대기질향상을위한미세먼지관리방안 331 발제문 충청남도의미세먼지와건강 명형남충남연구원책임연구원 1. 미세먼지와건강관련주요이슈 세계경제포럼 (WEF) 는지난 20 년동안안전하지않은식수로인한전세계 사망자수가꾸준히감소하고있는반면에오염된공기로인한사망자수는증 가하는추세를보여주고있다고분석하였다 ( 그림 1). < 그림 1> 안전하지않은식수와오염된공기로인한사망자수추이자료 : EPI Report, 2016
332 제 3 회환황해포럼 또한전세계인구의절반인 35억명은오염된공기질의나라에서살고있고, 이가운데 13억명은동아시아및태평양지역에살고있다고분석하였다 ( 그림 2). 이러한사실은우리나라를포함한동아시아지역에서대기질개선을위한노력이그만큼절실함을잘보여주고있다. < 그림 2> 안전하기않은공기질에노출되어있는인구자료 : EPI Report, 2016 1) 경제개발협력기구 (OECD) OECD가 1998년부터 2015년까지국가별로미세먼지 (PM2.5) 연평균노출농도를추정조사한결과, 한국은 1998 년에 29.3 μg /m3 에서증가와감소를반복하다가 2015 년에 32.0 μg /m3 이었다. 중국은 2015년에 48.8 μg /m3 이였고일본은 15.5 μg /m3 이었다. 2015년도를기준으로 OECD 국가평균노출농도인 13.7 0 μg /m3 과비교해보면한국은 2.3배, 중국은 3.6배, 일본은 1.1배였다 ( 그림 3).
대기질향상을위한미세먼지관리방안 333 < 그림 3> 한국, 중국, 일본의미세먼지 (PM2.5) 노출농도변화자료 : OECD Statistics data 분석 (2014 년자료없음 ) OECD 의건강통계보고서 (Health Statistics 2017) 에의하면미세먼지 (PM2.5) 와관련있는호흡기계질환 (Diseases of the respiratory) 의경우일본은 2000 년에인구 10만명당 102.5 명에서 2012 년 88.7 명으로감소하고있다. 반면에한국은 2000년에인구 10만명당 88.1 명에서 2012 년에 70명으로 2007 년부터지속적으로약간증가하고있는경향을보이고있다 ( 그림 4). < 그림 4> 한국, 일본의호흡기질환사망자수변화자료 : OECD Health Status(Causes of mortality) data 분석 ( 중국데이터없음 ), 표준화사망비
334 제 3 회환황해포럼 2) 세계보건기구 (WHO) WHO는미세먼지의노출로인해호흡기질환등의위험이증가함에따라미세먼지를 1급발암물질로규정하고, 전세계도시들의미세먼지오염도자료를분석하고있다. 연구결과, 2008 년부터 2015 년까지의미세먼지연평균농도를 6 개등급으로구분하였을때우리나라가 27.5 0 μg /m3 로 3등급에해당되었고, 일본은 2등급, 중국은 6등급에해당되었다 ( 그림 5). 자료 : WHO, 2016 < 그림 5> 전세계도시의미세먼지 (PM2.5) 농도 대기오염에의한조기사망자수 ( 연령표준화 ) 를 2012 년기준으로추정한결과, 한국 15,3363 명, 일본 11,089 명, 중국 949,599 명인것으로나타났다 ( 그림 6).
대기질향상을위한미세먼지관리방안 335 < 그림 6> 대기오염으로인한조기사망자수 (age-standardized) 자료 : WHO, 2016 3) 환경성과지수 (Environmental Performance Index) 환경성과지수 (EPI) 는미국예일대환경법 정책센터와컬럼비아대학교국제지구과학정보센터가공동으로분석하여세계경제포럼 (WEF) 에서2년마다발표하는환경분야의국제적인지표가운데하나이다. 환경성과지수평가지표는환경보건 (Environmental Health) 과생태계지속성 (Ecosystem Vitality) 의두가지로구성되어있다. 2016년도에발표된미세먼지노출도와질소산화물노출도그리고실내공기질노출도를포함한대기질지수를살펴보면, 한국은 100점만점에45.5 점으로 180개국가운데 173위를차지하였다. 일본은 77.6점으로 104위, 중국은 23.8점으로 179위인것으로나타났다. 4) 한국의석탄화력발전일시가동중단 (shut down) 한국은 2017 년새정부가들어서면서미세먼지문제를국가적의제로설정하고, 미세먼지대책의일환으로 30년이상노후석탄화력발전소를일시가동중단 (6월한달 ) 하였다. 대상시설은모두 8호기이며그가운데 4호기가충남에위치하고있다.
