미세먼지 人體위험도 추가조사 필요

공기 중 미세먼지에 함유된 유해물질의 파괴력이 거듭 확인돼 경종을 울리고 있다. 미세먼지의 인체 위해성에 대한 연구는 국제적으로 1990년대부터 본격화했다. 천식이나 호흡기·심폐질환 증가 등 부작용을 일으키며 사망률을 높이는 주요 원인으로 작용한다는 사실이 보고돼 왔다. 성균관대 정규혁 교수는 “이번 연구의 의미는 (사람들이 날마다 들이마시는)실내·외 공기에 유전독성물질이 들어있으며, 세포실험으로 이 물질이 유전체의 변이나 손상을 부른다는 사실을 처음 확인한 것”이라고 자평했다.

미세먼지는 경유차량에서 특히 많이 배출된다. 경유차 시판이 허용되기 전인 2003년 환경단체 회원들이 서울 시청앞 도로에서 반대 시위를 벌이고 있다.
서울신문 포토라이브러리

공기 중 미세먼지에 함유된 유해물질의 파괴력이 거듭 확인돼 경종을 울리고 있다. 미세먼지의 인체 위해성에 대한 연구는 국제적으로 1990년대부터 본격화했다. 천식이나 호흡기·심폐질환 증가 등 부작용을 일으키며 사망률을 높이는 주요 원인으로 작용한다는 사실이 보고돼 왔다. 성균관대 정규혁 교수는 “이번 연구의 의미는 (사람들이 날마다 들이마시는)실내·외 공기에 유전독성물질이 들어있으며, 세포실험으로 이 물질이 유전체의 변이나 손상을 부른다는 사실을 처음 확인한 것”이라고 자평했다.

정부가 수도권대기질 개선에 소매를 걷어붙이고는 있지만 실효성 있는 개선대책이 보다 더 시급하게 추진돼야 할 것으로 보인다.

●미세먼지 농도, 미국 환경기준의 13배

연구팀은 우선 서울의 한 대규모 주거단지를 연구대상지로 선정하고 이를 세분화시켜 ▲교통혼잡지역의 실외공기 ▲인근 주거지역의 실외공기 ▲아파트 실내공기 등 세 장소의 미세먼지(PM2.5) 시료를 채취했다.PM2.5는 지름이 2.5㎛(마이크로미터·100만분의1m) 이하의 먼지로, 머리카락 굵기의 수십분의1에 불과해 눈으로는 확인할 수 없는 오염물질이다.

사람의 염색체와 염색체를 구성하고 있는 DNA(원 안).

조사대상지의 미세먼지 농도는 수도권 대기오염의 실태를 그대로 보여주고 있다. 지점별로 2∼8일 동안 하루 9∼10시간씩 PM2.5 농도를 잰 결과, 교통혼잡지역이 주거지역 실외공기의 미세먼지 농도보다 세 배가량 높은 ㎥당 194㎍(마이크로그램·100만분의1g), 아파트 실내공기는 103㎍으로 측정됐다.(그래프 참조)

그동안 알려져왔던 수도권 여타 지역의 농도와 엇비슷한 수준이다. 국립환경과학원이 2002∼2004년 서울 정동·전농동·방이동과 인천 용현동, 경기 양평·강화 등 수도권 6개 지역에서 측정한 PM2.5 농도도 77∼160㎍으로 나온 바 있다.

연구대상지를 포함한 이런 수도권의 미세먼지 농도는 가히 ‘사람잡는 수준’임을 역설하는 대목이다. 미국 대기환경기준(연간 15㎍/㎥)보다 4∼13배나 높다. 정 교수팀은 이번 연구를 수행하면서 최근 외국의 실태조사 결과도 수집했는데, 홍콩의 PM2.5 농도는 40∼74㎍, 미국 캘리포니아·뉴저지·텍사스 주는 20㎍ 수준에 불과했다.

연구팀이 관찰한 ‘DNA 절단현상’. 미세먼지가 없는 배양액에서 관찰된 정상적인 DNA(사진A)는 동글동글한 편이지만, 연구대상 장소에서 포집한 미세먼지 추출물로 만든 배양액에선 잘려진 DNA가 두드러지게 관찰됐다.B는 교통혼잡지역,C는 주거지역 실외공기,D는 아파트 실내공기를 시료로 썼다.
한국환경독성학회지 제공

●“소핵 과다형성 등 유전독성 확인”

실내·외 미세먼지 농도는 교통혼잡지역이 가장 높았지만, 세 장소의 미세먼지가 유전독성을 일으키는 정도는 서로 엇비슷했다.

연구팀은 세포실험을 위해 세 장소의 미세먼지 시료를 같은 수준의 농도로 맞춰 폐세포 배양액에 주입, 유전체 변이를 관찰했다. 그 결과,‘DNA 절단’ 현상은 주거지역의 실외공기 시료가 다른 두 시료보다 조금 더 많게 관찰됐는데, 미세먼지의 화학적 성분이 조사장소별로 서로 다르기 때문인 것으로 풀이된다.

