우리 아파트 안전할까? 시멘트에 물 부으니 충격적 결과가 [최병성 리포트]

[최병성 리포트] 아파트 실내 라돈 수치가 높은 이유... 시멘트 제품의 안전도 책임져야

[최병성 기자]

▲ 신축 아파트로 가득한 대한민국.(사진의 아파트와 라돈 발생과 연관 없습니다.) ⓒ 최병성

 
오늘도 전국 곳곳에 아파트가 쑥쑥 올라가고 있다. 아파트는 얼마나 건강한 주거공간일까.

2022년 말, 수도권 신축 아파트에서 폐암 유발 물질인 방사능 라돈 발생량을 측정해보았다. 안방에서는 평균 1125.79 베크렐(Bq/㎥), 최대 1733.08 베크렐(Bq/㎥)이, 거실에서는 평균 1120.44 베크렐(Bq/㎥), 최대 1746.03 베크렐(Bq/㎥)이 측정되었다.
 

▲ 신축 아파트 안방에서 4일간의 라돈 방출량 측정 결과. 평균 1125.79베크럴, 최대 1733.08베크럴이 측정되었다. 환경부 안전 기준을 크게 초과한 수치다. ⓒ 최병성

 
이들 신축 아파트의 평균 라돈 방출량은 환경부 안전 기준의 7배가 넘는다. 환경부가 정한 실내 라돈 안전 기준치는 148 베크렐(Bq/㎥)이다.

미국 환경보호청(EPA)은 홈페이지에 '라돈에 평생 노출될 경우 1000명 당 폐암에 걸리는 인구수와 라돈 노출로 인한 위험의 강도'를 흡연과 비흡연의 경우로 나눠 다음과 같이 정리해놓았다. 미국의 실내 라돈 안전 기준은 4 피코큐리(pCi/L)로, 한국의 148 베크렐(Bq/㎥)과 단위만 다를 뿐 동일한 기준이다.
 

▲ 미국 환경청 홈페이지. 라돈의 위험성을 흡연 여부에 따라 구분하고 있다. ⓒ EPA

 
EPA 자료 중 '비흡연의 경우'를 한국 기준 148 베크렐과 비교하여 표로 다시 정리해보았다.
 

▲ EPA 자료를 참고해 담배를 피우지 않는 사람이 평생 라돈에 노출될 경우 폐암에 걸리는 수와 위험 강도를 한국 기준인 베크럴과 비교 정리했다. ⓒ EPA. 최병성

 
EPA 자료에 따르면, 앞에서 사례로 제시한 신축 아파트 거실의 라돈 방출량 평균 1120.44 베크렐은 약 30 피코큐리에 달한다.

라돈 방출량이 높게 측정된 곳은 이곳뿐만이 아니다. 2022년 9월 27일, 더불어민주당 노웅래 의원은 신축아파트 2531가구 중 15%에 해당되는 399가구에서 1급 발암물질인 라돈이 기준치를 초과해 검출되었다는 환경부 조사 결과를 발표했다.
 

▲ 노웅래 의원이 발표한 국내 신축아파트 라돈 기준 초과 검출 사례 ⓒ 노웅래

 
기준을 초과한 58개 건설사 가운데 대우건설이 7건으로 가장 많았고, 4건 이상 초과한 건설사는 서희건설, 대방건설, 태영종합건설, 롯데건설, 포스코건설 등이었다.

최근 신축되는 아파트들은 환기시설을 갖추고 있기 때문에, 환기 장치를 가동한 상태에서 라돈을 측정할 경우 정확한 실내 라돈 방출량 조사가 이뤄질 수 없다. 때문에 신축아파트 중 15%가 실내 라돈 기준을 초과하였다는 것은 더 많은 신축아파트들이 라돈 위험에 노출되어 있음을 의미한다. 이외에도 아파트를 제외한 원룸, 오피스텔, 빌라 등은 관리 기준조차 부재한 상황이다.

