세계 각국 'PFAS(과불화화합물)'와의 전쟁 - 환경 골칫거리 된 '만능 화합물'… 줄여라, 분해하라, 없애라

[정승남세기영어교육연구회장]

환경 골칫거리 된 '만능 화합물'… 줄여라, 분해하라, 없애라

세계 각국 'PFAS'와의 전쟁

과불화화합물(PFAS - Perfluoroalkyl and polyfluoroalkyl substances)란?​

PFAS는 자연상태에서 분해되지 않는 화합물로 Forever Chemical(영원한 화학 물질)이라고도 불립니다. Perfluoroalkyl and polyfluoroalkyl substances(퍼플루오로알킬 및 폴리플루오로알킬 물질)의 약자입니다. 작년 12월 월스트리트 저널에서도 이슈화한 적이 있어 소개해 드렸는데요. 복습을 좀 해 보면 ^^; 1946년 듀폰이 처음 만들어 테플론이라는 이름으로 발표하였습니다. 조리기구와 방수 재킷, 휴대폰, 반도체, 소화기 등 수천 가지 용도로 사용되는데요. 열과 오염에 강한 특징이 있습니다. 안정성도 높아서 자연상태에서는 거의 분해되지 않습니다.

처음 만들어졌을 당시만 해도 대단한 발견이었습니다. 열과 얼룩에 강 한하고 안정적이며, 가격도 쌌으니까요. 엄청나게 많은 곳에 사용되다 환경과 인체에 대한 부정적인 영향이 있는 것으로 밝혀지면서 사용에 제제가 가해지고 있는 추세입니다. 3M과 듀퐁 등 글로벌 회사들은 몇 년 내로 사용하지 않기로 약속하였습니다. 하지만 이미 대부분의 미국인은 혈액 내에 PFAS를 가지고 있습니다. (한국인이라고 다르지 않을 것 같습니다.)

많은 연구가 더 필요하지만 암, 발달 장애, 면역 기능 감소, 호르몬 간섭 및 콜레스테롤 증가와 연관이 있는 것이 밝혀졌고, Forever Chemical이라는 별명에 걸맞게 버려진 후에도 분해가 되지 않아 환경문제를 일으키고 있습니다.

박지민 기자 입력 2024.05.30. 01:00 조선일보

덴마크 정부가 최근 모든 의류와 신발 제작에 ‘과불화 화합물(PFAS)’ 사용을 전면 금지하는 조치를 시행한다고 밝혔다. 3년 전 식품 포장재에 PFAS 사용을 금지한 데 이어 의류, 신발로 규제 품목을 확대한 것이다. 프라이팬에 음식이 눌어붙지 않게 하는 코팅재(테플론)로 널리 알려진 PFAS는 열에 강하고 물과 기름에 녹지 않아 방수 코팅, 과자 봉지 등 다용도로 쓰여 왔다.

이렇게 각광받던 PFAS를 퇴출하기 위한 각국의 움직임이 본격화하고 있다. 이른바 ‘PFAS와 전쟁’이 세계적으로 확산되는 분위기다.

그래픽=백형선

◇영원한 유해 물질

1940년대 스리엠(3M)이 개발한 PFAS는 탄소와 불소가 강하게 결합한 인공 화학물질이다. 자연 상태에서는 분해되지 않아 ‘사라지지 않는 화학물질(forever chemical)’로 불린다.

PFAS의 유해성은 개발 후 50년이 지나서야 발견되기 시작했다. PFAS에 노출되면 항체 반응이 감소하고, 콜레스테롤이 비정상적으로 높은 이상 지질혈증 등이 나타난다는 보고가 잇따른 것이다. 미국 과학공학의학한림원(NASEM)에 따르면 영유아와 태아의 성장 감소, 신장암 위험 등과도 연관성이 있는 것으로 나타났다. PFAS가 당뇨병, 비만, 심혈관 질환 등의 위험을 높인다는 연구도 이어지고 있다.

