연구성과

환경 권세윤 교수팀, 서해안 수은, 바다에 직접 유입된 산업폐수가 ‘원인’

2022-03-07 226

[권세윤 교수팀, 수은 안정동위원소 활용해 서해안 퇴적물 내 수은 배출원 밝혀]

2021년 개봉된 영국 영화 ‘미나마타’는 한 미국 사진작가가 일본의 미나마타라는 마을 사람들이 한 기업이 하천에 버린 산업폐수로 인해 병을 앓게 됐다는 사실을 폭로한 실화를 그려냈다. 이 영화에서 등장하는 미나마타병은 수은중독으로 발생하는 여러 신경계통의 병으로 대표적인 공해병으로도 잘 알려져 있다. 그러나, 실제 수은 이동 경로는 구체적인 유입 경로나 배출원을 찾기 어려운 것이 사실이다. 특히 지금까지 바다에서 발견되는 수은은 미나마타병처럼 하천과 강에서 유입된 수은 때문이라는 의견이 지배적이었다.

환경공학부 권세윤 교수·박사과정 정새봄 씨 연구팀은 수은 안정동위원소*1를 활용해 서해안 퇴적물 내 수은의 배출원과 그 기여도를 분석, ‘종합환경과학지(Science of the Total Environment)’에 발표했다.

연구팀은 대기를 통해 쌓인 수은, 산업 활동으로부터 폐수 형태로 바다로 배출된 수은, 하천을 통해 유입된 수은 등의 안정동위원소 대표값(endmember)을 삼원 혼합 모델(ternary mixing model)에 적용해 오염원별 기여도를 계산했다. 그 결과, 서해안 퇴적물은 산업 활동에서 폐수 형태로 직접 바다로 배출되는 인위적 수은 오염원의 영향을 가장 크게 받는 것으로 조사됐다.

현재 국내에서는 해안 수산물·퇴적물의 수은량을 확인하고, 대기 침적이나 하천수 유입 등 수은의 유입 경로를 파악하기 위한 사업을 진행하고 있다. 그러나 이러한 수은 농도 기반의 데이터베이스로는 유입 경로나 오염 원인을 정확히 파악할 수 없었다. 서해안의 경우 해안을 따라 여러 산업이 퍼져 있으며, 세계 수은 배출국 1위인 중국과 황해를 공유하고 있어 더욱 정확한 분석법이 필요했다.

반면 흔히 고춧가루의 원산지 확인, 진짜 벌꿀 구별 등에서 활용되는 안정동위원소 구분법은 이미 시화호와 울산 연안의 오염원 추적 연구에서 활용되며 많은 주목을 모은 바 있다. 같은 원소와 물질이라도 그 기원에 따라 중성자 숫자가 다르기 때문에 이를 통해 원산지나 오염원을 찾아낼 수 있는 것이다.

특히 이 연구 결과는 하천을 통한 수은 유입을 주요 수은 오염원으로 지목했던, 농도 기반의 연구와는 대조적인 결과를 얻었다는 점에서 주목을 받고 있다.

연구를 주도한 권세윤 교수는 “국내 퇴적물과 어류의 수은 안정동위원소비는 동중국해 근해 지역의 연구 결과와 함께 동아시아 지역에 적합한 수은 규제와 정책 방향을 정립하는 데 중요한 가이드라인을 제시할 것”이라고 말했다.


그는 또, “이 연구는 해양으로 직접 유입되는 산업 수은 규제의 중요성을 다시 한 번 일깨워줬을 뿐 아니라, 이 결과를 통해 해양환경 개선과 안전한 수산물 섭취를 위한 직접적 효과도 기대할 수 있다”고 덧붙였다.

한편, 이 연구성과는 한국연구재단의 지원을 받아 이뤄졌다.


1. 안정동위원소
스스로 방사성 붕괴(放射性崩壞)를 하지 않는 동위원소, 즉 방사성을 띄지 않은 동위원소를 의한다.