흡연율 줄어드는데 폐암 증가

통계청이 2021년 9월 28일 발표한 2020년 사망원인통계에 따르면, 폐암 사망률이 35.1%로 위암(15.7%), 대장암(17.1%), 간암(20.9%) 보다 높다.
 

▲ 통계청 조사 결과, 폐암의 사망률이 가장 높다. ⓒ 통계청

 
폐암으로 인한 사망자 수는 매년 증가 추세다. 국민건강보험공단이 2023년 9월 25일 발표한 2018년부터 2022년까지 폐암 환자의 건강보험 진료현황에서도 폐암 발생의 심각성을 잘 알 수 있다.

이에 따르면, 폐암 진료인원은 2018년 9만 1192명에서 2022년 11만 6428명으로 2만 5236명(27.7%) 증가했다. 인구 10만 명당 폐암 진료인원은 2018년 179명에서 2022년 226명으로 26.3% 증가했다. 이 중 남성은 2018년 225명에서 2022년 274명으로 21.8% 증가한 반면, 여성은 2018년 132명에서 2022년 179명으로 35.6% 증가했다. 흡연 인구가 적은 여성의 폐암 증가율이 남성보다 더 높다.
 

▲ 건강보험공단 발표에 따르면 폐암 환자 발생이 증가하고 있고, 이에 따른 폐암 진료비 지출도 증가하고 있다. 특히 흡연률이 적인 여성의 폐암 증가율이 남성보다 높다. ⓒ 국민건강보험공단

 
또 폐암 환자의 건강보험 진료비는 2018년 9150억 원에서 2022년 1조 2799억 원으로 2018년 대비 39.9%(3648억 원)나 증가했다. 폐암 환자의 증가는 국민의 고통뿐 아니라 건강보험 진료비 지출도 증가시키는 국가적인 재난임을 보여준다.

흡연은 폐암의 주된 원인으로 알려져 있다. 그런데 질병관리청 자료에 따르면, 국내 성인 흡연율은 지난 1998년 35.1%에서 2020년 20.6%로 줄었다. 특히 남성의 경우 1998년 66.3%에서 2020년 34%로 감소했다. 청소년 흡연율 역시 1998년 12.1%에서 2021년 4.6%로 감소했다.
 

▲ 질병관리청에 따르면 국내 흡연률이 감소되었다. ⓒ 질병관리청

 
그럼에도 폐암 발생률은 여전히 암 중에 1위이고, 사망자 역시 많다. 이는 흡연 이외에 폐암 발생 원인이 있음을 의미한다. 특히 여성의 폐암 발생률 증가 추이를 볼 때 더욱 그러하다.

미세먼지 탓일까? 환경부가 2022년 1월 4일 발표한 보도 자료에 따르면, 2021년도 초미세먼지(PM-2.5) 연평균 농도는 관측을 시작한 2015년 이래 가장 낮은 18㎍/㎥를 기록했다. 초미세먼지 좋음(15㎍/㎥ 이하) 일수는 2015년 63일에서 2021년 183일로 190% 증가하였고, 초미세먼지 나쁨 이상(36㎍/㎥ 이상) 일수는 2015년 62일에서 2021년 23일로 약 63% 개선되었다.
 

▲ 환경부 보도자료에 따르면 초미세먼지 등의 대기질이 개선되었다. ⓒ 환경부

 
폐암 발생의 주요 원인인 흡연과 미세먼지가 감소했음에도 폐암 환자 발생이 증가하는 이유는 무엇일까?

국민 대다수가 살아가는 '아파트'라는 주거 공간을 보자. 정부의 공식 통계 사이트인 e나라지표의 유형별 주택 현황에 따르면, 1995년까지 단독주택이 주를 이뤘으나 2000년 47.8%였던 아파트가 2021년 63.5%로 급증하며 중요한 주거 형태로 자리 잡았다. 2021년 인구주택총조사에서도 아파트가 63.5%, 연립다세대주택이 14.8%로 늘고, 단독주택이 20.6%로 줄어들었음을 알 수 있다.
 

