2012년 구미 불산 추출사고부터 최근 화성 리튬 배터리 공장화재사고까지 유해화학물질로 인한 다양한 사고가 발생하면서 사회적인 관심이 커지게 되었다. 정부는 2013년 ｢화학물질의 등록 및 평가 등에 관한 법률｣을 제정하고, 기존 ｢유해화학물질관리법｣을 ｢화학물질관리법｣으로 전명 개정해 2015년부터 시행하고 있다. 화학물질 관리 체계가 변화하면서 이에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다.

선행된 연구로서 Kim (2021)은 주민대피 물질 16종에 대해 사고초기단계에 지방자치단체에서 주민대피 및 알림 결정을 신속하고 정확하게 판단할 수 있도록 피해영향거리 산정식을 도출하여 그에 따른 활용방안을 제시하였다. Yoon (2018)은 염산, 질산, 황산, 과산화수소를 대상으로 농도 및 기상조건 변화에 따른 피해영향거리를 예측하고 그 결과를 분석하여 대책방안을 제시하였으며, Lim et al. (2018)은 제주도의 지형 및 기상조건 등을 반영한 AERMOD 대기확산 모델을 이용하여 제주도에 서 취급되는 사고대비물질 중 불화수소를 중심으로 한 누출사고 시 권역별 영향범위를 산정하였다. Lee (2016)는 화학물질의 안전한 사용을 위한 관리체계는 경영관리 체계와 통합되어 운영되어야 함을 강조하고 그에 따른 관리시스템을 제시하였다. Park (2013)은 ｢유해화학물질관리법｣ 전부개정 및 화학사고 방지를 위하여 경상남도 실정에 맞는 유해 화학물질 유출사고 대응 매뉴얼을 발간해야 하고, 사고 발생 시 현장에서 신속하게 대응하고 수습할 수 있도록 유해화학 물질 취급사업장, 지방자치단체, 소방서 및 유관기관에 배포하여 초동대처 능력을 높여야 한다고 분석하였다. Kim and Lee (2021)는 유해화학물질 관리체계변화와 그에 따른 매뉴얼을 제시하고, 유해화학물질 관리 주요 이슈들을 심층인터뷰를 통해 도출하였다. 이에 유해화학물질 관리 및 사고 대응을 위한 중앙과 지방의 역할을 구분하여 제시하였으며 최종적으로 제도개선안을 도출하였다.

Seo and Gwak (2017)은 화학물질로 인한 건강영향의 정량화와 이에 대해 경제적 가치를 추정하기 위한 방법론을 시범 적용하였으며, 보다 정확하게 화학물질로 인한 국내의 건강영향을 정량화하기 위해서는 정량화 대상이 되는 건강영향을 확대하고 건강영향별 정량화 방법론 개발 및 자료의 생산⋅확보가 필요하다고 분석하였다. Kim (2019)은 도시지역의 유해화학물질 특성을 연구하기 위해 사업장에서 배출되는 유해화학물질과 사고대비물질의 배출량에 대하여 분석하였다. 인천지역 사업장을 대상으로 연도별, 물질별, 업종별로 배출량 추이를 분석하고 이를 통한 각각의 배출량 특성을 제시하였으며 그에 따른 대응방안을 도출하였다.

Choi et al. (2017)은 화학물질관리와 관련된 현 관리체계 및 관련 제도에 대해 검토하고, 문제점을 분석한 후 유해화학물질 관련 제도의 운영 및 개편방향에 대해 정리하였다. 유해화학물질 관리를 위한 지방자치단체의 정보 및 권한의 약화, 유해화학물질 관리사항에 대한 지역주민의 정보 부족, 법령 간 연계성 부족, 유해화학물질 관리 인력의 부족 등을 문제점으로 도출하였으며 이를 개선하기 위한 지방자치단체 및 지역주민에 대한 정보제공 내실화, 관련 법⋅제도 간 연계성 강화 및 ｢화학물질관리법｣상 관리의 지방자치단체 권한 강화, 유해화학물질 안전관리 거버넌스 구축 및 상시 운영체계 확립, 유해화학물질 관리 전문 인력 증원 및 교육훈련 시스템 구축을 유해화학물질 관리체계 개편 방향으로 제시하였다.

