지천 등의 유입이 없이 폐수처리시설 방류수가 유량의 대부분을 차지하면서 복하천(S5)으로 유입된다. 죽당천이 유입되기 전인 복하천 상류에는 42,000톤/일의 이천공공하수처리시설이 위치해있어[30] S4지점은 하수처리시설 방류수의 영향을 받고, S5지점은 하수처리시설과 전자산업단지 폐수처리시설 방류수 2곳 모두의 영향을 받는다. 이처럼 죽당천은 복하천으로 유입되고, 복하천은 남한강에 유입되어 서울시 취수원인 한강으로 흐른다. 죽당천은 최종적으로 서울시 취수에까지 영향을 미칠 수 있기 때문에 한강에 유입되는 죽당천 및 복하천의 지점별 PFAS 조사는 매우 중요하다.
지점별 PFAS 총합농도를 Fig. 3의 막대그래프로 나타내었고 검출 최고값과 최저값을 평균값 위아래로 표시했다. S1지점에서 PFAS 총합농도의 최고 및 최저값은 6월과 9월로 각각 1,021 ng/L, 691 ng/L로 나타났다. S1지점에서 PFAS농도에 영향을 미치는 것은 전자산업단지 폐 수처리시설 방류수의 특성으로 채수 시기별 차이는 아니라고 판단된다. S1지점의 PFAS 24종 총합농도(691~1,021 ng/L)는 국내 산업폐수 방류수 시료에서 검출된 범위 128.4~13,810 ng/L [26]와 미국 미시건 산업폐수 방류수(10 지점) PFAS 평균 총합농도 79~1,114 ng/L와 비교하면 유사한 수준이고[33],이탈리아 북부 4개 도시 폐수처리장 방류수에서 25종 PFAS 총합농도 13.4~107 µg/L와 비교하면 낮은 수준이었다[34]. S1, S2 및 S3의 평균 PFAS 총합농도는 각각 882 ng/L, 802 ng/L 및 614 ng/L였으며, S2지점의 농도는 S1 대비 평균 9% 감소했고 약 4 km 떨어진 S3지점의 농도는 S1 대비 평균 30% 감소하여 S1으로부터 떨어진 거리에 비례하여 PFAS 농도가 낮아짐을 확인할 수 있었다. 복하천 상류지점(S4)에서도 평균 52 ng/L로 검출되었는데 이것은 복하천 상류에 위치한 이천하수처리장 방류수의 영향을 받은 것으로 사료되며 주거단지 및 생활 용품 등에서 PFAS 제품 사용이 원인으로 판단된다. 죽당천이 합류하여 흐르는 복하천 하류지점(S5)의 PFAS 총합농도는 229 ng/L로 복하천 유량에 의해 상당부분 희석되어 S1 대비 평균 73% 감소하였다. 복하천이 합류하여 흐르는 남한강 하류지점(S7)의 PFAS 총합농도는 11 ng/L로 S1 대비 99% 감소하여 남한강 유량에 의해 PFAS 농도가 상당 부분 희석됨을 확인할 수 있었다.
3.1.3. 채수 시기별 PFAS 검출 특성
채수 시기(3월, 6월, 9월, 12월)에 따른 지점별 PFAS 총합농도를 Fig. 4의 막대그래프로 나타내었다. 앞서 언급했듯이 S1지점 유량의 90%가 전자산업단지 폐수처리시설 방류량이므로[30] PFAS 총합농도의 차이는 계절적 요인보다는 전자산업단지 폐수처리운영에 기인한다. S1지점에서 검출되는 PFAS 농도는 계절적 요인과 관련성이 적지만, S1 지점에서 S3 지점까지의 PFAS 농도 변화는 계절적 요인과 관련될 가능성이 높다. 우리나라는 연간 강수량의 70%가 6월~9월 사이에 집중되어 있기 때문에 강수량이 적은 시기(3월, 12월)보다는 강수량이 많은 시기(6월, 9월)에 농도 변화가 크다[35]. S1지점에서 S3지점까지 PFAS 총합 농도 감소율과 S4 지점의 PFAS 총합농도를 채수 시기의 이천시 월별 강수량[33]과 비교하여 Table 6에 나타내었다. S1지점에서 S3지점까지 PFAS 총합 농도 감소율이 3월과 12월에는 각각 21%, 26%이었고 6월과 9월에는 각각 34%, 42%이었다. PFAS 총합 농도 감소율이 강수량의 영향을 받아서 6월과 9월이 3월과 12월에 비교해서 더 큰 것을 확인하였다. S4 지점은 이천하수처리장 방류수의 영향을 받는 복하천 상류지점으로 3월과 12월에는 PFAS 총합농도가 각각 144 ng/L, 51 ng/L이었고, 6월과 9월에는 각각 11 ng/L, 3 ng/L로 나타났다. S4 지점은 3월과 12월에는 갈수기의 영향을 받았거나 PFAS 제품 사용이 봄과 겨울에 더 많이 소비된 것 등에 의한 하수처리장 영향을 받아 상대적으로 높게 검출된 것으로 판단된다. 국외하수처리 방류수에 관해 계절적 요인과 관련성을 조사한 사례가 있었는데 추운 계절에 PFAS 농도가 약간 높았고 그 이유를 추운 계절에 PFAS 소재로 만든 의류 등이 더 많이 소비되기 때문이라고 제시하고있다[34]. 국내에서는 낙동강 수계에서 2월과 8월 PFAS 11종에 대해 조사한 사례가 있었다. 낙동강 본류에서 가장 높은 검출 농도를 나타낸 고령지점에서 2월과 8월에 각각 259.5 ng/L와 132.6 ng/L가 검출되었고 지류인 진천천 지점에서 2월과 8월에 각각 1168.2 ng/L와 627.8 ng/L가 검출된 것처럼 본 연구결과와 같이 갈수기인 2월 보다는 강수량이 많은 8월에 농도가 더 낮았다[20].
