<사진. 유출 모니터 : 해버포드 단과대학 소속의 석사 과정 학생인 Shelby Lyons(좌)와 박사 후 연구원인 Rachel Simister는 2010년 딥워터 호라이즌 유출이 일어난 동안 적용된 유처리제를 조명하기 위하여 오일을 흡수한 모래 시료를 수거하고 있다. 
출처. KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』>

멕시코 만 오일 유출 후 잔류하는 오일 유처리제 분석

2010년 발생했던 환경 재난인 딥워터 호라이즌 오일 유출(Deepwater Horizon oil spill)에 적용된 유처리제(dispersant, 또는 유분산제) 추적을 다룬 새로운 연구는 깊은 해수 산호 군집에서 오일 유처리제(oil dispersant)가 몇 달 후에도 남아 있으며, 몇 년이 경과한 후에도 해안선에서 관찰될 수 있다고 제안했다.

딥워터 호라이즌 오일 유출 사건이 발생한지 약 4년이 경과했으며, 오일을 분해하기 위하여 적용됐던 화학 물질인 유처리제의 흔적이 멕시코만 연안을 따라 아직까지 남아 있다고 연구진은 보고했다. 연구진은 유처리제 화학 물질이 유출 후 최소 6개월 동안 멕시코 만 깊은 해저 산호 군집에 잔류한다는 사실을 확인했다.

유출이 발생하는 동안 표층 슬리크(surface slick)의 형성으로부터 오일을 제거하려는 노력으로, 정화에 참여한 담당자들은 해수 표면 위에 약 2백만 갤런의 유처리제를 적용했으며, BP사의 마콘도 유정(Macondo Well)의 틈새 유정 인근 깊이에 유처리제를 주입했다. 유처리제 공식 표시는 Corexit 9527과 9500A로 미생물에 의해 오일이 분해되는 속도를 가속시켜 오일을 작은 방울로 분해하는 데 도움을 주는 계면활성제와 탄화수소 용매를 함유하고 있다.

초기 실험실 연구를 기반으로 연구진은 유처리제가 자체적으로 환경에서 신속하게 분해될 것으로 예측했다. 그러나 유처리제가 특정 농도에서 해양 생명에 독성을 초래하기 때문에, 과학자들은 유출 대응 후 유처리제가 완전하게 분해되는지 여부를 확인하고자 했다.

따라서 오일 유출 사건이 발생한지 6개월 후, 해버포드 단과대학(Haverford College) 소속의 Helen K. White와 그녀의 동료 연구진은 유정에서 15 마일 이내에 위치한 두 곳의 깊은 해저 산호 군집 주변에서 해저 침전물(seafloor sediment)을 포집했다. 또 연구진은 한 곳의 산호 군집으로부터 풍화유(weathered oil)를 함유하는 유모성 물질을 덮고 있는 오일 찌꺼기를 수집했다. 산호는 몇 개의 죽은 가지를 포함한 스트레스 징후를 보여주었다. 이후 오일 유출 후 2-4년에 걸쳐 연구진은 루이지애나 주에서 플로리다 주에 이르는 7개 지역에서 멕시코 만을 따라 씻겨 내려간 타르볼(tar ball)과 모래 패티(sand patties)를 포집했다.

연구진은 원유, 유처리제의 주요 활성 첨가물인 음이온 계면 활성제(anionic surfactant)인 DOSS(dioctyl sodium sulfosuccinate)의 존재에 대하여 모든 시료를 분석했다. 호주 우즈홀 해양 연구소(Woods Hole Oceanographic Institution)에서 연구진이 개발한 방법을 이용하여, 연구진은 메탄올-물 용액으로 시료를 추출했다. 이후 추출된 시료는 텐담 질량 분석기를 구비한 액체 크로마토그래피(liquid chromatography with tandem mass spectrometry)를 이용하여 분석됐다.

한 곳을 제외하고 모든 심해 및 해안 위치에서 연구진은 딥워터 호라이즌 유출로부터 유래한 오일의 특성을 발견했다. DOSS는 매우 심한 농도 변화를 나타냈지만, 많은 지역에서 확인됐다. 깊은 해저에서, 연구진은 산호를 병들게 하는 오일 찌꺼기에서 6-16 ng/g의 농도 수준의 DOSS의 흔적을 추적했다. 또 두 곳의 침전물 위치에서 관찰된 DOSS의 농도는 19~9,000ng/g 범위로 조사됐다. 해안 지대에서 연구진은 오일을 흡수한 모래의 거의 모든 시료에서 1~260 ng/g 농도의 DOSS 수준을 확인했다.

연구진은 이러한 문맥에서 유처리제의 효과에 관하여 규명된 바가 거의 없기 때문에, 침전물에서 이러한 농도 수준이 해양 생물에 초래하는 화합물의 독성을 평가하기를 바랐다. 미국 환경보호국(EPA; nvironmental Protection Agency)은 DOSS가 물에서 40 μg/L 이상의 농도에서 해양 생물에 피해를 줄 수 있다고 보고했지만, EPA는 침전물과 모래에서 DOSS 농도 수준에 대한 제한은 확보하지 못하고 있다.

White는 오일과 유처리제가 환경에서 어떻게 결합하는지, 이러한 결합이 해양 생물에 대한 생물 다양성과 화합물 잔류에 어떻게 영향을 끼치는지 등을 연구할 계획이다.

"우리는 이러한 화합물이 해변 환경에서 잔류할 수 있다는 것을 알지 못했다"고 멕시코 만 오일 유출 사건 후 DOSS의 잔류성(persistence)을 연구하고 있는 오리건 주립대학(Oregon State University) 소속의 환경 화학자인 Jennifer A. Field는 밝혔다. 그녀는 유처리제 분포와 유처리제의 환경 영향을 완전하게 평가하기 위하여 더 많은 연구가 필요하다고 지적했다.

■ KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 http://mirian.kisti.re.kr