이 글의 목적은 PFAS로 불리는 ‘영원한 화학물질’의 특성과 인체·환경 위해성, 그리고 미국·EU·한국을 중심으로 한 최신 규제 동향을 한 번에 정리하여, 환경안전 담당자와 일반 소비자가 실무와 생활에서 바로 활용할 수 있도록 돕는 것이다.
1. PFAS, 왜 ‘영원한 화학물질’이라고 부르는가
PFAS(Per- and Polyfluoroalkyl Substances)는 탄소–플루오르 결합(C–F)을 다수 포함하는 인공 유기화합물 군으로, 현재 알려진 종류만 1만 종 이상으로 추정되는 거대 계열 물질이다.
이 물질들이 ‘영원한 화학물질(forever chemicals)’이라고 불리는 이유는 C–F 결합이 자연에서 거의 끊어지지 않을 정도로 강하여, 환경 중에서 수십 년 이상 분해되지 않고 누적되기 때문이다.
PFAS는 대부분 소수성이면서 동시에 일부는 친수성을 띠는 구조를 가져 방수·발수·발유, 오염 방지, 비점착(논스틱) 특성이 뛰어나며, 고온·산·알칼리 조건에서도 안정하다. 이러한 특성 덕분에 산업·소비재 곳곳에 널리 사용되어 왔지만, 그만큼 환경과 인체에 장기간 잔류하는 문제가 동시에 제기되고 있다.
1-1. 대표 PFAS 물질과 용도
PFAS는 개별 물질마다 독성·이동성·분해성 등이 다르지만, 규제와 위해성 논의에서 반복적으로 등장하는 대표 물질들이 있다.
| 물질명 | 약어 | 주요 과거/현재 용도 | 국제 규제 지위(요약) |
|---|---|---|---|
| 퍼플루오로옥탄산 | PFOA | 불소수지(테플론 등) 제조, 발수 코팅, 금속 코팅, 반도체 공정 등 | 2019년 스톡홀름 협약 Annex A(사용 금지 방향) 등재, EU POPs 규정에서 엄격 제한 |
| 퍼플루오로옥탄술폰산 | PFOS | 발수·발유 처리제, 소화포(AFFF), 반도체·도금 욕 첨가제 등 | 2009년 스톡홀름 협약 Annex B(사용 제한) 등재, EU POPs 규정에서 단계적 금지 |
| 퍼플루오로헥산술폰산 | PFHxS | PFOS 대체 발수제, 소화포, 일부 섬유 코팅 | 2022년 스톡홀름 협약 Annex A 등재, EU POPs 규정에 포함 |
| 퍼플루오로나프탄산 | PFNA | 불소고무, 플라스틱 보조제 등 | EU·미국에서 PFOA와 유사하게 고독성 PFAS로 규제 |
| HFPO-DA(GenX 화학물) | GenX | PFOA 대체 불소수지 공정용 가공보조제 | 독성 및 환경 잔류성 논란, 미국 EPA 음용수 규제 대상 포함 |
| 퍼플루오로부테인술폰산 | PFBS | 단쇄 PFAS 기반 세척제, 발수제 등 | 장기 독성·지속성 우려로 여러 국가에서 관리 강화 |
이들 물질은 하천·지하수·토양뿐 아니라 사람의 혈액·모유·제대혈에서도 검출되고 있으며, 전 세계 인구 대부분의 체내에서 일정 농도 이상이 검출된다는 연구 결과가 보고되고 있다.
2. PFAS는 어디에 쓰이고, 우리는 어떻게 노출되는가
PFAS의 핵심 기능은 “물·기름·오염을 튕겨내면서도 오래 가는 코팅”이라고 요약할 수 있다. 이 때문에 1940년대 이후 주방, 의류, 자동차, 전자, 군수, 소방 등 다양한 분야에 침투해 왔다.
