흙에서 날아온 미세먼지, 매연 미세먼지보다 2배 해롭다

中 중난大 연구진, 도심과 토양지대 입자 관찰비교 연구

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배기가스가 많은 도심의 초미세먼지보다 흙에서 날아오는 5㎛ 크기의 미세먼지가 폐에 2배 더 쌓인다는 연구결과가 나왔다. 이는 매연 속 초미세먼지는 코와 폐의 겉표면에 입자가 쌓이지만 토양 미세먼지는 입자가 거칠고 무거워 기관지에 염증을 일으킨 후 폐 깊숙이 가라앉기 때문이다.

미세먼지는 공장, 차, 모래바람 등에서 나오는 10㎛ 미만의 부유물이다. 대기 속 중금속과 산소가 자연적으로 결합해 생기기도 한다. 중국 도심과 토양 지대에서 채취한 입자들을 비교한 이번 연구에서 토양 미세먼지의 크기는 3~8㎛, 교통체증이 있는 도심의 초미세먼지는 0.08~0.7㎛였다. 약 100배 차이다.

19일 중국 중난대학교 에너지 과학&공학과 기홍 뎅 교수팀은 성인남성의 폐를 본 뜬 ‘트럼펫 모형’을 통해 토양 미세먼지와 배기가스 초미세먼지가 호흡기에 미치는 영향을 관찰했다. 이후 공기의 흐름, 먼지의 밀도, 폐활량 등을 측정해 침투할 수 있는 위치와 비율을 계산했다.

그 결과, 호흡세기관지까지 먼지가 도달하는 비율은 토양 미세먼지가 약 14%, 배기가스 미세먼지가 6%였다. 호흡세기관지는 폐의 가장 안쪽에 위치한 ‘폐포’와 이어진 부위다.

연구팀은 추가 연구에서 10㎛ 이상의 거대 입자는 변으로 배설되지 않고, 폐에 축적된다는 것을 확인했다. 콧구멍으로 들어온 큰 입자들은 기도의 윗부분에서 부딪히게 되는데, 이 과정에서 크기가 작아지고 폐, 혈관 내부에 눌러앉게 된다.

연구팀은 최근 거친 토양 입자에 많이 노출될수록, 천식과 호흡곤란을 유발한다는 사실에 주목해 이번 연구를 설계했다. 결론적으로 초미세먼지뿐만 아니라 사막, 공장지대에서 날아온 미세먼지도 폐질환을 유발할 수 있다는 것을 입증했다.

하지만 미세먼지가 어떻게 우리 몸에서 병을 일으키는지는 아직 밝혀지지 않았다. 현재까지는 먼지에 납, 니켈 등 중금속과 발암물질이 들어있어서, 폐암, 심혈관 질환 등을 일으킨다는 학설이 우세하다. 폐에 쌓인 작은 이물질들을 제거하는 치료법은 없기 때문에 마스크를 써 흡입을 최소화하는 것이 유일한 예방법이다.

장승훈 한림대학교 성심병원 호흡기 알레르기내과 교수는 “만성폐쇄성폐질환(COPD) 등 폐병을 가지고 있는 사람은 갑자기 증상이 악화될 수 있으므로, 미세먼지가 심한 날에는 가능한 외출하지 않는 것이 좋다”라며 “평소 면역력이 약한 사람은 외출 후 손과 발을 씻고, 양치질을 자주 해야 한다”라고 조언했다.

뎅 교수는 “이번 연구결과는 먼지의 화학적 성분에 따라 호흡기에 미치는 영향이 다르다는 것을 입증한 최초의 논문”이라며 “먼지 사이의 응집, 성장 등을 고려한 추가 연구를 통해 폐 질환 치료제 개발에 토대가 되기를 바란다”라고 밝혔다.

이 연구결과는 국제학술지 ‘환경연구 학회지(Journal of Environmental Research)’ 2018년 11월호에 게재됐다.

(서울=뉴스1)