휴·폐광 금속광산지역 중금속 오염

15. 휴·폐광 금속광산지역 중금속 오염

목차로

가. 휴·폐광 현황

'98년 현재 전국 906개 금속광산 중 127개소(14%)가 지반침하, 광미, 갱내수 유출로 광해가 발생하며, 이 중 휴·폐광산은 894개소로 전체 광산의 98.7%를 차지하며, 토양오염의 주원인이 되는 휴·폐금속광산은 303개소이다.

표 5.15.1. 전국 금속광산 현황

계	가 행	휴 지	폐 광	비 고
906	12	131	763	광해발생 127개소

(출처：산업자원부 한국자원연구소 용역자료('95∼'97))

나. 휴·폐광산 오염도 조사

(1) 토양오염도조사결과

(가) 개략조사

1) 국립환경연구원이 '81∼'86(6년간) 전국의 토양을 오염원별로 구분하여 카드뮴 등 중금속 6종과 토양산도 등에 대한 토양오염도를 개략 조사한 결과 금속광산지역의 오염도가 일반지역보다 높게 나타났다.

2) 휴·폐광된 금속광산의 관리방안을 마련하기 위해 '94년에 한국환경기술개발원을 통해 전국 24개 광산지역의 토양에 대해 중금속 오염도를 조사한 결과 토양은 16개 광산의 일부지점이 기준치를 초과하였다(표 5.15.2.).

(나) 정밀조사

1) 개략조사 결과 토양오염도가 높은 지역에 대해 '88∼'95('90년 제외) 기간 동안 국립환경연구원에서 매년 1∼3개 광산을 선정하여 12개 금속광산지역(휴·폐광산 11, 가행광산 1)에 대해 정밀조사를 실시한 결과 7개 광산의 일부지점에서 기준치를 초과하였다(표 5.15.3).

2) 환경부에서 '97∼'98년에 22개 폐금속광산지역에 대한 토양오염 정밀조사를 실시한 결과 이들 2개 광산지역의 일부지점에서 기준치를 초과하였다 (표 5.15.4.)

(2) 갱내수 수질조사결과

(가) 일부광산에서 카드뮴, 구리, 납, 아연, 비소, 수은, pH 등이 국내외의 기준을 상회하고 있다(표 5.15.5).

(나) 계절별 갱내수의 수질은 조사대상 광산 모두 우기보다 건기에 크게 높게 나타나고 있다(표 5.15.6.).

표 5.15.2. 휴·폐 금속광산지역 토양기준초과 현황 (단위 : mg/kg)

기준초과 광 산 명	토양기준 초과항목
	아연	납	구리	비소
제 2연화(삼척) 가 학(광명) 조 일 제 일 유 천 귀 명 금 장(울진) 부 평(부평) 달 성(달성) 군 북(군북) 상 동 일 광(양산) 금 정(김해) 미 상 다 덕(봉화) 다 락(성주) 구운동(밀양)	395 447.4 399 516 333 4,040	473 585 4,320	200 383.8 170 755	19.9 66.7 167.4 37.8 63.7 21.4 24.8 250 40.4
기준치	325	450	125	15

표 5.15.3 정밀조사결과 기준초과 금속광산 (단위：mg/kg)

광산명	조사년도	초과항목	최 고 검출농도	기준농도	초과면적 (ha)	비 고
구운동(밀양)	'88	구 리	177	125	0.3	농산물재배 제한기준
울 진(울진)	'89	"	126	125	0.8
가 학(광명)	'92	"	183	125	3.46
일 광(양산)	'92	구 리 비 소	286 47	125 15	6.56
덕 음(나주)	'89	아 연	328	325	0.4	농작물생육피해한계 농도(일본규정준용)
삼 보(화성)	'89	납 아 연	635 874	450 325	3.3
삼 봉(고성)	'95	구 리	282	125	1.76	토양오염 대책기준
		카드뮴	1.8	1.5	2.29	토양오염 우려기준
		구 리	66	50

※ 정밀조사 12개 광산중 금장(울진), 신예미(정선, 가행중), 제 2연화(삼척), 금왕광산(음성)은 기준치를 초과하지 않음.

