문서번호	신물질분석과-1350
결재일자	2019.2.25.
공개여부	부분공개(7)
방침번호

				시 민
★주무관	신물질분석과장	수질분석부장
정관조	박영복	02/25 김복순
협 조
	주무관		강문숙
	주무관		김준일

『분말활성탄을 이용한 과불화화합물 제거』 연구 결과보고

2019. 02.

수질분석부

(신물질분석과)

☞ 해당사항이 있는 부분에 ‘ ■ ’ 표시하시기 바랍니다. (※ 비고 : 필요시 검토내용 기재)
구 분	사전 검토항목 점검 사항	검토완료	해당없음	비 고
정책의제 형성	◆ 정책현안에 대해 현황과 실태를 검토하였습니까? - 현황자료(통계자료 등) 및 실태조사서 검토 타지자체 유사정책 및 국내외 사례 분석 등	□	■
	◆ 시민 및 관련전문가 의견을 반영하였습니까? - (시민참여) 청책토론회, 시민공모, 설문조사 등 - (전문가 자문) 자문위원회, TF운영, 타당성 검토조사 등	□	■
정책수립	◆ 정책화를 위한 제반 법규(근거법령 및 규칙, 지침 등)는 검토하였습니까? - (선거법) 공직선거법 등 각종 법률 저촉여부 - (성별분리통계) 성별분리통계 분석 등	□	■
	◆ 정책(사업) 집행의 직·간접적 영향 및 효과성을 분석 하였습니까? - (갈등) 이해관계 당사자 간 갈등 및 대책 마련 - (사회적 약자) 사회적 약자에 대한 배려 등 - (일자리) 일자리 창출, 직·간접 채용, 전문인력 양성, 창업지원 - (안전) 시민 안전 위험요인 및 대책, 안전 관리 등	□	■
정책집행	◆ 타기관, 민간단체 등과의 협의·협력 및 이견 조정 등을 검토하였습니까? - (타기관) 타기관(중앙정부, 지자체), 민간(단체) 등의 자원 활용 방안 - (자치구 영향) 자치구 행정·인사·재정 부담 및 적정성, 파급효과 분석 등	□	■
	◆ 정책·계획 등의 지속가능성을 검토하였습니까? - (지속가능성) 지역경제 발전, 사회적 형평성, 환경보전 등	□	■
정책홍보	◆ 국내외 정책(사업)홍보방안을 검토하였습니까? - (홍보) 국내보도자료, 기자설명회, 현장설명회 - (정책영문화) 영문제목·요약, 해외언론보도, 외국어 홈페이지 게시 등	□	■
기타사항	◆ 불필요한 외국어·외래어 표현 대신 바른 우리말을 사용하였습니까?	■	□
	◆ 공개 여부를 "비공개"로 설정했다면 법적근거를 명확히 검토하였습니까? (정보공개법 제9조 제1항 제1호~제8호)	□	■

『분말활성탄을 이용한 과불화화합물 제거』연구결과 보고

‘대구에서 과불화화합물 다량 검출’ 언론보도 관련 분말활성탄을 이용한 과불화화합물 제거율 연구결과를 보고 드림

□ 추진배경

○ 언론보도 : 동아일보, 연합뉴스 등 27개 언론사 (‘18.6.22.)

- 대구상수도사업본부 ‘과불화화합물 대책’ 문건 인용보도

항 목	원수 (ng/L=ppt)	정수 (ng/L=ppt)
과불화헥산술폰산	152.1 ~ 169.6	139.6 ~ 165.6
과불화옥탄산	12.1 ~ 19.9	13.5 ~ 16.5

○ 환경부 수질감시항목 추가 지정 : 과불화화합물 3종(‘18.7.)

- 과불화옥산탄(PFOA), 과불화옥탄술폰산(PFOS), 과불화헥산술폰산(PFHxS)

○ 본부 요청 : 정수처리시 과불화화합물 처리 효율 분석(수질과-6444, ‘18.8.)

