공단 지역에서 대기 중 benzene 위해도에 근거한 암 사망 손실 비용 추정 연구

Abstract

[한글]

공단 지역의 대기질은 최근에 들어서 정부의 특별 환경 관리와 각 기업의 오염 저감 투자로 인하여 과거에 비하여 비약적으로 개선되었다. 하지만, 계속되는 산업규모의 확대투자와 경제발전에 필연적으로 따라오는 환경 오염 사이에 최적의 정책 결정을 위해서는 규제와 개발 사이에 적절한 의사 결정 수단이 있어야 한다. 비용-편익 분석(cost-benefit analysis)은 이러한 개발

규제로 인한 비용과 환경질 개선에 대한 편익을 함께 고려하여 가장 경제적이고 효율적으로 의사 결정을 하는 데에 도움을 주는 수단이다. 이러한 비용-편익 분석에서 환경재에 대한 편익을 분석하는 것은 환경재라는 시장 부재의 상품적 특징으로 인하여 매우 어렵다. 본 연구에서는 이러한 대기질 개선에 대한 편익을 추정하기 위하여, 정량적인 건강 위해성 평가를 수행하고, 위해도 변화에 대한 공단 지역 주민들의 지불의사금액을 추정하여 1인의 통계적 생명가치액을 유도하고, 건강 위해성 평가의 결과와 경제성 평가의 결과를 종합하여, 위해도 관리 기반의 환경 편익을 추정하였다.

본 연구에서는 대상 지역을 울산 공단 지역으로 정하여 위해성 평가와 경제성 평가를 수행하였으며, 대상 물질은 휘발성 오염물질 중 대표적 발암 물질인 benzene으로 정하여 위해성 평가를 수행하였다.

건강 위해성 평가는 US EPA의 발암 위해성 평가 지침을 토대로 수행하였다. 위해성 평가의 결과에 영향을 미치는 단위 위해도는 인체 역학 연구 자료를 기초로, 다양한 수학적 외삽 모델을 통하여 추정하였으며, 불확실성 분석을 위하여, 평가내 각 변수들은 확률분포로 입력하여 이론적 사망자수를 산출하였다.

경제성 평가는 건강 위해성 평가의 결과인 이론적 사망자수에 대한 편익을 추정하기 위하여, 1인의 통계적 생명가치를 산출하였으며, 통계적 생명가치를 산출하기 위한 지불의사금액을 조사하기 위하여 가상 가치평가법을 사용하였다.

공단 지역의 benzene으로 인한 인체 영향을 평가하기 위하여, 국립환경연구원에서 조사한 자료를 사용하였으며, 공단 인근 지역 14개의 site에서 농도를 측정한 결과, 평균 4.05㎍/㎥(최소 1.3㎍/㎥∼최대 7.7㎍/㎥)로 조사되었다. 이론적 사망자수를 산출하기 위한 benzene의 단위 위해도는 US EPA의 IRIS(integrated risk information system)에서 제시하고 있는 Crump의 단위 위해도(linerized multistage model; 이하 LMS model)와 기존의 benzene 외삽 모델인 one-hit 모델을 사용하여 추정된 단위 위해도를 사용하였다. 단위 위해도를 추정한 결과, benzene 1㎍/㎥당 발암 단위 위해도가 US EPA의 IRIS에서 제시하고 있는 LMS 모델에서 2.2×10-6~7.8×10-6, 본 연구에서 사용한 one-hit 모델에서 8.3×10-6 으로 추정되었다.

추정된 단위 위해도를 사용하여, 울산 공단 지역 노출 인구수 263,828명을 대상으로 이론적 암 사망자수를 산출한 결과, US EPA의 IRIS 제시 단위위해도에서 년간 0.08명(5∼95 percentile: 0.03∼0.17명)으로 조사되었으며, one-hit 모델의 단위 위해도에서 년간 0.14명(5∼95 percentile: 0.07∼0.24명)으로 조사되었다.

울산 공단 지역에서 1인의 통계적 생명가치를 추정하기 위하여 가상 가치법의 하나인 2중 양분선택형 질문방식으로 울산 공단 주민 500명에 대한 지불의사금액을 추정한 결과, 위해도 만명당 5명을 감소시키는데 월 14,852원(95% C.I: 13,135원∼16,794원)의 지불의사가 있는 것으로 조사되었으며, 지불의사금액에 기초한 1인의 통계적 생명가치는 약 3억 6천만원(95% C.I: 3억2천만원∼4억원)으로 추정되었다.