▲ 정부 통계에 따르면, 이전의 주거형태인 단독주택이 감소하고 아파트가 급격하게 증가하였다. ⓒ e-나라지표

 

▲ 2021년 인구주택총조사에 따르면, 아파트가 국내 주거 형태의 63.5%를 차지하고 있다. ⓒ 인구주택총조사

 
실내 라돈은 폐암의 또 다른 원인으로 지목되고 있다. 라돈은 토양과 지하수를 통해 노출되기 때문에 단독주택에서 폐암 환자가 많이 발생하고, 토양의 라돈 영향이 미치지 못하는 고층 아파트가 증가할수록 폐암 발생률이 줄어들어야 마땅하다. 그러나 고층 아파트가 증가함에 따라 폐암환자도 증가하고 있다.

아파트 실내 라돈 방출량이 높은 이유

아파트는 콘크리트 건축물이다. 콘크리트는 시멘트와 모래와 자갈로 만들어진다. 모래와 자갈에서 일부 라돈이 검출되기도 한다. 그러나 모래와 자갈은 사전 조사를 통해 선별 사용이 가능하다. 그렇다면 시멘트는 실내 라돈 발생에 얼마나 영향을 미칠까?

한국시멘트협회는 '시멘트산업 순환자원 재활용 안전성 설명자료'(2016)에서 국내 석회석과 소성로에서 나온 클링커와 이를 분쇄한 시멘트 제품의 라돈을 분석한 결과 환경부 기준 이내로 시멘트의 라돈 발생량은 아주 미미하여 실내 라돈 기준 초과 발생과는 무관하다고 밝히고 있다.

모든 건축물은 시멘트 가루에 물을 혼합해 콘크리트를 만들어 짓는다. 여기에 놀라운 비밀이 하나 숨어 있다. '시멘트가 물을 만나면 콘크리트라는 새로운 물질로 변화되면서 라돈 방출량이 급증한다'는 것이다.

지난해 6월, 실내 라돈 발생의 주범을 찾기 위해 국가공인기관인 한국건설생활환경시험연구원에 시멘트 라돈 발생량 분석을 의뢰했다. 시멘트와 콘크리트의 라돈 방출량 차이를 분석한 한국건설생활환경시험연구원은 쌍용C&E와 19년째 콘크리트기술경연대회를 열어온 곳이다. 국내 시멘트공장들이 이 연구소에서 다양한 콘크리트 실험을 하기도 했다.
 

▲ 한국시멘트협회 홈페이지에 정부 기관과 쌍용C&E와 한국건설생활시험연구원이 공동으로 오랜 기간 콘크리트기술경연대회를 열어왔음을 알 수 있다. ⓒ 한국시멘트협회

 
실험 결과는 충격적이었다. 시멘트 가루의 7일 동안 라돈 방출량은 51.5 베크렐이었다. 한국시멘트협회의 주장처럼 환경부 기준치 이내다. 그러나 문제는 콘크리트였다. 모래와 자갈 없이 시멘트만으로 콘크리트 공시체를 만들어 건조시킨 후 라돈 방출량을 측정했더니 콘크리트의 라돈 방출량이 환경부 기준치의 약 5.76배인 853.9 베크렐이 검출되었다.
 

▲ 국가공인기관인 한국건설생활시험연구원 분석 결과, 시멘트가루는 기준 이내이지만, 이 시멘트로 콘크리트를 만들면 라돈 방출량이 급격히 증가하였다. ⓒ 한국건설생활시험연구원

 

▲ 시멘트와 시멘트로 만든 콘크리트의 라돈 방출량 차이. 동일한 시멘트로 만들었음에도 불구하고, 시멘트가 콘크리트가 되자 환경부 안전 기준을 몇 배 초과한 라돈이 방출되었다. ⓒ 최병성

 
지난해 12월 말, 나는 시멘트와 콘크리트의 라돈 방출량 변화 과정을 직접 확인하기 위해 아크릴챔버와 고성능 라돈 측정기를 구했다.

