다이옥신은 가장 강력한 발암물질
먼저 고엽제란 베트남 전쟁(1962~1971년)당시 밀림고사작전에 사용된 제초제의 일종으로 살포약제 드럼통이 오렌지색이기에 에이젼트 오렌지(agent orange)로 불렸다. 수많은 제초제 농약들 가운데 고엽제(Agent orange)가 많이 언급되는 이유는 고엽제의 제조 과정에서 부산물로 생긴 환경호르몬 물질이자 발암물질인 인공합성물질 중 가장 독성이 강한 다이옥신(dioxine)을 함유하고 있기 때문이다.
다이옥신의 맹독성은 청산가리의 1만 배, 비소의 3천 배에 달한다. 자연환경 중에 배출된 다이옥신은 식품, 음용수, 토양 및 대기 등의 매개체를 통하여 인간의 건강과 자연생태계에 많은 악영향을 미치고 있기 때문에 인류가 만든 여러 오염물질 중에서도 특별히 관심을 가져야 하는 오염물질이다.
다이옥신의 정의 및 특성
다이옥신은 벤젠(C6H6) 고리에 염소를 포함하고 있는 화합물로서 75종류의 이성체를 가진 다이옥신류(PCDD)와 135종류의 이성체를 가진 퓨란류(PCDF)로 분류된 독성이 각각 다른 210종류의 집합체이다.
다이옥신 검출량의 표시는 다이옥신 중에서도 가장 유독한 물질인 2,3,7,8-사염화다이옥신(TCDD)의 독성을 1로 하고 각각의 유해성의 상대적 크기에 따라 가중치를 주어 환산한 뒤 합산한 값을 독성등가량(Toxicity Equivalents, TEQ)이라 하여 다이옥신의 검출량에는 항상 TEQ를 붙이고 있다.
다이옥신의 화학구조는 매우 안정해 상온에서 색깔이 없는 결정체로 존재하며 극성이 없어 물에 잘 녹지 않는 대신 지방에 잘 녹기 때문에 몸속에 들어가면 오줌으로 배설되지 않고 지방조직에 주로 축적되고 있다.
불행 중 다행인 것은 다이옥신의 증기압이 매우 작아서(7.4 x 10-10mmHg, 25℃) 기체로 되기는 어렵다는 점이다. 그리고 다이옥신 자체는 일반적으로 제조되거나 사용되는 물질은 아니며 보통 염소(Cl)나 브롬(Br)을 함유하는 산업공정에서 화학적인 오염물질로서 생성되거나 폐기물의 소각과정에서 주로 발생하고 있다.
다이옥신의 주요 발생원 및 기준
다이옥신의 주요 발생원의 약 90%는 산업폐기물 및 일반폐기물의 소각에서 생성되고 있다.
다이옥신은 염소를 함유한 화합물을 소각할 때 주로 발생하므로 염소계열의 플라스틱, 비닐 등을 엄격히 구분해 재이용율을 높여야 할 것이다. 4대 플라스틱 종류인 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리염화비닐 중에서 폴리염화비닐만 염소를 함유하고 있지만 다른 플라스틱도 여타 폐기물과 함께 소각하면 염소와 화합하여 다이옥신을 쉽게 발생시키므로 유의하여야 한다.
화학공정에서는 화학물질의 중간체로 사용되는 페놀에 염소를 추가하면 염화페놀이라는 화학물질이 된다. 그 물질에 빛을 쬐이는 것만으로도 두 개의 벤젠환이 결합하여 다이옥신이 만들어지므로 염소를 사용하는 화학공장에서의 다이옥신의 발생에 매우 주의하여야 할 것이다.
제지공장에서의 염소계열의 표백제 사용에 의해 다이옥신의 발생이 이루어지고 있었으나 근래는 과산화수소 및 오존에 의한 표백으로 제조과정에서 다이옥신의 배출은 거의 없어졌지만 금속의 제련공정, 회수한 금속의 재생공정 및 전선 처리공정에서 배출되는 가스에는 다이옥신을 미량 함유하고 있다. 그 밖에 미량이지만 유연 가솔린의 자동차 배기가스, 담배연기, 각종 물질이 연소하는 화재 등이 다이옥신의 발생원에 속한다.
우리나라 다이옥신의 규제기준으로 폐기물 소각로의 배출기준은 현재 0.1ng/m3 (나노그램 ng=10억분의 1g)로 규제하고 있으며, 2008년에 설정한 쇠고기ㆍ돼지고기ㆍ닭고기 등 세 축산물에 대한 다이옥신 허용기준은 지방 g당 2pg-TEQ (피코그램 pg=1조분의 1g)이다. 그리고 참치, 삼치, 장어, 갈치, 게, 고등어 등 수산물에 대한 다이옥신 허용기준 설정은 사회적, 경제적 충격을 감안해 단계적으로 확대해 나갈 예정으로 있다.
1일 섭취 허용량(TDI, Tolerable Daily Intake)이란 사람이 이 용량을 한평생(70년) 섭취하는 경우 악영향이 나타나지 않는 량을 말하는 것으로 다이옥신 1일 섭취 허용기준(TDI)은 체중 ㎏당 4pg-TEQ로 정해져 있다.