｢화학물질관리법 제2조｣ 및 ｢화학물질의 등록 및 평가 등에 관한 법률 제2조｣에 따르면 화학물질은 원소ㆍ화합물 및 그에 인위적인 반응을 일으켜 얻어진 물질과 자연 상태에서 존재하는 물질을 화학적으로 변형시키거나 추출 또는 정제한 것을 의미하며 화학물질의 유해성이란 화학물질의 독성 등 사람의 건강이나 환경에 좋지 아니한 영향을 미치는 화학물질 고유의 성질을 의미한다.

국내 화학물질은 20여개의 소관부처별 개별법령에 따라 관리 및 운영되고 있으며 대표적인 관련법규는 고용노동부의 ｢산업안전보건법｣, 산업통상자원부의 ｢고압가스 안전관리법｣, 소방청의 ｢위험물안전관리법｣, 환경부의 ｢화학물질관리법｣ 등등이 있으며, 국내 화학물질의 관련법규는 Table 1과 같다. 대표적인 법규는 관리목적이 상이함에도 불구하고 대체적으로 적용대상 물질과 사업유형이 중복된다.

또한 화학사고 및 화학물질 안전관리 대책 수립을 위해 2012년 설립된 화학물질안전원은 ｢화학물질관리법 제24조｣, ｢화학물질관리법 시행규칙 제21조｣에 따라 유해화학물질 취급시설의 설치 및 관리에 필요한 세부사항을 화학물질안전원장이 정하여 고시하고 있다. “취급시설”이란 화학물질을 제조, 보관⋅저장, 운반(항공기⋅선박⋅철도를 이용한 운반은 제외한다) 또는 사용하는 시설이나 설비를말하며, 제조⋅사용시설, 실내⋅외 저장시설, 실내⋅외 보관시설, 지하저장시설, 차량운송⋅운반시설, 사외배관 이송시설로 구분된다.

최초 환경부령으로 화학물질관리법 시행규칙 에 ‘유해화학물질 취급시설설치 및 관리 기준’으로 규정되었다가 2019년 9월 2일 화학물질안전원 고시로제정 및 시행되었으며, 최근 현장여건을 고려해 시설기준 보완, 취급시설 설치⋅관리기준명확화 및 기술⋅세부기준 재정비 등을 통해 현장에서의 안전과 제도 이행력을 동시에 제고하고자 2022년 12월 12일 개정되어 2023년 1월 1일부터 시행되었다.

각 시설별로는 세부기준이 규정되어 있고, 이는 기술기준과 세부기준으로 구성되어 있으며 유해화학물질을 소량 취급하는 사업장을 위한 ‘유해화학물질 소량 취급시설에 관한 고시’도 2018년 7월 3일 제정 및 시행되었다. 이 고시는 유해화학물질별로 위험성을 판단해 소량기준을 정하고 이에 해당하는 사업장은기존 취급시설 기준을 적용하지 않거나 다르게 적용할 수 있도록 하는 고시이다.

업종별 고시인 표면처리업종과 염색업종의 고시는 2021년 3월 15일, 반도체제조업종은 2022년 12월 15일 제정 및 시행되었고, 이외 항만구역 내 유해화학물질보관시설에 관한 고시는 2022년 4월 20일 제정 및 시행되었다. ‘유해화학물질 취급시설설치 및 관리에 관한 고시’는 취급하는 시설의 종류와 유해화학물질의 취급량, 업종, 장소 등을 고려하여 제⋅개정되었다(Lee, 2020).

유해화학물질 관리와 관련된 법령 중 대표적인 법은 ｢화학물질관리법(약칭: 화관법)｣이다. 국가법령센터에 따르면 화학물질관리법은 화학물질로 인한 국민건강 및 환경상의 위해(危害)를 예방하고 화학물질을 적정하게 관리하는 한편, 화학물질로 인하여 발생하는 사고에 신속히 대응함으로써 모든 국민이 생명과 재산 또는 환경을 보호하는 것을 목적으로 한다.

이처럼 화학물질의 개념 및 적용대상은 개별법령에 따라 다소 상이하나, 대체적으로 화학물질은 인위적 변형을 통해 얻어진 물질을 의미하며 그중에서 유해성을 가진 물질의 취급 및 안전사항의 기준을 법적으로 제시하고 있다

본 연구의 목적은 자연과 사람에게 다양한 부정적인 영향을 미치는 화학물질을 배출하는 시설의 영향권역을 도출하고 영향권역 내외의 사회⋅경제적 특성을 분석하여 사회재난의 유형 중 하나인 화학물질 배출사고 발생 시 대응을 위한 정책적 대응 방안을 제안하는 것이다. 이에 본 연구에서의 화학물질 및 유해화학물질 배출시설은 ｢화학물질관리법 제2조｣에 따른 화학물질 또는 유해성 화학물질을 배출하는 시설을 의미한다. 또한 발암물질 배출시설은 국제암연구기관(IARC)의 분류기준에 따른 1, 2A, 2B Group의 물질을 배출하는 시설로 정의하고자 하였다.

