📝한눈에 보는 정보
- 미국에서는 매년 2,000만 톤의 소금이 고속도로 제설 작업에 사용됩니다
- 염화물은 물에서 분해되지 않기 때문에 수로와 지하수로 유입되면 '영구적인 오염 물질'이 되어 담수 생태계를 위험에 빠뜨립니다
- 테스트한 미국 하천의 84%에서 도로 염분과 관련된 염화물 농도가 증가했습니다
- 담수 생태계가 염분화되어 수생 동식물의 생물 다양성이 감소하고 있습니다
- 미네소타 트윈 시티 대도시 지역의 얕은 대수층에서 모니터링한 우물 중 27%에서 염화물 수치가 EPA의 식수 가이드라인을 초과했습니다
- 적절한 보관, 결빙 방지, 예습 및 폭풍에 특화된 도포와 같은 모범 관리 사례를 사용하면 도로의 제설용 소금 사용량을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다
🩺 Dr. Mercola
식탁용 소금 또는 암염이라고도 하는 염화나트륨(NaCl)은 미국에서 도로 및 고속도로 제빙에 가장 많이 사용되는 화합물입니다. 이는 눈과 얼음을 녹이는 데 매우 효과적이지만, 미국에서 매년 고속도로 제설 작업에 사용되는 2천만 톤의 소금이 도로에 그대로 남아 있지는 않습니다.
도로에서 흘러내린 제설용 소금은 수로와 지하수를 놀라운 속도로 오염시키고 있습니다. 이것은 또한 부식성이 강해 매년 미국의 다리, 도로 및 기타 사회 기반 시설을 수리하는 데 50억 달러(약 6조 7,900억 원)가 소요되는 것으로 추정됩니다.
환경 피해가 너무 커서 많은 사람들이 도로에 소금 사용을 줄이거나 관행을 완전히 끝내야 한다고 요구하고 있지만, 이를 위해서는 대규모의 자발적인 변화가 필요합니다. 저널리스트 브렛 월튼(Brett Walton)은 서클 오브 블루(Circle of Blue)에 기고한 글에서 다음과 같이 설명했습니다.
"소금 오염에 대처하는 가장 좋은 방법은 애초에 소금의 유입을 허용하지 않는 것입니다. 대체로 이러한 결과는 도로 기관, 쇼핑몰 소유주, 아파트 단지 관리자, 주택 소유주들이 소금 저감 관행을 광범위하고 자발적으로 채택하는 데 달려 있습니다.
소금 사용을 줄이는 것은 또한 겨울철 주행 속도를 낮추고 위험한 날씨에는 운전을 삼가는 도시 지역의 대중적 수용과 같은 사회적 변화에 달려 있습니다."
'영구적인 수질 오염 물질'
제설용 소금이 심각한 오염 물질인 이유 중 하나는 이를 제거할 수 있는 방법이 거의 없다는 점입니다. 염화물은 분해되거나 ‘침전’되지 않기 때문에 이것을 물 밖으로 빼내는 유일한 방법은 애초에 염화물이 물속에 들어가지 않도록 하는 것입니다.
미시간주 환경, 오대호, 에너지 부서(Michigan Department of Environment, Great Lakes, and Energy)의 크리스티 알윈(Christe Alwin)은 서클 오브 블루와의 인터뷰에서 "염화물을 물속의 영구적인 오염 물질로 생각할 수 있습니다."라고 말했습니다. "일단 이것이 유입되면 이를 처리할 기회가 거의 없습니다." 도로에 뿌려진 소금의 대부분은 담수호, 하천, 지하수에 침전되는 것으로 보여집니다.
예를 들어, 미네소타 대학교(University of Minnesota) 연구진의 연구에 따르면 겨울 동안 트윈 시티에 뿌려진 소금의 78%가 지하수, 호수 또는 습지로 흘러 들어가는 것으로 나타났습니다.
그 결과 담수 생태계는 생물 다양성과 식수까지 위험에 빠뜨릴 수 있는 수준으로 염분화되고 있습니다. 미국 인구의 70%가 눈과 얼음의 영향을 받는 지역에 살고 있기 때문에 이는 광범위한 문제입니다. 소금으로 도로를 제설하면 이 지역의 차 사고를 78% 이상 줄일 수 있는 것으로 밝혀졌습니다.
그러나 약 19리터의 물을 오염시키는 데 소금 단 1티스푼밖에 들지 않으며, 담수에 대한 안전 기준치는 "일반적으로 초과된다"고 합니다. 미주리주 천연자원부(Missouri Department of Natural)는 다음과 같이 말합니다.
"염화물은 호수와 하천에서 자연적으로 발생하며, 많은 유기체가 생명의 기본 기능을 수행하기 위해 염화물이 필요합니다. 그러나 수치가 높아지면 세포가 수분을 잃고 영양분이 부족해져 궁극적으로 어류, 양서류, 식물 및 기타 수생 생물이 죽을 수 있습니다. 육지에서는 과도한 양의 염화물이 반려동물, 토양, 자동차, 다리 등에 해를 끼칠 수 있습니다.
