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[현대] 공해 (한메)
공해 公害 사람들의 일상 생활이나 사업·기업활동에 따라 발생하는 환경오염물질·소음·진동·전자기파·지반침하(地盤沈下) 등이 사람과 그 밖의 생물에 해를 끼치는 현상. 이와 같이 정의되는 개념인 공해에 대해서는 현재 지구 전체의 환경보존과 관련된 사회문제로서 활발히 논의 되고 이에 대한 방제(防除)활동이 전개되고 있지만, 원래 구미 각국에서 사용되어온 환경과학용어 중에는 공해라는 말과 진적으로 일치하는 용어는 없다. 그러나 구미 각국에서도 air pollution(대기오염), water pollution(수질오염) 등의 총칭인 environmental pollution(또는 pollution ; 환경오염), environmental disruption(환경파괴)이 공해와 거의 같은 개념의 용어로서 다루어지고 있다. 한국에선, 공해라는 말은 일제강점기부터 공익(公益)의 반대 개념을 나타내는 말로 사용되어 오다가 공중위생(公衆偉生)에 해가 되는 것을 뜻하는 말로도 사용하게 되었다. 또 8·15후에는 급격한 인구증가·공업화·도시화 및 자동차수의 증가 등에 의한 오염물질·소음 등의 격증에 따라 공해는 앞서 정의한 바와 같은 개념의 환경과학용어로서 사용하게 되었으며, 지금은 인류의 생존을 위협하는 지구촌 전체의 생태계 파괴 현상으로서도 다루어지게 되었다. 원래 공해는 지진.호우.태풍 등 자연현상의 이상에 의해 일어나는 <자연재해>에 대응하는 인위적 재해이다. 자연재해는 일반적으로 엄청나게 큰 에너지에 의해 일어나는 현상이기 때문에 이것을 인력으로 완전히 방제하거나 회피하기는 어렵다. 이와는 달리 공해는 인위적인 원인 때문에 발생하는 재해이므로 그 원인을 인위적으로 제거함으로써 방제할 수 있다. [구미 각국의 공해의 변천] 인류는 사회를 이루고 생산력을 발전시키는 과정에서 자연을 개조한다는 이유하에 지구의 원래 자연환경을 파괴해 왔다. 이 자연환경 파괴행위는 유사이래 수없이 반복되어 왔으며, 그 결과 국지적(局地的)일 뿐만 아니라 국가 전체의 공해를 가져오게 했다. 이러한 국가 전체의 전형적인 공해의 예를 영국에서 찾아볼 수 있다. 영국에서는 산업혁명(즉 산업의 대대적이고 급격한 공업화) 직후에 어느 나라보다도 앞서서 공해가 국토 전체에 걸친 문제로서 대두하기 시작했다. 이와 같이 영국에서 맨 먼저 공해가 국토 규모로 다루어지게 된 것은 화석연료인 석탄이 난방용·공업용으로 많이 사용되었고, 또한 수도 런던이 대기오염이 되기 쉬운 지형이었기 때문이었다. 17세기 중반에 통계학의 시조(始祖) J.그랜트는 《사망표(死亡表)에 관한 자연적 및 정치적인 여러 관찰(1662)》에서 런던 시민의 사망률이 높은 원인을 대기오염이라고 추정했다. 영국의 산업혁명은 공장이라는 <마법 지팡이>로 농촌을 도시화했는데, 그 당시 노동자들의 거주환경은 지옥과도 같았다. 노동자의 거주지는 공장과 철도 사이에 자리잡고 있거나 공장의 연기가 깔리는 지대에 있었으며, 일광도 부족하고 통기도 불량했다. 또 도시계획은 공장을 중심핵으로 마련되었으며, 하천은 공장에 의해 점유됨으로써 하수도로 이용되었다. 또한 노동자들의 주택은 협소했으며, 여기서 많은 가족들이 동거했고 매우 불결했다. 당시 영국의 공중위생 행정을 창설했던 E.채드윅은 1842년의 보고서에서 노동자들의 사망률이 높아 경제적손실이 크다는 사실을 경고했다. 이 보고를 근거로 하여 중앙정부는 1848년부터 <공중위생법>을 제정하여 환경위생의 개선에 힘썼으나 지방단체의 비협조 등으로 환경개선사업은 큰 성과를 거두지 못했다. 1855년에 비로소 <공해방지법(Public Nuisance Removal Act)>이 공포되었으며, 이에 의거해서 공해대책기관이 각 지역에 설치되었다. 그리고 이 기관에는 토지소유자 또는 가옥주인에게 위험물이나 불결한 것들을 제거하도록 명령하고 또한 판매하고 있는 유해식품 등을 몰수할 수 있는 권한이 주어졌다. 그러나 신설 기관들도 기존 기관들과의 엇갈리고 엉클어진 관계 때문에 큰 성과를 올릴 수 없었으며, 공해제거소송도 절차에 시간이 걸리고 소송 비용은 오염업자의 은폐물에 불과하다는 비난을 들었다. 그 후 화학공장에 대한 주민운동과 법정투쟁에서의 승리를 통해 오염 방지를 위한 <알칼리 공장법>이 성립되었으며, 또 신흥 자본가들의 반대를 물리치고 각 지방에 수많은 공해방지조례가 신설되었으나 공해문제를 개선하는 데는 직접적으로 큰 도움이 되지 못했다. F.엥겔스는 당시 공해의 실태에 대한 《영국 노동계급의 실태》라는 논문에서 공해를 <사회적 살인·상해행위>라 불렀다. 