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미세먼지 주범 질소산화물, 아동 천식 일으킨다

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2018년 03월 27일 19:20 프린트하기

사진 GIB 제공
사진 GIB 제공

연일 미세먼지가 기승을 부리는 가운데, 미세먼지의 주요 성분인 질소산화물(NOx)이 아동 천식을 일으키는 주요 원인이라는 새로운 연구 결과가 나왔다. 질소산화물은 주로 기체 상태의 이산화질소(NO2) 형태로 자동차 배기가스를 통해 배출된다.
 
하닌 크리스 영국 리즈대 교수 (미국 텍사스 A&M 교통연구소 박사)가 이끈 국제 공동 연구팀은 아동 천식에 대한 교통 관련 대기오염의 건강영향평가 결과를 환경역학 분야 국제학술지 ‘인바이론먼트 인터내셔널’ 27일자 온라인판에 발표했다.

 

GIB
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연구진은 영국 북부 도시 브래드퍼드 내 연간 교통량과 오염물질 배출량, 대기 중 오염물질의 기상학적 확산 양상, 오염물질에 대한 노출 정도 등 4가지 데이터를 모아 이 지역에서 발병한 아동 천식과의 상관관계를 분석했다. 이처럼 발생부터 노출까지 교통 관련 대기오염물질의 전 주기를 추적한 역학조사는 이번이 처음이다. 브래드퍼드는 천식 발병률이 2012년 기준 6.3%로 영국 평균(5.9%)보다 높은 지역이다.

 

연구진에 따르면, 브래드퍼드 지역에서 연간 발생하는 아동 천식의 38% (687건)가 대기오염에 의한 것으로 분석됐다. 감기가 유행하는 기간과 작은 도로를 제외한 상태에서는 전체의 12% (219건)가 NO2와 NOx 노출에서 비롯된 것으로 나타났다. 브래드퍼드 지역에서 노출되는 연평균 NO2 농도는 ㎥당 15.41~21.93㎍ (1㎍은 100만 분의 1g), NOx 농도는 ㎥당 25.68~35.60㎍으로 분석됐다.
 

 

한국인의 10대 만성질환 중 하나이기도 한 천식은 외부 물질에 대한 알레르기 반응으로 기도에 염증이 생겨 호흡 곤란과 같은 증상을 나타낸다. 국민건강보험공단에 따르면 국내 천식 환자 163만6130명(2016년 기준) 중 10세 미만의 아동 환자는 30.5%(49만9287명)에 이른다. - 동아일보DB
한국인의 10대 만성질환 중 하나이기도 한 천식은 외부 물질에 대한 알레르기 반응으로 기도에 염증이 생겨 호흡 곤란과 같은 증상을 나타낸다. 국민건강보험공단에 따르면 국내 천식 환자 163만6130명(2016년 기준) 중 10세 미만의 아동 환자는 30.5%(49만9287명)에 이른다. - 동아일보DB

앞서 지난해 3월 연구진은 대기오염과 아동 천식 간의 상관관계를 연구한 2014~2016년 논문 41편을 메타분석한 결과를 ‘인바이론먼트 인터내셔널’에 발표한 바 있다. 이 연구 결과에서도 아동 천식의 발병은 NO2와 블랙카본(BC)과 PM2.5 (지름 2.5㎛ 이하의 미세먼지), PM10 (지름 10㎛ 이하의 미세먼지) 중 NO2 노출량과 가장 깊은 관련이 있는 것으로 나타났다. 하닌 교수는 “향후 BC와 PM2.5 등 다른 대기오염물질에 대해서도 역학조사를 수행할 예정”이라고 밝혔다.

 

기체 상태의 NO2는 광화학 반응에 의해 고체 상태의 질소산화물(NO3)이 되면서 PM2.5를 구성한다. PM2.5의 구성성분 중 가장 큰 비중을 차지하는 것은 자동차 매연과 유기용제 사용 등에서 주로 발생하는 200여 가지 휘발성유기물질(VOCs)의 산화물이다. NO2는 기체 상태의 VOCs가 산화되면서 고체 상태의 PM2.5가 되는 광화학 반응을 가속시키는 역할도 한다. PM2.5 생성을 결정짓는 핵심 물질인 셈이다.

 

김세웅 어바인 캘리포니아대 지구시스템과학과 교수는 “오염물질들은 보통 기체 상태로 배출되지만 NO2와 만나면 산화속도가 빨라지면서 고체 상태의 미세먼지가 된다”며 “일반적으로 NO2의 농도가 높아지면 대기의 산화력도 커지기 때문에 미세먼지 농도도 늘어난다”고 설명했다.

 

이에 따라 아동 천식은 물론이고 PM2.5를 효과적으로 줄이기 위해서라도 NO2 배출량 감축과 노후차량 관리가 필요하다는 지적이 나온다.

 

미세먼지(PM2.5) 일평균 농도가 ㎥당 86㎍으로 전국이 ‘나쁨’ 또는 ‘매우 나쁨’ 상태였던 25일 0~24시 사이 이산화질소(NO2) 농도와 PM2.5 농도 변화를 나타낸 그래프. 출퇴근 시간 등 차량 이동이 많은 시간대에 NO2가 증가함에 따라 PM2.5도 덩달아 오르내리는 양상을 볼 수 있다. - 자료: 에어코리아
미세먼지(PM2.5) 일평균 농도가 ㎥당 86㎍으로 전국이 ‘나쁨’ 또는 ‘매우 나쁨’ 상태였던 25일 0~24시 사이 이산화질소(NO2) 농도와 PM2.5 농도 변화를 나타낸 그래프. 출퇴근 시간 NO2가 증가함에 따라 PM2.5도 덩달아 오르내리는 양상을 볼 수 있다. - 자료: 에어코리아
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