No₂대기오염에 의한 생체지표 연구 : 고속도로 톨게이트 근무자를 중심으로

Abstract

[한글]

이산화질소(이하 NO₂)는 주로 교통기관 연료의 연소에 의해 발생하는 대기오염물질로서 우리나라의 경우 자동차에 의한 의종도가 날로 증가하면서 이로 인한 대기오염도 심각해져 가고 있다. NO₂는 호흡기내로 들어와 폐 및 기관지 등을 자극하는 것으로 알려져 있으며 이미 많은 동물실험과 역학적 연구결과들을 통해 인체 건강영향과의 관련성이 제기되어 왔다. 그러나 환경중 오염도와 개인 노출정도 그리고 이에 따른 인체영향정도와의직접적인 상관성에 관한 연구가 미흡하였기 때문에 영향 또는 위해성 평가를 함에 있어서 불확실성을 내포하고 있다.

최근 환경의 정확한 개인 노출량 측정의 필요성이 부각되고 있으며 더불어 인체영향에 대해서도 생체지표(biomaker)를 이용하여 이들의 관련성을 밝히고자 하는 연구가 많이 시도되고 있다. 이 가운데 뇨중 hydroxyproline은 대기중 NO₂의 영향을 연구하는데 있어 폐기능 검사 이외에 직접적으로 이용할 수 있는 유의한 생체영향 지표로 제시되고 있다.

폐에 침투한 NO₂는 폐를 자극하여 폐결랍조직의 성분인 콜라겐의 분해와 대사속도를 증가시키며, 소변으로 배출되는 콜라겐 구성 성분의 일종인 hydroxyproline은 대기중 NO₂노출량에 비례하여 증가된다는 보고가 있다.

따라서 본 연구는 대기중 NO₂오염에 대한 인체영향을 밝히기 위해 뇨증 hydroxyproline의 농도를 측정함으로써 노출된 용량과 건강영향의 상관관계를 설명해보고자 시도되었다. 이를 위해 비교적 대기중 NO₂의 노출농도가 고농도라고 예상되는 고속도로 톨게이트

요금소 근무자들과 비교군으로 고속도로 톨게이트 사무실 근무자들을 동시에 연구대상으로 하였다.

NO₂농도는 일반환경중의 농도로 실외·실내로 구분하였고, 개인노출 농도로 대상자의 호흡영역에 뱃지를 달아 측정하여 이들의 상관관계를 통해 실외의 농도가 어느정도로 실내나 개인농도에 영행을 미치는지 알아보았으며 작업전·후로 소변을 받아 hydroxyproline의 양을 HPLC로 분석하여 노출군에 따른 농도차이를 알아보았다. NO₂나 hydroxyproline에 영향을 미치는 다른 요인들에 의한 영향을 밝히기 위해 설문조사를 통해 자료를 수집,분석하였다.

본 연구결과, 8시간 근무동안 요금소 근무자들과 사무실 근무자들은 대기중 NO₂에 평균 62.02ppb, 46.83ppb로 각각 노출되고 있었으며 두 집단이 유의한 차이를 보였는데 이는 자동차 배출물에 의한 영향이 큰 것으로 보여진다. 요금소의 경우 실외와 실내의 농도가 r=0.45(p〈0.05)로 나타났다. 실외의 농도가 실내나 개인의 농도에 상당한 영향을 미치는 것으로 보여지며 개인농도와 실내농도와의 차이는 흡연 등의 개인습관의 차이인 것으로 보여진다.

요금소 근무자와 사무실 근무자들의 뇨중 hydroxyproline농도 비교시 각각 12.14㎎/ｇ creatinine, 9.58㎎/ｇcreatinine로 유의하지는 않았으나 요금소 근무자들이 높게 나타났다. 또한 NO₂를 근무자들이 근무시간동안 노출된 8시간 평균 농도와 생리적인 변수들을 고려하여 8시간호흡양으로 산출하여 hydroxyproline과의 상관분석을 하였다. 이때 평균농도와는 r=0.359(p〈0.05), 허흡양으로는 r=0.247(p〈0.05)로 나타났으나 큰 차이를 보이지는 않았다.

Hydroxyproline에 영향을 줄 수 있는 요인으로써 대기중 NO₂농도와 신체적 특성(성별,나이, 키, 몸무게), 생활습관(직·간접흡연)을 사용하여 다중회귀분석을 실시한 결과 HOP/C(y)에 대기중 NO₂(x₁)와 간접 흡연(x₂)이 유의한 설명력을 갖는 변수로 나타났다(y=0.094 x₁+3.75 x₂+6.368(r²=0.194 p=0.002)).

본 연구 결과에서 뇨중 hydroxyproline을 이용하여 대기중 NO₂의 인체 영향에 대해 설명할 수 있었는데 뇨중 hydroxyproline의 농도에는 대기중 NO₂농도 이외에도 개인의 흡연습관이 영향을 주는 것을 알 수 있었다.

뇨중 hydroxyproline에 영향을 주는 여러 요인들을 보다 적극적인 방법으로 고려한다면NO₂에 의해 발생되는 건강영향을 screening하기 위한 생체지표로써 뇨중 hydroxyproline측정이 매우 유용할 것이라 생각되어진다.

[영문]

Many studies have been made in attempt to establish an exposure and health effect of relationship between environmental NO2 levels of air and prevalence rate of respiratory symptoms. But their inconsistent results have been obtained. Collagen which is the pulmonary connective tissue becomes hydroxyproline as it breakdown. In recently studies, increased urinary excretion of hydroxyproline have been suggested as markers of diffuse pulmonary injury related to inhaled NO2.

This study was designed to examine the relationship between average NO2 exposure and urinary excretion of hydroxyproline in highway tollgate workers.

Subjects of this study were tollgate tollcollector for high exposure group and the side tollgate of office worker for control group.

NO2 exposure was measured by using the filter badge, which NO2 concentration was analyed by UV spectrophotometer. Hydroxyproline concentration of urine sample was determined by HPLC. Statistical analysis was performed with the SAS package.

Results of this study were as follows;

1. Average concentration of NO2 was 62.02 ppb, 27.44 ppb in each exposure group (p<0.05).

2. Correlation coefficient between outdoor dose and indoor dose was 0.88. Correlation coefficient between outdoor dose and personal dose was 0.45.

3. Average concentration of urinary hydroxyproline was 12.14㎎/g creatinine, 9,58㎎/g creatinine in each exposure group.

4. Correlation coefficient of NO2 concentration, NO2-intake dose and HOP/C were 0.359(p=0.006), 0.247(p=0.014), respectively

5. Regression equation is as follows;

y = 0.094 x1 + 3.750 x2 + 3.750 (r2=0.194 p=0.002)

(y: HOP/C, x1: NO2, x2: passive smoke)

These results seem to explain that HOP/C can be used as human biomarker of NO2 exposure in ambient air. But it should be necessary to study about average concentration of general population in Korean and about racial difference with controlling other confounding factors.