반도체 방류수, 수질관리 사각지대 국감서 염태영의원 첫 지적-SK하이닉스 방류수. 염소·황산이온 관리기준 공백

[환경경영신문]

반도체 방류수, 수질관리 사각지대 국감서  염태영의원 첫 지적

SK하이닉스 방류수. 염소·황산이온 관리기준 공백,

죽당천 농도, 인근 하천보다 크게 높아/용인 한천·고삼저수지 사전 검증 시급

고덕산단 방류수 PFAS 17종 검출-배출원 조사·재이용·고도처리 대책 마련해야

반도체 산업의 초격차 경쟁력을 뒷받침할 환경 인프라가 새로운 과제로 떠올랐다. 반도체 생산 과정에서 발생하는 폐수와 방류수의 수질관리가 국정감사에서 제기된 데 이어, 산업단지 방류수에서 과불화화합물(PFAS)이 검출됐다는 환경단체의 분석 결과까지 공개되면서 산업 성장과 수계 안전을 함께 확보할 관리체계가 필요하다는 지적이다.(사진/안성 고삼저수지)

국회 국토교통위원회 소속 더불어민주당 염태영 의원은 지난 19일 경기도청 국정감사에서 반도체 산업의 경쟁력 확보를 위한 경기도의 컨트롤타워 역할을 강조하면서 SK하이닉스 반도체 공장의 방류수 수질관리 대책을 제기했다. 반도체 방류수 문제를 국회 차원에서 다룬 이번 사례는 산업단지 조성에 필요한 용수·전력 공급을 넘어 방류수의 하천 유입과 농업용수 이용에 미칠 영향까지 사전에 검증해야 한다는 과제를 부각했다.

용인 SK하이닉스 공장은 2027년 2월 일부 가동이 예정돼 있다. 방류수가 한천을 거쳐 농업용수로 이용되는 안성 고삼저수지에 영향을 미칠 가능성이 제기되면서, 기존 이천 사업장 주변 하천의 수질조사 결과가 용인 사업장 관리대책을 마련하기 위한 기초자료로 주목받고 있다.(기후위 소속이 아니고 국토위 소속인 염태영의원이 방류수 수질문제를 거론한 것은 염의원이 과거 수원시장 이전부터 환경문제에 깊이 관여했으며 수원시장시절에는 환경부 출신을 정무부시장으로 영입하기도 하였다.)

■ 죽당천 염소이온 731㎎/L·황산이온 1,561㎎/L

경기도보건환경연구원이 올해 8월 26일과 9월 2일·3일 세 차례에 걸쳐 조사한 결과, 이천 SK하이닉스 방류구에서 하류 방향으로 0.4㎞ 떨어진 죽당천 지점의 염소이온 평균농도는 731㎎/L, 황산이온은 1,561㎎/L로 나타났다. 방류수의 영향을 받지 않는 인근 복하천 배경지점의 염소이온 71㎎/L, 황산이온 32㎎/L와 비교하면 각각 약 10배, 49배 높은 수준이다.

하류로 내려갈수록 농도는 낮아졌지만, 방류구에서 7.4㎞ 떨어진 지점에서도 염소이온 513㎎/L, 황산이온 1,060㎎/L가 측정됐다. 조사 당시 국내 하천 수질기준이 설정된 BOD 등 9개 항목은 모두 기준 이내였으나, 염소이온과 황산이온은 인근 하천보다 높은 농도를 보였다.

이는 일반적인 하천 수질항목만으로 산업폐수의 영향을 충분히 파악하기 어려울 수 있음을 보여준다. 염소이온과 황산이온은 자연수에도 존재하는 무기이온으로, 검출 자체가 유해물질 오염이나 법 위반을 의미하지는 않는다. 다만 농도가 높아지는 원인과 장기간 농업용수로 이용할 경우의 영향을 별도로 살펴볼 필요가 있다.