표 5.15.4. 정밀조사결과 토양오염대책기준초과 금속광산 (단위：mg/kg)

광산명	조사년도	초과항목	초과지점수	토지용도					비고
				산	논	밭	하상	광산
삼아(고성)	'97	구리	3/55	1	1	1	-	-
삼산(고성)	″	구리, 납, 카드뮴	8/55	8	-	-	-	-
삼풍(창원)	″	납, 카드뮴	9/59	-	-	-	4	5
인대(진안)	″	구리, 비소, 카드뮴	24/57	7	-	-	14	3
은치(삼척)	″	비소, 카드뮴	2/45	2	-	-	-	-
성안(영월)	″	비소,	9/45	-	-	-	1	8
금정(봉화)	″	비소	29/40	6	-	4	1	17
붓든(봉화)	″	구리, 비소, 카드뮴	9/47	-	2	1	1	5
일월(영양)	″	납,구리,비소	15/47	4	-	-	2	9
팔봉(정읍)	″	카드뮴	1/55	1	-	-	-	-
길곡(홍천)	'98	비소,6가크롬	13/51	1	1	3	6	2
방골(홍천)	″	비소,6가크롬	15/85	-	-	-	9	6
풍원(거창)	″	납,카드뮴	7/112	-	3	4	-	-
절골(함안)	″	구리,비소,	5/84	-	-2	1	-	2
광양(광양)	″	비소,	1/83	1	-	-	-	-
초남(광양)	″	구리,비소,	8/18	3	5	-	-	-
풍정(봉화)	″	납,비소	6/66	-	3	1	2	-
양곡(양곡)	″	비소,카드뮴	26/70	-	3	5	15	3
석산(군위)	″	비소,카드뮴	24/70	2	2	2	15	3
동명(정선)	″	구리,비소,납,카드뮴,시안	68/103	2	-	21	1	44
세우(정선)	″	비소,납, 카드뮴,수은	39/96	3	-	19	1	16

표 5.15.5. 휴·폐 금속광산 갱내수 수질조사 결과 (단위：mg/ℓ)

광산명	조사시기	pH	카드뮴	구리	납	아연	비소	수은
가 학 (광명)	'92. 6	6.6	0.004	0.010	ND	0.145	0.020	0.0003
	'92. 8	6.9	0.004	0.036	0.280	0.229	0.035	0.0010
일 광 (양산)	'92. 6	2.5	0.039	2.035	ND	3.033	0.184	0.0013
	'92. 8	2.4	0.043	8.607	0.034	6.583	0.006	0.0015
금성 (음성)	'94. 6	7.6	0.002	0.070	0.075	0.079	0.003	ND
기 준	한국(수역환경 기준,농업용수)	6.0∼8.5	0.01	-	0.1	-	0.05	ND (0.0005)
	일본(수역환경 기준,농업용수)	6.0∼7.5	0.01	-	0.1	-	0.05	ND* (0.0005)
	일본(농업용수 오염방지기준)	6.0∼7.5	-	0.02	-	0.5	0.05	-

* 오염이 자연적 원인에 의한 것이 명확한 경우 ; 0.001mg/ℓ이하

표 5.15.6. 휴·폐 금속광산 갱내수 수질조사 결과 (단위：mg/ℓ)

광산명	조사시기	pH	카드뮴	납	비소	수은	시안
삼아(고성)	'97	4.27	0.611	1.8	-	-	-
삼산(고성)	'97	-	0.115	-	-	-	-
삼풍(창원)	'97	5.81	-	-	-	-	-
은치(삼척)	'97	5.40	0.047	-	-	-	-
금정(봉화)	'97	-	-	-	0.219	-	-
붓든(봉화)	'97	-	0.061	0.11	-	-	-
풍원(거창)	'98, 우기	-	0.044	0.181	0.056	-	-
	건기	-	0.016	0.123	-	-	-
절골(함안)	'98, 우기	5.5	-	-	-	-	-
	건기	5.4	-	-	-	-	-
광양(광양)	'98, 우기	3.55	-	-	-	0.006	0.010
	건기	3.35	-	-	-	ND	0.010
풍정(풍정)	'98, 우기	-	0.02	-	-	0.01	-
	건기	-	ND	-	-	ND	-
양곡(봉화)	'98, 우기	-	0.03	-	0.08	ND	-
석산(석산)	'98, 우기	-	0.07	-	0.05	-	-
동명(정선)	'98, 우기	5.59∼ 5.65	0.044∼ 48.229	0.849∼ 7.704	2.743∼ 116.179	-	-
	건기	3.84	7.878∼ 79.908	8.347∼ 27.463	7.738∼ 197.702	-	-
세우(정선)	'98, 우기	2.98	446.451	32.656	1192.731	-	-
	건기	2.05	436.768	34.050	609.852	0.996	-
기 준	한국(수역환경 기준,농업용수)	6.0∼8.5	0.01	0.1	-	0.05	ND (0.0005)
	일본(수역환경 기준,농업용수)	6.0∼7.5	0.01	0.1	-	0.05	ND* (0.0005)
	일본(농업용수 오염방지기준)	6.0∼7.5	-	-	0.5	0.05	-