먼저 시멘트의 라돈 방출량을 측정해보았다. 1일(24시간)에 102 베크렐이었고, 2일(48시간째)에 113 베크렐로 실내 기준치 이내였다. 시간이 지나도 시멘트의 라돈 증가량은 미미했다. 

다음으로는 시멘트로 콘크리트 공시체 두개를 만들어 건조 후 라돈 방출량을 측정했다. 콘크리트 공시체 제조에 모래와 자갈을 넣지 않았다. 콘크리트는 1일(24시간)째에 291 베크렐, 2일(48시간)째에 340 베크렐로 실내 기준을 크게 초과했다. 이어 3일째 390 베크렐, 4일째 423 베크렐, 5일째 468 베크렐로 계속 증가했다.
 

▲ 국내 시판 중인 시멘트를 구입하여 시멘트만을 물에 혼합하여 콘크리트 공시체를 만들어 건조시켰다. ⓒ 최병성

 

▲ 챔버 내 시멘트와 콘크리트의 라돈 방출량 차이. 동일한 시멘트로 만든 콘크리트 공시체에서 시멘트 보다 약 3배에 이르는 라돈이 방출되었다. 환경부 안전 기준 초과다. ⓒ 최병성

 

▲ 시멘트와 콘크리트 라돈 방출량 차이. 동일한 시멘트임에도 라돈 방출량이 3배 높게 방출되고 있다. ⓒ 최병성

 
시멘트가 물을 만나 콘크리트라는 새로운 물질로 변하면 라돈 방출량이 급증한다는 사실은 국내 건설업계에 이미 잘 알려진 공공연한 비밀이다. 내가 한국건설생활환경시험연구원에 시멘트 라돈 방출량을 의뢰한 것 역시 몇몇 건설사 관계자로부터 제보를 받았기 때문이었다.

지난 대진침대 라돈 사건 이후, 나는 대형 건설사 관계자들이 대진침대를 제거했음에도 아파트 실내에 라돈 농도가 높다는 사실을 주목했다. 이유를 찾기 위해 다양한 조사를 한 결과, 시멘트가 콘크리트로 변하면 라돈 방출량이 증가한다는 것을 확인했다.

해외에선 이미 위험성 잘 알려져

해외 자료를 뒤졌다. 놀랍게도 해외에서는 이미 오래전에 시멘트가 물을 만나 콘크리트가 되면 라돈 방출량이 급증한다는 사실을 알고 있었다. 이들은 콘크리트 건축물 안에 살아가는 사람들의 안전을 위한 라돈 저감 방안을 찾고 있었다.

2006년 발표된 '시멘트 수화 모니터링을 위한 라돈 호기율 측정'(Measurements of radon exhalation rate for monitoring cement hydration) 논문은 시멘트가 물에 혼합되면 라돈 방출량이 증가한다는 연구 결과를 밝히고 있다. 시멘트에 함유된 라돈이 물을 만나 굳어지는 수화과정에서 엄청난 양의 라돈을 방출한다는 것이다. 논문은 '온도가 30도에서 60도로 증가하면, 라돈 방출량이 20~40배로 극적인 증가를 보인다'고 강조했다.
 

▲ 시멘트에 물을 혼합하면 라돈 발생량이 20배 증가한다고 해외 논문에 밝히고 있다. ⓒ Konstantin kovler

 

▲ 온도가 올라감에 따라 라돈 방출량도 증가한다고 밝히고 있다. ⓒ Konstantin kovler

 
같은 저자가 발표한 '시멘트의 경화 과정에 라돈이 방출되는 메커니즘'(Mechanisms of Radon Exhalation from Hardening Cementitious Materials) 논문에서도 '시멘트가 물을 만나 콘크리트로 수화되는 과정에 라돈 방출량이 시멘트보다 20배 높다'는 연구 결과를 확인할 수 있다.
 