그리고 그는 공해는 부작위범(不作爲犯)이며, 이 범인은 현재 사회의 지배계급인 자본가들이라 지적했다. 또 K.마르크스는 《자본론》에서, <공해 방지를 위한 수많은 법률과 조례가 마련되었고 행정관들이 열심히 행동해 왔지만, 실태는 지금도 개선되지 않았다>라고 비판했다. 영국의 공해문제는 20세기에 들어와서도 1960년대 후반까지는 기본적인 개선조차 되지 않았다. 1914년에는 뉴턴경(卿)을 의장으로 하는 위원회가 영국의 대기오염 실태를 조사했는데, 21년 최종 조사보고서에서는 <공장지대에서 자란 사람들은 연기가 나고 있는 것에서 번영을 느꼈고, 환경의 악화를 생활의 풍요라 잘못 생각했으며, 중앙정부도, 지방단체도 환경개선을 위해 거의 힘쓰지 않고 있다>고 통렬히 경고했다. 실제로 영국에서는 거의 1세기에 걸쳐 공해대책 면에서 뚜렷한 진척이 없었으며, 이러한 실정하에서 1952년 12월에 약 4000명이나 사망한 <런던 스모그 사건>이 일어났다. 이를 계기로 대기오염에 관한 법률이 전면적으로 개정되어 <대기청정법(The Clean Air Act)>이 제정됨으로써 비로서 대기오염 공해를 방제하는데 실효를 거두기 시작했다. 또 이때부터 하천의 수질오염이 크게 감소되기 시작하고 정화가 진척됨으로써 하천에 기인한 전염병 등 공해도 점차 줄게 되었다. 1970년에 영국에서는 환경부가 신설되었는데, 이것을 한국의 건설부·교통부·국토개발원·환경처를 합친 것과 같은 조직체로 발전시킴으로써 공해문제를 국가적 차원의 환경정책으로서 종합적으로 강력히 통괄하게 되었다. 영국 이외의 유럽 각국 및 미국 등의 국가에서도 영국과 마찬가지로 산업혁명에 따라 공해문제가 증가했으며, 이에 대한 여러 가지 법적·제도적 대책이 강구되었다. 예컨대 독일에서도 급격한 공업화에 따라 급증한 대기오염·수질오염 등의 공해를 이미시온(Immission ; 해로운 물질·음파·진동 등을 내어 이웃이나 사회에 해를 주는 행위. 영국의 통용어인 nuisance와 같은 개념의 용어)에 해당하는 행위로 보고 엄격히 단속했다. 미국에서도 자치단체의 조례에 의거하여 대기오염·수질오염 등에 의한 공해 방제가 추진되었으며, 특히 피츠버그에서 시민 전체가 참여한 공해방제운동은 큰 성과를 거두었다. 그러나 전반적으로는 미국에서도 급격한 공업화·도시화에 의한 공해를 근본적으로 해결할 수 있을 만큼 큰 성과는 거두지 못했다. 특히 미국에서는 로스앤젤레스에서 볼 수 있는 바와 같이 엄청나게 많은 자동차와 대량소비에 의한 폐기물량의 적체가 공해사태의 개선을 가로막는 큰 요인이 되었다. 세계적으로는, 각국에서 총괄적인 공해방제에 대한 법 제정과 공해전담관청의 설정 등에 있어서 성과를 거두기 시작한 것은 60년대 말부터 70년대에 걸쳐서이다. [현대의 공해의 원인과 실태] 세계 공해의 원인·실태는 제2차 세계대전을 경계로 하여 크게 달라졌다. 제2차 세계대전 이전의 공해는 주로 광산·제련소·제철소·화학공장 등에서 방출되는 산업폐기물에 의한 환경오염이 원인이 되었다. 당시 전형적인 공해로 수은광산의 화재에 의해 광산 주변 거주민들이 수은중독증에 걸린 <광독해(鑛毒害)>, 구리제련소에서 홍수 때문에 슬래그(slag; 鑛)가 하천에 유출되어 하류 농민들의 건강을 해치고 농작물에 피해를 준 <수질·토양오염공해>, 황산제조공장 등의 굴뚝에서 내는 매연의 아황산가스(이산화황) 등으로 대기가 오염되어 사람과 가축, 삼림의 나무 등에 피해를 준 <연해(煙害)> 등이 기록되어 있다. 이러한 공해에 대한 주민들의 여론과 항의운동이 매우 거세지기 시작했으며, 법·조례에 따라 일부피해자에게 보상금이 지급되기도 했다. 또 기업체 자체도 굴뚝을 높이거나 아황산가스를 회수하여 황산 제조원료로 활용하는 등 공해의 원인 제거에 힘쓰게 되었다. 이렇게 해서 공해대책의 원칙이 확립되고 공해방지의 기틀이 마련되었다. 그러나 제2차 세계대전의 발발로 말미암아 공해방지를 위한 대책과 기술개발은 중단되었고, 주민들의 항의운동은 전쟁수행이라는 이유 때문에 봉쇄되었다. 제2차 세계대전이 끝난 뒤에는, 중화학공업 등의 급격한 발달을 바탕으로 한 산업사회의 발전과 더불어 산업폐기물에 의한 공해는 더욱 급증되었다. 또한 급속한 인구증가와 도시화에 의한 인구과밀현상, 일상생활에서 에너지·물질의 소비량의 격증으로 생활폐기물의 적체에 의한 새로운 공해가 사회 문제로서 등장하게 되었다. 더구나 선진공업국에 비해 공업화 과정이 뒤진 개발도상국에서는 공해방지에 대한 경험이 없거나 부족하고 재정적으로도 불충분한 탓으로 공해는 더욱 심각한 사회문제로 다루어지게 되었다. 