2부 토양오염 복원과 정화 사례

좌장 : 김성환 환경관리공단 본부장
편집국 | eco@ecomedia.co.kr | 입력 2009-09-24 17:08:44
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*자연발생석면의 현황과 관리방안 이창환(환경관리공단 계장)

「석면관리 종합대책('07.7)」에 따라 ’09년부터 모든 석면 및 석면 함유 제품의 제조·수입 등의 금지 석면 사용 원천 차단되었다. 다만, 금지된 석면 및 석면함 유제품의 제조·수입·사용과정의 현장 확인 시스템 및 검증은 미흡한 상황이다. 1997년에는 유해성이 높은 청석면과갈석면이 금지, 2003년에는 투섬석, 녹섬석 및 직섬석이 금지되었다. 일부 자재에 백석면에 허용되다가 2007년부터 석면함유제품이 단계적으로 금지, 2009년 1월 전면 금지되었다.
석면에 의한 직업 및 환경성 질환이 증가되고 있다. 과거 석면 사용량‘( 70~’90년대 집중 사용)과 잠복기(10~40년)를 고려할 때 향후 석면에 의한 직업 및 환경성 질환의 급증 우려, 석면광산 및 석면함유 제품을 생산 공장주변의 주민들의 악성 중피종, 석면폐증 등이 환경성질환이 발생이 우려되나 이에 대한 조사 등도 미흡한 실정이다. 미국의 경우, 자연발생석면 지역으로 유명한 곳은 캘리포니아의 엘도라도 힐과 같은 곳이다. 엘도라도 힐은 높은 석면 대기농도가 석면함유지층에 기인한다. 석면함유지층지역은 광산으로 개발되지 않더라도, 주거지를 조성할 때 문제가 되므로 개발행위에 대한 가이드라인이 필요하다. 미국 석면함유지층지역에 대한 대책은 자연발생석면 기초연구 및 조사, 관리 기준을 마련하고 자연발생석면지역 각종 토지 이용 개발 행위 인,허가 시, 지형, 지질관련 환경성 평가 강화방안 등을 추진한다. 리비 거주민들의 폐암 및 중피종 비율 미국평균보다 상당히 높으며,
1991년 전에 6개월이상 거주하였던 6,668명의 17%가 중피종의 징후를 보였다. 지역의 관심과 뉴스 기사가 보도 되면서 US EPA 긴급 대응 팀은 첫째로 Libby에 석면이 함유된 vermiculite에 대한 현재 국민의 건강에 위해성을 평가. 두 번째는 이 위험을 줄이기 위해 필요한 조치를 취하기 시작했다. US EPA는 즉각 Libby 사이트 인근에 위치한 높은 오염이
되었을 가능성이 높은 두 곳의 vermiculite 처리 시설에 대한 조사를 실시, Libby 사이트는 2002년 10월에 NPL에 등록. 2008년 3월 W.P. Grace사는 Libby 광산을 정화위해 2억5천만불을 지급하는 것에 동의, 이는 US EPA의 슈퍼펀드 프로그램에서 부과된 가장 큰 벌금이었다.
2001년 12월에 EPA는 긴급 정화 개선 조치를 위해 위해성 평가를 완료 하였다. EPA의 Libby 내 긴급 정화 조치는 가능한 석면 소스 지역을 많이 제거하는데 초점을 맞추고 있다. 2009년 4월 까지 US EPA에는 안전하고 철저하게 약 0.77 m3의 석면으로 오염된 폐기물을 오염지역과 구조물로부터 제거 함. 이런 오염된 토양은 W.R. Grace 광산(Libby 석면 광산)에서 이동되어 지고 오염된 건축 폐기물들은 특별히 고안된 폐기물 매립지에 매립 하였다. 또한 Libby광산에서 개인정원 지역으로 옮겨진 토양은 다시 Libby 광산으로 보내져서 처리된다.


*부지환경평가 한국과 미국의 지침비교 및 향후과제 이승우 ((주)에코솔루션 소장)