문제는 PFAS가 워낙 광범위하게 쓰여 노출을 피하기가 어렵다는 점이다. 식품 포장재, 프라이팬이나 냄비 코팅, 화장품, 의류 등 일상생활에서 사용하는 물건은 물론이고 반도체와 페인트 공정을 비롯해 각종 산업에 쓰여 왔기 때문이다. 다양한 경로를 통해 PFAS가 토양과 하수로 배출돼 동식물을 거쳐 인체에 축적되는 사례 보고가 늘어난 배경이다. 미국 지질조사국이 2016~2021년 미국 전역의 수돗물 성분을 분석한 결과, 미국 수돗물의 45%가 한 종류 이상의 PFAS에 오염돼 있는 것으로 나타났다.

이처럼 PFAS가 세계적인 보건 이슈로 떠오르면서, 각국에서 규제 바람이 불고 있다. 가장 적극적인 곳은 유럽연합(EU)이다. EU 산하 유럽화학물질청(ECHA)은 독일, 네덜란드, 덴마크, 스웨덴, 노르웨이가 지난해 1월 제출한 PFAS 전면 금지안을 검토 중이다. 시행이 확정될 경우에는 유럽 최대 규모의 화학물질 규제가 된다. 미 식품의약국(FDA)은 지난 2월 식품 포장재에서 PFAS를 전면 퇴출했고, 환경보호청(EPA)도 지난달 대표적인 PFAS인 과불화옥탄산(PFOA)과 과불화부탄산(PBFA)의 식수 내 함량을 제한한다고 발표했다. 뉴질랜드도 지난 1월 PFAS가 포함된 화장품의 수입과 제조를 금지했다.

그래픽=백형선

◇분해 경쟁 치열

과학계에서는 PFAS를 분해하기 위한 연구 경쟁이 치열하다. 미국 리버사이드 캘리포니아대 연구팀은 지난 10일 국제 학술지 ‘네이처 워터’에 자외선과 아황산염을 이용한 공정과 전기화학적 산화반응으로 PFAS를 분해하는 공정을 개발했다고 밝혔다. 탄소·불소 결합을 유지하는 유기화합물을 제거해 PFAS를 상온·상압에서 분해했다는 것이다. 앞서 재작년 미국 노스웨스턴대 연구진은 유기성 액체와 섭씨 10도의 약한 가열만으로 PFAS를 분해했다고 국제 학술지 사이언스에 발표했다. 연구진은 탄소·불소 결합의 약한 고리인 산소 원자를 공략해 분리했고, 이를 통해 PFAS 10종을 무해한 물질로 분해했다.

PFAS의 대체 물질을 찾는 연구도 활발하다. 미국과 EU는 인공지능(AI)을 활용해 PFAS의 대체 물질을 찾는 방안을 추진하고 있다. 이를 통해 반도체 제조 과정에서 사용되는 PFAS를 대체하겠다는 목표를 세웠다. 강상욱 상명대 화학에너지공학과 교수는 “등록된 PFAS 종류만 4000종이 넘기 때문에, 모두 분해할 수 있는 조건을 찾는 것은 어려운 일”이라며 “대체 물질도 화학적 특성과 경제성을 확보해야 하는 과제를 안고 있다”고 했다.

☞과불화화합물(PFAS)

과불화옥탄산(PFOA), 과불화옥탄술폰산(PFOS) 등을 포함하는 인공 화학물질로, 탄소와 불소가 강하게 결합한 구조로 자연 상태에서는 분해되지 않아 ‘사라지지 않는 화학물질(forever chemical)’이라 한다. 열에 강하고 물과 기름을 모두 밀어내는 특성이 있어 프라이팬이나 식품 포장재, 방수 코팅 등 다양하게 쓰여 왔다. 최근에는 토양과 물을 오염시키고, 인체에 쌓이면 건강 문제를 일으킨다는 지적을 받는다.

박지민 기자

박지민 기자 - 조선일보

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영자신문 읽기 - 뉴욕타임즈 주요 기사 내용

매우 천천히 분해되기 때문에 'Forever Chemical(영원한 화학물질)'이라고도 불리는 PFAS의 영향은 지금까지 주로 '인간'을 위주로 연구되었습니다. 환경 안전에 중점을 둔 비영리 단체인 'Environmental Working Group(이하 EWG)'이 이번에 공개한 PFAS 오염 현황 연구에 따르면 PFAS가 전 세계 수백 종의 야생 동물 종에서 검출되는 것으로 밝혀졌습니다.