2-1. 주요 사용처
- 논스틱 조리기구: 불소수지(테플론 등) 코팅 프라이팬, 냄비, 그릴 등
- 발수·발유 섬유: 아웃도어 재킷, 방수 바지, 방수 신발, 소파·카펫 방오 코팅 등
- 식품 포장재: 기름이 스며들지 않는 버거·피자 포장지, 종이컵, 종이 그릇, 종이 빨대 일부 등
- 소화포(AFFF): 공항·군부대·석유화학단지에서 사용하는 불소계 소화포
- 산업용: 반도체·디스플레이 세정·포토레지스트, 금속 도금욕 첨가제, 불소계 윤활유·세정제 등
- 화장품: 일부 파운데이션·립스틱·마스카라 등에서 발수·지속력을 위해 불소계 성분 사용
2-2. 생활 속 주요 노출 경로
일반인의 PFAS 노출은 크게 네 가지 경로로 정리할 수 있다.
- 식수 : PFAS로 오염된 상수원수·지하수를 사용하는 지역의 수돗물이 가장 중요한 노출원 중 하나이다.
- 식품 : 수산물, 내장류, 오염된 사료를 먹고 자란 축산물, PFAS 코팅 포장재를 사용한 가공식품 등에서 PFAS가 검출될 수 있다.
- 실내 먼지·공기 : 발수 코팅된 가구·카펫·의류, 방수 스프레이 등에서 휘발되거나 마모된 입자가 실내 먼지로 축적되어 흡입·섭취 노출을 일으킬 수 있다.
- 작업장 : 전기도금, 반도체, 불소계 화학 제조, 소방훈련장 등에서 근무하는 작업자는 일반인보다 훨씬 높은 농도에 노출될 수 있다.
주의 : “PFOA free” 또는 “PFOS free”라고 표시된 제품이라도 다른 형태의 PFAS가 사용되었을 수 있으므로, 가능하면 “PFAS-free” 또는 불소화합물 무첨가를 명시한 제품을 선택하는 것이 바람직하다.
3. PFAS의 인체 위해성
PFAS는 대부분 물에 잘 녹고, 혈액단백질과 결합해 체내에 오래 머무는 특성을 가진다. 대표적인 PFOS·PFOA의 혈청 반감기는 수년 수준으로 보고되어, 노출이 줄어들어도 체내 농도가 천천히 감소한다.
3-1. 확인된·의심되는 건강 영향
- 발암성 : 일부 PFAS는 국제 암연구소(IARC) 등에서 사람에 대한 발암 가능성이 있는 물질로 분류되고 있으며, 역학 연구에서는 신장암·고환암 등과의 관련성이 보고되어 있다.
- 지질대사 이상 : 혈중 총콜레스테롤·LDL 콜레스테롤 증가와의 연관성이 일관되게 보고되고 있다.
- 간 독성 : 간효소(AST·ALT) 상승, 지방간과의 관련성이 다수의 동물·인체 연구에서 제기되고 있다.
- 호르몬 교란 : 갑상선호르몬 농도 변화, 갑상선 기능 이상과의 관련성이 보고된다.
- 면역 독성 : 어린이의 예방접종 후 항체 형성 감소, 감염 취약성 증가 등 면역계 영향이 보고되어, 최근 규제기관들은 면역독성을 PFAS 건강기준 설정의 핵심 근거로 사용하고 있다.
- 생식·발달 독성 : 임신 중 노출 시 저체중 출생, 일부 기형, 사춘기 발달 지연 등의 연관성이 관찰되고 있으며, 정자 질 저하 가능성도 논의되고 있다.
주의 : PFAS는 “어느 정도 농도 이상에서 급성 독성이 나타나는 물질”이라기보다, “매우 낮은 농도로도 장기간 노출될 경우 만성질환 위험을 서서히 높이는 물질”로 보는 것이 적절하다. 따라서 단기간 고농도 노출보다, 수십 년간의 잠복·축적을 줄이는 전략이 중요하다.