336 제 3 회환황해포럼 석탄화력발전가동중단에따른미세먼지의영향을분석하기위해환경부는국가 지자체대기측정망11개소, 발전소측정망 9개소, 측정차량 5개소, 간이측정기 15개소로총 40개의지점에서농도를측정하였다. 충남지역실측결과, 2015년 6월미세먼지 (PM2.5) 평균인 26 μg /m3 비해 2016년 6월에는 22 μg /m3 로 15.4% 감소하였고, 모델링결과로는충남의최대영향지점에서월평균 3.3 % 가낮아진것으로환경부 ( 국립환경과학원 ) 는발표하였다 (2017.07.24). 환경부 ( 국립환경과학원 ) 은 2018년도부터 3월부터 6월까지일시가동중단을정례화하고, 지속적으로미세먼지 (PM2.5) 모니터링을실시함으로써그효과에대해서도검토할계획이다. 2. 충남의대기오염 ( 미세먼지 ) 관련현황 1) 대기오염물질다량배출사업장분포충남은석탄수입의용이성과수도권전기공급을위한지리적인접성으로인해국내석탄화력발전량의약 50% 를차지할정도로석탄화력발전소가집중되어있다. 2016년에는충남의석탄화력발전소에서배출되는미세먼지가수도권의대기질을악화시키는원인중에하나로서전국민적관심을끄는계기가되었다. 그리고국내석탄화력발전소가몰려있는충남에는미세먼지가더심각한영향을미칠수있다는사실도알려주었다. 환경부에서전국의대기오염물질다량배출사업장을조사한결과, 전국상위 5위를석탄화력발전소가모두차지하였다. 충남의경우에는전국상위 7위안에태안화력 보령화력 당진화력과현대제철이포함되어있다 ( 그림 7).
대기질 향상을 위한 미세먼지 관리방안 337 <그림 7> 대기오염물질 다량 배출사업장 분포 자료 : 중앙일보, 2016과 환경부, 2016 2) 대기오염물질 배출량과 농도 미세먼지를 포함한 충남의 대기오염물질 배출량은 <그림 8>과 같이 지속적으로 증가 하고 있다. 무엇보다도 충남은 에너지산업 연소부문의 대기오염물질 배출량이 전국에서 차지하는 비중이 비교적 높게 나타나고 있다(그림 8). <그림 8> 충남의 연도별 대기오염물질 배출량과 에너지산업 연소 부분의 충남 비중 충남의 미세먼지(PM10) 배출량의 지리적 분포도를 보면, 석탄화력발전소 등 대기오
338 제 3 회환황해포럼 염물질다량배출사업장이집중적으로분포되어있는당진시, 천안시, 아산시, 서산시, 태안군, 보령시가지속적으로높은경향을보이고있다 ( 그림 9). < 그림 9> 충남미세먼지 (PM10) 배출량의연도별지리적분포 2001년부터 2015년까지충남의대기오염물질의농도를살펴보면, 미세먼지와이산화질소, 일산화탄소는 2001 년이후감소하다가 2012 년부터다시증가하고있는추세를보이고있다. 오존은 2001년이후감소하다가 2007년이후다시증가하고있다 ( 그림 10). μg /m 3 < 그림 10> 충남의기준성대기오염물질연평균농도변화
대기질향상을위한미세먼지관리방안 339 3. 충남의대기오염 ( 미세먼지 ) 과관련질환조사 1) 대기오염과관련있는환경성질환미세먼지와관련있는호흡기및알레르기질환중에서천식과아토피피부염, 알레르기비염의충남의유병률을분석한결과, 아토피피부염은인구 10만명당연평균유병자수가 2,243 명으로보령시에서가장많았다. 천식은인구 10만명당연평균유병자수가 6,259 명인당진시의유병률이가장높았고증가율도가장급격한양상을보이고있었다. 