유엔식량농업기구(FAO)의 관개용수 지침에서 참고하는 염소이온 355㎎/L와 황산이온 960㎎/L를 적용하면 죽당천 방류구 하류의 측정치는 모두 해당 수치를 웃돈다. 그러나 이 값은 국내 하천의 법적 배출허용기준과 동일한 기준이 아니며, 작물의 종류와 토양·배수 조건, 관개 방식 등에 따라 실제 영향이 달라질 수 있다. 따라서 권고치 초과만으로 작물 피해를 단정하기보다는 농업용수 적합성과 장기적인 수질 변화를 검증해야 한다.

경기도는 이러한 조사 결과를 토대로 염소이온과 황산이온에 대한 별도 관리기준 및 강화된 허가배출기준 마련을 정부에 건의했다. 핵심은 기존 수질항목의 기준 충족 여부만 확인하는 방식에서 벗어나 방류수의 특성과 하천의 이용 목적을 반영한 관리체계를 구축하는 데 있다.

■ 한천·고삼저수지, 가동 전후 비교조사 필요

용인 사업장 방류수의 영향을 예측하려면 이천 죽당천의 조사 결과를 그대로 적용하는 데 그쳐서는 안 된다. 한천의 기존 수질과 유량, 방류수의 양과 성상, 하천의 희석 능력, 고삼저수지 유입 전후의 수질 변화를 종합적으로 분석해야 한다.

경기도보건환경연구원이 염태영의원에게 제출한 자료에 의하면 용인 한천 어현교 지점은 염소이온 62㎎/L, 황산이온 72㎎/L였으며, 고삼저수지 상류는 각각 36㎎/L, 30㎎/L였다. 반면 이천 죽당천 방류구 하류 0.4㎞ 지점은 염소이온 731㎎/L, 황산이온 1,561㎎/L로 나타났다. 두 지역의 농도 차이는 용인 사업장 가동 전 기초자료를 확보하고, 가동 이후 실제 변화를 확인해야 할 필요성을 보여준다.

고삼저수지의 BOD와 TOC는 염소이온·황산이온과 별도로 살펴봐야 한다. 제공된 자료에서는 고삼저수지의 BOD가 중류 5.7㎎/L, 하류 4.8㎎/L로 제시된 반면 한천은 0.9㎎/L이다. 무기이온 농도가 낮다고 해서 유기물 오염 가능성까지 낮다고 판단할 수는 없다.

특히 방류수의 하천 유입 전후를 비교하는 조사와 함께 갈수기·우기 등 계절별 변화, 저수지 유입부와 내부 수질, 농업용수 취수지점의 농도를 지속적으로 측정해야 한다. 사업장 가동 전 기초자료와 가동 이후 자료를 같은 지점·방법으로 축적해야 방류수의 실질적인 영향을 구분할 수 있어 지속적인 모니터링 시스템이 가동될 필요가 있다.

■ 염소·황산이온, 원인 규명과 배출량 공개가 우선

염소이온과 황산이온은 오염원을 추정하는 지표로 활용할 수 있지만, 농도만으로 특정 오염원을 확정할 수는 없다. 염소이온은 생활하수와 분뇨, 제설제, 염화물을 사용하는 산업공정, 매립지 침출수 등 다양한 경로에서 유입될 수 있다. 황산이온은 황산 사용 공정의 산업폐수, 황산염 비료, 광산·폐광산 배수, 자연 지질 등의 영향을 받을 수 있다.

따라서 반도체 사업장의 경우 공정별 약품 사용과 폐수처리 공정, 방류수의 성상, 하천의 배경농도 등을 함께 분석해야 한다. 단순히 하천에서 높은 농도가 측정됐다는 사실만으로 해당 이온의 발생 원인을 특정 공정이나 기업에 단정적으로 귀속하는 것은 적절하지 않다.

사업장별 폐수 배출량과 방류수 수질자료를 공개하고, 염소이온·황산이온의 유입·처리·배출 경로를 확인하는 것도 필요하다. 방류수의 농도뿐 아니라 실제 배출량과 하천 유량을 함께 분석해야 수계에 유입되는 오염부하를 평가할 수 있다.