다른 개발도상국과 마찬가지로 공업화에 뒤졌던 한국은, 1960년대부터 시작된 급격한 경제성장과 중화학공업의 발달 때문에 산업폐기물에 의한 공해가 가속화되고 확산되어 가고 있다. 그리고 인구증가와 급속한 도시화에 의한 격심한 인구과밀현상과 생활수준의 향상은 생활폐기물의 적체에 의한 공해, 소음 등을 격화시키고 있다. 제2차 세계대전 후에 세계적으로 특히 심각한 사회문제로서 주목되고 있는 공해의 주된 원인과 실태는 다음과 같다. (1) 화석연료공해 현재 인류가 이용하고 있는 연료의 대부분은 석유·석탄·천연가스 등의 화석연료이다. 이 화석연료를 연소시킬 때에 가스 또는 분진·매연 등으로 배출되는 환경오염물질은 100여 종이나 되는데, 이러한 것 중 특히 심한 공해를 나타내는 것은 아황산가스(이산화황) 등의 황산화물, 일산화질소(산화질소), 이산화질소, 일산화탄소, 이산화탄소 등이다. 아황산가스는 대기오염의 지표(指標) 물질로서 측정되는 대표적인 공해물질이며, 이것을 많이 함유한 공기에 접촉하거나 이것을 흡입하면 주로 눈과 호흡기가 손상된다. 아황산가스는 특히 비강(鼻腔)·인후(咽喉)·인두(咽頭)·기관지 등의 상기도(上氣道)를 침해하며, 호흡기질환의 발병율을 높인다. 또 이것은 가로수·농작물등 식물에게도 잎살[葉肉] 파괴 등의 피해를 주며 이 결과 잎은 흰색·갈색·붉은 갈색 등으로 변하여 낙엽이 된다. 대체로 고등식물의 아황산가스에 대한 저항성은 나무>풀, 상록활엽수>침엽수, 낙엽활엽수>상록활엽수이다. 화석연료가 연소되면 질소산화물로서 주로 일산화질소가 생성되는데, 이것은 공기 중의 산소에 의해 곧 이산화질소로 산화된다. 따라서 자동차엔진의 배기가스의 이산화질소는 일산화질소가 산화되어 생성된 것이며, 대기 속의 주된 질소산화물은 이산화질소이다. 일산화질소를 많이 흡입하면 중추신경계가 침해되어 마비·경련 등이 나타난다. 또 일산화질소도 호흡기를 침해하지만 이산화질소의 독성보다 약하다. 이산화질소는 주로 호흡기를 크게 침해하여 세기관지염·폐기종(肺氣腫) 등을 유발하기도 한다. 일반적으로 일산화질소·이산화질소의 식물에 대한 독성은 미약한데, 이는 흡수된 질소산화물이 잎에서 효소의 작용에 의해 아질산을 거쳐 암모니아가 되어서 식물 자체의 질소대사에 쓰여져 해독되기 때문이다. 일산화탄소는 자동차등 교통기관의 경우이면 디젤(경우)엔진보다도 가솔린 엔진에서 더 많이 배출된다. 그러나 가솔린엔진의 경우라도 공기·연료 혼합비율을 알맞게 조정하면 일산화탄소를 거의 함유하지 않은 배기가스가 배출된다. 일산화탄소는 연탄이 연소될 때에도 가솔린엔진의 경우만큼이나 많이 배출되는데, 이 경우에도 연탄의 산화를 촉진함으로써 일산화탄소 생성량을 줄일 수 있다. 일산화탄소는 호흡기·혈관계를 통해 몸 안에 확산되어 적혈구의 헤모글로빈, 근육의 미오글로빈, 미토콘드리아의 시토크론 등의 헴단백질과 결합함으로써 조직세포로 산소의 운반·전달을 저해한다. 이 결과 산소 결핍에 의한 여러 가지 중독 증상, 즉 두통·뇌기능저하·의식장애·혼수(昏睡)·혈압저하·호흡곤란·실신 등이 나타나고, 심하면 죽게 된다. 대기의 이산화탄소의 농도가 연소 등 때문에 평상 농도(약0.033%)보다도 더 증가하면 몸 안의 이산화탄소 배출이 억제됨으로써 혈액의 pH(수소이온지수)는 정상 pH보다 낮아지게(산성으로 기울어지게) 되어 처음에 호흡운동속도가 커진다. 이어서 뇌신경중추세포 등에서 이산화탄소 축적에 의한 호흡대사장애로 두통·현기증·호흡곤란·의식장애·마취효과 등 증상이 나타나고, 심하면 호흡운동이 정지되어 죽게 된다. 화석 연료의 연소 결과 생기는 매연(煤煙)의 매진(煤塵)이나 재의 분진(粉塵), 화석연료 채취·처리 때에 흩어지는 분진 등 먼지를 오랫 동안 흡입하면 호흡기 깊숙히 들어간 먼지성분의 직접적 작용에 의해 호흡기가 손상되거나, 섬유증식성병변을 주체로 하는 질병인 <진폐(塵肺)> 또는 이것의 합병증(폐결핵·결핵성 융막염 등)에 걸리게 된다. (2) 산업공해 사람의 산업활동에 따라 생기는 <산업폐기물> 및 열·진동·소음 등이 원인이 되어 발생하는 공해이다. 일반적으로 산업폐기물에는 연소의 결과로 생기는 배출가스·매진·재를 비롯하여 오니(汚泥)·폐유(廢油)·폐산·폐알칼리·폐플라스틱·슬래그(광재) ·동물의 분뇨 및 생물의 시쳬 등이 포함된다. 이 밖에는 종이·유리·나무·고무·금속·도자기·생물체 등의 부스러기, 콘크리트·철강조각 등의 건설폐재(建設廢材), 산업폐기물과 방출열·진동·소음 등은 어느 것이나 환경오염·공해의 위험성을 내포하고 있기 때문에 어느 나라에서나 환경보전법·오물청소법·해양오물방지법 등의 환경관계법규와 원자력관계법규를 제정하여 폐기물처리과정과 방출열·진동·소음억제방식 등을 엄중히 감시·감독하고 있다. 