알레르기비염은인구 10만명당연평균유병자수가 10,783 명으로천안시에서가장많은것으로분석되었다 ( 그림 11). < 그림 11> 충남시군별환경성질환자의인구 10 만명당연평균유병자수 (2004~2013) 자료 : 국민건강보험공단건강보험청구자료분석 < 표 1> 은충남의환경성질환자증가에있어미세먼지등대기오염물질의영향을확인하기위해일반화추정방정식 (GEE) 을시행한분석결과이다. 아토피는인구10만명당유병자수에영향을미치는대기오염물질로황산화물과미세먼지가양 (+) 의상관관계를보였으나통계적으로유의하지않았다. 천식은인구10만명당유병자수에영향을미치는대기오염물질로미세먼지 (PM10) 가유병자수증가에양 (+) 의상관관계를보였다. 오즈비를살펴보면미세먼지가 1,000 톤증가할때천식은인구10만명당유병자수가 2.89배증가하는것으로나타났다. 알레르기비염은인구10만명당유병자수에영향을미치는대기오염물질이총부유분진
340 제 3 회환황해포럼 과미세먼지 (PM10) 였는데, 총부유분진은음 (-) 의상관관계를보이고있지만미세먼지는유병자수증가에양 (+) 의상관관계를보였다. 오즈비를살펴보면총부유분진이 1,000 톤증가할때알레르기비염은인구10만명당유병자수가약 0.5배감소하고, 미세먼지가 1,000 톤증가할때알레르기비염은인구10만명당유병자수가 3.74배증가하는것으로나타났다. < 표 1> 일반화추정방정식 (GEE) 의추정결과 2) 석탄화력발전일시가동중단전후건강실태조사충남연구원은미세먼지를해결하기위한정책방향을설정하는데과학적근거를제공하기위해, 2017 년 6월한달동안노후석탄화력발전가동중단에따른주민건강실태조사를실시하였다. 노후석탄화력발전의대상시설은보령화력1호기 2호기, 서천화력1 호기 2호기였다. 이가운데서천화력1호기 2호기는 6월부터영구가동중단되었다. 대기확산모델링을통해가동중단석탄화력발전소의영향권역을 < 그림 12> 과같이선정하였다. 보령화력1호기 2호기는굴뚝영향권역으로오천면 ( 반경 10km) 을, 저탄장의영향권역으로주교면과주포면 ( 반경 5 km) 을선정하였다. 서천화력1호기 2호기는굴뚝영향권역으로주산면 ( 반경 10 km) 을, 저탄장의영향권역으로서면 ( 반경 5 km) 을선정하였다. 설문조사대상표본자수는인구구성비에따른성별 / 연령별할당표집으로해당면인구의약 10% 를추출하였고표본크기는 727명이다. 대상자는해당지역의 20 세이상의남녀이고조사방법은구조화된설문지를통한대면조사로진행하였다. 조사기간은보령화력1호기 2호기의경우일시가동중단이막끝난 7월1일부터 7월4일까지
대기질향상을위한미세먼지관리방안 341 진행하였고, 영구가동중단된서천화력 1 호기 2 호기의경우 7 월 29 일부터 8 월 1 일까지 진행하였다. < 그림 12> 설문조사대상지역과표본자수 ( 왼쪽 : 보령화력, 오른쪽 : 서천화력 ) 지역별로미세먼지등대기오염과관련이있는신체증상을경험한수준을분석한결과는 < 표 2> 와같다. 보령화력굴뚝영향권역 (A-1) 주민들에게서가장많이발생하는증상은기침 (1.079), 가래 (1.056), 눈따가움 (1.028) 등인것으로나타났다. 서천화력굴뚝영향권역 (B-1) 주민들에게서가장많이발생하는증상은기침 (1.559), 재채기 (1.412), 두통 (1.402), 가래 (1.275) 등이었다. 특히서천화력굴뚝영향권역 (B-1) 의주민들이다른영향권역의주민들에비하여통계적으로매우유의한차이로많이호소한증상은기침, 가래, 눈목따가움, 두통, 피부가려움, 재채기인것으로분석되었다 (p<0.001).