선행연구를 살펴본 바, 기존 연구의 유형은 크게 3가지로 나눌수 있다. 첫 번째는 사고 초기단계 대응방안으로서 사고시 유해화학물질 위험노출, 전문인력 부족 등으로 인한 문제점에 대한 개선연구가 이루어지고 있으며 현장에서 신속하게 대응⋅수습을 위한 여러 기관의 역할론 등이 검토되었다.

두 번째는 화확물질 관리체계 개선으로서 위험물 또는 유해화학물질 취급 시 환기 및 배출에 대한 합리화 방안, 폭발위험장소 선정을 위한 환기량 변화 요인 연구, 피해영향평가 프로그램을 통한 피해영향범위 산정에 대한 연구 등이 꾸준히 이루어지고 있다. 마지막은 화학물질 관련 시스템 구축으로 기존 화학물질배출량 보고시스템, 화학물질 배출, 이동량 정보시스템 등이 있으나 현황자료를 기반으로 활용성에 대한 선행분석들이 주를 이루고 있다. 이에 본 연구는 배출시설을 세분화하고 배출시설별 영향권역을 나누어 그에 대한 사회⋅경제적 특성을 분석하여 화학재난에 대한 대응방안을 제시하고자 한다.

전국적으로 3,803개의 화학물질배출시설이 위치하고 있으며, 시⋅군 지역별로 경기 971개, 충남 388개, 경남 358개, 충북 346개, 경북 342개 순으로 위치하고 있으며 Fig. 1과 같다. 본 연구의 목적은 화학물질 배출시설 영향권역 내외의 사회⋅경제적 특성을 분석하고 이를 바탕으로 유해화학물질 배출사고와 같은 사회재난 대응을 위한 정책적 방안을 제안하는 것이다.

이에 본 연구는 화학물질배출시설이 다수 존재하고 있는 여러 시⋅군 지역 중 전국 화학물질 배출시설 중 9.0% (346개)가 존재하고 데이터 구축이 용이한 충청북도를 연구대상지로 설정하였으며 Fig. 2와 같다. 충청북도 내 위치하고 있는 화학물질 배출시설 총 346개소 중 유독화학물질 배출시설은 179개소, 발암물질 배출시설은 72개소가 위치하고 있다.

유해화학물질 배출시설 영향권역 내외의 사회⋅경제적 특성 분석을 통해 사회재난 유형 중 하나인 유해화학물질 배출사고 대응방안을 제시하고자 ① 이론적 고찰, ② 유해화학물질 배출시설 분포 현황 분석, ③ 유해화학물질 배출시설 밀집지역, ④ 유해화학물질 배출시설 영향권역 도출, ⑤ 유해화학물질 배출시설 영향권역 내 사회경제적 특성 분석, ⑥ 결론 및 시사점 도출의 6단계로 연구를 진행하였다. 단계별 연구의 흐름은 Fig. 3과 같다.

본 연구는 유해화학물질 배출시설 영향권역 내외의 사회⋅경제적 특성 분석에 앞서 우선적으로 이론적 고찰을 통해 사회재난의 개념, 관련정책의 현황 및 한계점 등을 살펴보았다. 이를 바탕으로 유해화학물질 배출시설 영향권역 및 사회⋅경제적 특성분석을 위한 지표를 설정하였다.

2단계에서는 이론적 고찰을 바탕으로 시⋅군 지역별 유해화학물질 배출시설 분포, 물질별 배출현황을 살펴보았다. 이를 위해 Fig. 4와 같이 앞서 구축된 유해화확물질 배출시설 통계자료의 지오코딩(Geocoding) 과정을 통해 주소(Address)데이터를 점(Point)데이터 형태의 공간자료로 변환하였다.

3단계에서는 유해화학물질 배출시설의 주요 밀집지역 및 특성을 분석하고자 커널밀도 분석(Kernel Density)을 실시하였다. 분석은 ArsGIS의 Kernel Density Analysis 기능을 활용하여 유해화학물질 배출시설 유형별 밀집지역을 도출하였다.

