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산업구조가 다양화되면서 화학물질 종류와 사용량도 증가되고 화학물질을 이용한 생산과 폐기 과정에서 환경문제가 발생하기도 하며, 이러한 화학물질 정보에 대한 국민적 관심도 증가하고 있다(김시진･임유라･배현주, 2021). 환경문제를 해결하기 위한 정책 추진은 1세대 직접규제 중심, 2세대 시장매커니즘 기반에 이어 3세대 사전예방적이며 유연한 정보공개정책이 각광받고 있다(유상욱･배현회, 2015).

화학물질 관리를 위하여 국내에서는 화학물질통계조사와 화학물질배출이동량조사 정보가 공개되고 있다. 화학물질통계조사는 화학물질의 제조, 수입, 수출 등의 유통량과 관련한 통계자료로 1998년부터 통계조사가 이루어졌으며 2년마다(2010년 이후) 통계자료가 공표되었다. 화학물질배출이동량조사(Pollutant Release and Transfer Registers, PRTR) 자료는 사업자가 제조나 사용과정에서 환경으로 배출되는 화학물질의 양을 보고하여 국민에게 공개하는 것이다. 우리나라의 화학물질배출이동량조사 제도는 1996년 OECD 가입시 화학물질 배출량조사제도 도입을 약속하고, 유해화학물질 관리법을 개정하여 화학물질의 배출량조사에 필요한 법적 근거를 마련하여 시행되었다(임지영･김현지･김민선･이지호･이상목･이청수, 2018). 화학물질관리법 5조의 화학물질 배출량조사는 화학물질 배출로부터 국민의 건강과 환경을 보호하고 사업장으로 하여금 화학물질 배출의 저감을 유도하기 위하여 화학물질을 취급하는 사업장에 대하여 해당 화학물질을 취급하는 과정에서 배출되는 화학물질 현황 등을 조사한다고 명시하고 있다. PRTR의 궁극적인 목적이 국민의 건강을 지키기 위한 것임에도 불구하고, 현재 PRTR 정보는 유해성에 대한 정보 제공보다는 사업장의 배출이동량 등의 양적 정보에 집중되어 있다. 하지만 정보수요자의 관심은 자신이 살고 있는 지역의 오염수준과 화학물질의 인체 유해성 정도에 대한 정보에 더 큰 관심을 가질 가능성이 크다. 화학물질에 따라 적은 양이여도 인체에 큰 영향을 미칠 수도 있으며 반대로 배출량은 많으나 인체 위해성 정도가 낮을 수도 있다. 사업체의 화학물질 배출량에 따른 인체 영향을 평가하고, 지역별 특정 화학물질에 대한 위해 수준을 파악하기 위하여 미국의 환경보호청(Environmental Protection Agency, EPA)은 화학물질배출량자료(Toxics Release Inventory, TRI)를 이용하여 화학물질에 의한 영향을 추정하기 위한 스크리닝 모델인 Risk-Screening Environmental Indicators(RSEI)를 개발하였다(US EPA, 2019). RSEI는 정량적인 위해성 평가는 아니지만 지역, 물질, 그리고 업종간의 비교가 가능하여 잠재적으로 만성적 건강 위해(chronic health risk)에 가장 큰 영향을 줄 수 있는 물질, 업종, 지역 등을 파악할 수 있고 우선순위를 도출할 수 있는 과학적 근거를 제시할 수 있다(US EPA, 2019).

RSEI의 정보에 대하여 별도의 대쉬보드를 만들어 정보를 공개하고 있으며 개발된 RSEI를 활용하여 다양한 학술적 연구가 진행되었다. RSEI와 사회인구변수(인종, 저소득)와의 관련성을 파악한 연구가 이루어졌으며(Collins, 2011; Ash et al., 2018; Collins et al. 2016), 미국의 TRI 배출량과 RSEI의 추세를 파악하여 환경규제 준수를 평가할 수 있는 정량적 지표로서 기초자료 분석이 이루어졌다(Abel, Stephan, and Kraft, 2007; Zhou and Schoenung, 2009). RSEI 자료는 학술적 연구 이외에도 실제로 지역의 우선순위 관리 지역을 도출하는 정책의 과학적 근거로도 활용되고 있다(California Office of Environmental Health Hazard Assessment, 2021).

국내의 경우 PRTR 정보가 2010년 전면 공개되고 2015년부터 관련 연구가 진행되었는데 연도별, 지역별 추세를 파악하거나 환경정의 측면에서 지역별로 화학물질배출시설 및 배출량과 사회경제변수를 비교한 연구가 주로 이루어졌다. 지역별 추세를 파악한 연구에서는 화학물질 배출량이 지역별 상이한 차이를 보였다(김시진 등, 2021; 유상욱･배현회, 2015). 또한 매체별, 지역별, 화학물질별 기여도를 배출･이동량 자체의 분포와 비교함으로써 유해기반 관리가 필요한 부분을 확인할 수 있는 기초자료를 제시하였다(김시진 등, 2021).