다이옥신의 영향 및 피해사례
다이옥신이 우리 몸 안으로 들어오게 되면, 다이옥신이나 그 유사물질들이 세포 조직 내에 있는 특별한 수용체 부위에 달라붙게 되어 정상적인 호르몬이나 효소들의 작용, 발육과 생식, 면역 등의 기능을 제대로 수행할 수 없게 함으로써 많은 건강장애를 일어나게 한다 이러한 다이옥신은 가장 강력한 발암물질로서 폐암, 간암, 임파선암, 혈액암 등을 일으키며 심각한 생식계 장애와 발달장애 및 면역계와 호르몬의 조절기능 손상 등으로 불임, 출생 시 장애, 기형, 발육장애가 나타나며 그 외에 당뇨 및 갑상선 질환 등을 유발시킨다고 알려져 있다.
다이옥신은 분해되지 않고 체내에 축적돼 10~25년이 지난 후에도 각종 암과 신경계 손상을 일으키거나 기형을 유발하고, 독성이 유전되어 2세에게도 영향을 미치고 있다. 다음의 피해사례를 보면 다이옥신이 얼마나 위험한 물질인지 알 수 있을 것이다.
고엽제(Agent Orange) 사건(베트남)
고엽제는 인공적으로 합성된 유사 식물호르몬의 일종으로 식물 대사에 혼란을 일으켜 식물이 제어할 수 없을 정도로 신속하게 성장하여 잎이 떨어지고, 결국에는 고사토록 하는 농약이다. 베트남전에 살포된 고엽제는 무려 7200만 리터에 달하며, 고엽제의 불순물로 함께 살포된 다이옥신으로 인해 전후 베트남에서는 태아의 절반이 사산되고 기형아 발생율이 전쟁전에 비해 10배나 높게 나타나고 있다. 또한 베트남 전쟁에 참전했던 군인들 중 많은 사람들이 폐암, 후두암, 전립선암, 말초신경병, 버거시병 및 당뇨병 등으로 시달렸으며 40년이 지난 현재까지도 각종 휴유증에 고생하고 있다.
세베소(Seveso) 사건(이탈리아)
1976년 7월 이탈리아 북부 세베소의 비누공장에서 트리클로로페놀(C6H2OHCl3)을 생산하는 시설의 안전밸브 파열로 누출된 유독가스에 염소가스 외에 다이옥신이 2kg이나 포함되어 있어 인근 5km이내의 주민들이 심한 화상을 입거나 피부병에 걸리고 가축 수만 마리가 죽거나 병들었으며 1,800ha의 토양이 오염되고 직접적인 피해액이 2억 5천만 달러에 달했다. 대대적인 정화작업이 이루어진 후 일부 주변지역 주민들은 복귀하였으나 세베소는 여전히 폐쇄된 마을로 남아 있으며, 다이옥신의 독성이 처음으로 명확하게 드러난 사건으로 기록되고 있다.
타임스비치(Timesbeach) 사건(미국)
미국 중부 미주리주의 타임스비치의 주민들은 1971년부터 수년 동안 날리는 먼지를 줄이고자 비포장도로에 인근 화학공장의 폐유가 섞인 기름을 살포했는데, 이 때 폐유 속에 들어 있던 다이옥신이 도로에 뿌려졌고, 이것이 다시 토양으로, 대기로, 하천으로 들어가 이 지역 모든 생명체에 치명적인 영향을 주게 되었다.
도로에 기름을 뿌린 후 하늘을 날던 새들이 죽어서 땅에 떨어지고 애완동물들이 죽어갔으며, 주민들은 별다른 이유없이 몸에 통증을 느끼는가 하면 폐암에 걸리고, 신장암, 후두암, 간질환 환자들이 많이 발생하였으며, 부인들은 유산을 하게 되었다.
10여년이 지난 1982년에야 미국 연방환경처는 폐유 속에 많은 양의 다이옥신이 포함되어 있었음을 밝혀냈으며 1983년에 이 지역의 2만 2천여 주민을 모두 다른 지역으로 이주시켜 마을은 통행조차 금지된 텅 빈곳으로 남아 있으며, 당시의 피해자들은 지금까지 고통을 받고 있다.
다이옥신은 한번 생성되면 자연계에서 잘 분해되지 않으며, 인체 내에서의 생물학적 반감기는 5~11년이므로 부지불식간에 계속적으로 섭취하지 않도록 주의하여야 한다.
사람의 경우 주로 음식물을 통하여 97~98% 다이옥신을 섭취하고 있으며 호흡을 통해서는 2~3% 정도이다. 그리고 다이옥신의 주요 섭취 음식물로는 지방성분이 많은 소고기, 낙농유제품, 우유, 닭고기, 돼지고기 및 먹이사슬의 상위에 속하는 어류 등이며 식수를 통한 섭취는 무시할 수준이다.
일반적으로 다이옥신 발생의 대부분을 차지하는 곳이 폐기물 소각로이므로 소각로에 대한 꾸준한 기술개선 및 관심과 감시가 무엇보다도 필요하다.
창원대 겸임교수