3.2. 위해도 평가
섭취를 통한 PFAS의 비발암성 위해도 지수는 주요하게 검출된 항목 중 RfD가 제시된 PFBA, PFBS, PFHxA, GenX에 대하여 계산하였으며 Table 7에 나타내었다. LADD를 RfD로 나눈 HQ값으로 비발암성 위험값을 산출하였다. 7지점 중 가장 농도가 높은 S1 지점에서 PFBA, PFBS, PFHxA, GenX의 평균 검출값에 대한 HQ값은 각각 0.005, 0.016, 0.001, 0.023이었다. 4종의 PFAS 모두 비발암 만성 독성물질의 독성 위해도지수(HQ)가 WHO 허용위해수준인 1의 1/10을 초과하지 않았다. 따라서 PFBA, PFBS, PFHxA, GenX의 4종에 있어서는 S1지점의 노출수준이 인체에 유해한 수준은 아니라고 판단된다. 그러나 RfD값이 제시되어 있지 않아 미평가된 PFPeA, PFMPA, PFMBA가 빈번하게 검출되고 있고, PFOA와 PFOS도 낮은 농도이지만 검출되고 있어 지속적인 모니터링과 이에 따른 위해성 평가가 필요하다.
4. 결 론
본 연구에서는 남한강수계 PFAS 농도에 영향을 미칠 것으로 예상되는 전자산업단지 폐수처리시설 방류수가 유입되는 인근 지천과 남한강 본류를 중심으로 24종의 PFAS 실태조사를 하였고 검출된 주요 4항목에 대해 위해도 평가를 실시하였다. 그 결과는 다음과 같다.
PFAS 실태조사 결과 10종(PFBA, PFPeA, PFHxA, PFHpA, PFOA, PFMPA, PFMBA, PFBS, PFOS, GenX)이 남한강 본류 및 지천에서 검출되었다. 구성 비율은 PFBA, PFBS 및 PFPeA가 50% 이상으로 높게 나타났고, 가장 높은 검출 농도를 나타낸 지점은 전자산업단지 폐 수처리시설 방류수가 유입되는 S1지점으로 PFAS 총합농도가 최대 1,021 ng/L이었다.
죽당천 수계인 S1, S2 및 S3의 평균 PFAS 총합농도는 각각 882 ng/L, 802 ng/L 및 614 ng/L이었으며 S5지점과 S7지점에서는 각각 52 ng/L와 11 ng/L로 복하천과 남한강 유량에 의해 상당부분 희석됨을 확인할 수 있었다.
계절적 요인을 살펴본 결과 S1지점에서 S3지점까지 PFAS 총합 농도 감소율이 3월과 12월에는 각각 21%, 26%이었고 6월과 9월에는 각각 34%, 42%로 강수량의 영향을 받아 6월과 9월의 농도 변화가 상대적으로 큰 것을 알 수 있었다.
위해도 평가결과, 남한강 수계에서 주요 검출 4종(PFBA, PFBS, PFHxA, GenX)의 HQ값이 WHO 허용 위해수준의 1/10을 초과하지 않았으므로 인체에 유해한 수준은 아니지만, 미평가된 PFPeA, PFMPA, PFMBA의 검출 빈도가 낮지 않기 때문에 지속적인 모니터링과 이에 따른 위해도 평가가 필요하다.
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