화학물질은 현대사회의 경제발전 및 산업화의 원동력으로 그 사용량은 꾸준히 증가하고 있으며 이로 인한 화학사고 발생 또한 증가하고 있다. 최근 발생된 화학사고 대부분이 1km 내에 많은 주민이 거주하고 있어 사고가 발생한 이후 효과적 사후관리를 위하여 주변 주민들에게 어느 수준의 건강 위해가 발생하는지를 예측하는 건강 위해성평가의 수행 및 이를 기초로 한 관리방안 수립이 요구되어지고 있다. 본 연구는 화학사고 기인 유해오염물질의 환경매체 내 소멸까지의 장기 잔류특성을 고려한 노출량 평가 및 건강 위해성평가 방법을 개발하고 개발된 기법의 구동을 통한 결과를 제시함으로써 향후 화학사고 발생 시 사후관리 및 위해소통 활용에 기초자료를 제공하고자 수행된 연구로써 1980년대 이후 국내에서 수행되어진 유해오염물질의 건강 위해성평가 연구결과들을 수집하여 데이터베이스화하고 이의 분석을 통하여 화학사고 기인 유해오염물질의 주변 환경매체 내 소멸까지의 장기 잔류특성을 고려한 지역주민의 장기 노출량 평가 및 건강영향평가 기법을 개발하였다. 개발된 건강영향평가 기법의 구동 및 평가를 위한 시나리오를 작성하기 위하여 최근 5년간 보고된 화학사고 사례를 조사하여 데이터베이스화하였으며, 가장 많이 발생한 화학사고 유형 및 지역을 선정하였고 이후 시나리오는 화학물질안전원의 ‘사고시나리오 선정에 관한 기술지침’에서 제시한 최악의 시나리오와 대안의 시나리오에 따라 작성하였다. 연구대상물질은 “화학물질관리법”의 사고대비 물질 중 폼알데하이드를 선정하였으며 연구대장지역을 기상조건을 고려하여 ‘저노출구역’, ‘고노출구역’2개의 구역으로 나누고 노출군의 연령을 0~9세, 10~18세, 19~65세, 65세 이상의 4개의 그룹으로 구분하여 위해도를 산출하였다. 화학사고 기인 유해오염물질의 주변 환경매체 내 소멸까지의 장기 잔류특성에 따른 장기노출량 평가를 위하여 Lee et al.(2019)에 의해 개발된 다매체 환경동태모델을 이용하여 사고 물질의 시간에 따른 거동 및 잔류 농도를 산출하였다. 산출결과 최악의 시나리오의 경우 유해오염물질의 환경 중 소멸까지 28일이 소요되었으며 대안의 시나리오의 경우 20일이 소요되는 것으로 나타났다. 농도자료 및 작성된 시나리오에 따라 개발된 화학사고 기인 유해오염물질의 주변 환경매체 내 소멸까지의 장기 잔류특성에 따른 장기노출량 평가 및 건강 위해성평가를 수행한 결과 가장 높은 초과발암위해도는 3.1×10-6으로 1.0×10-5을 초과하지 않는 것으로 나타났으며 가장 높은 위해지수는 1.6×10-3으로 1을 초과하지 않는 것으로 나타나 화학사고로 발생한 폼알데하이드의 호흡노출 및 섭취노출로 인한 건강상의 위해가 미비한 것으로 나타났다. 화학사고 기인 유해오염물질 노출에 의한 건강영향의 경우 노출기간 및 강도에 따라 급성 영향, 아급성(아만성)영향, 만성영향 등이 발현될 수 있는 특성을 가지고 있으나 본 연구의 경우 이와 같은 특성을 반영하지 못한 한계를 지니고 있다. 그러나 본 연구는 화학사고 기인 유해오염물질의 장기노출에 의한 건강영향 평가 기법 개발에 대한 최초의 연구로써 본 연구결과가 화학사고 발생에 따른 사후관리 및 주민을 대상으로 한 위해소통에 기초적 자료를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.