342 제 3 회환황해포럼 < 표 2> 석탄화력발전영향권역별평소신체증상 mean±s.d. *.p<0.05 **.p<0.001 (scale ; 0= 증상없음, 1= 증상이가끔있으나불편하지않음, 2= 증상이가끔있으면서불편함을느낌, 3= 증상이자주있으나불편하지않음, 4= 증상이자주있으면서불편함을느낌 ) A-1 : 보령화력1호기 2호기굴뚝영향 (10km)_ 오천면 A-2 : 보령화력1호기 2호기저탄장영향 (5km)_ 주교면 주포면 B-1 : 서천화력1호기 2호기굴뚝영향 (10km)_ 주산면 B-2 : 서천화력1호기 2호기저탄장영향 (5km)_ 서면 가동중단기간동안신체증상의개선을경험한수준을분석한결과, 모든신체증상에서개선을경험한것으로나타났다. 조사대상지역에서평소기침증상이없다는응답은 53.8 % 로나타났는데, 가동중단기간동안에는 59.8 % 로나타났다. 이는평소에비해증상이 6 % 정도개선된차이를보인것이다. 가래의경우는평소대비 6.2%, 가슴답답함은평소대비 3.8%, 호흡곤란은평소대비 4.0%, 눈따가움은평소대비
대기질향상을위한미세먼지관리방안 343 6.0%, 코따가움은평소대비 4.2%, 목따가움은평소대비 6.7%, 두통은평소대비 4.3%, 피부가려움은평소대비 5.3%, 재채기는평소대비 6.9% 로증상이개선된차이를보였다. 주요신체증상개선에대해 < 그림 13, 그림 14, 그림 15> 에제시하였다. ( 단위 : %, Base : 전체, n=727) < 그림 13> 평소대비가동중단에따른증상비교 ( 기침 ) ( 단위 : %, Base : 전체, n=727) < 그림 14> 평소대비가동중단에따른증상비교 ( 가래 )
344 제 3 회환황해포럼 ( 단위 : %, Base : 전체, n=727) < 그림 15> 평소대비가동중단에따른증상비교 ( 피부가려움 ) < 표 3> 은평소의사로부터미세먼지등대기오염과관련이있는질환으로진단받은결과를분석한것이다. 가장많은질환은모든영향권역에서각각 14.5%, 15.0%, 30.4%, 18.5% 로가장높게나타난기관지염이었다. 특히서천화력굴뚝의영향권역 (B-1) 주민들의경우는기관지염이 30.4% 로다른지역에비해서도통계적으로유의한수준으로높게나타났다 (p< 0.05).
대기질향상을위한미세먼지관리방안 345 < 표 3> 석탄화력발전영향권역별평소의사로부터진단받은질환 mean±s.d. *.p<0.05 **.p<0.001 A-1 : 보령화력1호기 2호기굴뚝영향 (10km)_ 오천면 A-2 : 보령화력1호기 2호기저탄장영향 (5km)_ 주교면 주포면 B-1 : 서천화력1호기 2호기굴뚝영향 (10km)_ 주산면 B-2 : 서천화력1호기 2호기저탄장영향 (5km)_ 서면 가동중단기간동안질환의호전을경험한수준을분석한결과, 영향권역의주민들에게서평소대비가동중단에따른기관지염의호전을경험한비율도높은것으로나타났다. 특히보령화력굴뚝의영향권역 (A-1) 주민들의경우는기관지염의호전경험이 80.0% 에이르러다른지역에비해서도통계적으로유의한수준으로높게나타났다 (p< 0.001).