▲ 시멘트가 물을 만나 콘크리트가 되는 과정에 라돈 방출량이 20배 증가한다고 라돈의 방출 메커니즘을 밝힌 논문 ⓒ Konstantin kovler

 
겨울철 실내 라돈 농도가 증가하는 이유는 추운 날씨로 인해 환기를 잘 안 하기 때문만이 아니었다. 콘크리트 온도가 올라가면 이온의 활성화로 인한 불활성가스 라돈 방출량이 증가하기 때문이었다.

대한민국은 콘크리트 건축물이 많고, 시멘트 소비량이 가장 많은 나라다. 미국, 독일, 일본, 영국 등 대부분의 국가의 국민 1인당 시멘트 소비량은 약 0.3톤에 불과하다. 그러나 대한민국은 무려 0.91톤에 이른다.
 

▲ 한국은 시멘트를 전 세계에서 가장 많이 소비하는 나라다. ⓒ 최병성

 
여기에 대한민국은 겨울철 보일러 난방을 한다. 보일러 난방을 하는 겨울철엔 방바닥은 물론 지붕인 위층 방바닥에서도 온도 상승과 함께 라돈이 방출되는 것이다.

해외에는 이미 오래 전에 알려진 사실인데, 대한민국 환경부와 전문가들은 이 사실을 정말 몰랐던 것일까?

국립암센터가 발행한 '라돈(RADON)-발암요인보고서'에 따르면, 국제암연구소(IARC)는 라돈을 '사람에게 발암성이 확인된 물질(Group1)'로 분류하고 있다. 라돈은 폐암을 일으키는 주요 원인물질이며, 방사선에 노출된 폐 세포가 호흡을 통해 기관지나 폐포에 머무르면서 세포 중 염색체 돌연변이를 일으켜 폐암이 발생한다는 것이다.

EPA는 흡연이 폐암의 주요 원인이고 두 번째가 라돈이라며, 매년 2만 1000명의 비흡연자들이 라돈으로 사망하고 있다고 밝힌 바 있다. 

라돈이 폐암만 유발하는 게 아니다. 국립암센터는 '라돈 노출과 소아 백혈병 사이에 유의미한 양의 관계가 있다'는 덴마크의 연구 결과와, 실내 라돈이 고형암(Solid tumor) 환자의 위험도를 2.61배 높다는 독일의 연구 결과를 강조한다. 라돈이 피부암과 뇌암과 뇌종양 등의 각종 질병과 연관 있다는 해외 의학계의 연구 결과들이 다수 나와 있다.
 

▲ 실내 라돈은 폐암뿐 아니라 소아 백혈병 등의 각종 질병을 유발시킨다는 해외 연구들이 발표되고 있다. ⓒ 국립암센터

 
시멘트는 콘크리트라는 제품을 만드는 원료다. 시멘트업계는 시멘트로 만든 콘크리트 제품의 안전까지 책임져야 한다. 특히 시멘트는 유독성 화학물질이라고 할 수 있다. 물을 만나면 50~70도의 열이 발생하는 수화과정을 거치며 폐암을 유발하는 라돈과 암모니아 등의 유해물질을 뿜어내기 때문이다. 아파트가 안전한 주거공간이 될 수 있도록 정부의 조사와 대책 마련을 촉구한다.

덧붙이는 글 | 시멘트가 콘크리트가 되면 라돈 방출량이 왜 증가하는지 후속 기사에서 계속 다룰 예정입니다. 현재 시멘트업계와 라돈을 비롯 몇 건의 소송이 진행 중입니다. 독자님들이 보내주시는 좋은 기사 원고료는 소송 비용과 라돈 실험 연구비로 사용됩니다. 시멘트 라돈 관련하여 제보해주실 분은 cbs5012@hanmail.net로 보내주시면 감사하겠습니다.