사회적비용만 낭비한 녹조독성 분석기법 공방
고가장비 없는 지역에서 사용하는 ELISA KIT
고가장비는 검출 안 되고 간이식 장비는 나온다고?
우리나라 물 분야의 대표적인 학회인 (사)대한상하수도학회와 (사)한국물환경학회가 공동으로 주관하여 2022년 10월11일부터 11월 29일까지 매주 화요일 열린 조류독소 분석 온라인 기술세미나가 마무리되었다.
기술전문가들이 함께 말한다는 뜻의 콜로키움(Colloquium) 토론회에서 전문가들은 2022년 후반기를 조류독소파장으로 지리한 공방만 오가고 실효성을 얻지 못한 조류독성문제를 집중 토의했다.
한 가지 주제만을 가지고 수차례 토론의 장을 마련한 것은 이번 조류독소가 처음이다.
“사회적비용만 허비하고 정치적 공방으로 확산되었다. 문제를 제기하기 전에 사전에 검증과 충분한 검토 작업을 하지 못했다”는 점을 반성하면서 “간이식 ELISA KIT는 고가의 분석 장비가 마련되지 않은 지역에서나 사용하는 것이다. 이미 전국 주요도시에 분석 장비가 가동되는 우리나라에서 간이식 키트에서 오차범위의 조류독소가 검출되었다고 발표함으로서 사회적 혼란만 키웠다. 간이식 측정은 선진기법이 결코 아니다”라고 결론지었다.
그동안 논의된 토론 내용을 정리하면 ELISA 분석법은 미 환경청(EPA)에서 인정한 방법이지만 LC/MS/MS 분석법에 비해 정확도가 떨어지는 방법이다. (코로나가 의심되는 경우 간이식측정(색도/결과 5분 이내)을 한 후 정밀분석을 하는 것과 같은 맥락이다)
그러나 간이 키트임에도 분석시간이 4시간 이상 소요되며, 많은 숙련도가 필요하다.
ELISA KIT는 96개(12개×8줄)의 셀을 포함하는 1set의 가격이 100만 원정도로, 1~2개 시료만 분석하더라도 1set를 모두 사용해야함으로 비용측면으로도 비효율적이다.
미국이 ELISA를 사용하는 이유는 고가의 장비인 LC/MS/MS가 없는 수도사업자가 많기 때문에 간이로 분석할 수 있도록 허용한 것이며, 간이분석에서 검출된 경우에는 반드시 고가장비로 다시금 확인하여 검증하는 단계를 거쳐야 한다.
그러나 2022년을 녹조로 물들인 ELISA KIT 분석을 통한 조류독성검출은 우리나라 상수원에 급속하게 번지는 조류와 상수원의 원천적인 보호 관리에 대한 경각심을 던져주는 데에는 성공했다.
이에 전문가들은 먹는 물에 대한 수질검사 결과가 대외적으로 알려지는 경우, 검사결과의 신뢰성에 대한 검증이 필요하며, 학회 등 전문가 집단을 통한 사전
검증이 필요하다고 지적했다.(학술적인 용도로 분석한 결과물이 사회적 파장이 감지되는 연구에 대해서는 환경관련 전문가들이 사전 검토하는 사전분석검토기능을 담당하는 조직이 필요하다)
조류에서 발생되는 총마이크로시스틴은 현재 279종이 알려져 있으며, 이중 우리나라는 주로 4종 MC-LR, RR, YR, LA을 주로 분석하고 있다. 그러나, 이 4종이 전체 마이크로시스틴의 99%이상을 차지하고 있어 대표성을 지니고 있다. 따라서 그동안 국립환경과학원이 허위보고를 했다는 일부의 지적도 잠재웠다.
상수원을 위협하는 조류독소는 부산과 대구 등 정수장에서 운영 중인 오존처리에서 효과적으로 처리되며, 적정량의 염소소독(차염발생기 부산 명장정수장 운영, 대구 및 부산 정수장 차염발생기 설계 중)으로 마이크로시스틴은 파괴되며 활성탄(국내 485개 정수장 중 60개소(12%)가 입상활성탄을 도입운영)으로도 흡착되기에 고도정수를 거친 수돗물에서는 안전하다고 결론지었다.
콜로키움 조류독소 분석 온라인 기술세미나를 주관한 운영위원으로는 권지향(건국대), 김극태(수원대), 김수한(부경대), 맹승규(세종대), 박준홍(연세대), 배상대(신라대), 배효관(UNIST)이다.
종합적인 결론을 도출하기 위한 11월 29일 열린 ‘최근 수돗물 조류독소 이슈에 대한 전문가 집단 진단 및 정책 제언’에는 이창하(서울대), 조용철(충북대), 권지향(건국대), 박준홍(연세대)교수 등이 참여했다.
조류독소문제는 정치권으로도 번져 국회 환경노동위원회 이수진, 이은주 의원이 마이크로시스틴 검사방법으로 ELISA법도 병행할 필요가 있다는 의견에 대해 한화진 환경부장관은 ELISA법을 공개적으로 검증한 후 분석시간이 짧다는 ELISA법의 장점을 원수에 대한 사전 모니터링 등으로 활용하는 방안을 적극 검토할 계획이라고 답변한바 있다.
그러나 전문가들은 ELISA 장비는 실제로 4시간정도 시간이 소요되고 물질 하나만 분석해도 100만원의 가격을 낭비해야하며, 실험할 표준물질을 30-40개 종합적으로 분석하기에는 현장 여건에서 실용적이지 못하고, 이미 거점별 주요 도시에 고도의 장비가 마련되어 안정되게 마이크로시스틴을 분석하고 있으며, 해외 분석 장비만 소모적으로 수입하게 되어 외화낭비만 초래함으로 현실적으로 괴리가 많다는 의견에 범용적인 사용에 대해서는 부정적 시각을 지니고 있다.