특히 오늘날 크게 문제되고 있는 산업공해 중의 하나는 <중금속중독>이다. 이것은 금속 중에서도 비교적 비중이 큰(4.0 이상) 비소·안티몬·크롬·아연·망산·철·카드뮴·백금·수은·납·구리·니켈·코발트 등 중금속이 몸 안에 축적됨으로써 발생하는 중독증이다. 중금속중독에는 직장에서 작업 중에 중금속이 몸 안에 축적됨으로써 걸리게 되는 산업중독, 중금속을 함유한 산업폐기물에 오염된 대기·하천·바다·토양·식수·식품에 의해 걸리게 되는 환경중독의 두 경우가 있다. 산업중독은 중금속이 함유된 재료를 다루는 작업에 종사하는 사람들에게서 발생하는 <직업병>의 하나로, 특히 납·수은·크롬·망간·아연의 중독증 환자가 많다. 환경중독은 보통 광산·공장에 근접한 하천·바다의 연안 지역에 거주하는 주민들에게 발생하는 경우가 많다. 이것은 광산·공장에서 유출되는 폐기물의 중금속으로 오염된 하천·바다·토양에서 산출되는 식품이나 이 지역에서 얻어지는 식수를 통해 중금속이 주민들의 몸에 축적됨으로써 발생하게 되는 중독증이며, 이것의 전형적인 예로는 <이타이이타이병>이 있다. 이것은 일본의 도야마현 진즈강[神通川]연안의 주민들에게서 제2차 세계대전 후부터 나타나기 시작하여 1956∼57년경에 절정을 이룬 환경중독증인데, 조사 결과 진즈강 상류에 있는 광산에서 유출된 카드뮴에 의한 만성적 중금속 중독증임이 밝혀졌다. 이것은 신장의 세뇨관에서의 칼슘 재흡수 장애 때문에 몸 안에서 칼슘의 항상성(恒常性)이 유지되지 않게 되어서 발병되는 중독증으로 계속적인 동통(쑤시는 듯한 아픔), 골연화증(骨軟化症), 임산부·갱년기의 내분비실조 등의 증상이 나타난다. 이와 같은 중금속 중독증에 걸리면 일정한 내장기능 장애가 나타나고, 또한 신경계·체액·내분비계에도 이상이 생기는 전신적(全身的) 증상이 나타난다. 그리고 피부 및 눈·비강·인두·구강 등의 점막에 알레르기 등의 국부적 증상이 나타나기도 한다. 특히 현재는 중금속에 의한 암 등 악성종양·기형·염색체이상 등의 발생이 주목되고 있다. 실제로 비소에 의한 폐암, 니켈에 의한 비강암·폐암·크롬에 의한 폐암, 카드뮴에 의한 전립선암 등이 확인되었다. 산업폐기물로서 가장 공해의 가능성이 많은 공업폐수의 성분이 될 수 있는 것들 중 특히 항상 주의를 기울여야 하는 공해물질은 [표2]와 같다. (3) 도시생활형공해 폐기물 중에서 산업폐기물을 제외한 나머지 폐기물을 통틀어 <일반폐기물>이라 하는데, 이것에는 일반가정에서 배출되는 생활계폐기물(生活系廢棄物), 사무소.상점 등에서 배출되는 사업폐기물, 대변·소변을 합쳐서 말하는 분뇨 등이 포함된다. 도시에서는 인구밀도가 높기 때문에 일반폐기물이 많이 배출되고 적체되기 쉽다. 또 도시에서는 자동차 등의 교통기관, 전자기기·악기 등 여러 가지 기구·장치들과 많은 사람들이 내는 소음·진동·열 등이 가중된다. 따라서 도시에서는 일상생활에서 발생하는 일반폐기물·소음·진동·열에 의한 공해 때문에 시민들이 시달리는데, 이러한 공해를 도시생활형 공해라 한다. 도시계획이 잘 되어 있지 않은 도시에는 도시생활형공해와 산업공해가 복합되어서 나타나는 경우가 많다. 이러한 복합적 공해를 방지하기 위해서는 공장 등의 산업시설을 도시 밖으로 이전시켜야 한다. 생활폐기물의 하나인 일반배수(一般排水)는 목욕·설거지·청소·세탁 등 일상생활에 쓰인 후 배출되는 생활잡배수(생활하수)와 분뇨 및 수세식 변소로부터의 배수 등으로 이루어져 있다. 일반배수는 일반적으로 여러 가지 유기화합물이 많이 함유되어 있으므로 이것이 하천·바다·호소 등의 수역(水域)에 흘러 들어가면 유기화합물이 풍부한 펄프제조공장·식품가공공장등의 폐수가 섞였을 때와 마찬가지로 <유기질오탁(有機質汚濁)>에 의한 공해를 유발한다. 또 일반배수에는 일반적으로 독립영양식물의 양분이 될 수 있는 무기염류가 풍부하므로 이것이 수역에 흘러 들어가면 <부영양화(富營養化)>에 의한 공해가 발생한다. 일반배수에는 보통 합성세제(중성세제)가 섞여 있는데, 합성세제의 주성분인 합성계면활성제(合成界面活性劑)는 화석연료인 석유를 원료로 써서 화학합성한 것이어서 자연정화작용에 의해 쉽게 분해되지 않고 잔류오염물질(殘留汚染物質)로서 인체와 생태계에 해를 준다. 따라서 생물체에서 생산되는 유지를 원료로 써서 만들어 자연분해가 잘 되는 비누를 합성세제 대신 사용해야 한다는 의견도 나오고 있다. 한편 합성세제에는 물의 경도를 낮추고 거품을 보다 잘 일게 하는 빌더(builder)로서 인산염이 첨가되어 있는데, 인산염은 부영양화의 원인이 된다고 지적되어 왔다. 