3-2. 민감집단: 태아·영유아·임산부
PFAS는 태반과 모유를 통해 태아·영유아에게 전달될 수 있다. 여러 연구에서 제대혈·모유에서 PFOS, PFOA, PFHxS 등이 검출되었으며, 체중 대비 섭취량이 큰 영유아는 성인보다 더 높은 체내 농도에 도달할 수 있다.
이 때문에 세계 여러 규제기관은 임산부·영유아를 가장 민감한 집단으로 가정하여 건강기준을 설정하고 있으며, 음용수 기준이나 위해평가 모델에서 태아·어린이 보호 계수를 별도로 적용하는 추세이다.
4. 환경 중 PFAS의 거동과 제거의 어려움
PFAS는 생산·사용·세척·소각·매립 등 다양한 경로를 통해 대기·수계·토양으로 방출된다. 일부는 대기 중 장거리 이동 후 강우를 통해 재침적되고, 일부는 지하수로 스며들어 광범위한 지역 오염을 일으킨다.
특히 소방훈련장·군부대·공항 주변에서 불소계 소화포(AFFF)가 반복적으로 사용된 지역에서는 토양·지하수에서 매우 높은 PFAS 농도가 검출되는 사례가 세계적으로 보고되고 있다.
4-1. 상수도 처리공정에서의 제거
전통적인 상수도 처리 공정(응집·침전·모래여과·소독 등)은 PFAS 제거 효율이 매우 낮다. PFAS 오염을 효과적으로 낮추기 위해서는 다음과 같은 고도처리 기술이 필요하다.
- 입상 활성탄(GAC) : 상대적으로 분자량이 큰 장쇄 PFAS(PFOA, PFOS 등)에 대한 제거 효율이 높으며, 미국·유럽의 다수 정수장에서 표준적인 PFAS 저감 기술로 사용된다.
- 이온교환 수지(IX) : 짧은 사슬 PFAS 제거에 특히 유리하며, 선택성이 높은 전용 수지를 사용하면 PFAS를 매우 낮은 수준까지 줄일 수 있다.
- 역삼투(RO) : 가장 강력한 PFAS 제거 기술 중 하나로, 적절히 설계·운전될 경우 90~99% 수준의 제거율이 보고된다. 다만 농축수 처리·비용·폐수 문제를 동반한다.
실제 정수장에서는 비용·운영 난이도를 고려해 GAC와 IX를 병행하거나, 취수원 오염도와 목표 농도에 따라 RO를 선택적으로 적용하는 방식이 검토되고 있다.
4-2. 폐기물·토양 정화의 난제
PFAS가 축적된 토양·슬러지·여과재·RO 농축수 등을 완전히 분해하려면 매우 높은 온도(일반적으로 1,000℃ 이상)의 소각이나 첨단 산화·플라즈마 기술이 필요하다고 여겨진다.
현재 연구 단계인 비열 플라즈마, 전기화학 산화, 초임계수 산화 등은 실험실 수준에서 PFAS 분해 가능성을 보여주고 있지만, 대규모 상용화에는 에너지·비용·부산물 관리 등 많은 과제가 남아 있다. 그 결과, PFAS 오염 정화 비용은 국가·지역 단위에서 수십~수천조 원 수준으로 추산될 정도로 막대하다.
5. 세계 PFAS 규제 동향
5-1. 스톡홀름 협약: POPs(잔류성 유기오염물질)로서의 PFAS
국제적으로는 잔류성 유기오염물질(POPs)을 규제하는 스톡홀름 협약에서 PFAS를 순차적으로 목록에 올려 생산·사용을 제한하고 있다.
- 2009년: PFOS, 그 염 및 PFOSF를 Annex B(사용 제한)에 등재
- 2019년: PFOA, 그 염 및 관련 화합물을 Annex A(사용 금지 방향)에 등재
- 2022년: PFHxS, 그 염 및 관련 화합물을 Annex A에 등재
EU는 이 규정을 자체 POPs 규정에 반영하여, PFOS·PFOA·PFHxS 사용을 원칙적으로 금지하고 소수의 기술적으로 불가피한 용도에 대해서만 한시적 예외를 허용하고 있다.