(출처 : 환경부)

다. 토양관련 기준

표 5.15.7 우리나라의 토양오염 기준 (단위：mg/kg)

항 목	토양오염 우려기준		토양오염 대책기준
	농경지	공장/산업지역	농경지	공장/산업지역
카드뮴 구 리 비 소 수 은 납 6가크롬	1.5 50 6 4 100 4	12 200 20 16 400 12	4 125 15 10 300 10	30 500 40 40 1,000 30

라. 인체영향

표 5.15.8 유해중금속의 인체 독성자료

중금속	중 독 증 상	피 해 량
카드뮴	<금성독성> - 흡입：호흡 곤란, 흉부 압박감, 식욕부진, 심폐기능부전(사망) - 경구：구토, 설사, 복통, 위염, 두통, 근육통 <만성독성> - 비염, 취각장해두통, 불면, 빈혈, 간장 및 신장 장해골격변화	·경구섭취 취사량 (개)：0.3∼0.5g/kg ·대기중 농도：0.002μg/㎥ (심장변화) ·150∼342μg/day 10년흡입：신장장해 ·이타이이타이병 환자 (일) 추정 1일 평균 섭취량：0.04∼0.05mg 신장：10∼41ppm 간 ：63∼132 ppm ·정상 일본인 1일 평균 섭취량：0.001∼0.004mg 신장：8∼14ppm 간 ：2.0∼2.8ppm
아 연	<급성독성> - 구토, 신장 장해, 복통, 출혈성 췌장염 유발 <만성독성> - 당뇨병 유발 추정 * 필수 미량원소로 인체에 다량 함유	<경구> LD50(생쥐)：2,460mg/kg (초산아연) <흡입> TCL0(생쥐)：400mg/㎥·3시간 (산화아연) ·음용수(소라수) 57ppm 함유：구토 ·아연 6g(황산염) 경구섭취：구토, 복통, 신장장 해, 출혈성 췌장염
수 은	·무기수은 <급성독성> - 흡입：화학성 폐렴, 급성설사, 신장장해 - 경구：구기, 구토, 토혈, 구강내 적반, 저혈압, 혈뇨, 요독증 사망 ·알킬수은 <급성독성> - 간, 신장 및 피부점막 장해 <만성독성> - 간, 신장 외 중추신경장해 유발, 언어장해, 보행장해	<흡입> LCL0(토끼)：29mg/㎥·30시간 TC(토끼)：4mg/㎡·6시간/일·4일/주 ·정상인 모발 수은함량：2ppm ·미나마타병 환자 모발 수은함량：281∼900ppm <경구> LD50(몰모트)：21mg/kg(염화메칠수은) LDL0(사람)：14mg/kg(메칠수은아세트아미드)
납	<급성독성> - 구토, 위궤양 <만성독성> - 권태감, 체중감소, 빈혈, 안색창백 - 위장장해：식욕부진, 변비 - 치아장해：치육의 청자색 점상 착색 - 말초신경장해：관절통, 근육통 - 중추신경장해：도통, 불면, 초조감, 불안, 흥분	<경구> LDL0(몰모트)：2,000mg/kg(염화납) LDL0(쥐)：17mg/kg(사메칠납) <복강> LD50(쥐)：15mg/kg - 어린이 경우 납의 뇌축적에 의한 사망율은 높고 생존하여도 25%는 후유증 유발
구 리	<급성중독> - 구토, 간·신장해, 용혈성 빈혈, 모세관 손상, 중추신경장해 <만성중독> - 코점막위축, 급속열증상	<경구> - LD50(흰쥐)：960mg/kg(황산구리) - 급성중독으로는 수g의 황산구리가 함유된 음료수를 마신 경우 섭취후 10∼90분사이 구토, 복통, 설사 등이 나타나지만 대부분 24시간내 회복
비 소	<급성중독> - 구공의 열적 건조감, 복통, 돌발적 구토, 설사, 혈뇨, 신장장해 등 쇼크증상 <만성중독> - 피부 흑변 또는 각질화	<경피> - LDL0(토끼)：300mg/kg - LDL0(흰쥐)：25mg/kg - 아비산의 치사량은 100∼300mg이며 응급처치 없을 경우 사망

마. 문제점

(1) 환경상의 문제점

(가) 국내 휴·폐광산은 그 수가 900여개로 이들 광산지역은 광산 활동 중에 발생한 다량의 폐광재 및 갱내수 등에 의해 토양오염이 심화되어 있음.