그래서 현재는 인산염을 덜 첨가하거나, 인산염 대신 제올라이트 등의 비공해성 빌더를 첨가한 합성세제가 시판되게 되었다. 일반적으로 화석연료를 써서 화학합성한 합성섬유·합성수지 등 중에는 합성세제와 같이 자연정화작용으로는 쉽게 분해되지 않는 물질이 많다. 따라서 이러한 물질로 제조된 페기물을 방치해 두면 농작물·야생식물의 뿌리·땅속줄기의 생육을 저해하고 식수의 오염원이 되기도 하며, 또 수력발전기 등의 기계작동에 지장을 일으키기도 한다. 또한 가정·사무실에서 사용하는 화석연료인 석탄류의 연소배출가스와 재는 산업폐기물의 경우와 마찬가지로 도시생활형공해의 큰 원인이 되고 있다. 특히 한국에서는 아직도 많이 사용되고 있는 연탄(무연탄)의 연소 결과 생성되는 아황산가스·일산화탄소 등 유독성가스와, 일반폐기물의 절반 이상이나 차지하는 연탄재의 분진은 호흡기·눈 등을 병들게 하는 대기오염의 주된 원인이 되고 있다. (4) 소음공해 주된 소음원은 공장, 번화한 상가, 사람들이 많이 모이는 공공시설, 교통기관, 건설 현장, 비행장, 버스터미널, 일반가정등이며, 특히 일반가정에서 들려오는 전자기기·악기·보일러 등에서 나는 소리, 목욕탕·변소의 급·배수음, 사람들의 이야깃소리, 애완동물이 내는 소리 등의 소음은 <생활소음>이라 한다. 주택이 밀집한 지대에서는 생활소음이 소음공해의 가장 큰 원인이 된다. 소음을 오랫동안 듣게 되면 정력장애·수면방해 등의 생리적 영향과 더불어 불쾌감·회화장애·작업능률저하 등의 심리적 영향도 받게 되어 스트레스가 쌓이게 되며, 또한 지가(地價) 하락, 가축의 기능장애 등의 사회적 영향도 받게 된다. 소음공해 방제를 위한 WHO(세계보건기구)의 권고 기준값은 55dB인데, 한국의 경우 전국의 학교 주변 중에서 이 기준값을 초과하는 곳이 80%이상이나 된다. 또 대도시·공장지대·주차장·공장 주변 가운데에는 환경안전기준값이 65dB을 초과하는 곳이 많다. 예컨대 1990년 1월에 서울보건환경연구원에서 측정한 서울특별시 25개 사업지역의 평균소음도는 76.8dB이었다. (5) 스모그와 옥시던트의 공해 화석연료의 연소로 생성되는 배출가스성분·매진·부유분진 등에 의해 심하게 오염된 대도시나 공장지대의 대기속에 자욱하게 끼는 안개나 연기모양을 스모그라 한다. 스모그가 지구상에서 발생하기 시작한 것은 산업혁명 후 연료로서 석탄을 많이 사용하게 되었던 때부터였으며, 따라서 그 당시의 스모그는 주로 석탄의 연소로 배출되는 연기의 타르·매진 및 부유분진이 응결핵으로 되어 발생한 안개 같은 것이었다. 그래서 그 당시에 연기(smoke)와 안개(fog)가 공존하는 것이라는 뜻으로 smog라는 영어도 생겨났다. 그 후 주된 연료가 석탄에서부터 석유로 바뀜에 따라 스모그 발생의 원인물질과 과정이 크게 달라지게 되었다. 즉 오늘날 세계 도처에서 빈번히 발생하는 스모그는 주된 원인물질이 석유의 연소로 생성되는 오염물질들인데, 광화학반응에 의해 유발되므로 이것을 <광화학스모그>라 한다. 또 광화학스모그에 의한 대규모 전형적인 공해사건이 1945년에 로스앤젤레스에서 일어났기 때문에 광화학스모그를 <로스앤젤레스형 스모그>라 한다. 광화학스모그는 기온이 24∼32 정도로 높고 습도가 70%인 봄·여름·초가을에 잘 발생하는데 이것이 발생하면 대기가 온통 뿌옇게 흐려지고 흰 안개가 낀 것처럼 보이므로 광화학 스모그를 또한 <흰색스모그>라고도 한다. 광화학스모그는 이와 같은 기상조건하에서 석유 연소 배출가스성분에 의해 극도로 오염된 대기에 일광의 자외선(화학선)이 비침으로써 유발된다. 이 스모그현상은 대략 다음과 같은 자외선에 의한 광화학반응을 거쳐 유발되는 것으로 설명되고 있는데, 이 과정에서 1차적 오염물질의 역할을 하는 것은 화석연료의 연소 생성물인 질소산화물·탄화수소·황산화물이다. 먼저 대기에 배출된 이산화질소 등의 질소산화물이 자외선에 의해 광분해됨으로써 다음과 같은 사이클이 형성된다. NO₂+ hv → NO + O O + O₂+ M → O₂+ M O₂+ NO → NO₂+ O 이것에 탄화수소가 참여하여, RH + O → R·+ OH· R·+ O₂→ RO₂ RO₂+ O₂→ RO·+ O₂ O₂+ RH → RCO₂· + RCHO· RCO₂·+ NO → NO₂+ RCO RCO·+ O₂ → RCO₂· RCO₂·+ NO₂→ RCO₂NO₂(PAN) ： 이 사이클에서 다양한 연쇄적 반응이 일어남으로써 오존을 비롯하여 알코올·알데히드·케톤·히드로페르옥시드·과산화물·아질산알킬·질산알킬·PAN(peroxyacetyl nitrate의 약칭). 질산미스트 등의 2차 오염물질이 생성된다. 