염태영 의원이 제안한 SK하이닉스의 자체 측정자료 공개, 경기도와 해당 지방자치단체의 합동점검, 경기도·기후에너지환경부·반도체 기업 간 관리기술 및 비용 분담 논의는 이러한 관리체계를 구체화하기 위한 방향제시로 합리적이고 실증적인 국감질의로 평가될 수 있다.

■ 고덕산단 방류수 PFAS 17종 검출…산업폐수 조사 확대해야

반도체 방류수에서 과불화화합물(PFAS) 검출도 중대한 현안과제이다. 최근 환경단체들은 삼성전자 평택캠퍼스가 위치한 고덕산업단지의 종단 방류구에서 채취한 시료를 분석한 결과, PFAS 17종이 정량 검출됐다고 발표했다. 검출 농도의 단순 합계는 9,007.66ng/L, 즉 약 9.01㎍/L로 집계됐다. PFPeA 1,830ng/L, PFHxA 1,200ng/L, PFHpA 695ng/L 등이 뒤를 이었다. 이들 단쇄 과불화카복실산 4종이 정량값 단순 합계의 약 88.4%를 차지했다. 과불화옥탄산(PFOA)도 339ng/L 검출됐다.

다만 이번 결과는 환경단체가 채취·분석한 특정 시료의 결과로, 산업단지 전체의 평균 배출농도나 기업별 배출량을 의미하지는 않는다. 검출 사실만으로 법적 기준 위반이나 인체 위해성을 확정할 수도 없다. 아직 우리나라는 관련 법이 없다. 시료 채취 시점과 분석방법, 검출한계, 대상 물질별 농도, 방류수 유량 등을 확인하고 공인기관의 반복 조사로 재현성과 배출 특성을 검증해야 한다.

이와 관련해 기후에너지환경부는 10월 19일 설명자료에서 PFAS 모니터링을 확대하고 있으며, 기존 3종에서 총 34종으로 조사 대상을 넓혀 주요 폐수 배출원의 업종별 배출 특성을 파악하고 있다고 밝혔다. 방류수 관리기준에 대해서도 지속적인 모니터링과 해외 규제 동향을 검토해 필요할 경우 국내 규제화를 추진하겠다는 입장이다.

따라서 정부가 PFAS와 관련 추진중인 조사와 감시체계를 산업단지 방류수의 실제 배출 특성 파악 및 저감대책으로 얼마나 신속하게 연결하느냐가 관건이다. 정수장 중심의 조사만으로는 산업폐수에서 유래한 PFAS의 종류와 배출 경로, 처리 효율을 충분히 파악하기 어렵다. 산업단지 폐수처리시설의 유입수와 방류수, 방류 하천의 상·하류를 함께 조사하는 체계가 필요하다.

■ 2028년 먹는물 기준 마련 계획, 산업폐수 관리도 병행해야

정부는 2028년까지 PFAS에 대한 먹는물 수질기준을 마련한다는 계획을 밝힌 바 있다. 이는 수돗물의 안전성을 확보하기 위한 정책 일정이지만 산업폐수 방류수에 대한 별도 기준을 비롯하여, 토양,지하수와도 연계한 국가 전략이 필요하다. 먹는물 기준과 산업폐수, 토양, 지하수의 관리 기준은 적용 대상과 관리 목적이 다르므로 각각의 규제체계를 검토해야 한다, 이에 국립환경과학원은 최근 먹는물을 비롯한 토양,지하수,폐수등을 통합한 PFAS 통합대책팀을 마련할 예정이다.

해외에서도 PFAS 관리가 강화되고 있다. 일본은 2026년 4월부터 수돗물의 PFOS·PFOA 합산 기준을 50ng/L로 적용하고 있으며, 유럽연합은 2026년부터 먹는물에서 PFAS 20종 합계 기준 등을 시행하고 있다. 미국은 PFOA와 PFOS에 각각 4ng/L의 기준을 마련했으며, 2026년에는 일부 상수도 사업자의 준수기한을 2031년까지 연장하는 방안을 제안했다.