4단계에서는 유해화학물질 배출시설 영향권을 도출하고자 하였으며, 영향권역 도출은 GIS 버퍼분석(Buffer Analysis)를 이용하여 도출하였다. GIS 버퍼분석은 유해화학물질 배출시설로부터 일정거리 버퍼링을 주는 분석방법으로 GIS의 Buffer Analysis 기법을 이용하여 영향권역을 설정하였다. 영향권역은 『대기환경보전법 시행령 제12조』에서 규정하고 있는 대기배출시설 설치 제한지역 1 km를 참고하여 세부적인 특성을 살펴보고자 0.5 km, 1 km, 2.0 km, 3.0 km의 4단계로 나누어 설정하였다.

5단계에서는 유해화학물질 배출시설 영향권역 내외의 사회⋅경제적 특성을 분석하고자 하였다. 이를 위하여 ArsGIS의 Spatial Join 기능을 활용하여 영향권역과 사회⋅경제적 지표인 총인구, 유아인구, 고령인구, 지가 데이터를 조인하여 영향권역별 인구 및 지가를 산정하였다.

충청북도를 대상으로 유해화학물질 배출시설 영향권역 내외의 사회⋅경제적 특성을 알아보기 위하여 유해화학물질 배출시설 유형을 ① 화학물질, ② 유독물질, ③ 발암물질의 3가지로 나누고 유형별 배출시설 밀집권역, 영향권역, 권역내의 사회⋅경제적 특성을 분석하였다.

유해화학물질 배출시설 영향권역 도출을 위한 기초자료인 유해화학물질 배출시설의 공간자료 구축은 환경부에서 제공하는 화학물질 종합정보 시스템의 ｢화학물질 배출⋅이동량｣ 데이터를 사용하였다. 다만 ｢화학물질 배출⋅이동량｣ 데이터는 주소(Address) 데이터로 GIS 지오코딩(Geocoding) 과정을 통해 주소(Address) 데이터를 점(Point)데이터 형태의 공간자료로 변환하여 사용하였다. 공간자료로 변환된 데이터를 사용하여 밀집권역 및 영향권역을 도출하였다.

유해화학물질 배출시설 영향권역 내⋅외의 사회경제적 특성분석을 위한 지표로 사용된 총인구, 유아인구, 고령인구의 인구데이터는 국토교통부에서 제공하는 국토정보플랫폼의 500 m × 500 m 격자인구 데이터를 사용하였다. 지가 데이터는 브이월드(V-WORLD)에서 제공하는 공시지가 데이터를 사용하였다.

충청북도 내 위치하고 있는 화학물질 배출시설은 총 346개소이며 연간 6,153톤을 배출한다. 화학물질 배출시설 346개소 중 179개소가 유해성이 있는 화학물질인 유독물질을 배출하며, 72개소는 인체에 유전적 손상을 유발해 암 발생률을 높일 수 있는 발암물질을 배출한다.

충청북도에 위치하고 있는 화학물질 배출시설에서 연간 배출되는 되는 화학물질 6,153톤 중 99%인 6,102톤은 대기로 배출이 된다. 또한 연간 배출되는 화학물질 6,153톤 중 약 51.3%를 차지하는 3,160톤은 유독물질이며 28.5%를 차지하는 1,756톤은 발암물질이다.

충청북도 내 소재하고 있는 11개 시⋅군 지역별 화학물질 배출시설 현황을 살펴보면 청주시 120개소, 음성군 85개소, 진천군 61개소, 충주시 35개소, 증평군 10개소, 제천시 10개소 순으로 청주시에 가장 많은 유해화학물질 배출시설이 위치하고 있다.

시⋅군 지역별 화학물질 총배출량을 살펴보면 청주시 1,937톤, 진천군 1,484톤, 음성군 1,093톤, 충주시 990톤 순으로 배출하고 있는 것으로 나타났다.

반면, 시⋅군 지역별 화학물질 중 유독물질 배출량을 살펴보면 진천군 1,310톤, 음성군 921톤, 청주시 634톤 순으로 진천군에서 가장 많은 유독물질을 배출하고 있는 것으로 나타났다. 또한 발암물질은 배출량은 청주시 1,057톤, 증평군 203톤, 충주시 177톤, 제천시 119톤 순으로 청주시에서 가장 많은 발암물질을 배출하고 있는 것으로 나타났다.

충청북도 11개 시⋅군 지역 가운데 충주시를 제외한 10개 지역에서 유독물질을, 옥천군⋅괴산군을 제외한 9개 지역에서 발암물질을 배출하고 있는 것으로 나타났다. 또한 청주시, 진천군, 음성군은 다른 지역에 비해 많은 양의 유독물질과 발암물질을 배출하고 있는 것으로 나타났다. 화학물질 배출시설과 그에 따른 배출량 현황은 Table 2이며, 배출시설의 위치는 Fig. 5와 같다.