과학자들은 적어도 1960년대부터 염화물이 환경에 문제를 일으킬 수 있다는 사실을 알고 있었지만, 최근에서야 연구자들이 문제의 실제 심각성을 파악하기 시작했습니다."
폴란드 로즈 대학교(University of Lodz)의 연구진은 '전체 환경의 과학(The Science of the Total Environment)'에 기고한 논문에서 지하수와 지표수에서 고농도의 염화물을 발견했을 뿐만 아니라 염화물이 담수 생태계에 다음과 같은 우려할 만한 영향을 미친다는 사실을 발견했습니다.
수생 동식물의 생물 다양성 감소 |
식물성 플랑크톤, 특히 시아노박테리아(남조류)의 성장 증가 |
자체 정화
과정 감소 |
대형 식물(수생 식물)의 영양분 축적 감소 |
탈질소
작용 속도 감소 |
유기물
분해 감소 |
하천의 84%에서 제설용 소금과 연관된 염화물 증가
미국 지질조사국(U.S. Geological Survey)은 미국 전역의 염화물 농도 추세를 모니터링해 왔습니다. 위스콘신, 일리노이, 콜로라도, 미시간, 오하이오, 펜실베이니아, 메릴랜드, 텍사스, 컬럼비아 특별구의 도시 인근 하천 19곳의 30개 지점을 모니터링한 한 연구에서 연구 기간 동안 제설용 소금과 관련된 염화물 농도가 84% 증가했습니다. 월튼은 주 및 지역 수준에서도 비슷한 결과가 나타났다고 말했습니다.
미국 지질조사국은 "연구에 참여한 수많은 하천이 수생 생물에 유독해지는 농도를 초과했습니다."라고 지적했으며, 29%는 평균적으로 연간 100일 이상 미국 환경 보호국(U.S. Environmental Protection Agency, 이하 ‘EPA’)의 만성 수질 기준을 초과했습니다. 다른 연구에서도 제빙제로 소금을 무분별하게 사용하는 것에 대한 경고가 제기되었습니다.
한 연구에 따르면 지난 100년 동안 인접한 미국 배수 면적의 37%가 더 염분화되었다는 사실이 밝혀졌습니다. 뉴욕 남동부 마을의 개인 우물을 대상으로 한 또 다른 연구에서는 테스트 대상 우물 중 절반 이상이 나트륨에 대한 EPA 건강 기준을 초과한 것으로 나타났습니다.
미시간주 환경, 오대호 및 에너지 부서(EGLE)가 2019년에 마침내 수돗물 염화물에 대한 기준을 설정했습니다. 2022년에는 8개 하천 구간에서 리터당 150mg의 만성 노출에 대한 미시간주의 기준치를 초과한 것으로 나타났습니다.
인간의 건강과 환경에 영향을 미치는 제설용 소금
환경에는 연수제, 비료 등 다양한 염화물 공급원이 있지만, 도로의 제설용 소금이 주요 원인으로 꼽힙니다. 이것은 인간의 건강과 환경에 광범위한 영향을 미칩니다.
광범위한 지하수 오염으로 인해 많은 지역의 식수가 위험에 처해 있습니다. 예를 들어, 미네소타 트윈 시티 대도시 지역의 얕은 대수층에서 모니터링한 우물 중 27%에서 염화물 수치가 EPA의 식수 가이드라인을 초과했습니다. 염화물이 일단 물속에 들어가면 물고기, 수생 벌레, 수생 식물, 양서류는 낮은 수준의 염화물에도 피해를 입을 수 있습니다.
도로변의 식물과 나무도 이 소금으로 인해 피해를 입을 수 있으며, 염분이 너무 많은 토양은 수분 보유 및 영양분 저장 능력을 잃게 됩니다. 특정 조류를 포함한 야생동물도 제설용 소금에 의해 죽을 수 있으며, 반려동물은 발에 묻은 소금을 핥아 병에 걸릴 수 있습니다. 도로 표면, 다리 및 철근을 부식시키는 염화물에 의해 기반 시설도 손상됩니다.
제설용 소금은 라돈, 수은, 납 등 다른 독성 화합물을 동원하여 식수 및 담수 환경에 더 큰 피해를 줄 수 있습니다.
"소금은 담수에 시한폭탄과도 같습니다."라고 전 리버키퍼(Riverkeeper)의 대표이자 지속 가능한 도시 개발 센터(Center for Sustainable Urban Development)의 강한 해안 공동체 프로그램(Resilient Coastal Communities Program) 책임자인 폴 갤레이(Paul Gallay)는 말합니다.
"연구에 따르면 우리가 여러 곳에서 볼 수 있는 농도 증가는 수십 년 전에 지하수에 도달한 제설용 소금의 결과일 수 있으며, 이것이 이제야 천천히 지표수에 도달하고 있는 중입니다."
도로의 제설용 소금의 대안은 무엇인가요?