346 제 3 회환황해포럼 ( 단위 : %, Base : 전체, n=727) < 그림 16> 평소대비가동중단에따른질환의호전여부 4. 미세먼지를줄이기위한노력들충남은국내석탄화력발전량의 50% 를차지할정도로석탄화력발전시설이집중되어있다. 또한수도권의대기질규제로인해많은산업단지들이이전해오면서, 산업용지는현재 65,556 천m2로서전국에서 5번째로많은면적을차지하고있다. 이러한환경속에서환경오염취약지역에거주하는주민들은지속적으로환경과건강피해문제를제기해왔다. 충남은건강피해에대한주민들의우려를적극적으로수용하면서 2013년도부터전국지자체최초로석탄화력발전소주변지역의주민건강영향조사를수행하고있다. 그리고 2016년에는 석탄화력발전소와미세먼지 가이슈화된것을계기로미세먼지저감을위한중장기대책도수립 시행하였고, 그동안서북부지역에몰려있던대기측정망을충남도내전역으로확대 설치하였다. 미세먼지성분분석시스템을구축함으로써향후미세먼지배출원도규명할수있을것으로기대된다. 또한대형배출시설의배출량저감을
대기질향상을위한미세먼지관리방안 347 위한협약을체결하고, 법 제도부문에서 대기오염물질배출허용기준에관한조례 를제정함으로써배출기준을강화하고, 노후석탄화력발전가동중단역제안등미세먼지저감정책과민감계층보호를위해주도적인역할을하고있다. 한편, 2017년에새롭게출범한문재인정부는국민의안전과생명을지키는안심사회구축을최우선국정전략으로정립하면서, 미세먼지걱정없는쾌적한대기환경조성을목표로 1) 임기내미세먼지발생량 30% 감축, 2) 석탄발전 산업부문규제강화와친환경차비중확대, 3) 한중동북아협력을통한미세먼지의제화및다자협약을주요내용으로설정하였다. 환경부는이러한기조아래 2017년 9월26일에 미세먼지관리종합대책 을발표하였다. 단기대책 (17년 9월 ~18년상반기 ) 과중장기대책 (18년하반기 ~22년 ) 으로구분하고국내배출량감축 ( 발전 산업 수송 생활 ) 분야와국제협력 ( 한 중, 동아시아미세먼지협력 ) 분야, 민감계층보호 ( 민감계층보호인프라및서비스 ) 분야, 정책기반 ( 과학적관리기반 ) 분야에서 20개의중점추진과제를제시하였다. 이가운데국내미세먼지배출량감축을위해발전부문에서추진된노후석탄화력발전소의봄철 (3월 ~6월 ) 일시가동중단은노후석탄화력발전소폐지와재생에너지비중확대등을포함한 탈 ( 탈 ) 석탄 에너지정책기조와맞물려사전에진행되는성격의주요한과제이다. 새정부에서시행하는노후석탄화력발전일시가동중단정책은그전과후를비교한미세먼지농도의변화와주민건강실태를파악하여석탄화력발전축소정책추진에대한과학적근거를제공하는기회가될것이다. 충남연구원은이런점을고려하여 2018년부터본격적으로시행될석탄화력발전의일시가동중단에따른건강실태조사의사전연구 (pilot survey) 로서, 보령화력1호기 2호기와서천화력1호기 2호기의영향권안에있는주민들을대상으로건강실태설문조사를진행하였다. 증상의개선과질환의호전에대한유의미한결과를얻었지만, 설문조사에근거한주관적인판단이라는한계를가지고있다. 이런점을고려할때, 2018 년도부터는전국의노후석탄화력발전 (5기) 의가동중단기간을전후하여건강실태변화와관련된보다객관적인자료들을지속적으로확보할필
348 제 3 회환황해포럼 요가있다. 여기에해당주민들의혈액과소변을통한연속적인생체지표측정, 건강보험자료의수진율변화에대한통계등과같은자료들을활용하는것도유익할것이다. 이러한자료들이지속적으로축적된다면, 미세먼지와관련된건강문제를해결하고나아가정부의에너지전환정책의방향을설정하는데과학적근거를제공할수있을것이다. 이러한자료들은나아가미세먼지와이에따른건강영향문제에있어서우리나라와마찬가지로해결해야할과제들이산적해있는중국에게도좋은사례를제시할수있을것이다. 참고문헌명형남. 2016, 충남의환경성질환자실태조사및예방관리방안연구, 충남연구원 ( 전략과제 ) 명형남. 2017, 우리지역의미세먼지와건강, 열린충남 SUMMER Vol.79. 명형남, 김재식, 정금희, 이병창. 2017, 석탄화력발전소가동중단에따른충남대기질과주민건강실태 정책인식조사연구, 충남연구원 ( 전략과제 ). EPI(Environmental Performance Index) FINAL REPORT. 2016, Yale. OECD(http://stats.oecd.org/index.aspx?DataSetCode=HEALTH_STAT). OECD(http://www.oecd-ilibrary.org/environment/data/air-quality-and-health/ex posure). WHO(http://gamapserver.who.int/gho/interactive_charts/phe/aap_mbd/atlas.html).