유해화학물질 배출시설의 주요 밀집지역 및 특성분석을 위해 유해화학물질 유형별 커널밀도분석(Kernel Density Analysis)을 실시하였다.

분석결과 화학물질 총배출량은 산업단지 및 개별입지 공장이 밀집하여 분포하고 있는 청주시 흥덕구 일원, 진천군 이월면⋅덕산면 일원, 음성군 삼성면⋅대소면 일원에서 밀집하여 배출되고 있는 것으로 분석되었다. 유해화학물질 가운데 특히 유독물질은 진천군 이월면⋅덕산면 일원, 음성군 삼성면⋅대소면 일원에 집중하여 배출되고 있으며, 발암물질은 청주시 흥덕구 일원에 집중하여 배출되고 있는 것으로 분석되었다.

유독물질 및 발암물질이 밀집하여 배출되고 있는 지역으로 분석된 지역 가운데 진천군 이월면⋅덕산면 일원, 음성군 삼성면⋅대소면 일원 지역은 고무 및 플라스틱 제조업과 더불어 금속가공 제조업 공장시설이 밀집하여 분포하고 있는 지역이다. 또한 청주시 흥덕구 일원 지역은 전자부품 및 전기장비 제조업 관련 산업단지 및 개별입지 공장시설이 밀집하여 분포하고 있는 지역이다. 이에 화학물질 배출시설 커널밀도는 Fig. 6과 같다.

유해화학물질 배출시설의 영향권역 및 특성분석은 『대기환경보전법 시행령 제12조』에서 규정하고 있는 대기배출시설 설치 제한지역 1 km를 참고하였다. 그리고 이를 바탕으로 세부적인 분석을 위하여 0.5 km, 1 km, 2.0 km, 3.0 km의 4단계로 나누어 영향권역 내외의 사회⋅경제적 특성을 분석하고자 하였다. 이에 화학물질 배출시설의 영향권역은 Fig. 7과 같다.

본 연구는 화학물질 배출시설 영향권역 내외의 사회⋅경제적 특성을 분석하고 이를 바탕으로 유해화학물질 배출사고와 같은 사회재난 대응을 위한 정책적 방안을 제안하고자 하였다. 이를 위해 화학물질배출시설이 다수 존재하는 충청북도를 대상으로 영향권역별 세부적인 특성을 살펴보고자 0.5 km, 1 km, 2.0 km, 3.0 km의 4단계로 나누어 영향권역을 설정하였다. 그리고 이를 바탕으로 영양권역 내외의 사회⋅경제적 특성을 분석하고자 총인구, 어린이 인구, 노인인구, 지가 등을 조사하였다.

분석결과 첫째, 화학물질 배출시설 영향권역 내외에는 사회⋅경제적 격차가 존재하였다. 화학물질 배출시설 영향권역은 영향권역 외지역보다 어린이 인구 비율과 지가 높았으나 노인인구 비율은 낮은 것으로 분석되었다. 둘째, 화학물질 배출시설 영향권역 내에서도 인접거리에 따라 사회⋅경제적 격차가 존재하였다. 화학물질 배출시설과 인접해 있을수록 어린이 인구비율 및 지가는 높아지나 노인인구 비율은 줄어드는 것으로 나타났다. 또한 같은 영향권역이라 할지라도 노인인구의 비율이 어린이 인구 비율보다 높은 것으로 분석되었다. 셋째, 화학물질 유형별 영향권역별 사회⋅경제적 격차가 존재하였다. 유독물질 배출시설 영향권역 내 보다 발암물질 배출시설 영향권역 내 어린이 인구 비율 및 지가가 높은 것으로 분석되었다.

이러한 분석결과는 화학물질 배출 위험 지점으로부터 거리가 인접한 지역일수록 어린이 인구가 다수 거주하고 있고 어린이 인구 보다는 노인인구가 다수 거주하고 있으므로 화학물질 배출 사고 발생 시 어린이 및 노인인구에 대한 노출위험이 심각할 수 있다. 또한 충북은 화학물질을 배출하는 산업단지 주변 신 주거단지가 형성하고 있어 화학물질 배출사고 발생 시 생물학적 약자인 어린이들이 위험에 노출될 뿐만 아니라 재산손실이 클 수 있음을 의미한다.