야생 동물의 오염에 대한 현황을 확인하기 위해 EWG의 연구원들은 100개 이상의 연구 보고서를 다시 검토하고 조사를 통해 지도를 만들었습니다.

EWG에서 작성한 야생동물 PFAS 오염 현황 사례 지도

많은 야생 동물과 식물 종들이 이미 서식지 손실, 사냥과 어업, 기후 변화 및 기타 원인으로 생물 다양성 위기가 악화되고 있는 상황에서 PFAS 오염까지 점점 더해지고 있습니다. 한 연구에서는 멸종 위기에 처한 바다거북의 PFAS 농도가 부화 능력 감소와 관련이 있음을 발견했습니다. 또 다른 연구에서는 돌고래에서도 비슷한 영향이 있는 것으로 밝혔습니다. (미국과 유럽에 점이 집중된 것은 조사가 많이 실시된 것을 뜻하며, 해당 지역이 더 많이 오염되었다는 뜻은 아닙니다.)

PFAS는 불소와 탄소 원자를 융합하여 자연적으로 존재하지 않는 화합물을 만들어 낸 것입니다. 이런 물질은 잘 분해되지 않기 때문에 먹이 사슬에 축적되는 경향이 있습니다. 이번 연구가 발표되기 전에도 현장의 연구원들은 이미 야생 동물에 널리 퍼져 있다는 것을 알고 있었습니다. 로드아일랜드 대학의 해양학 교수인 Rainer Lohmann은 "PFAS are everywhere and in most animals surveyed(PFAS는 모든 곳에 있으며 대부분의 조사 대상 동물에 있습니다.)"라고 하였습니다. 이미 모든 곳에 있는 것을 알고 있더라도 실제로 조사해서 종합하여 오염 현황을 보고하는 것은 의미가 있습니다. 일반 대중이 이런 화학 물질이 얼마나 위험하고 이미 얼마나 철저하게 환경에 침투했는지 인식하는 데 도움을 주기 때문이라고 합니다.

위의 지도에서 오염이 덜한 것으로 보이는 아프리카, 남미 및 아시아 대부분의 지역은 조사가 부족했기 때문이며, 실제로 오염이 덜해서 깨끗하다는 것을 뜻하지는 않는다고 밝혔습니다. 또한 조사에 식물을 포함한다면 훨씬 더 충격적인 결과가 드러날 것으로 예상됩니다.

영자신문 뉴욕타임즈 읽기

How Widespread Are These Toxic Chemicals? They’re Everywhere.

Researchers created a map showing where PFAS compounds, linked to cancer in humans, have been detected in wildlife. It spans the globe.

Polar bears in the Arctic and plankton in the Pacific. Cardinals in Atlanta and crocodiles in South Africa.

While concern about PFAS compounds, also known as “forever chemicals” because they break down very slowly, has largely focused on people, the pollutants have also been detected in wildlife. Now, a review of research made public on Wednesday by the Environmental Working Group, a nonprofit advocacy organization that focuses on environmental safety, shows PFAS turning up in hundreds of wild animal species around the world.

In people, some of these chemicals are linked to cancers, developmental issues, reduced immune function, hormonal interference and heightened cholesterol. Last year, the Environmental Protection Agency found there was virtually no safe level in humans for two of the most widely used PFAS chemicals and proposed designating them as hazardous.

To get a sense of contamination in wildlife, researchers at the Environmental Working Group reviewed more than a hundred studies and created a map from their survey.

“We were like, ‘Holy smokes, this is shocking,’” said David Andrews, a senior scientist at the organization who worked on the review, recalling his team’s surprise at the sheer number and spread of studies documenting contamination.

With many wild animal and plant species already staggering under a worsening biodiversity crisis driven by habitat loss, hunting and fishing, climate change and other pressures, scientists say they are increasingly worried about the added burden of PFAS contamination.