(나) 오염 농경지에서 재배된 농산물은 카드뮴 등 유해 중금속을 고농도로 함유하고 있어 장기간 섭취시 이따이이따이병 등 공해병 유발이 우려됨.

(다) 휴·폐금속 광산의 갱구에서 유출되는 중금속을 다량함유한 갱내수는 주변 하천을 오염시켜 생태계에 악영향을 미치고 있음.

(2) 과제가 해결되지 않고 있는 원인

(가) 광산보안법상 광업자의 광해방지 의무기한이 3년으로 동 기한이 경과한 광산의 경우 오염 원인자에게 오염방지나 복원지시 불가

(나) 대책비용 과다로 정화사업 착수가 어렵고, 특히 대책비용 요청에 대한 예산당국의 관심 소홀

(다) 오염방지 사업에 막대한 예산이 소요되고 완전 복원이 곤란

1) 가학광산(광명시) 주변지역 토양오염 정화사업으로 하천저질 준설, 폐광재 옹벽설치에 만 38억 소요된다 (50%：국비, 30%：도비, 20%：시비).

2) 국가에서 해당 지자체에 폐광오염 방지 사업비로 총 소요액의 50%를 지원하도록 되어있어나 휴·폐금속광산 관할 지방자치단체중 재정자립도가 20%이하인 지역이 54.2%에 이르고 있다.

바. 향후대책

(1) 단기대책

(가) 휴·폐광산 복원을 위한 광해방지 사업비의 국가 지원예산을 증액하고, 복원대상지역의 지방 자치단체의 재정능력에 따라 부담비율을 차등화

(나) 휴·폐금속광산으로 파악된 지점중 개략조사 및 정밀조사가 실시되지 않은 광산지역에 대해서는 토양오염 측정망 조사지점(현재 50개소포함) 선정확대

(다) 토양오염 우려기준에 근접하거나 초과하는 지역에 대해서는 연차적으로 정밀조사 확대 실시

(라) 토양오염 정밀조사 결과 토양오염 우려기준을 근접하거나 초과하는 지역에 대해서는

1) 폐광 미적치장 및 하천수로 저질 처리 (광해방지사업비 국고지원)

2) 객토, 석회시용 등 농토배양사업 등 대책사업 강구 (농림부)

3) 논의 경우 충분량의 복토후 밭으로의 환지 (지자체)

(2) 중·장기 대책

폐광재의 처리 및 재활용 기술개발

사. 외국의 토양기준

(1) 일본

표 5.15.9. 토양환경기준 (단위：mg/ℓ,mg/kg)

구 분	시 가 지*	농 경 지**
비 소 카드뮴 6가크롬 시 안 구 리 수 은 납	0.05 이하 0.01 이하 0.05 이하 검출되어서는 안 됨 － 0.0005 이하 0.1 이하	15 이하 1 이하(현미) － － 125 이하 － －

^*：mg/ℓ, ^**：mg/kg

(2) 네덜란드

표 5.15.10. 네덜란드 목록 (단위：mg/kg)

구 분	토 양 목 표 치	조 정 기 준	대 책 기 준
비 소 카드뮴 코발트 크 롬 구 리 수 은 니 켈 납 아 연	29 0.8 20 100 36 0.3 35 85 140	50 12 240 380 190 10 210 530 720	55 20 300 800 500 10 500 600 3,000

(3) 독일(Berin List)

표 5.15.11. 토지이용도별 토양 시험치 (단위：mg/kg)

구 분	주 거 지	농업경작지	공장 및 산업지역
비 소 카드뮴 구 리 수 은 니 켈 납	40 12 600 8 120 400	40 2 100 2 100 300	200 60 3,000 40 600 2,000

(4) 유럽연합(EU)

표 5.15.12. 토양오염방지를 위한 기준농도 (단위：mg/kg)

구 분	주 거 지		농경지/산림지		공업/산업지역
	조사농도*	조정농도	조사농도	조정농도	조사농도	조정농도
비 소 카드뮴 코발트 크 롬 구 리 수 은 니 켈 납 아 연	60 5 50 100 100 2 75 100 1,000	60 20 200 800 200 10 100 100 500	40 1 50 100 100 1 75 100 500	60 10 100 400 200 10 200 100 500	80 15 200 200 150 3 100 150 2,000	500 200 300 20,000 600 500 10,000 600 3,000

^* 건강에 영향을 끼치지 않는 농도

(5) 캐나다

표 5.15.13. 토양기준 (단위：mg/kg)