환경오염에 대한 책임은 오염원인자가 지는 것이 타당하며, 국내의 환경정책기본법상에도 오염원인자가 환경오염에 대한 정화비용을 부담하도록 명시하고 있다. 그러나 토양오염의 경우 즉각적인 확인이 불가능하며 지속적으로 나타나기 때문에 과거에 오염이 발생한 경우 오염원인자를 규명하기 어렵다는 문제가 있으며, 또한 동일한 부지를 다수가 사용하였을 경우 오염원인자가 다수가 될 수도 있다. 따라서 국내를 포함한 다수 국가에서는 일반적으로 다음과 같은 3가지 원칙을 통해 토양오염의 책임 소재를 판명하고 있다. 첫째, 소급적용: 법 제정 이전의 오염행위도 책임의 대상으로 포함한다. 둘째, 연대책임: 투자자, 소유자, 우영자(임대업자) 등 오염정화에 책임이 있으며 정화당시 지급능력이 있는 대상이 모두 오염정화의 책임주체에 포함된다. 셋째, 무과실책임: 현재 소유자가 토양오염의 직접적 책임을 가지고 있지 않더라도 소유주가 그 책임을 전가 받아 정화의 책임이 주어지는 것을 의미한다.
따라서 매입하려는 부지에 오염이 존재하는지를 평가하기 위한 절차는 신규매입자의 보호(Landowner Liability Protection; LLP)를 위해 반드시 이루어져야 한다. 미국에서는 American Society of Testing and Materials (ASTM)에서 부지환경평가 절차를 제작하여 이를 법적인 부지환경평가시 사용하도록 하고 있다. ASTM의 부지환경평가 목적은 부지 내에 존재하는 오염개연성(recognized environmental conditions; RECs)을 규명하고 REC로 인해 발생한 부지오염을 확인하는 것이다. 미국의 경우, 오염부지에 대한 조사 없이 부지를 매입하는 경우, 그 책임이 부지매입자에게 전가되기 때문에 미국에서는 부지거래시 부지환경평가가 매우 일반화되어 있다. 반면, 국내에서는 토양환경평가지침이 2001년 제정되었으며, 이를 국내의 부지거래 시 사용할 것을 권고하고 있다. 그러나 국내에서 부지환경평가는 토양오염관리대상시설이 설치되었거나 설치된 부지에서만 실시하도록 권고되고 있는 실정이다.
현재 미국에서는 부지환경평가가 필요한 범위를 유해물질/석유류 물질 사용시설 외에도 광산피해발생지역 및 불법의약품 제조부지까지 확장하고 있는 반면, 국내에서는 아직 토양오염관리대상시설이 설치된 부지에만 국한하고 있어, 부지환경평가가 필요한 부지는 매우 적다고 할 수 있다. 국내에서도 유해물질의 전반적 관리를 통해 다양한 부지에 대한 환경평가를 수행하도록 하여야 하며, 이를 위해서는 지식경제부, 광물자원공사 및 광해관리공단 등유관기관과의 긴밀한 협조가 필요하다.
국내에서도 오염된 부지를 재개발하여 사용하는 Brownfield 사업이 활성화되고 있는 추세이며, 이때, 과도한 복원비용으로 인해 재개발 사업이 무산되는 경우가 발생한 사례가 있다. 재개발로 인해 발생할 수 있는 경제적 파급효과를 고려하였을 때, 이는 상당히 아쉬운 부분이며, 따라서 국내에서도 Bona Fide Prospective Purchaser (BFPP)와 같은 책임경감제도를 두어 재개발 사업이 활성화될 수 있는 계기를 마련해야 할 것으로 여겨진다.

*토양세척에 의한 H지역 유류오염토양 정화 변영덕 (에이치플러스에코(주) 상무)

본 공정은 최초 투입호퍼에 중장비(백호, 페이로더)를 이용하여 오염토사를 투입한다. 투입된 토양은 세척선별 능력이 10㎥/hr 이상인 오염물질 탈착장치를 겸비한 다단습식 선별장치로 이송되고 세척수의 양을 투입토량의 2~3배로 주입하여 토양의 입도선별을 유도한다. 3mm 이상으로 선별된 골재는 청정골재로 배출되며, 3mm 이하의 토양은 세척 청정모래 탈수장치로 이송시켜 오염물질을 탈착한다. 세척수와 세척토사의 분리는 입경 분리장치(분급 기준 0.075mm기준)를 사용하며, 0.075mm 이상의 청정모래는 탈수장치에 의해서 배출되고, 0.075mm이하의 미세토사는 미세토사 침사지로 이송된다. 미세토사 침사지에서는 0.075mm 보다 큰 미세토사를 탈수장치로 재순환시켜 청정모래로 배출하는 역할을 하거나 0.075mm 보다 작은 미세토사에 대하여 상등액은 침전장치로 이송하고, 하부의 슬러지는 스크류데칸터로 보내어져 재처리된다. 여기에서 걸러지지 않은 미세토양 및 오염세척수는 응집 침전조로 이송 후 응집제를 주입하여 응집침전을 유도하며, 침전된 오니는 농축조로 이송시켜 고형물의 함량을 증가시킨 후 탈수장치로 이송된다. 최종 발생된 슬러지케이크는 폐기물처리 되며, 응집·침전장치에서 월류되는 세척수는 가압부상식 유수분리장치를 통하여 공정수로 재활용한다. 토양세척법에 의해 처리된 토양의 최종 정화목표는 법적정화기준 및 고객사의 자체기준을 혼용하여 준용하였다.