이미 국립환경과학원에서는 2013년부터 마이크로시스틴 중 독성과 출현 빈도가 가장 높은 마이크로시스틴-LR을 먹는물 감시항목(정수기준 : 1.0µg/L)으로 지정하여 정수장에서 모니터링하고 있다.
′14년부터는 정수처리가 완료된 수돗물을 대상으로 마이크로시스틴-LR을 4,500여건 분석한 결과, 모두 불검출 되었으며 관리대상이 아닌 마이크로시스틴-RR 등 5종(RR, YR, LA, LF, LY)의 조류독소에 대해서도 353건을 분석한 결과, 5종 모두 검출되지 않았다.
다만, 20년 6월부터 10월까지 총 8회에 걸쳐 4대강 수계 9개 지점 ►한강(강상, 원주), 낙동강(상주1, 성주, 금곡), 금강(현도, 부여2), 영산강(광주1, 영산포1)의 144개 하천수 원수(정수과정을 거치기 전의 물)를 대상으로 마이크로시스틴 8종(Microcystin-LR, RR, LA, YR, LF, LW, LY, WR)에 대해 분석한 결과, 마이크로시스틴-LR과 마이크로시스틴-RR 2종만이 검출되었다.
하지만 조류독성문제는 공기로도 확산되어 지난 9월 21일에는 이수진 의원, 대한하천학회(박창근 회장), 낙동강네트워크(강호열 대표, 임희자 공동집행위원장), 환경운동연합(김종원, 이철재, 민은주), 대구환경운동연합(정수근)등이 공기채집을 통해 남세균이 공기 중에 확산(에어로졸)하는 현상을 확인했다는 조사발표를 하기도 했다.
주요 내용은 8월 말부터 9월 초까지 낙동강 대구, 경남, 부산 권역 주요 지점에서 3차에 걸친 조사에서 낙동강 유해 남세균 에어로졸 조사는 공기 중 유해 남세균을 포집하고, 그 남세균 속에서 발암물질이자 간 독성, 생식 독성을 일으키는 마이크로시스틴과 뇌 질환 원일 물질인 BMAA를 검출했다. 분석 결과 미국 뉴햄프셔주 강에서 발생한 에어로졸 마이크로시스틴보다 최대 523배 높게 검출됐다. 또 낙동강 에어로졸에서 뇌 질환을 유발하는 BMAA도 검출됐다. 이번 조사를 전후해 분석한 결과 남세균 에어로졸은 최대 1.5km까지 확산하는 것으로 확인됐다. 실제 남세균이 만드는 독소는 남세균보다 더 멀리 확산할 수 있다는 점에서 위험 범위는 더욱 늘어날 수밖에 없다고 발표했다.
조류독소와 같은 상수도의 수질문제로 사회문제를 일으킨 사건으로는 1997년10월 서울대 미생물연구 김상종 교수가 수돗물에서 바이러스가 검출된다고 하여 사회적 소용돌이를 일으킨 사건이다. 당시 김 교수는 한국미생물학회에서 수돗물에서 바이러스가 나온다고 발표하자 실험방법론에서 미국환경청이 공인한 세포배양법과 유전자검색법을 동시에 사용해야한다는 김 교수와 유전자검색법은 미국환경청이 공인하지 않았다는 환경부 주장이 마찰을 빚었다.
또한 반포 고수부지 음수대에서 시료를 채취한 점, 실험실을 공개하지 않은 점, 분석방식에서의 신뢰성 문제 등을 이유로 환경부와 서울시 등은 신뢰할 수 없다고 했지만 미생물학회에서는 실험연구의 정당성을 인정하고 이 논쟁은 결국 정치권으로 번졌다.
당시에는 미생물연구가 위축되고 있는 현실에서 경희대 정용석교수가 새롭게 부각되었으며 정부용역을 통해 경기도 여주군의 수돗물 1천L에서 335마리의 바이러스가 검출된 사실이 밝혀진바 있다. 정부와 김상종 교수의 바이러스 전쟁은 5년을 끌었으며 전국 대도시 정수장에 바이러스 분석실이 마련되었고 이후 원생동물 분석실까지 마련되는 계기를 마련했다.(환경국제전략연구소 김동환박사도 언론중재위원회에서 김상종 교수와 다툼이 있었으나 합의되었다.)
1989년에는 ‘이따이 이따이’병으로 알려진 공해병인 카드뮴이 수돗물 기준을 초과하였다는 분석결과가 사회적 혼란을 던져주었다. 수돗물 기준(0.01mg/L이하)을 약간 초과한 0.011mg/L이 검출되었다는 분석결과에 대한 한국건설기술연구원 내부 연구가 사회적 파장을 일으켰다.(왕창근, 최승일, 김갑수 박사)
이에 총리실 주관으로 합동분석을 시작했는데 환경부와 국립환경과학원에서는 한상욱, 이길철 박사가 주도하였으며 3차에서는 서울시보건환경연구원이 합류했다. 그러나 국립환경과학원의 분석결과와 건설기술연구원의 분석치가 각기 달라 선유정수장에서 양 기관이 공동으로 채수하여 분석하는 방식을 택했다. 당시 양 기관의 분석방식에서의 충돌은 시료 채취과정에서 중금속 분석시료용 용기(투명용기, 갈색용기)와 시약문제가 제기되었다.
최종적으로 건설기술연구원 분석결과치는 접어두고 국립환경연구원 분석결과인 카드뮴은 수돗물에서 검출되지 않는다는 결과를 공식적으로 인정했다.
(환경경영신문 www.ionestop.kr 김동환.박남식 전문기자)
