수도수에 대한 에폭시 경화 도막의 Bisphenol-A 용출에 관한 건
1. 환경호르몬이란?
최근 각종 화합물의 생태계 및 인체에 미치는 악영향에 대한 지속적인 연구가 진행되면서 많은 새로운 사실들이 밝혀지고 있다.
그 중 인간의 산업활동에 의하여 자연계로 방출된 생체 이물질(Xenobiotic Compounds) 가운데 인체 혹은 생물체 내의 호르몬과 유사한 물질이 인체 내 정상적인 생리작용을 교란한다는 사실이 확인되었는데 이를 내분비계장애물질(Endocrine disruptor) 혹은 환경호르몬 이라 불리고 있다.
환경호르몬으로 추정되는 물질로는 WWF(세계야생동물기금협회)의 목록에 있는 추정물질은 67종으로 DDT등 농약류가 40종, PCB 등 산업용 화학물질이 18종, 다이옥신과 같은 무산물이 9종이 있다. 이들 추정물질들은 내분비 장애물질로서 그 특성은 아직 규명되어 있지 않지만, 예전으로부터 기존에 밝혀진 독성에 따라 규제되고 있다.
농약류(40종)중 18종은 금지가 되어있고, 6종은 아직 국내에 도입되지 않은 물질이며, 나머지 물질도 유해화학물질 관련 법상 유독물이나 농약관리법상 유독물, 농약관리법상 관리대상물질로 관리되고 있다. 산업용 화학물질(18종)의 경우에도 독성이 큰 PCB, PBB등 2종은 금지 물질이고, TBT(유기주석화합물)은 방오용 도료의 사용을 금지하고 있으며, 알킬페놀류등은 유독물이나 관찰물질로 지정하여 사용되고 있다. 다이옥신등 산업 공정중에서 생성될 수 있는 부산물에 대해서는 주된 배출원으로 알려진 소각시설에 대한 배출허용기준을 설정하여 관리되고 있다.
2. 에폭시 경화 도막에서 용출되는 BPA(Bisphenol-A)의 함량
에폭시 수지의 경화도막은 내약품성이 우수하고 인체 위생상 안전하여 금속의 코팅제로 광범위하게 사용되고 있다. 그러나 환경에 대한 관심의 증가로 인해 에폭시 수지 합성시 사용되는 BPA의 잔류량과 에폭시 수지가 경화한 후에 용출되는 BPA 용출량에 대한 관심이 높다.
국내에는 에폭시 수지를 생산하는 국도화학공업(주)를 비롯하여 3개사의 제조 메이커가 있으며, 에폭시 수지의 합성 생산시 BPA 용출량은 0.5~1.0 ppm(백만분의 일)로 생산관리되고 있으며, 이러한 에폭시 수지에 경화제를 혼합하여 경화도막을 형성하게 되고, 완성된 제품은 각 제조 회사의 규정에 따라 관리되고 있다.
에폭시 수지 경화도막이 일상생활에서 노출이 많이 되는 음료수 캔 코팅의 경우 BPA 용출기준을 유럽, 미국과 일본등에서는 100㎍/ℓ(ppb:십억분의 일,1ppm=1000ppb) 이하로 각 제조사 용출기준을 설정하고 있다. 이때 적용하는 시험조건은 비등수(100℃)에서 용출하는 조건을 택하고 있다.
상수도 기자재에서 가장 많이 사용되고 있는 코팅제가 에폭시 수지이며, 국내의 송․배수관 대형관로의 내면 코팅은 주로 에폭시 수지로 도장이 되어있다. 또한 최근에 옥내의 급수관의 노후로 인하여 관내부의 오염물질인 녹과 부착스케일을 제거하고, 관 내부에 에폭시 도막을 코팅하므로서 노후관을 갱생하는 공법이 많이 보급되고 있고, 안전한 공법으로 인정 받고 있다.
그러나 최근 환경과 건강에 관심이 높아짐에 따라 수도관에 사용되는 에폭시 수지 도막에서 환경호르몬인 BPA 용출량에 대한 관심이 높아지고 있고, 혹자는 에폭시 수지 코팅이 유해한 것으로 막연히 생각하는 사례가 생기기도 한다.
국내의 대한상하수도학회와 한국수도협회의 2000년 3월 학술발표회 논문에 의하면 에폭시 수지가 상수도에 도장되는 조건인 KSD 8502(수도용 액상 에폭시 수지 도료 및 도장방법)의 용출시험법에 따라 시험하였고, 용출시험결과로는 20℃ 및 50℃에서 BPA가 전혀 검출되지 않았고, 75℃에서 2.64 ppb, 100℃에서 5.06 ppb로 온도가 높을수록 용출량이 증가되는 경향이 있다고 보고되고 있다. 또한 시험조건을 달리한 또 다른 시험 결과에서도 75℃와 100℃에서 30ppb 정도가 검출 된 것으로 보고되고 있다.
3. 결론
상수도의 건물 급수관의 노후관 갱생에 사용되는 에폭시의 경화도막은 매우 위생적으로 안전한 물질임을 증명하고 있다. BPA는 환경부의 자료의 의하면 환경호르몬으로 분류되지 않고 1998년에 관찰물질로 지정되었으며, BPA의 인체 위해도 및 규제 기준이 아직 마련되지 않고 있어서 BPA 용출량에 대한 위해 여부에 대해서는 세계어디에서도 공식적으로 판정되지 않고 있다.
에폭시 경화도막이 수도수에 침적되어 실온인 20℃ 혹은 50℃에서도 BPA가 용출되지 않으므로 상수도수에 사용되는 가자재로서는 매우 안전하고 우수한 물질임을 증명할 수 있으며, 또한 아파트 등 집단거주 건물에 사용되는 온수 및 난방수(80℃이하)관 내부에서도 BPA가 용출된다 하여도 30ppb(㎍/ℓ)이하이므로 음료용 캔 코팅에 대한 유럽등 선진국의 관리규정인 100ppb 기준에 적용한다 하여도 매우 안전하다고 결론내릴 수 있다.
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첨부. 당사의 시험성적서 (한국화학시험연구원 의뢰)
1) 네오코트 #150 건물 노후관 갱생용 에폭시 수지 도료 시험성적서.
2) 네오코트 #150 건물 노후관 갱생용 도료의 95℃ 온수에 대한 용출시험 성적서.
자료제공 : 한샘산업 기술부