토양이나 수계에 노출된 유해물질들은 그 종류와 특성에 따라 자연적으로 존재하는 미생물이나 자외선에 의해 완전히 혹은 부분적으로 분해되거나 토양 내 유기물에 흡착하고 일부는 지하수를 통하여 이동하기도 한다. 오염된 토양의 경우 오염이 일어나기 전과 같은 상태로 회복시키는 것이 가장 이상적이겠으나 그에 소요되는 시간과 막대한 사회, 경제적 비용 그리고 토양이라는 오염매질의 특수성 등을 고려해 볼 때 이는 합리적인 방법이라고 말할 수는 없다. 현재 모든 국가에서는 동물실험을 통하여 얻은 독성값을 바탕으로 설정한 규제수준을 기준으로 오염토양의 복원을 실시하고 있지만, 이는 토양이라는 매질의 특수성을 반영하지 못하며, 오염물질이 모든 경로를 따라 수용체에 100% 노출되고 그 독성 또한 100% 발현된다고 가정한 것이므로 비현실적인 요소를 포함하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 가장 이상적인 토양오염 관리 방안은 토양이라는 환경매질의 특이성을 반영하여 오염물질이 수용체에 미치는 실질적인 위험성, 즉 위해성(risk)을 바탕으로 오염지역을 관리하는 것이다.

연구의 필요성 | 미국, 유럽 등의 선진국에서는 이미 이러한 방향으로 오염토양의 관리 및 복원을 추진하고 있으며 우리나라에서도 오염토양 및 지하수의 복구 및 정화 패러다임이 이러한 방향으로 전환되어가는 추세에 있다. 환경부에서는 위해성에 근거한 복원전략을 오염 토양ㆍ지하수의 합리적 관리를 위한 장기적 정책목표로 설정하여 관련 법규의 정비 및 새로운 입법을 진행 중이며 그 첫 번째 작업으로써 2005년 개정된 ‘토양환경보전법’에 위해성평가를 근거로 하는 복원목표설정에 관한 근거를 마련하였다. 그러나 세계적으로 위해성의 상대적 크기와 중대성을 정량화하기 위한 자료는 부족하며, 있다고 하더라도 각 나라의 환경과 사회적 조건에 따라 매우 다르게 평가될 수 있으므로 그 자료들이 항상 유의미한 것은 아니다. 현장위해성에 근거한 통합형 환경관리체계를 수립하기 위해서는 환경 질의 현황을 파악하기 위한 위해성 평가 기술의 개발과 새로운 환경문제에 대한 기초연구 및 조사체계 등, 장기적인 관점에서의 환경보건관리체계 기반 구축과 이를 적용하기 위한 연구가 필수적이다. 따라서 본 연구는 토양 및 지하수 환경에서 오염물이 실제로 어떻게 거동하는지 파악하고, 이에 따른 노출평가를 기반으로 수용체, 즉 인간과 생태계에 미치는 위해성을 평가 및 예측하는 방안을 개발함으로써 현장 특이성을 고려한 위해성에 근거하여 오염진행지역에 대한 위해성 평가 및 오염원 관리, 오염가능지역에 대한 위해성 예측 및 사전예방, 기존의 오염환경에 대한 평가 및 효율적 복원 등을 아우르는 통합형 환경오염관리체계를 수립하는 기반을 다지고자 한다.

연구내용 | 구체적인 연구내용은 다음 그림과 같다. 1단계 연구 내용은 오염물질의 생분해도 예측/평가, 잔류 오염물질의 생물학적, 화학적 이용성 및 생독성 예측/평가, 오염물질의 거동/이동 예측에 근거한 노출 시나리오 모델 개발 등을 포함하며, 2단계 연구에서는 1단계에서 개발한 시나리오 작성 매뉴얼, 소프트웨어, RBEA 프로토콜을 이용하여, 오염이 새롭게 발생한 지역의 위해성 저감(Risk reduction)을 통한 정화 및 관리기술과 오염유발시설로 인한 오염예상지역의 위해성 예방(Risk prevention)을 통한 취약환경 관리 및 보호기술을 개발하고자 한다.

기대효과 | 본 기술을 활용하면 오염지역의 특수성에 맞는 환경친화적 정화목표(Environmentally Acceptable Endpoint, EAE)를 결정할 수 있으며 따라서 본 기술은 정화에 소요되는 시간, 비용을 최소화하면서 정화목표를 달성하는 적절한 공법(Best Available Technology, BAT)을 선택할 수 있는 오염환경 정화 최적화 기술(Remediation process optimization technology)을 의미한다. 나아가 여러 복원대상 지역의 정화우선순위(Remediation priority) 결정에도 활용될 수 있으며 그 결과 한정된 시간과 비용으로 수용체 보호를 보호하고 환경 질을 향상시키는 효율적인 정화가 가능할 것이다. 아울러, 본 기술개발은 경제발전에 따라 심화되는 국내 환경오염문제를 해결하는 근본적 대책을 마련하는 동시에 여타 경제, 산업정책들을 수립하는 과정에서 환경정책과 상호조화를 도모하여 지속가능한 발전의 토대가 될 것이며 오염의 합리적 정화와 사전예방을 통하여 국민건강증진과 생태계보전 및 고유기능 회복/유지에 기여할 것이다.