PRTR 자료를 활용한 분포 특성 연구는 환경정의 측면의 지역별 특징을 파악한 연구가 주로 진행되었는데 PRTR자료를 이용하여 배출시설수와 배출량의 커널밀도분석 결과 지역적 패턴 차이가 나타났으며(Yoon, Kang, and Park, 2017), 사회경제적 변수와 화학물질 배출량간의 유의미한 관련성을 보였다(이승훈･반영운･백종인･고정근･심수은, 2018).

이처럼 화학물질 배출량과 유해기반지수와 관련한 연구사례의 경우 추이를 파악하고, 배출량과 유해기반지수의 단순 비교를 통한 기초자료 제시에 중점을 맞춘 연구가 주로 이루어졌으며, 국내에서 화학물질 배출량과 관련한 공간분포 특성은 지역의 환경정의를 파악하기 위한 기초 자료로서 활용되었다. 환경정책 수립에서 한정된 자원과 시간을 효율적으로 배분하기 위해서는 과학적 근거자료로서 인체 영향을 고려한 화학물질의 유해수준을 파악한 지역별 자료가 필요하다. 하지만 현재 배출량과 유해기반지수 차이가 발생하는 지역적 공간분포 특성이나 유해기반지수가 높게 나타나는 지역의 특성을 파악한 연구는 미흡한 실정이다.

본 연구에서는 PRTR 자료를 토대로 화학물질 배출량과 RSEI의 유해기반지수를 산출하고 시공간분포 특성을 파악하고자 하였다. 또한 화학물질 배출량과 유해기반지수가 지속적으로 높았던 지역의 화학물질별, 업종별 특성을 비교하여 유해기반 관리가 필요한 부분을 확인하고 정책적 활용 방안을 제시하고자 한다.

본 연구에서는 PRTR자료를 활용하여 전국 시군구의 화학물질 배출량과 유해기반지수를 산정하였으며, 화학물질배출시설에서 배출되는 화학물질 배출량과 유해기반지수의 공간적 패턴을 파악한 결과, 화학물질 배출량과 유해기반지수의 공간적 패턴이 상이하게 나타나는 것을 확인하였다. 또한 화학물질 배출량과 유해기반지수가 시공간적으로 집중적으로 발생하는 핫스팟 지역을 탐색한 결과, 화학물질 배출량과 유해기반지수의 핫스팟 지역이 다르게 탐색되었고, 배출량과 유해기반지수에 기여하는 화학물질 종류와 업종에서도 차이가 발생하는 것으로 나타났다. 이를 통하여 화학물질 배출량과 유해기반지수의 특성을 고려한 화학물질 관리 방안 마련 필요성을 제시하였다.

또한, RSEI 유해기반지수는 정량적인 지표뿐만 아니라 지역의 환경특성이나 인체 건강영향을 관리하는데 활용될 수 있다. 독성물질의 배출량만을 보고하면 물질의 잠재적 독성 위험이 과소 평가될 가능성이 있으며(Amanda et al., 2022) 화학물질 배출량에 대한 양적인 측면에서의 관리뿐만 아니라 인체 위해성을 고려한 질적인 관리를 위하여 지역 차원에서 RSEI 유해기반지수가 활용될 수 있다.

PRTR 제도의 주요 목적은 국민의 건강과 환경을 보호하기 위한 것으로 배출량에 대한 정보뿐만 아니라 인체 위해성을 고려한 정보의 제공도 필요하다. 현재 국내의 화학물질배출시설의 규제 준수 정도를 파악하는데 사용되는 정량적인 지표는 화학물질 배출량에 대한 것이다. 화학물질 배출량은 건강영향에 대한 직간접적인 영향을 설명하지 못한다. 따라서 인체 건강에 대한 영향을 기반으로 하는 화학물질이나 업종의 우선순위를 지정할 수 있는 포괄적인 지표가 필요하며, 배출량과 더불어 인체 건강영향의 정도를 수치화한 독성가중치를 적용한 RSEI 유해기반지수가 정량적인 지표로 활용될 수 있다.

화학물질 배출량과 유해기반지수는 지역적 차이가 크게 나타나며 특정 물질에 따라 유해성이 높을 수 있으며 양적인 측면에서 화학물질 배출량에 대한 공간적 우선순위를 파악하는 것뿐만 아니라 인체 위해성을 고려한 유해기반지수에 대한 공간적 우선순위를 파악하고 이들 지역에 대한 화학물질의 특성과 업종 특성을 파악함으로써 우선 관리대상에 선정하여 효율적인 화학물질 관리 방향을 제시할 수 있을 것이다.

