미세·나노 플라스틱, 건강 영향 기준점 나온다 [지금은 과학]

[아이뉴스24 정종오 기자] 공기 중 미세·나노 플라스틱이 어느 정도 노출됐을 때 폐에 유해한 변화가 나타날까. 국내 연구팀이 미세·나노 플라스틱의 반복 노출에 따른 폐 독성을 평가했다. 유해 영향이 관찰되기 시작하는 기준인 최소유해용량을 제시했다.

최소유해용량(LOAEL, Lowest Observed Adverse Effect Level)이란 독성시험에서 유해한 영향이 처음 관찰되는 가장 낮은 노출용량을 말한다. 위해성평가와 안전기준 설정에 활용되는 핵심 자료이다.

국가독성과학연구소(소장 허정두) 생체모사연구센터 윤석주, 한형윤 박사 등 연구팀은 실험동물에 미세·나노 크기의 폴리에틸렌(PE, Polyethylene) 입자를 13주 동안 반복적으로 기도에 노출했다. 그 결과 모든 노출군에서 폐 염증반응이 나타났고 최소유해용량이 40마이크로그램(㎍) 미만으로 추정됐다고 설명했다.

이번 연구에서 제시한 수치는 실험동물에 투여한 용량으로 사람의 일상 노출량이나 인체 안전기준을 직접 의미하지는 않는다. 앞으로 인체 위해성 평가와 안전기준 마련을 위한 과학적 출발점이라는 측면에서 의미가 있다. 나노 크기의 플라스틱은 크기가 매우 작아 호흡기를 통해 폐 깊숙이 침투할 가능성이 있다.

연구팀은 공동연구기관인 한국표준과학연구원이 제공한 미세와 나노 폴리에틸렌 입자를 랫드에 13주 동안 반복적으로 기도내 점적 투여하고 이후 4주 동안 회복 과정을 관찰했다. 폐 조직의 병리학적 변화와 염증성 사이토카인, C-반응성 단백질(CRP) 등 염증 관련 지표를 종합적으로 분석했다.

모든 노출군에서 폐 조직 내 염증세포가 증가하고 염증 관련 지표가 상승했다. 시험의 가장 낮은 노출군에서도 폐 염증반응이 관찰됨에 따라 최소유해용량은 시험 최저용량인 40㎍보다 낮을 것으로 추정됐다.

암컷과 수컷에서 염증 관련 지표와 폐 조직 반응이 서로 다르게 나타났다. 미세·나노플라스틱의 위해성을 평가할 때 성별에 따른 독성 반응 차이도 고려할 필요가 있음을 확인했다.

이번 연구에는 국내 연구팀이 국제표준화기구(ISO) 나노독성 평가기술 분야에서 국제 신규 표준시험법으로 개발 중인 ‘기도내 점적 투여법’이 적용됐다. 이 시험법은 나노물질의 설치류 폐 내 고른 분포를 통해 독성을 세계적으로 동일한 기준에서 평가하기 위한 방법이다. 이번 연구를 통해 미세·나노 플라스틱과 다양한 나노소재의 독성평가에도 활용할 수 있음을 확인했다.

한형윤 박사는 “이번 연구는 미세·나노 플라스틱의 폐 위해성을 평가할 수 있는 기준점인 최소유해용량을 제시했다는 데 의미가 있다”며 “비록 실험동물을 대상으로 한 결과인데 앞으로 실제 환경 노출 수준을 반영한 연구를 통해 인체 위해성평가와 안전기준 마련에 필요한 과학적 근거를 지속적으로 확보해 나가겠다”고 말했다.