미세먼지의 유전독성은 ‘염색체 손상’을 통해서도 확인됐다. 염색체 변이 여부를 확인하기 위해 세포가 분열할 때 형성되는 소핵(Micro-nucleus)의 개수를 관찰한 결과 시험농도별로 세포 1000개당 25∼59개의 소핵이 과다 형성됐다. 정 교수는 논문에서 “이런 소핵형성은 정상적인 경우보다 최고 5.9배 높았고, 시험농도가 높을수록 소핵 형성도 많아져 염색체 이상에 대한 양성반응을 나타낸 것으로 확인됐다.”고 말했다.

미세먼지의 이같은 유전독성은 결국 발암 가능성을 설명해 준다는 점에서 주목할 수밖에 없다. 국립독성연구원 관계자는 “소핵형성은 유전독성 지표의 하나인데, 염색체의 구조 이상 등을 유발하는 물질들이 소핵의 수를 증가시키는 것으로 보고돼 있다.”면서 “DNA나 염색체의 손상은 발암과정의 중간단계로 보면 된다.”고 말했다.

●“강력한 대책수립·추진력 요구된다”

그렇다면 세포 수준이 아니라 인체에 대한 영향은 어떻게 나타날까. 연구팀의 오승민 박사는 “다양한 복구시스템이 가동되는 인체에 세포실험 결과를 곧바로 적용하긴 어렵기 때문에 이를 위해선 추가적인 역학조사가 뒷받침돼야 한다.”고 말했다. 연구팀은 이번 세포실험에 사용된 미세먼지 추출물의 농도가 실제 대기 중의 미세먼지 농도보다 훨씬 높기 때문에 대등한 비교가 어렵다는 설명도 곁들였다.

그럼에도 이번 연구결과는, 당장은 그 위험을 계량해서 평가할 순 없지만 평생 공기를 호흡하며 살아가는 사람들이 최소한 ‘유전독성물질에 항상 노출돼 있다.’는 점을 분명히 확인시켰다는 점에서 경각심을 불러일으키기에 충분해 보인다.

세포분열 직전에 인위적으로 분열을 정지시키면 정상적인 상황에선 세포 1000개당 10개 정도의 소핵(사진 속의 화살표)이 형성된다. 그러나 서울시내 대기중 미세먼지 시료의 독성영향으로 소핵이 5∼6배가량 과다 형성됐다.B는 교통혼잡지역,C는 주거지역 실외공기,D는 아파트 실내공기.
한국환경독성학회지 제공

이런 유전독성물질로는 다환방향족탄화수소(PAH)류가 대표적으로 꼽힌다. 자동차 배기가스나 석유·석탄 등 화석연료의 불완전 연소과정 등에서 발생하는데,“대기에서 검출되는 PAH 가운데 90∼95%는 3㎛ 이하 크기의 입자에 흡착돼 있다.”(영남대 건설환경공학부 백성옥 교수)고 한다. 사람들이 호흡을 하면, 미세먼지와 함께 PAH가 몸속으로 곧장 침투하기 때문에 인체 악영향이 불가피하다는 얘기다.

그동안 미세먼지의 심각성은 학계와 시민단체들이 누누이 강조해 왔다. 정부도 지난해 수도권대기환경개선 기본계획을 내놓는 등 대기질 개선에 고심하는 모습을 보이고 있다. 그럼에도 “정부대책의 내용과 추진속도를 보면 구호만 요란하다는 인상을 지울 수 없다.”는 지적이 많다. 한 학계 인사는 “사람에게 치명적 악영향을 끼치는 미세먼지의 실태와 위험성에 비춰보면 훨씬 더 강력한 대책수립과 추진력이 요구된다.”고 말했다.

정부의 미온적 태도는 여러 곳에서 나타난다.PM2.5에 대해선 대기환경기준조차 설정하지 못하고 있어 국내 실내·외 공기에 떠도는 PM2.5의 위험성이 과연 어느 정도인지 파악조차 되지 않고 있는 실정이다. 연구 목적으로 일부 지역에 대해 간혹 조사하더라도 결과는 일반에 공개되지 않고 있다.

PM2.5보다 입자가 훨씬 큰 PM10은 환경기준(연평균 70㎍)이 있지만 국민건강을 지키는 가이드라인으로는 턱없이 느슨하다는 지적도 오래 전부터 제기됐다. 특히 지난 2003년 경유승용차 허용문제를 논의하던 민관공동의 ‘경유차 환경위원회’가 당시 “경유차 허용에 따른 미세먼지 대책이 시급하므로 환경기준을 50㎍으로 강화해야 한다.”고 합의했음에도 불구, 개정안은 여태 나오지 않고 있다.

박은호기자