구 분	잠정평가기준	토양 잠정 정화기준
		주거지	농경지	공업/산업지역
비 소 카드뮴 코발트 6가크롬 구 리 수 은 니 켈 납 아 연	5 0.5 10 20 (2.5) 30 0.1 20 25 60	30 5 50 250 (8) 100 2 100 500 500	20 3 40 750 (8) 150 0.8 150 375 600	50 20 300 800 (－) 300 10 500 1,000 1,500

―：기준미설정

(6) 호주 및 뉴우질랜드

표 5.15.14. 토양환경 기준 (단위：mg/kg)

구 분	Background 농도	환경조사기준
비 소 카드뮴 코발트 크 롬 구 리 수 은 니 켈 납 아 연	0.2∼30 0.04∼2 2∼170 0.5∼110 1∼190 0.001∼0.1 2∼400 <2∼200 2∼180	20 3 ― 50 60 1 60 300 ―

―：기준미설정

아. 외국의 토양오염실태

(1) 일본

(가) 1992년 11월 현재 광산 활동으로 인한 농경지 중금속 기준초과 지역은 전국 128지역7,050ha에 이르며 이중 토양오염 대책사업이 완료된 지역은 105개 지역 4,480ha로 기준초과 지역중 63.5%가 대책이 완료되었으며 그 외 지역은 대책이 진행중임.

표 5.15.15. 광산 주변 농경지의 중금속 오염실태 및 대책현황

특정유해 물 질	기 준 치 초과지역	지정지역	현 단독사업 완료지역	미지정지역	사업완료 지 역
카드뮴 구 리 비 소	6,510ha (91) 1,430ha (37) 390ha (14)	6,000ha (54) 1,250ha (13) 160ha (7)	310ha (31) 50ha (15) 40ha (1)	200ha (18) 130ha (9) 190ha (6)	3,940ha (52) 1,100ha (13) 160ha (7)
계	7,050ha (128)	6,150ha (63)	390ha (44)	510ha (32)	4,090ha (61)

(출처 : '93 일본환경청), ( ) 지역수

※ 가로 및 세로의 면적, 지역수를 합한 것이 합계란과 불일치하는 것은 중복오염때문임.

(나) 미국

1) Superfund법에서 토양오염으로 인한 지하수의 오염이 우려되는 폐기물 처분지로서 NPL (National Priority List)에 등재된 1,224개 지역중 광산지역이 2.03%를 차지하고 있음.

2) NPL의 리스트에 오를 정도는 아니나 위해성이 높은 지역은 주 자체계획에 의해 관리되고 있음.

표 5.15.16. Superfund법의 NPL에 등재된 업종별 구성비

업 종	구 성 비(%)	업 종	구 성 비(%)
제 조 업 광 산 업 재순환시설	38.9 2.03 8.49	산업폐기물매립지 도시매립지 기 타	6.46 16.54 22.1

자. 휴·폐금속 광산관련 중금속오염 피해사례

(1) 이따이이따이병

일본 도야마현(富山縣) 진쓰강(神通川) 유역에서는 주민들이 1910년경부터 허리와 관절에 심한 통증을 느껴 오래 거주한 사람일수록 그 증상이 심하고 기침만 해도 골절이 될 정도로 뼈가 약해지고 뼈의 위축으로 키가 20cm 이상 작아졌다. 이 병에 걸린 사람은 일본말로 '아프다'라는 의미로 '이따이이따이'하고 통증을 호소한다 하여 이따이이따이병이라 불렀다. 이 병은 수십년 동안 지역풍토병으로 여겨져 오다 일본 후생성에서 원인 규명을 위해 많은 노력을 기울인 결과 1968년 5월에 이따이이따이병의 원인은 진쓰강 상류에 위치한 미쓰이(三井)금속광업의 납, 아연, 카드뮴을 제련하는 과정에서 배출된 카드뮴에 의한 것으로 밝혀졌다.

이와 같이 이따이이따이병이 사회문제화되자 1972년 일본에서는 소위 공해국회가 열려 카드뮴의 오염으로 인한 인체피해 방지를 목적으로 토양오염방지법을 제정하고 카드뮴과 구리를 토양오염 유해물질로 정하여 농경지에서의 이들 물질의 오염을 규제하고 있다.

참고문헌

1. 류홍일 등, (1988), 토양오염 우심지역 정밀조사(Ⅰ), 국립환경연구원보고서.

2. 류홍일 등, (1989), 토양오염지역의 대책을 위한 정밀조사(Ⅱ), 국립환경연구원보고서.

3. 박용하, (1994), 휴·폐광 금속광산지역의 오염관리대책, 한국환경기술개발원.

4. 임수길 등, (1994), 토양질 기준의 설정에 관한 연구, 한국환경과학협의회.

5. 조성진 등, (1991), 토양학, 향문사.