5-2. 미국: 2024년 음용수 기준(NPDWR)
미국 환경보호청(EPA)은 2024년 4월, 연방 차원의 PFAS 음용수 규제(국가 1차 음용수 규정, NPDWR)를 최종 확정하였다.
| 규제대상 | MCL (최대오염허용기준) | 비고 |
|---|---|---|
| PFOA | 4 ng/L (4 ppt) | 개별 기준 |
| PFOS | 4 ng/L (4 ppt) | 개별 기준 |
| PFNA | 10 ng/L | 개별 기준 |
| PFHxS | 10 ng/L | 개별 기준 |
| HFPO-DA (GenX) | 10 ng/L | 개별 기준 |
| PFHxS·PFNA·HFPO-DA·PFBS 혼합 | 혼합지수(HI) 기준 | 각 물질 농도를 건강기준값으로 나눈 값의 합이 1 이하여야 함 |
이 기준은 기존의 비구속력 건강권고(Health Advisory)를 법적 구속력을 가진 규제로 격상한 것으로, 미국 내 정수장 설계·운영과 지자체 재정에 큰 영향을 미치고 있다. 대부분의 상수도 시스템은 향후 수년간 단계적으로 이 기준을 충족해야 한다.
5-3. EU: 음용수 지침과 REACH 광범위 규제안
EU 개정 음용수 지침(Directive (EU) 2020/2184)은 2026년부터 PFAS에 대해 두 가지 방식을 병행하여 규제하도록 규정하고 있다.
- PFAS 합계(20종) : 지정된 20종 PFAS의 농도 합이 0.1 µg/L (100 ng/L)를 초과해서는 안 됨.
- PFAS Total : 모든 PFAS의 총량이 0.5 µg/L (500 ng/L)를 초과해서는 안 됨.
또한 덴마크·독일·네덜란드·노르웨이·스웨덴이 공동으로 REACH 하위 규정(Annex XVII)에 “PFAS 그룹 전체를 포괄적으로 제한”하는 광범위 규제안을 제출하였고, 현재 과학위원회·이해관계자 의견 수렴을 거쳐 최종안이 논의되는 중이다. 이 규제가 확정될 경우, EU 내 상당수 PFAS 사용이 원칙적으로 금지되고 소수의 필수용도만 예외로 인정될 가능성이 크다.
6. 한국의 PFAS 관리 현황과 2028년까지의 규제 방향
6-1. 먹는물 수질 감시와 기준 논의
우리나라에서는 2018년 낙동강 수계 PFAS 검출 논란 이후, 먹는물 수질감시항목에 PFOS, PFOA, PFHxS를 포함하여 정수장에서 지속적으로 모니터링하고 있다.
최근 연구·정책 자료에 따르면, 국내 먹는물 수질 감시기준은 다음과 같이 제시되어 왔다.
- PFOA : 70 ng/L (감시기준)
- PFOS : 70 ng/L (감시기준)
- PFOA + PFOS 합계 : 70 ng/L (감시기준)
- PFHxS : 480 ng/L (감시기준)
이 수치는 한때 미국 EPA의 옛 건강권고(합계 70 ng/L)를 참고하여 설정된 것으로, 최근 4 ng/L 수준까지 강화된 미국의 법적 기준과 비교하면 상대적으로 완화된 수준이다.
6-2. 2025년 정부 발표: 2028년까지 수돗물 수질기준 신설
2025년 10월, 기후에너지환경부는 대한상하수도학회와 공동으로 ‘수돗물 과불화화합물 대응 포럼’을 개최하고, 2028년까지 PFAS에 대한 법적 수돗물 수질기준을 마련하겠다는 계획을 공식 발표하였다.
발표 내용의 핵심은 다음과 같다.