대기 중 Benzene의 발암 영향으로 인한 건강 손실비용은 발암 위해성 평가로 추정된 이론적 사망자수에 1인의 통계적 생명가치액을 곱하여 추정하였다. 그 결과, 현 수준의 benzene의 발암 영향으로 인하여, IRIS 제시 위해도에서 년간 약 2천 9백만원(5∼95 percentile: 1천만원∼6천만원)의 건강 손실이 있는 것으로 조사되었으며, one-hit 모델의 단위 위해도를 사용한 결과 년간 약 4천 9백만원(5∼95 percentile: 2천 4백만원∼8천 6백만원)의 건강 손실이 있는 것으로 조사되었다.

본 연구에서 수행된 것과 같이, 사망률 및 유병율을 감소시키기 위해 일반인들이 취하는 행동에 대한 경제적인 해석은 보건 정책에 효율적인 결정 수단이 될 수 있다. 위해도 감소에 대한 경제적인 해석을 위하여, 일반인들이 취하는 행동을 화폐적 가치로 환산하는 작업은 매우 중요하다. 후생 경제학적인 측면에서 가상가치 평가법은 시장 부재의 소비재에 대한 비용-편익 분석(cost-benefit analysis)과 지역의 위해도 기반 관리정책과 일반인의 이해관계 형성에 매우 효율적인 수단으로 사용될 것으로 사료된다.

[영문]

In industrial complex area, ambient air quality improved than past by pollution reduction investment of industrial corporation and government''s special environment plan recently.

However, suitable decision-making tools must be needed between regulation and development for policy decision for most suitable between environmental pollution that followed by industry growth and economy development.

Cost-benefit analysis is very comfortable tools to be most economical considering together convenience about expense by this development

regulation and environment quality improvement and help though do decision-making efficiently. These cost-benefit analysis for environment is very difficult because of characteristics of product that there is no market for environment quality.

Quantitative health risk assessment achieved to presume benefit from improving ambient air quality in this research, and willingness to pay amount of industrial complex local residents estimated to calculate a value of statistical life.

And synthesizing result of health risk assessment and result of economic assessment, I assumed environment benefits that based on risk management.

This research takes the target area to Ulsan industrial complex area and achieved risk assessment and economic assessment. Target pollutant takes a benzene that is typical carcinogenic substance of volatile organic compounds and achieved cancer risk assessment..

Health risk assessment performed on the basis of US EPA''s cancer risk assessment guideline. Unit risk for benzene that influence in result of health risk assessment, estimated through various mathematical extrapolation model using biological test data, and for uncertainty analysis estimation, each variables fitted to probability distribution and produced theoretical mortality rates.

In economic assessment, I estimated a value of statistical life to presume the theoretical mortality rate''s benefit that is result or health risk assessment, and used contingent valuation method to investigate a willingness-to-pay to produce a value of statistical life.

To evaluated human adverse effects by benzene of industrial complex area, this research used benzene concentration data that examine in National Institute of Environmental Research.

It measured average concentration 4.05㎍/㎥(min 1.3㎍/㎥∼ max 7.7㎍/㎥) in site of Ulsan industrial complex area.

Benzene unit risk to estimate a theoretical mortality rates presumed using existent mathematical extrapolation models. Estimated unit risk for benzene is 8.3×10-6 in one-hit model, and 2.2×10-6∼7.8×10-6 in linerized multistage model.

With fitting unit risk to uniform distribution, theoretical cancer mortality rates to Ulsan industrial complex area for exposure population size 263,828 people was estimated by 0.08 people (5∼95 percentiles : 0.03~0.17 people) per years in LMS model, and by 0.14 people (5∼95 percentiles : 0.07~0.24 people) per years in one-hit model.

To estimate a value of statistical life in Ulsan industrial complex ares, this research presumed a willingness-to-pay amount for 500 inhabitants living nearby industrial area, using double-bounded dichotomous choice approach. In result, their willingness-to-pay for reducing a risk by 5/10,000 was 14,852 wons (95% C.I : 13,135 wons∼16,794 wons) per month, and value of statistical life estimated about 360 million won (95% C.I : 320∼400 million won).

The health damage cost by carcinogenesis effect of benzene estimated to multiple the theoretical mortality rates and the value of statistical life. The health damage cost of LMS model was about 29 million won (5∼95 percentiles : 10∼60 million won) per year and that of one-hit model was about 49 million won (5∼95 percentiles : 24∼86 million won) per year examined by carcinogenesis effect of benzene of present level in Ulsan industrial area.

As this research, economic analysis about action that peoples take to reduce mortality and morbidity can be efficient decision tools in health and environmental policy. It is very important to convert these action by monetary value for economical analysis about health risk reduction.

In a viewpoint of welfare economics, contingent valuation method is very efficient tools for cost-benefit analysis of non-market commodities, decision-making based on risk management, and communication with public.