디젤분진에 장기간 노출되면

‘폐섬유화’ 초래

최근 몇 년 사이 캠핑 등 레저문화 발달과 함께 디젤을 주 연료로 하는 SUV 차량이 크게 증가했다. 디젤 엔진을 사용하는 자동차는 초미세먼지 크기의 배기가스인 ‘디젤 분진’을 배출한다. 특히 지난해는 ‘폴크스바겐 디젤자동차 배기가스 조작사건’으로 대기오염 논란이 일면서 전 세계가 시끄러웠다.

세계보건기구(WHO)는 대기오염을 ‘대기 중에 인위적으로 배출된 오염물질이 한 가지 또는 그 이상 존재하여 오염물질의 양, 농도 및 지속시간이 어떤 지역의 불특정 다수인에게 불쾌감을 일으키거나 해당 지역에 공중보건상 위해를 끼치고, 인간이나 동식물의 활동에 해를 주어 생활과 재산을 향유할 정당한 권리를 방해받는 상태’로 정의한다.

미세먼지(PM10)는 지름 10㎛ 이내의 고체 또는 액체 성상의 물질들로 구성된 부유 입자성 분진으로, 발생 기원에 따라 탄소 성분(검댕, 생물체 유기탄소), 이온 성분(염소, 질산, 암모늄, 나트륨, 칼슘 등), 금속 성분(비소, 납, 수은 등) 또는 다환방향족 탄화수소(벤조피렌 등) 등 다양한 화학적 특성과 성분을 포함한다.

미세먼지는 입자의 크기, 표면적, 화학적 조성에 따라 다양한 건강 위해 영향을 미치는데 입자의 크기가 2.5㎛ 이하인 초미세먼지(PM2.5)는 눈과 코를 자극할 뿐만 아니라, 폐로 직접 흡입돼 천식 발생과 악화의 주요 원인이 된다.

즉, 미세먼지는 기도 점막을 자극하고, 염증을 유발해서 정상인에게서도 기침, 가래 등의 호흡기 증상을 유발한다. 천식과 같은 만성 알레르기질환에서는 단기간 노출만으로도 급성 기도 염증과 기관지 수축을 유발하여 천식을 악화시키고, 노출량에 따라 입원 위험도가 증가한다.

필자는 천식 동물모델을 디젤 분진에 장기간 노출하여 기도과민성과 기도 염증을 관찰하는 연구를 시행했다. 실험 방법은 생쥐에게 하루 1시간씩 일주일에 5번, 기간은 실험군을 나눠 각각 4주, 8주, 12주 동안 디젤분진에 노출하여 기도과민성과 기도 염증을 측정했다.

연구 결과, 고용량 디젤분진 노출군에서 기도과민성과 기도 염증(세포분획, 염증 사이토카인-IL-5, IL-10, 1L-13, IFN-γ)이 증가했다. 또, 혈관 형성과 연관된 혈관내피세포 성장인자(VEGF)을 비롯해 폐섬유화와 콜라겐(Collagen)이 증가했다. 즉, 초미세먼지 입자 크기를 가진 디젤분진에 장기간 노출되면 기도 염증, 기도과민성 등이 증가하고, 폐 조직이 딱딱하게 굳는 ‘폐섬유화’를 초래한다는 결론을 얻었다.

이 같은 연구 결과는 천식 및 알레르기 분야 국내 최고의 영문 학술지인 'AAIR(Allergy, Asthma & Immunology Research)'에 게재됐다. 단기간에 미세먼지에 다량 노출되거나 장기간 노출되었을 때에는 만성적인 기도 염증 유발로 폐기능 감소와 천식 발생의 중요한 위험 요인으로 작용한다. 특히 장기간 노출에 따른 천식 발생 위험도는 소아와 노인에서 더 크게 나타난다.

한편, 디젤분진을 줄이기 위해서는 범세계적인 협력과 국제기구의 참여가 필요하다. 또, 초미세먼지 농도가 높은 날에는 천식, 폐질환 환자들이나 노인 분들은 가급적 외출을 자제하고, 부득이한 경우에는 초미세먼지 차단이 가능한 마스크를 착용하고, 창문은 닫고 외출하는 것이 좋다.

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