도시지역의 초미세먼지(PM2.5) 중 EC(Elemental Carbon) 농도와 순환기계 및 호흡기계 질환과의 상관성 연구

Abstract

지난 10년간 우리나라의 대기오염은 꾸준히 개선추세를 보여 왔으나 수도권을 중심으로 최근 2∼3년간 미세먼지(PM10) 고농도 사례가 여러 차례 발생하고 초미세먼지(PM2.5)의 건강 악영향에 대한 보고가 이어지면서 국민들의 미세먼지에 대한 우려가 높아지고 있다. 특히 PM2.5의 발생은 상당부분(33.8%, 진형아 등, 2011) 이동오염원에서 배출되고 있고 이 중 경유차에서 주로 기인한 BC(black carbon)은 다른 오염원에서 기인한 PM2.5보다 위해성이 클 가능성이 보고(Gan et al, 2011; Laden et al, 2006; Peng et al, 2009)되고 있어 초미세먼지 중 EC가 건강에 미치는 영향에 대한 연구가 필요한 시점이다.

본 연구에서는 도시지역의 초미세먼지(PM2.5)와 그중 EC(elemental carbon) 및 OC(organic carbon)성분이 순환기계 및 호흡기계 질환에 어떠한 영향을 미치는지 파악하고 미래의 환자수를 예측함으로써 향후 대기오염 저감 대책 수립에 이론적 근거를 제시하고자 하였다.

연구에 활용된 초미세먼지 등의 질량농도는 환경부 국립환경과학원에서 운영하고 있는 백령도(인천시 옹진군), 수도권(서울시 은평구), 중부권(대전시 중구), 남부권(광주시 북구) 대기오염집중측정소에서 2011년부터 2013년까지 측정·분석한 일자료와 동일 지역의 국민건강보험심사평가원의 진료비 청구 심사 일자료를 사용하였다.

연구 결과는 다음과 같았다.

첫째, PM2.5 농도는 서울지역에서는 발생 당일 ‘만성 하기도 질환’에, 대전에서는 ‘고혈압 질환’과 ‘상기도의 기타 질환’에, 광주지역에서는 ‘급성상기도 감염’ 백령도지역에서는 ‘허혈성심장질환’과 ‘만성하기도질환’에, 발생 1일 후는 광주지역에서 ‘만성 하기도 질환’ 환자수 발생에 양의 영향을 미치는 것으로 나타났다.

둘째, EC농도는 발생 당일 서울지역에서 ‘고혈압 질환’과 ‘뇌혈관 질환’에 광주에서는 ‘고협압’, ‘허혈성 심장질환’, ‘뇌혈관 질환’, ‘기타 급성 하기도감염’, ‘상기도 기타감염(총 5가지)’에 양의 영향을 미쳤다. 발생 1일 후에는 광주지역에서 ‘기타 급성 하기도감염’에, 발생 2일 후 서울지역에서 ‘동맥, 세동맥 및 모세혈관의 질환’에, 발생 3일 후에는 백령도지역에서 ‘뇌혈관질환’에, 발생 4일 후에는 대전지역에서 호흡기질환인 ‘급성상기도 감염’, ‘기타 급성 하기도 감염’, ‘상기도의 기타 질환’, ‘만성 하기도 질환’에, 발생 5일 후에는 서울지역에서 ‘상기도의 기타 질환’ 환자수 발생에 양의 영향을 미치는 것으로 나타났다.

셋째, OC 농도의 건강 영향은 발생 2일 후 대전지역에서 ‘급성상기도 감염’과 ‘상기도의 기타질환’ 환자수 발생에 양의 영향을 미치는 것으로 나타났다.

또한 4개 지역에서 기온과 습도는 대부분의 순환기계 및 호흡기계 질환 환자수 발생에 음의 영향을 미치는 것으로 나타났는데 이것은 여름철보다 기온과 습도가 낮은 겨울철에 초미세먼지의 농도가 높게 나타나는 계절적 특성이 반영된 결과인 것으로 보인다.

위와 같은 연구결과 초미세먼지와 그중 탄소성분(EC 및 OC)은 순환기계 및 호흡기계의 환자수 발생에 양의 영향을 미침을 확인할 수 있었다. 특히 EC성분는 서울과 광주지역에서 연구대상 질병 10가지 중 5가지에 양의 영향을 미치는 것으로 나타나 EC가 PM2.5 보다 위해성이 크다는 선행연구들의 결과와 유사하게 나타났다. 향후 대기환경 및 국민보건 정책 수립 시에 고려되어야 할 점을 시사해 주는 의미 있는 결과라고 할 수 있다.

다만 이번 연구에서 활용된 초미세먼지 등의 농도 측정위치는 우리나라의 수도권, 중부권, 남부권 및 배경지역의 대푯값으로 광역적 의미를 지니고 있으나 이에 비해 질병자료는 그보다 훨씬 좁은 범위의 행정구역(구단위)단위를 사용하여 그 상관관계 해석에 미흡한 부분이 있다. 또한 초미세먼지(PM2.5) 및 탄소성분(EC 및 OC)의 농도자료가 2011년부터 2013년까지 3년 자료로 충분하지 않았으며 그중에서도 기상 및 측정기기의 상태에 따른 결측이 상당량 존재하여 통계분석 시 제한점이 있었다. 향후에는 충분한 농도자료와 대상지역의 특성을 잘 반영할 수 있는 측정위치 선정 및 그에 상응하는 질병자료 등을 통하여 좀 더 종합적이고 체계적인 연구가 필요할 것이다.