- 2028년까지 PFAS 법적 수질기준(기준치)을 신설
- 정수장 PFAS 모니터링 대상 확대: 약 100여 개소 → 400개 이상 정수장으로 단계적 확대
- 국립환경과학원 등 전문기관을 통한 분석기술 고도화 및 처리기술 개발 지원
- PFAS 제거를 위한 고도정수처리 설비 도입에 대한 재정 지원 확대
이는 지금까지 “감시항목” 수준에 머물렀던 PFAS 관리가, 향후 “법적 수질기준” 단계로 격상될 것임을 의미한다. 실제 기준 수치가 미국·EU와 어느 정도 수준으로 수렴할지는 향후 위해성 평가, 기술·경제성 분석, 사회적 논의를 거쳐 결정될 전망이다.
주의 : PFAS 수질기준이 강화되면 가장 먼저 영향을 받는 곳은 정수장과 상수도 사업자이지만, 궁극적으로는 상류의 산업단지·폐수배출시설·소방훈련장·군부대 등 오염원 관리가 대폭 강화될 가능성이 크다. 관련 업계에서는 지금부터 원료 대체와 공정 개선을 검토하는 것이 바람직하다.
7. 개인·가정이 실천할 수 있는 PFAS 노출 저감 전략
PFAS는 이미 전 세계 환경에 광범위하게 퍼져 있어 “완전한 제로 노출”은 현실적으로 어렵다. 그러나 주요 노출 경로를 이해하고 생활습관·제품 선택을 조정하면 상당 부분 노출을 줄일 수 있다.
7-1. 수돗물·음용수 관리
- 정수기 선택 : 일반적인 세디먼트 필터나 단순 활성탄 필터만으로는 PFAS 제거가 충분하지 않을 수 있다. PFAS 저감 성능이 검증된 입상 활성탄(GAC), 이온교환 수지, 역삼투(RO) 기반 정수기를 선택하는 것이 좋다.
- 필터 교체 주기 준수 : PFAS는 필터에 흡착·농축되므로, 권장 교체 주기를 넘기면 제거 효율이 급격히 떨어질 수 있다. 사용량이 많거나 수질이 나쁜 지역에서는 제조사 권장보다 짧게 교체하는 것도 고려할 수 있다.
- 수질검사 결과 확인 : 지자체 또는 상수도 사업자가 제공하는 수돗물 PFAS 모니터링 결과를 주기적으로 확인하고, 고농도 검출 이력이 있는 지역은 정수기·생수 사용 전략을 재검토하는 것이 좋다.
7-2. 조리기구와 조리습관
- 논스틱 프라이팬 관리 : 코팅이 벗겨지거나 긁힌 프라이팬·냄비는 교체하는 것이 바람직하다. 고온 공회전(예열)이나 빈 팬에 강한 화력을 오래 가하는 사용은 피해야 한다.
- 대체 재질 활용 : 스테인리스, 주철, 세라믹 코팅 등 PFAS를 사용하지 않는 조리기구 비중을 늘리는 것이 장기적으로 유리하다.
- 오븐·전자레인지용 포장 : 기름이 잘 스며들지 않는 종이 포장재, 손쉽게 눅지 않는 포장 용기는 PFAS 코팅 가능성이 있다. 가능하면 유리·도자기 그릇으로 옮겨 데우는 습관을 들이는 것이 좋다.
7-3. 소비재·섬유 제품 선택
- 발수 코팅 제품 : “발수·방오 처리”, “물·기름 오염 방지”를 강조하는 의류·신발·소파·카펫 등은 PFAS 사용 가능성이 있다. 환경·건강 정보를 중시하는 브랜드는 PFAS-free 라인업을 별도로 운영하는 경우가 많으므로, 이런 제품을 우선 검토한다.
- 화장품 전성분 확인 : 성분명에 “-fluoro-”, “perfluoro-”, “polyfluoro-” 등이 포함된 성분은 PFAS 계열일 가능성이 크다. 장기적으로는 이러한 성분이 없는 제품으로 전환하는 것이 바람직하다.
- 방수 스프레이 : 가구·신발·옷감용 방수 스프레이는 실내 공기·먼지 오염에 기여할 수 있다. 꼭 필요할 때만 사용하고, 사용 시에는 충분한 환기를 확보하며, 가능하면 불소계가 아닌 제품을 선택한다.