또 이 경우에 대기에 황산화물이 함유되어 있으면 다음과 같은 반응이 일어나 황산미스트라는 2차오염물질도 생기게 된다. S O₂+ O·→ SO₂ SO₂+ 2OH· → H₂SO₂ 그리고, 위와 같은 2차오염물질 생성반응들은 대기에 부유하는 분진성분인 금속(M)산화물등의 촉진작용으로 촉진될 뿐만 아니라, 이 결과 생성된 오염물질들을 반응물질로 하는 다른반응도 촉진시킴으로써 다른 여러가지 오염물질들을 생성되게 한다. 광화학스모그는 위와 같은 반응과정을 거쳐서 생성된 오존, 여러 가지 과산화물, 질산미스트·황산미스트 등의 산미스트, PAN 등을 주체로 하고, 이것들이 석유 연소 배출가스 등의 가스상 오염물질, 물 등의 액체 입자가 분산된 에어로졸과 혼합되어서 이루어진 짙은 안개와 같은 것이다. 대기에 배출된 1차 오염물과, 이것들끼리의 광화학반응을 바탕으로 한 반응과정을 통해 생성되는 2차 오염물질들 중에서, 요오드화칼륨수용액에 접촉시켰을 때에 요오드를 유리시키는 산화력이 센 물질을 통틀어 <옥시던트>라 하며, 특히 광화학반응이 바탕이 되어 생성되는 옥시던트를 <광화학옥시던트>라 한다. 광화학스모그의 직접적 해독작용은 이 옥시던트의 작용에 의한 것이다. 옥시던트는 대기에 0.2ppm정도의 미량농도로 함유되어 있는 경우에도 눈·호흡기를 세게 자극하며, 이것이 많이 함유된 대기 속에 오랫동안 있으면 안질이 생기고 폐의 기능(즉 O 공급, CO 배출)이 크게 감퇴된다. 광화학스모그는 대기가 특히 석유 연소 배출가스에 의해 많이 오염되었을 때에 발생하는 것이므로, 광화학스모그가 발생한 대기 속에 있는 사람 등 동물에서는 눈이 아프고 눈물이 나는 증상, 두통, 현기증, 구토증, 권태감 등의 경증에서부터 심하면 경련, 지각장애.의식장애 등의 신경증적 중증에 이르기까지의 증세가 나타나 사망하기도 한다. 이러한 광화학스모그 공해는 석유 연소 공해물질이 많은 배기가스를 내는 자동차가 많은 로스앤젤레스형의 대도시에서 자주 발생한다. 한국에서도 자동차의 급증에 따라 최근에는 서울 등 대도시에서 광화학스모그가 이따금 발생하게 되었는데, 여기서는 무연탄 등 석탄을 연료로 많이 쓰고 있기 때문에 광화학스모그에 런던형스모그가 복합된 양상의 이른바 <동경형스모그>와 닮은 광화학스모그 공해가 발생한다. (6) 이산화탄소 농도 증가에 의한 온실효과 지구의 대기의 이산화탄소 농도는 19세기에는 290ppm정도였다고 추정되고 있는데, 1958년에는 315ppm으로 증가했으며, 80년대 중반에는 340ppm을 넘었다. [그림] 이와 같은 대기의 이산화탄소 농도의 증가는 화석연료의 대량소비와 삼림 파괴 등 사람의 활동에 의한 것이다. 이렇게 이산화탄소의 농도가 점차 증가하면 앞서 지적한 바와 같은 생물체에 대한 직접적인 공해가 증가된 뿐만 아니라, 너무 기온이 상승되어 과도한 <온실효과>에 의한 여러가지 공해도 발생하는데, 이 과도한 온실효과에 의한 공해는 다음과 같이 설명된다. 즉 지구의 대기에 함유되어 있는 이산화탄소 등 기체들은 태양복사에너지인 일광을 거의 다 통과시키지만, 지표에서 복사하는 적외선(열선)을 흡수했다가 다시 위·아래쪽으로 복사한다. 따라서 우리들이 사는 지표 근처의 대기 하층은 이산화탄소 등을 함유한 대기에 의해 보온되는 셈인데, 이와 같은 보온효과를 <온실효과>라 한다. 따라서 앞서 제시한 바와 같이 대기의 이산화탄소 농도가 증가하면 온실효과가 증진됨으로써 대기 하층의 기온이 상승하게 된다. 대기의 이산화탄소 농도가 2배로 되면 하층 대기의 온도는 중위도 지역에서는 약 3, 고위도 지역에서는 약 8 상승할 것이라고 추정되고 있다. 또 이대로 간다면 21세기 중반쯤까지는 하층대기의 평균기온이 2∼3 상승할 것이라고 우려되고 있다. 더구나 최근에는 역시 온실효과를 나타내는 것으로 알려져 있는 메탄의 대기속의 농도가 지난 10년간 해마다 1%씩 증가했다는 것이 밝혀져 온실효과의 공해에 대한 걱정이 가중되고 있다. 온실효과로 평균기온이 상승하면 이상난동(異常暖冬)에 의한 적조(赤潮)현상의 유발과 이에 따른 양식업상의 피해, 집중호우에 의한 홍수 등 기상이변에 의한 대규모의 공해가 발생하게 된다. (7) 프레온의 공해 프레온이란 메탄·에탄 등의 저급(低級) 탄화수소의 수소를 플루오르.염소.브롬 등으로 치환한 유기플루오르화합물(즉 메탄 또는 에탄의 할로겐화유도체)들을 통틀어 말하는 뒤퐁회사의 상품명이다. 이것은 화학공업계에서 <플루오르카본>이라 통칭되고 있는 것으로, 탄화수소의 수소를 플루오르와 염소로 치환한 클로로플루오르카본은 플론(flon), 또 플루오르와 브롬으로 치환한 것은 할론(halon)이라 불리기도 한다. 프레온은 내열성(耐熱性)과 화학적 안정성이 높고 부식성.