“These chemicals are likely serving as an additional stressor,” Dr. Andrews said.

Scientists are only beginning to understand that dynamic. One study found that concentrations of PFAS in endangered sea turtles correlated with reduced ability to hatch. Others have found levels in dolphins that compare to those in workers who have been occupationally exposed.

Most Americans have PFAS in their blood, according to the federal government. The chemicals are found in a variety of consumer products, including nonstick cookware, waterproof clothes and stain-resistant fabrics. They are being phased out in food packaging.

Formally called perfluoroalkyl and polyfluoroalkyl substances, the chemicals are created by fusing fluorine and carbon atoms to create a compound that doesn’t exist naturally. Because many of these chemicals break down very slowly, they tend to accumulate up the food chain.

Manufacturers counter that not all PFAS compounds are the same.

“It is not scientifically accurate or appropriate to group this vast family of solid, liquid and gaseous substances into a one-size-fits-all class,” said Tom Flanagin, a spokesman for the American Chemistry Council.

The Environmental Protection Agency says research is continuing to better understand the potential harm of all kinds of PFAS compounds.

Researchers working in the field already knew them to be widespread in wildlife.

“PFAS are everywhere and in most animals surveyed,” said Rainer Lohmann, a professor of oceanography at the University of Rhode Island who focuses on PFAS contamination and was not involved in the Environmental Working Group’s review. “But collecting that information and putting it together is a huge effort. And I am not sure the general public is fully aware how thoroughly these chemicals have penetrated the environment.”

Dr. Lohmann noted that areas on the map that seem to have less contamination — Africa, South America and much of Asia — probably just appear that way because of a lack of studies conducted in those places.

The map of global PFAS contamination would be even more dramatic and revealing, he said, if it included plants and algae.

같이 읽기 위해 내용을 조금 요약해 보았습니다.

글이 뭉쳐 있으면 읽기 어려워 보일 수 있습니다. 한 문장씩 차근차근 같이 읽어 보겠습니다.

1) A review of over a hundred studies by the EWG has shown that PFAS, (which have been linked to cancer and other health problems in humans,) have been found in hundreds of wild animal species around the world.

EWG에 의한 100개 이상의 연구 검토는 보여줍니다. (인간의 암과 다른 건강 문제와 연결된) PFAS가 수백의 야생동물 종에서 발견되었음을,

• Review : 검토

• over a hundred : 100개 이상의

• EWG (Environmental Working Group) : (미국) 비영리 환경 연구 단체

• PFAS (perfluoroalkyl and polyfluoroalkyl substances) : 과불화화합물

• cancer : 암

• species : 종

2) PFAS chemicals, (which are used in many consumer products,) have been detected in polar bears, crocodiles, plankton and others.

(많은 소비자 제품에 사용되는) PFAS 화학물질은 발견되었습니다. 북극곰, 악어, 플랑크톤 등에서

• chemical : 화학, 화학물질

• consumer product : 소비자 제품

• polar bear : 북극곰

• crocodile : 악어

• plankton : 플랑크톤

3) The chemicals are known as “forever chemicals” (because they break down very slowly) and tend to accumulate up the food chain.

그 화학물질은 (아주 느리게 분해되기 때문에) 영원한 화합물로 알려져 있고. 먹이 사슬에 축적되는 경향이 있습니다.

• be known as : ~로 알려지다

• forever chemicals : 영원한 화학 물질

• break down : 고장 나다, 부수다, 허물어뜨리다

• tend to : 경향이 있다

• accumulate : 모으다, 축적하다

• food chain : 먹이 사슬

4) Scientists are worried that PFAS pollution will add an additional burden to already-stressed wildlife populations.

과학자들은 우려합니다. PFAS 오염이 추가적인 부담을 더할 것으로, 이미 스트레스 받고 있는 야생 생물 개체 수에 대해

• scientist : 과학자

• pollution : 오염

• additional : 추가적인

• burden : 부담

• population : 인구, 개체 수

과불화화합물(PFAS) 오염 현황 [영자신문 .. : 네이버블로그 (naver.com)

https://blog.naver.com/seer_lee/223031966193?isInf=true&trackingCode=nx

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