□ 문헌검토

○ 과불화화합물(PFCs, perfluorinated compounds)

- 화학구조 : 탄화수소에 수소(H) 대신 불소(F)가 치환되어 포화된 알킬화합물

PFOA (과불화옥탄산) perfluorooctanoic acid	C8	PFOS (과불화옥탄술폰산) perfluorooctane sulfonic acid	C8
PFHxS (과불화헥산술폰산) perfluorohexane sulfonic acid	C6

<과불화화합물 화학적 구조>

○ 특성 및 인체 유해성

- 물과 기름에 저항성을 가지고 있어 조리기구, 포장지 등의 코팅제, 방수 의류, 세척제, 샴푸, 페인트 등 산업 전반에 광범위하게 사용

- 먹는물 음용, 식품의 섭취, 과불화화합물 함유 제품의 사용 등 다양한 경로로 인체에 노출

- 과불화옥탄산은 발암물질(2B), 과불화옥탄술폰산은 발암추정물질로 분류되어 있으며, 과불화헥산술폰산은 체중감소, 콜레스테롤 수치 감소, 혈액응고시간 증가, 갑상선 호르몬 변화 등에 영향

○ 정수처리공정에서 과불화화합물 제거실험 문헌고찰

※ Takagi, S., et al.(2011) & McCleaf, P., et al(2017)

- 대  상 : 3항목「과불화옥산탄, 과불화옥탄술폰산, 과불화헥산술폰산」

- 혼화-응집, 침전, 모래여과 및 오존처리공정 : 농도 변화 없음(제거효과 없음)

- 입상활성탄공정(석탄 및 야자계 동일)

․1년 미만 사용된 활성탄공정 : 효과적으로 제거

․1년 이상 사용된 활성탄공정 : 제거하지 못함(PFOA, PFOS 검출)

․과불화옥산탄(PFOA) : 120일(4개월)이 지나면 효과 없음

□ 분말활성탄(PAC)에 의한 과불화화합물 제거율 연구결과

○ 대상항목 : 3항목「과불화옥산탄, 과불화옥탄술폰산, 과불화헥산술폰산」

○ 실험방법 : 쟈-실험(jar-test) ⇒ SPE 전처리 ⇒ LC-MS/MS 분석

․강북취수장 원수 채수(20 L) →  6개 쟈(jar)에 2 L씩 채움 → 6개 쟈(jar)에 과불화화합물 표준물질 50, 60 ng/L 첨가 → 분말활성탄 주입 후 급속교반(150 rpm, 1분) → 정수약품(PACl) 주입 → 쟈-실험 시행 → 30분 정치 후 상등수 500 mL 이상 채수 → SPE 전처리 → LC-MS/MS분석 → 과불화화합물 정량

※ 분말활성탄(PAC, powdered activated carbon ), 정수약품(PACl, Poly Aluminum

Chloride), SPE 전처리(solid phase extraction)

○ 쟈-실험(jar-test) 교반조건

- 150 rpm(1 min), 65 rpm(5 min), 55 rpm(5 min), 40 rpm(5 min) 실시, 30 min 정치 후 상징수 채취

○ 연구결과

- 정수약품 및 분말활성탄 주입조건

구 분	Jar-1	Jar-2	Jar-3	Jar-4	Jar-5	Jar-6
시료(강북원수)	2 L	2 L	2 L	2 L	2 L	-
과불화화합물 표준물질(ng/L)	50	50	50	50	50	-
정수약품(PACl, mg/L)	12	12	12	12	12	-
분말활성탄(PAC, mg/L)	0	10	20	30	40	-

- 실험결과

구 분	Jar-1	Jar-2	Jar-3	Jar-4	Jar-5	Jar-6
분말활성탄(PAC, mg/L)	0	10	20	30	40
과불화옥탄산(ng/L)	**** ****	**** *****	**** *****	**** *****	*** *****	-
과불화옥탄술폰산(ng/L)	*** *****	*** *****	*** *****	*** *****	*** *****	-
과불화헥산술폰산(ng/L)	**** ****	**** *****	**** *****	*** *****	*** *****	-

※ 수질기준 : 과불화옥탄산(70 ng/L), 과불화옥탄술폰산(70 ng/L), 과불화헥산술폰산(480ng/L)

○ 결과해석

- 과불화옥탄산(PFOA)은 분말활성탄 ****************제거됨

- 과불화옥탄술폰산(PFOS)은 정수약품(PACl)과 분말활성탄(PAC)을 주입하지 않고 교반만으로 *** 제거됨. 이것은 물속에서 음이온으로 존재하는 과불화옥산술폰산이 물속의 양이온 탁질과의 결합력이 매우 우수하여 대부분 제거되는 것으로 판단됨

- 과불화헥산술폰산(PFHxS)은 분말활성탄 *************** 제거됨

□ 향후계획

○ 과불화화합물 정수처리 대응 매뉴얼 작성, 배포(3월)

○ 팔당 상수원에 대한 실태조사 실시(’3월)