개요
과불화화합물은 탄소와 불소가 강하게 결합된 구조를 가진 합성 화학물질군을 통칭하는 표현이다. 국제적으로는 과불화알킬 및 폴리플루오로알킬 물질을 뜻하는 PFAS(Per- and Polyfluoroalkyl Substances)라는 명칭이 널리 사용된다.
PFAS에는 매우 많은 종류의 화학물질이 포함되며 대표적으로 PFOA와 PFOS가 있다. 이들 물질은 물이나 기름에 잘 젖지 않고 열과 화학적 변화에 강한 특성이 있어 1940년대부터 다양한 산업과 소비재에 사용돼 왔다.
PFAS 가운데 상당수는 환경에서 매우 천천히 분해된다. 물·토양·대기 등을 통해 이동할 수 있고 일부 물질은 사람과 동물의 체내에 축적될 수 있어 환경과 건강 측면에서 지속적인 연구와 관리가 이루어지고 있다.
특성과 주요 종류
과불화화합물의 중요한 특징은 탄소와 불소 사이의 강한 화학결합이다. 이러한 구조는 열과 물, 기름 등에 대한 높은 안정성을 제공하는 한편 일부 PFAS가 자연환경에서 오랫동안 잔류하는 원인이 된다.
대표적인 물질인 PFOA는 과불화옥탄산, PFOS는 과불화옥탄술폰산을 의미한다. PFHxS, PFNA 등도 환경과 인체 노출 연구에서 자주 다뤄지는 PFAS에 포함된다.
과불화화합물은 하나의 단일 물질이 아니라 구조와 물리·화학적 특성이 서로 다른 광범위한 물질군이다. 따라서 특정 PFAS에서 확인된 독성이나 환경적 특성을 모든 PFAS에 동일하게 적용해서 해석해서는 안 된다.
기존의 일부 장쇄 PFAS 사용이 줄어들면서 다른 종류의 PFAS가 대체 물질로 사용되기도 한다. 신규 또는 상대적으로 연구가 적은 PFAS는 환경 잔류성과 인체 영향에 관한 과학적 정보가 충분하지 않은 경우도 있다.
사용 분야와 노출 경로
과불화화합물은 물·기름·오염에 대한 저항성이 필요한 다양한 제품과 산업 공정에서 사용돼 왔다. 방수·발수 기능을 가진 의류와 섬유, 얼룩 방지 제품, 일부 식품 포장재, 화장품, 산업용 제품과 특정 소화용 거품 등이 대표적인 사용 분야다.
PFAS는 제품의 제조와 사용, 폐기 과정에서 환경으로 배출될 수 있다. 배출된 물질은 토양이나 지하수, 하천, 대기 등에 존재할 수 있으며 환경 조건에 따라 다른 지역으로 이동할 수도 있다.
사람은 오염된 식수나 식품을 섭취하거나 PFAS가 포함된 제품과 환경에 접촉하면서 노출될 수 있다. 특정 PFAS가 사용되거나 배출되는 산업현장이나 오염 지역 주변에서는 일반적인 환경보다 노출 수준이 높아질 가능성이 있다.
PFAS는 전 세계 사람과 동물의 혈액 및 환경에서 검출되고 있다. 다만 개인의 노출 정도는 거주 환경과 식수, 식생활, 직업, 사용 제품 등 다양한 조건에 따라 달라진다.
건강과 환경 영향
일부 과불화화합물에 대한 노출과 인체 건강 영향 사이의 연관성을 조사하는 연구가 지속되고 있다. 미국 독성물질질병등록청은 특정 PFAS 노출 증가가 콜레스테롤 수치 상승, 일부 백신에 대한 항체 반응 감소, 간 효소 변화 등과 연관된다는 역학적 근거가 있다고 설명한다.
PFOA와 PFOS 노출은 임신성 고혈압이나 출생체중의 소폭 감소 등과의 연관성이 연구됐으며, PFOA의 경우 신장암과 고환암 등 특정 암과의 관련성도 평가되고 있다. 다만 건강 영향은 PFAS의 종류와 노출량·기간, 개인의 특성 등에 따라 달라질 수 있다.
PFAS 혼합물이나 상대적으로 연구가 적은 물질의 장기적인 건강 영향에 대해서는 아직 밝혀지지 않은 부분이 많다. 역학연구에서 확인되는 연관성이 모든 개인에게 동일한 질환을 일으킨다는 의미도 아니다.
환경에서는 일부 PFAS가 쉽게 분해되지 않고 장기간 잔류하면서 물과 토양, 생물체에 축적될 수 있다. 이러한 특성 때문에 PFAS는 식수와 환경오염 관리, 산업 사용 제한, 폐기물 처리와 위해성 평가 등 여러 분야에서 관리 대상이 되고 있다.