*부지 오염토양 및 지하수 정화 사례 보고서 박준형 ((주)동명엔터프라이즈 차장)

1967년에 건설되어 2005년까지 공장부지로 사용되었던 부지를 2006년 7월~8월까지 2개월간 과거사고 이력, 부지 사용 이력 및 대상지역의 현황파악을 한 결과 일부 저장 시설부위 등에서 TPH 오염기준 및 지표지하수 시안 오염기준을 초과한 것으로 나타났다. 1단계(토양환경평가) 및 2단계(정밀조사)의 164지점 241개 시료에 대한 토양오염도 분석결과 유류의 경우 26개 지점 33개 시료에서 법정기준을 초과하는 것으로 확인되었다. 같은 지역의 지하수오염도 분석결과 일부 특정지역을 제외하고 대부분의 지역에서 특정유해물질이 불검출
로 나타나 전반적인 지하수질은 양호한 것으로 판단되며 토양오염도분석결과와 유사한 경향을 보였다.
지하수 정화작업 열탈착 공법에 의해 약 80%의 농도가 감소(10,000 → 2,000)했다. 화학적 산화공법 시에 투여하는 과산화수소의 농도는 토양 오염 농도에 따라 차등적으로 정하였으며, TPH 2,000mg/kg이상 오염토양의 경우 산화촉진제를 보조제로 살포했다. 초기에는 전체 Well(펌프가동)을 가동하여 정화를 실시하였으며, 이후 자체 조사 결과에 따라 선택적(정밀조사 시 오염이 발견된 지점은 계속적으로 가동)으로 펌프를 가동하여 정화를 실시함으로서 정화를 보다 효율적으로 진행했다.


*펜톤유사반응을 이용한 광미중에 비소의 불용 정익재 ((주)보템인바이런먼트 상무)

구봉광산 광미의 과산화수소 첨가반응에서 나타난 결과가 펜톤유사반응에 의한 결과임을 규명하기 위해 순수한 황철석을 이용, 비소와 철의 불용화에 대한 보다 명확한 메카니즘을 규명하기 위해 실험을 실시하였다.
황철석과 비소의 유사펜톤반응 결과는 분말형태의 황철석과 비소의 펜톤유사반응 실험에 따른 철과 비소의 농도변화는 철의 농도는 비소가 존재할 경우 과산화수소 첨가에 따라 용출농도가 낮게 나타났으며 비소의 농도 역시 과산화수소 첨가에 따라 60ppm까지 일정하게 감소하는 것으로 나타났다.
표면분석을 통한 표면피복 결과는 표면 분석은 황철석 표면에 비소가 결합된 상태를 확인하기 위해 주사전자현미경을 이용해 펜톤유사반응 후 황철석의 표면을 분석해본 결과 황철석 표면에 비소의 피복현상을확인. 이러한 반응이 과산화수소에 의해 황철석 표면의 Fe(II)와 As(III)의 산화와 결합이 동시에 일어나고 있음을 반증하는 자료로서 앞선 실험에서 나타난 비소와 철의 용출억제 효과가 이에 의해 발생되어졌음을 확인했다. 펜톤유사반응에 의한 비소의 불용화실험을 통해 다음과 같은 결론을 얻었다. 적당한 처리방안이 제안되지 못하고 있는 비소로 오염된 광미 처리기술로서 펜톤유사 반응에 의한 광미중의 철을 이용하여 비소의 용출농도를 억제시킬 수 있었으며 또한 철의 용출도 억제 되는 것으로 나타났다. 황철석을 이용한 실험결과 비소는 약 90%가량의 용출억제 효과를 얻었으며 철의 용출은 최대 75%까지 억제 되는 것으로 나타나 비소의 불용화와 동시에 AMD 발생도 억제 할 수 있을 것으로 판단된다. 펜톤유사반응에 의한 비소 및 철의 용출억제를 확인하였으며 장기적인 측면에서 안정성 평가가 필요할 것으로 판단된다.


*군부대 유류오염지역 조사 및 정화사례 박상헌 ((주)한화건설 기술연구소 소장)

1999년 3월초 원주천에서 유류오염이 발견되자 환경관리공단에서는 2000년 2월 정밀조사를 실시하고 2001년부터 정화 실시설계가 실시되었다. 2004년 11월에 본 지역에 대한 전면 재조사가 결정되었으며, 2007년 2월 정화공사가 실시되어 현재 완료된 상태이다.
군부대 이전에 따른 토양오염 정화사업은 토양경작법 (Landfarming) 적용성 시험과 토양세척법(Soil Washing) 적용성 시험을 실시했다. 세 지역 입경별 오염도 분석결과, 모든 경우에서 토양환경보전법상의 ‘가’지역 우려기준치(TPH 500mg/kg)를 초과했다. 또한 3지역 시료 모두 공통적으로 입경이 미세해질수록 잔존 오염물질 농도가 높아지는 경향을 나타내는데, 이는 미세토양의 높은 비표면적으로 인하여 유류성분이 미세토양에 흡착,농축 형태로 존재하기 때문이다.

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