독성이 적으며, 또 냄새도 안 나고 인화성이 없을 뿐만 아니라, 끓는점·임계온도가 냉매(冷媒)로서 이용하기에 적당하다. 뒤퐁회사에서 프레온을 개발해내자마자 드라이클리닝과 IC산업분야에서의 세정제(洗淨劑), 발전용 작동유체(作動流體), 등 다방면으로 이용되게 되었고, 지금도 광범위하게 활용되고 있다. 그런데 대기에 확산한 <프레온가스>는 강한 화학적 안정성 때문에 대기 속에서 자연분해가 쉽게 되지 않아서 성층권에까지도 확산하여, 태양에서 복사되어 오는 적외선을 흡수(차단)해서 지상의 생물을 보호해 주는 오존층을 파괴한다. 이렇게 되면 지상에 도달하는 강한 자외선 때문에 악성 피부암, 악성돌연변이, 생태계 파괴등 여러 가지 공해가 발생하게 된다. 프레온의 오존층 파괴에 의한 공해설은 1974년 미국의 화학자 F.S.롤란드가 제출했다. 그는 <프레온가스는 성층권에 도달하면 강한 자외선에 의해 분해되며, 이 결과 생성된 염소원자가 오존층을 파괴하므로써 지상에서는 자외선 공해가 발생한다>고 설명했는데, 이 의견은 85년에 남극 상공에서 오존 농도가 크게 감소된 <오존홀>이 발견됨으로써 확증되었다. 이러한 과작자들의 경고에 따라 1985년에는 빈에서의 UN환경계획 외교관회의에서 <오존층 보호를 위한 빈조약>이 채택되었고, 이에 의거하여 1987년에는 몬트리올에서 열린 환경계획외교관회의에서 10년 안으로 특정 프레온 5종류(프레온 11, 12, 113, 114, 115)의 생산.소비량을 단계적으로 줄여 나간다는 것을 결의한 <몬트리올의정서(오존층보호의정서)>가 서명되었다. 이어서 1989년에는 20세기 안으로 프레온의 생산.소비를 전면적으로 폐지한다는 것을 결의한 <헬싱키선언>이 채택되었다. 이에 호응하여 한국에서도 92년까지 빈조약과 몬트리올협정에 가입할 목적으로 오존층 보호를 위한 특정물질 제조규제 등의 법 제정과 프레온 대체물질 개발을 서두르고 있다. (8) 산성비의 생태계 파괴에 의한 공해 화석연료의 연소 등에 의해 대기에 방출된 황산화물.질소산화물 및 대기 속에서 생성된 황산·황산염·질산·질산염 등의 오염물질이 빗방울의 핵이 되는 것을 <레인아웃(rainout)>이라 하고, 이 오염물질들이 떨어지는 빗방울에 녹아 들어가는 것을 <워시아웃(washout)>이라 한다. 그리고 이상의 두 과정을 통해 빗방울의 pH가 오염되지 않은 보통의 빗방울도 pH보다도 낮아진 비를 <산성비>라 한다. 즉 보통의 빗물이 약한 산성인데, 이보다도 산성이 더 강한 비가 산성비이다. 구체적으로 보통 오염되지 않은 비의 pH는 5∼6(약 5.6)인데, 이보다도 pH가 낮은 비가 산성비이다. 지금은 지구상에서 화석연료를 연료로서 많이 소비하거나 자동차가 많은 지역, 또는 이러한 지역의 근처에서는 거의 어느 곳에서나 산성비가 자주 내린다고 보고 되어 있다. 예컨대, 미국 예일대학의 베클린교수는 《산성비의 현황과 삼림생태계에 미치는 영향》이라는 보고서를 통해 <오늘날 북아메리카의 거의 모든 지역에서는 pH4.4∼5.5인 산성비가 자주 내리고 있으며, 이 때문에 미국·캐나다 등지의 삼림생태계에서 가문비나무·전나무 등의 숲이 쇠퇴·사멸되어 가고 있으며, 또한 호수에서 어류 등의 수생생물이 사라져 가고 있다. 이러한 현상은 세계의 다른 지역에서도 일어나고 있으며, 스칸디나비아반도에서도 pH4.3정도인 강한 산성비가 자주 내려 많은 호수에서 어류가 사멸되었다. 또 독일에서도 강한 산성비 때문에 삼림의 약 52%가 성장을 정지하고 죽어 가고 있다. 이러한 산성비의 공해를 막기 위해서는 무엇보다도 화석연료의 연소를 줄여야 한다>고 경고했다. 이 보고서에서 지적한 산성비의 공해는 토양과 호소.하천 등의 담수의 pH가 산성비에 의해 낮아짐으로써 유발된다. 생태계의 번영의 바탕이 되는 생산자인 나무·풀·조류(藻類) 등 녹색식물은 대부분 약한염기성·중성·약한산성 범위의 토양이나 수계에서 정상적으로 생육할 수 있는 것이므로, 토양·수계가 자주 내리는 산성비에 의해 오염되어 강한산성 쪽으로 변하게 되면 생태계의 나무·풀·조류는 쇠퇴·사멸하게 된다. 이렇게 되면 녹색식물을 영양원으로 하는 소비자인 동물들도 쇠퇴·사멸하게 되어 지구상에서 생태계는 사라지게 되며, 또 마찬가지 원인으로 말미암아 농업·임업·수산업도 큰 피해를 당하게 된다. 한국에서도 화석연료의 연소소비량이 급증함에 따라 70년대부터 산성비의 공해가 사회전체의 문제로서 거론되기 시작했으며, 60년대 초반∼70년대 초반에 걸쳐 공업단지가 건설된 울산지역에서는 이미 13∼15년전부터 산성비공해가 나타나고 있다는 것이 이 지역의 나무의 나이테 이상을 통해 확인되었다. 