염화마그네슘과 염화칼륨은 염화나트륨을 대체할 수 있는 두 가지 대안이지만, 염화칼륨도 염화물 기반이기 때문에 동일한 위험을 초래합니다. 아세트산마그네슘 칼슘도 또 다른 옵션이지만, 염화나트륨보다 약 40배 더 비쌉니다.
미주리주 교통부(Missouri Department of Transportation)를 비롯한 일부 지역에서는 제설용 소금의 부식성을 줄이고 낮은 온도에서 도로를 더 효과적으로 처리하기 위해 비트즙을 소금에 첨가하고 있습니다. 그러나 톨레도 대학교(University of Toledo) 연구진에 따르면 현재 사용 가능한 대부분의 대안은 그 자체로 문제를 일으킬 수 있습니다.
"칼륨 및 초산칼슘 마그네슘, 농업 부산물(예: 비트즙), 연마제(예: 모래)와 같은 암염 대체제가 있지만, 이러한 대체제는 담수 서식지(예: 모래)에 퇴적, 영양 보조제 도입, 먹이망의 변화와 같은 다른 문제를 유발할 수 있습니다. 염화물 기반 제빙제의 대체재도 비용이 많이 들 수 있습니다."
제설용 소금 사용량을 줄이는 데 도움이 되는 모범 사례
톨레도 대학의 연구에서는 "현재로서는 제빙제를 대체할 수 있는 환경친화적이고 비용 효율적인 대안이 거의 없기 때문에" 소금 사용에 대한 몇 가지 모범 관리 사례(BMP)를 제시했습니다. 옵션은 다음과 같습니다.
- 적절한 보관 — 소금은 ‘불투수성 콘크리트 바닥이 있는 영구적인 4면 구조물’에 보관해야 합니다.
- 결빙 방지 및 예습 — 폭풍이 오기 전에 소금물 같은 액체를 도로에 바르면 얼음이 표면에 달라붙는 것을 방지할 수 있습니다. 이렇게 하면 필요한 소금의 양을 75%까지 줄일 수 있습니다. 소금을 살포하기 전에 미리 적시면 도로를 벗어나는 소금의 양을 26%까지 줄일 수 있습니다.
- 폭풍에 따른 도포 — 폭풍의 강도와 지속 시간, 포장도로 표면 온도 등에 따라 소금 도포 비율을 달리해야 합니다. 또한 과다 도포를 방지하기 위해 장비를 보정해야 합니다. "폭풍 특정 전략은 소금 과다 도포를 방지하고 계절별 소금 필요량을 50%까지 줄일 수 있으며, 가장 중요한 BMP 중 하나가 될 수 있습니다."라고 이 연구는 밝혔습니다.
- 라이브 엣지 제설기(Live-edge snowplows) — 제설 및 제빙 작업을 보다 효율적으로 수행하여 소금의 필요를 줄입니다.
- 폭풍 후 평가 — 폭풍이 지나간 후 평가하여 처리 방법이 적절했는지 또는 향후 수정이 필요한지 결정해야 합니다.
일반적으로 섭씨 영하 9.4도(화씨 15도) 이하의 도로에는 소금이 도움이 되지 않으므로 도로가 너무 추울 때는 소금을 뿌리지 않는 것도 중요합니다. 다공성 포장재로 도로를 만드는 것도 물이 스며들게 하여 도로에 얼음이 생기는 것을 방지하는 데 도움이 되는 또 다른 옵션으로 검토되고 있습니다.
다공성 포장은 제설용 소금의 사용을 연간 77%까지 줄일 수 있다고 합니다. 온수 파이프가 내장된 태양열 패널로 도로를 건설하는 것도 얼음과 눈을 녹여 제설용 소금이 필요하지 않게 하는 또 다른 방법입니다.
그동안 여러분은 차도와 보도에 뿌리는 소금을 최소화하여 개인 차원에서 도움을 줄 수 있습니다. 눈 폭풍이 지나간 후 일찍 삽질을 시작하여 눈을 치우면 소금의 필요성을 줄일 수 있습니다.
🔍출처 및 참조
- U.S. EPA, Southeast New England Program November 2020
- Circle of Blue January 26, 2023
- Missouri Department of Natural Resources, Chloride
- Minnesota Pollution Control Agency, Chloride
- Frontiers in Ecology and the Environment February 2022, Volume 20, Issue 1, Pages 1-68
- Sci Total Environ. 2022 Jan 20;805:150289. doi: 10.1016/j.scitotenv.2021.150289. Epub 2021 Sep 11
- USGS, Upper Midwest Water Science Center March 20, 2019
- PNAS January 8, 2018
- Journal of Environmental Quality May 1, 2018
- Columbia Climate School, State of the Planet December 11, 2018
- Eco Solutions, The Growing Case Against Magnesium Chloride
- Missouri Department of Transportation, Sugar Beets
- Frontiers in Ecology and the Environment February 2022, Volume 20, Issue 1, Pages 1-68, Intro
- Frontiers in Ecology and the Environment February 2022, Volume 20, Issue 1, Pages 1-68, Are there solutions?