PFAS는 물질별 특성과 처리 난이도가 다르다. 활성탄, 이온교환수지, 막여과 등으로 제거할 수 있는 물질이 있지만, 처리 과정에서 농축수나 폐흡착제가 발생할 수 있어 최종 처분까지 고려해야 한다. 따라서 산업폐수의 PFAS 관리에서는 방류 직전 처리만이 아니라 공정 내 사용량 저감, 대체물질 검토, 분리·회수, 재이용 및 잔류물의 안전한 처리를 함께 추진해야 한다.

미국의 3M은 공공 상수도 사업자의 PFAS 정화 등을 지원하기 위해 최대 103억 달러 규모의 합의금을 13년에 걸쳐 지급하는 합의안을 마련했고, 2024년 법원의 최종 승인을 받았다. 이는 기업의 PFAS 관련 책임과 상수도 정화 비용 문제가 국제적으로 현실화하고 있음을 보여주는 사례다. 다만 이 금액은 기업의 일반적인 수처리 설비 투자액이 아니라 미국 공공 상수도 사업자들의 PFAS 관련 청구를 해결하기 위한 합의금이다.<참고: 3M 공식 발표, 2024년 4월 1일>

■ 환경영향평가부터 사후 모니터링까지, 산업단지별 관리체계 필요

환경국제전략연구소 김동환 박사는 반도체 방류수 문제를 산업 경쟁력과 환경 안전을 함께 고려해야 할 과제로 진단했다.

김 박사는 “반도체 방류수 문제가 국토교통위원회 국정감사에서 제기된 만큼, 기후에너지환경노동위원회에서도 산업폐수의 허가배출기준과 환경영향평가 협의기준을 어떻게 설정하고 적용할 것인지 검토할 필요가 있다”며 “삼성전자와 SK하이닉스의 사업장별 폐수 배출량, 방류수 수질 측정자료, 재이용률, 수질사고 현황 등을 체계적으로 공개해야 한다”고 강조했다.

이어 “용인 반도체 산업단지의 방류 경로와 한천·고삼저수지에 미칠 영향을 환경영향평가 자료를 바탕으로 분석하고, 사업장 가동 전 기초조사와 가동 이후 사후 모니터링 계획을 구체화해야 한다”며 “방류수의 농도뿐 아니라 배출량, 하천 유량, 계절별 수질 변화를 함께 분석해야 실효성 있는 관리가 가능하다”고 말했다.

김 박사는 PFAS에 대해서도 “정부와 지방자치단체, 기업이 공동으로 해결 방안을 마련해야 한다”며 “산업단지의 PFAS 사용·배출 현황과 폐수처리시설의 제거 효율을 확인하고, 물 재이용과 고도처리 기술에 대한 투자를 확대해야 한다”고 제언했다.

반도체 산업단지는 대규모 용수 공급과 폐수처리시설, 전력·에너지 인프라가 함께 필요한 국가 핵심 산업시설이다. 산업단지 조성 속도와 생산능력 확대만큼이나 수계의 환경적 수용 능력과 방류수 관리체계를 함께 확보해야 한다. 사업장별 특성을 반영한 허가배출기준, 수질자료 공개, 독립적인 검증, 기업의 재이용·저감 투자, 지자체와 정부의 합동 감시가 유기적으로 연결돼야 한다.

산업 경쟁력과 환경 안전은 양자택일의 문제가 아니다. 반도체 생산공정에서 물 사용량과 폐수 배출량을 줄이고, 방류수의 수질과 오염부하를 투명하게 관리하며, PFAS와 같은 신종 오염물질을 조기에 확인·저감하는 체계를 구축하는 것이 지역사회와 기업이 함께 지속 가능한 산업 기반을 마련하는 길이다.

(환경경영신문 https://ionestop.kr// 박남식, 서정원 전문기자)