건강 영향을 고려한 유해수준을 파악하여 지역별 우선관리 화학물질을 선정하는데 본 연구의 결과가 활용될 수 있다. RSEI 유해기반지수 핫스팟 지역인 충청남도 F지역에서 화학물질 배출량과 유해기반지수의 화학물질 구성에 차이가 나타났다. F의 경우 화학물질 배출량은 일산화탄소(25.42%), 암모니아(18.00%), 알루미늄(15.64%) 순으로 비중을 차지하였으며, RSEI 유해기반지수에 대한 화학물질 비율은 크롬 및 그 화합물이 95% 이상을 차지하였다. 크롬은 국제암연구소(International Agency for Research on Cancer, IARC)에서 인체에 암을 일으키는 물질인 Group 1에 해당하는 화학물질로 독성가중치도 43,000,000로 매우 높다. Collins의 2011년 연구에서는 다양한 화학물질이 건강영향을 미치기 보다는 인체 위해성이 높은 화학물질이 건강위험에 기여한다고 제시하였다.

본 연구에서 도출한 RSEI 유해기반지수 또한 다양한 화학물질보다는 크롬, 카드뮴 등 적은 수의 화학물질로부터 영향을 받고 있으며 이들 물질에 대한 집중적인 관리가 환경질과 건강 피해 예방을 위하여 필요하다.

화학물질 관리에 있어 대상물질뿐만 아니라 지역별 특성에 맞는 우선관리 대상 업종을 선정하여 관리하는데 활용될 수 있다. 화학물질별의 특성뿐만 아니라 업종별 기여도에서도 핫스팟 지역별로 차이가 나타났다. 화학물질 배출량의 핫스팟 지역의 경우 배출량 기여도가 가장 높은 업종은 기타 운송장비 제조업으로, 화학물질안전원이 2020년에 발간한 보고서에 따르면 2018년 기타 운송장비 제조업이 전체 배출량의 21.5%를 차지하여 가장 많은 배출량 업종으로 나타났다. 기타 운송장비 제조업의 배출량이 90% 이상인 A와 C지역의 경우 대형조선소가 위치하고 있으며, A지역의 경우 2016~2018년 수주가 올라가면서(중소벤처기업진흥공단 융합금융처, 2019) 그에 따른 연쇄적 조건으로 사용하는 관련 화학물질 배출량도 증가하였으나, C 지역의 경우 사업성 악화로 인하여 관련 화학물질 배출량이 감소하는 경향을 보인 것으로 파악된다. 업종별 화학물질기여도는 경제상황과 비례관계에 놓일 경우가 많으며 독성물질 배출의 불균형은 예외적인 부분이 아닌 오염발생의 기본 패턴으로 나타난다(Collins, Munoz, and Jaja, 2020). 화학물질 분야에서는 일부 업종에서 독성이 높은 물질 배출의 많은 부분을 차지하며 이러한 특수성을 고려하여 지역 상황에 맞는 관리방안을 마련하고 오염물질을 감소시킬 전략을 마련하여야 한다.

본 연구에서 전국 시군구를 대상으로 화학물질 배출량과 유해기반지수의 지역적 특성을 파악하고 전반적인 화학물질 관리 전략에서 RSEI의 필요성을 제시하였으나 몇 가지 제한점이 있다. 첫째, RSEI의 방법론은 최악의 상황(worst case scenario)를 가정한 단순 모델링으로 1차적인 모니터링이나 정책도출을 위한 우선순위 선정 수준에서 활용성이 높으나 추가 화학물질 관리 정책을 도출하기 위해서는 검증이 필요하다. 둘째, 독성가중치에 따라 산정되는 유해기반지수는 일부 물질에 대하여 과대 추정될 수 있어 RSEI를 활용하여 화학물질의 우선 관리 전략을 마련하게 된다면 일부 물질에 대한 추가 검토가 필요한 한계점을 가지고 있다. 향후에 화학물질과 업종의 지역별 상세한 특성을 고려한 RSEI의 결과 해석이 이루어 질 수 있을 것이다.

환경오염으로 과부하된 지역사회에서 환경의 질과 건강피해를 예방할 수 있는 방법으로 타겟팅 된 오염물질의 관리나 핫스팟 지역에 대한 관리는 재원과 인력을 효율적으로 활용할 수 있는 방법 중 하나이다. 향후에 RSEI 유해기반지수를 지표로 이용하여 화학물질의 모니터링 강화 연구나 지표를 활용한 지역, 매체, 화학물질의 건강영향을 평가한 연구가 지속적으로 이루어진다면 화학물질배출이동량조사의 목적인 인간의 건강과 지역의 환경 향상에 기여할 수 있을 것이다.