또 강원도 일부를 제외한 모든 지역으로 산성비공해가 번져가고 있다. 그리고 서울 등 한국의 대도시에서 측정한 결과에 의하면 빗물의 pH가 87년경부터 두드러지게 낮아지고 있으며, 특히 서울 지역에서는 현재 pH4.17∼4.68정도의 산성비가 내리는 실정이어서 서울 근교의 생태계의 쇠퇴가 걱정된다. 최근 한국교원대학 정용승(鄭用昇)교수의 연구에 의해, 한국 서해안 지역에서의 산성비 등 대기오염원은 한국의 남서해안.남해안, 중국남부, 일본 규슈지방임이 밝혀졌다. 이와 같이 대기오염물질은 기류를 타고 퍼져서 세계 어느 곳에서라도 공해를 유발하므로, 산성비 등 대기오염에 의한 공해를 막으려면 인접 국가끼리의 국제적 협력과 UN기구 등을 통한 세계적인 상호 협조가 필요하다. (9) 기타 여러 가지 공해 <방사능공해>는 핵폭발에 의한 방사성낙진의 방출, 원자력발전소등 원자력사업체의 폐기물의 흩어짐과 부착·혼합 등에 의해 <방사능오염>이 됨으로써 발생한다. 또 연구소·병원·시험실 등에 보관되어 있는 방사성물질에 접근하는 경우에 방사선장애를 받게 되는 경우도 있다. 그러므로 지구에서 핵폭발이 억제되고 방사능폐기물의 안전처리와 방사능물질의 안전관리를 철저히 한다면 방사능공해는 거의 완전히 방지될 수 있다. 그런데 사람은 직접 방사선을 감지할 수 없고, 또 방사선장애는 잠복기를 두고 발현되므로 방사능공해를 방제하기 위해서는 항상 방사선량을 측정하여 위험한지를 점검해야 하며, 또한 방사선장애를 받을 가능성이 있는 사람들에 대해서는 정기적으로 검진을 실시하여 방사선장애를 예방해야 한다. 방사선장애에는 피부상해·백내장·발암·골수기능장애(백혈병 등)·내장기능장애 등의 피폭(被曝) 개체 자신에 나타나는 장애와, 생식기관에 방사선을 받은 개체의 후손에 발현되는 유전자돌연변이에 의한 유전적장애(악성형질유전·발현)의 두 경우가 있다. 1980년대에 들어서면서 한국에서는 해양에서의 기름의 배출·오염에 의한 <기름 공해>가 크게 증가하고 있는데, 여기서 기름이라 함은 원유·중류·벙커C유 등 석유류와 윤활유를 통틀어 말한 것이다. 선박의 좌초·충돌·파선·침몰 등의 해난사고로 기름이 바다에 유출되면 급속도로 기름띠가 연안·해안에 확산하여 어류·패류·김등의 양식장에 막대한 피해를 준다. 그런데 바다에 유출된 기름을 방제하는데는 엄청나게 비용이 많이 들고 긴 시일이 걸리므로, 한국 등 세계 각국에서는 해양오염방지법 등을 제정하여 해양 등 수권에서는 기름배출을 엄격히 규제하고 있다. 이 밖에도 특수한 공해로는 수도원수(水道原水)를 정수(淨水)하는 과정에서 염소소독을 할 경우에 생기는 <트리할로메탄(trihalomethane ; 약칭은 THM)>의 공해가 사회적 문제로서 거론되고 있다. THM은 수도원수의 유기화합물들과 염소의 반응에 의해 형성되는 클로로포름·브로모디클로로메탄·디브로모클로로메탄·브로모포름 등 유기화합물의 총칭(화학적으로는 메탄의 수소원소 3개가 플루오르·염소·브롬·요오드 등 할로겐 원소로 치환된 유기화합물의 총칭)인데, 이것들이 발암성 물질이라 지적됨으로써 사회문제화된 것이다. THM공해방제를 위해서는 수도원수 염소소독때에 이산화탄소 처리를 병행하도록 하여 THM생성을 억제하는 방법 등이 강구되고 있으며, 또한 수도물을 공기 속에 방치하면 THM이 점차 감소되므로(2일간 방치하면 거의 다 없어진다) THM은 그다지 걱정될 만한 공해물질은 아니다. 또 최근에는 <전자기파 공해>가 사회문제화되고 있다. 이것은 전자·전신기기가 많이 보급·사용됨에 따라 전파 상호간의 간섭 등 전자기파 현상이 많이 일어남으로써 발생하는 공해이다. 실제로 이 전자기파 오염에 의해 엘리베이터 자동운전, 공업용 로봇 작업, 비행기착륙 전파유도 등의 동작에 착오가 생겨 치명적 피해를 주는 사고가 점차 증가하고 있다. 또한 과도한 전지기파 작용은 동물체에 직접 손상을 입히고, 기형아·암 등을 발생시킨다는 것이 원숭이를 이용한 동물실험에 의해 밝혀졌다. 그리고 레이더의 마이크로파 조사(照射)로 군인이 사망한 사고, 고주파 조사로 여직공의 손이 괴사된 사고 등 전자기파가 직접 인체에 치명적 손상을 입히는 전자기파공해도 발생하고 있으며, 과도한 전자기파 작용이 사람의 건강에 해롭다는 의견은 이미 1950년대 초반부터 대두되어 왔다. 그런데 전자기파공해를 방제하기 위한 전파장해검정규칙 등 법에서는 전자통신기기의 기능보호를 규제했을 뿐, 인체보호를 위한 조항은 갖추어져 있지 않다. 출전 : [한메디지탈세계대백과 밀레니엄], 한메소프트, 1999 |
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