[공공의 적①] 흡연이 다가 아니다…호흡기 질환의 다크호스 ‘미세먼지’

PM10 농도 10μg/㎥ 증가할수록 사망률 0.51% ↑

［메디컬투데이 박제성 기자］

산업화는 문명의 발달과 동시에 인류에게 생활의 편리함을 선사하고 있지만 마냥 윤택해진 것만은 아니다.

공공의 적인 ‘미세먼지’ 때문이다.

미세먼지의 주요 성분은 덩어리(황산염, 질산염 등)와 석탄 · 석유 등 화석연료를 태우는 과정 에서 발생하는 탄소류와 검댕, 지표면 흙먼지 등에서 생기는 광물 등으로 구성된다.

미세먼지는 주로 사업장(시멘트관련업, 금속제조업, 건설업, 고철, 곡물, 목재 및 광석 취급장 등), 자동차 배기가스, 산불 및 쓰레기 불법소각 등에 의해서 주로 발생된다.

특히 중국 북부나 몽골의 사막에서 대기 중으로 상승해 편서풍을 타고 날아와 서서히 가라앉아 호흡을 통해 들어오는 황사(흙먼지)는 각 종 질병을 일으킬 수 있는 주범이다.

최근 이들 지역의 사막화와 중국의 산업화가 가속화되면서 황사 발생이 잦아지고 미세먼지 내에 유해한 구성 물질이 많이 함유되어 있어 공중보건에 많은 우려가 제기되고 있다.

지난 2014년 WHO(세계보건기구)에 따르면 전 세계 인구의 92%가 대기오염 제한 기준을 초과하는 지역에서 살고 있는 것으로 나타났다. 아울러 지난 2012년 기준 전 세계적으로 약 300만명이 대기오염에 의해 조기 사망하는 것으로 추정되는 가운데 이 중 72%가 심뇌혈관 질환, 14%는 만성폐쇄성 폐질환 또는 폐렴, 14%가 폐암으로 추정된다.

또한 지난 1952년 영국 런던에서는 5일간의 스모그로 인해 약 4000여명이 사망한 사례가 있을 정도로 미세먼지는 심각한 문제이다.

미국 Samet 등의 연구팀은 미국 20개 도시에서 지난 1987년에서 1994년 사이 PM10, Ozone(오존), CO(일산화탄소), NO2(이산화질소) 등과 사망률과의 관계를 조사한 결과 PM10의 농도가 10μg/㎥ 증가할수록 사망률 0.51%, 심혈과 및 호흡기계 질환으로 인한 사망률이 0.68%로 각 각 증가한다고 밝힌 바 있다.

질병관리본부와 대한의사협회 관계자는 “미세먼지에 의한 조직 및 세포 독성의 기전은 산화스트레스(oxidative damage)가 가장 대표적이다”면서 “또한 염증반응에 의한 손상(inflammatory damage), 내독소 효과(endotoxin effect), DNA 손상 등도 발생할 수 있다”고 조언했다.

현재 미국 환경청에서는 일산화탄소(CO), 납(Lead), 이산화질소(NO2), 오존(Ozone), 아황산가스(SO2), 입자성 물질(particulate matter, PM) 등 6개의 대기오염원에 대한 노출시간, 허용량 등에 대한 기준을 가지고 미세먼지를 측정하며 우리나라 환경부에서는 벤젠을 추가한 7개의 대기오염원에 대한 기준치를 제시하고 지속적으로 모니터링하고 있다.

세계보건기구(WHO)에서 발표한 지난 2012년 미세먼지로 인해 약 700만명이 사망하는 것으로 보고됐으며 이는 전체 사망의 8분의 1에 해당하는 수치다.

미세먼지는 허혈성 심질환, 뇌졸중, 만성폐쇄성폐질환(COPD), 폐암 등 국민 건강에 심각한 영향을 끼친다.

미세먼지의 물질은 크게 입자상 물질(PM)과 가스 물질(Ozone, SO2, CO, NO2 등)로 나눌 수 있으며 건강에 영향을 미치는 입자상 물질을 측정할 경우에는 10μm 이하 및 2.5μm 이하를 의미하는 ‘PM10’, ‘PM2.5’인 미세먼지가 주로 사용된다.

이러한 미세먼지가 호흡기 질환(폐, 기관지 등)에 침적하는 주요 기전은 ‘밀착(impaction, 100μm)’,‘침전(sedimentation, 0.1∼50μm)’,‘확산(diffusion, 밀착‧침전보다 더 작은 미세먼지 입자)’이 있으며 주로 침전, 확산을 통해 호흡기계에 영향을 미치는 것으로 알려졌다.

지난 2009년 미국 환경청(USEPA)이 공개한 ‘미세먼지의 장‧단기 건강영향’ 이라는 보고서에 따르면 ‘미세먼지의 단기간 노출에 따른 건강 영향에 미치는 인과관계’는 ▲심혈관질환 및 호흡기질환의 경우 사망률과의 인과관계는 ‘분명하다’로 나타났으며 ▲심혈관계에 대한 병원 입원증가의 경우에도 인과관계가 ‘분명하다’ ▲호흡기계에 대한 천식‧COPD로 인한 응급실 방문 및 병원입원도 일부를 제외하고는 분명히 인관관계가 있다고 조사됐다.

아울러 장기간 노출에 따른 만성영향을 살펴보면 ▲심혈관질환 및 폐암으로 인한 사망률은 분명히 상관관계가 있었으며 ▲폐기능 성장장해, 호흡기‧천식 등의 호흡기 질환에서도 일부 불일치를 제외하고는 분명히 상관관계가 있으며 ▲폐암 발생, 유전 독성에 대해서도 분명히 인과관계가 있다고 조사됐다.

강원대병원 홍윤기 내과 교수는 “미세먼지와 같은 입자성 물질(PM)이 신체로 흡인됐을 때 호흡기관에서 작용하는 방어기전에서 상피표면액(epithelial lining fluid, ELF)과 폐포대식세포(alveolar macrophage, AM)가 중요한 역할을 한다”면서 “상피표면액에 존재하는 계면활성제(surfactant)는 6μm 이하의 PM을 치환해 점액성모 청소(mucociliary clearance)를 쉽게 하도록 만드는 작용을 하고 계면활성제(surfactant)의 단백질들은 대식세포가 PM을 감지해 제거하도록 도와준다. 폐포대식세포는 점액섬모 청소 및 기침으로 제거하지 못한 입자들을 제거하는 역할을 한다”고 설명했다.

또한 질본과 의협 관계자는 “이차적으로 혈액 내 C-reactive protein(CRP) 또는 염증성 사이토카인을 증가시켜 전신 염증반응을 유도한다”고 전했다.

질병관리본부가 제시한 미세먼지가 건강에 미치는 질환들을 살펴보면 ▲뇌졸중‧신경퇴행성 질환(신경학적 발달, 정신건강) ▲폐 기능감소에 따른 호흡기 질환(폐암, 폐렴, 만성폐쇄성질환(COPD), 천식) ▲제1, 2형 당뇨병(인슐린 저항성, 골 대사) ▲부정맥, 심부전 등의 심혈관 질환(심박수 변화, ST-절의하강) ▲저체중 조산(태아성장 감소, 정자수 감소, 자궁 내 발육지연, 임신 중독증) ▲고혈압, 심부정맥 혈전증(내피세포 기능장애, 혈액응고 증가, 전신염증) ▲피부 노화 등이 해당된다.
메디컬투데이 박제성 기자(do840530@mdtoday.co.kr)
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