7-4. 작업장 보건관리
PFAS를 직접 취급하거나 PFAS를 사용하는 공정 근처에서 일하는 작업자는 일반인보다 고농도에 노출될 수 있으므로, 사업주와 근로자 모두 다음 사항을 점검할 필요가 있다.
- 가능한 범위 내에서 PFAS 사용 공정의 밀폐 및 국소배기 설치
- PFAS 취급 구역과 일반 구역의 동선·장비 분리, 보호구(장갑·보호복·호흡보호구) 적정 수준 유지
- PFAS 관련 폐수·폐기물의 적정 처리와 누출·유출 대응 절차 마련
- 환경·보건 모니터링(작업환경 측정, 생체 모니터링 등) 결과를 반영한 공정 개선
주의 : PFAS는 규제가 빠르게 강화되는 물질군이므로, 지금 “법적으로 허용된 수준”만을 기준으로 안전성을 판단하면 몇 년 뒤 규제 강화에 뒤늦게 대응해야 할 수 있다. 가능하면 “미래 기준”을 선제적으로 가정한 관리 수준(원료 대체, 공정변경, 방출 최소화)을 설계하는 것이 장기 리스크를 줄이는 데 도움이 된다.
FAQ
Q1. PFAS 때문에 수돗물을 마시지 말아야 하나?
현재 대부분 지역의 수돗물 PFAS 농도는 국제 기준에 비해 상대적으로 낮은 편이며, 상수도 사업자는 규제·감시 기준 이내로 관리하기 위해 모니터링과 처리공정을 운영하고 있다. 다만 특정 수계(예: 군부대·공항·산업단지 주변)에서는 상대적으로 높은 농도가 보고된 바 있으므로, 자신이 거주하는 지역의 수질검사 결과를 확인한 뒤 필요하다면 PFAS 저감 기능이 검증된 정수기를 사용하는 것이 합리적이다.
Q2. “PFOA free” 프라이팬은 안전한가?
“PFOA free” 표시는 해당 제품 제조 공정에 PFOA를 사용하지 않았다는 의미일 뿐, 다른 PFAS가 전혀 사용되지 않았다는 보장은 아니다. 많은 경우 PFOA 대신 GenX, PFBS 등 대체 PFAS가 사용되었을 수 있다. 논스틱 코팅 프라이팬을 완전히 배제하기 어렵다면, 코팅 손상을 최소화하고, 과열을 피하며, 코팅이 벗겨진 제품은 바로 교체하는 것이 현실적인 관리 방법이다. 장기적으로는 스테인리스·주철·세라믹 등 비불소계 조리기구 비중을 늘리는 전략을 권장한다.
Q3. 생수는 PFAS 걱정이 없나?
생수 역시 취수원(지하수·암반수 등)이 PFAS에 오염되어 있다면 PFAS가 검출될 수 있다. 다만 생수 업체는 별도의 수질검사와 품질관리를 수행하므로, 수질 성적서를 통해 PFAS 항목 검사 여부와 결과를 확인하는 것이 좋다. 수돗물과 생수 중 어느 쪽이 “더 안전하다”라고 단정하기보다는, 각 제품의 수질 정보와 공급자의 관리 수준을 비교·검토하는 것이 바람직하다.
Q4. PFAS 규제가 강화되면 어떤 산업이 가장 영향을 받는가?
가장 직접적인 영향은 불소계 소화포(AFFF), 발수·방오 섬유, 불소계 코팅제(조리기구, 식품 포장, 자동차·건축 코팅), 반도체·전기도금 공정용 불소계 첨가제, 일부 화장품·개인위생용품 제조업 등에 나타날 가능성이 크다. 장기적으로는 “PFAS가 없으면 기능을 구현하기 어려운 진정한 필수용도”만 제한적 예외로 인정되고, 나머지는 PFAS-free 대체 기술로 전환하라는 압력이 커질 것으로 예상된다.