In modern society, chemical agents play a role as a driving force in economic development and industrialization. As the quantity consumed continually increases, chemical accidents also increase. Given that most chemical accidents that occurred recently involved a number of residents residing within a 1 km radius from the accident locations, assessment of the level of health risk to surrounding residents is required, together with establishing management plans so that effective follow-up management is performed after an accident. This study aims to assess the exposure dose and present methods for health risk assessment that consider long-term residual characteristics of hazardous pollutants in the environment after a chemical accident until their extinction in the adjacent environment. This study also aims to present the results of the developed method’s performance so that the findings can be utilized as a basis for future follow-up management and risk communication when a chemical accident occurs. To this end, findings of health risk assessment studies conducted in Korea since 1980s regarding harmful pollutants were collected in a database and analyzed. Based on the accumulated data, a long-term exposure and health impact assessment method was developed considering the long-term residual characteristics of hazardous pollutants after a chemical accident until their extinction in the adjacent environment. To produce a scenario for operation and evaluation of the developed health impact assessment method, the data of chemical accidents reported during the past 5 years were collected to build a database, and the type and location of chemical accidents that most frequently occurred were determined. A scenario was then developed based on the worst and alternative scenarios suggested in the Technical Guideline on Accident Scenario Selection by the Institution of Chemical Safety. As a target substance, a formaldehyde was selected among materials requiring preparation for accidents according to the Chemical Control Act. The target regions were classified to “Low-exposure Area” and “High-exposure Area” in consideration of the climate conditions. The exposed people were divided into 4 groups?those aged 0 to 9, 10 to 18, 19 to 65, and 65 or older?and their risks were assessed. To assess the long-term residual characteristics of hazardous pollutants after chemical accidents until their extinction in the adjacent environment, the behaviors and residual concentration of the substances were determined by means of the multi-media environmental behavior model developed by Lee et al. (2019). The result shows that in the worst scenario, it took 28 days until the extinction of hazardous pollutants in the environment, and in the alternative scenario, it took 20 days. Assessments of long-term exposure and health risk were performed on long-term residual characteristics of hazardous pollutants after chemical accidents until the extinction in adjacent environment based on the concentration data and prepared scenario. As a result, we showed that the highest excess cancer risk was 3.1×10-6, which did not exceed 1.0×10-5, and the highest hazard index was 1.6×10-3, which did not exceed 1. Thus, the health hazard of respiratory or intake exposure to a formaldehyde after a chemical accident turned out to be insignificant. Regarding the effect of exposure to hazardous pollutants after a chemical accident on health, there were risks of acute effect, subacute (subchronic) effect, and chronic effect depending on the exposure period and intensity, but this study had limitations in reflecting such characteristics. However, this is the first study regarding the development of a method to assess the health hazard of long-term exposure to hazardous pollutants after a chemical accident, and it is expected that findings of this study can be utilized as a basis for follow-up management of chemical accidents and communication on hazards for local residents.
목 차1. 서론 11.1. 연구배경 및 필요성 11.2. 연구목표 32. 이론적 배경 42.1. 국외 화학사고 관련 법령 및 화학사고 위해성평가 42.2. 국내 화학사고 관련 법령 및 화학사고 위해성평가 93. 연구방법 113.1. 화학사고 상황에서 적용 가능한 만성위해성평가 방법개발 123.2. 화학사고 시나리오에 따른 화학사고 만성위해성평가 수행 144. 연구결과 254.1. 화학사고 상황에서 적용 가능한 만성위해성평가 개발 254.2. 화학사고 시나리오에 따른 화학사고 만성위해성평가 수행 345. 고찰 445.1. 연구방법 및 자료에 대한 고찰 445.2. 연구결과에 대한 고찰 476. 결론 497. 참고문헌 538. Abstract 69