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  수돗물불소화 사업의 문제점

  안혜원

 

안혜원 - 수원대학교 환경공학과 교수
<수돗물불소화를 우려한다> 수돗물불소화 반대 2001 전국대회 자료집


 

 

 

 

 

 

 

 

 

  수돗물불소화 사업이란?

  수돗물불소화 사업이란 충치(치아우식증)를 예방할 목적으로 약 1ppm정도의 불소(우리나라에서는 0.8ppm)를 수돗물에 첨가하는 것을 말한다. 우리나라에서는 1981년 경남 진해시, 1982년 충북 청주시에서 이러한 수돗물불소화 시범사업이 시작되었으며, 최근 들어 과천 , 포항, 남양주, 강원, 대전, 울산 등으로 수돗물불소화 사업은 급속하게 확대되고 있다.

  그러나, 서울시의 수돗물불소화 사업 시행기관인 상수도사업본부에서는 이 사업에 대한 반대의견을 제시하였으며 1998년부터 우리나라에서도 수돗물불소화에 대한 반대의견이 다양한 경로로 대중들에게 알려지기 시작했다. 월간 《말》1998년 5월호에 번역·소개된 "불소, 치아, 원자탄"이라는 글에는 수돗물불소화 정책은 원자탄 개발계획의 일환이라는 충격적인 내용이 실렸고, 같은 해 8월 8일에는 〈수돗물불소화의 문제〉라는 녹색평론 특별자료집이 발간되었다. 또한 8월 20일에는 서울 YMCA시민중계실 주최로 "서울시 수돗물불소화 어떻게 할 것인가?"라는 주제의 소규모 발표와 토론이 있었으며, ['건강사회를 위한 치과의사회'에서는 9월 30일과 11월 26일에 각각 〈수돗물불소화에 대한 올바른 이해〉및〈수돗물불소화 논쟁의 진실〉이라는 자료집에서 녹색평론 특별자료집을 포함한 수돗물불소화를 반대하는 이유들을 비판하였다. 이렇게 논란이 되고 있던 수돗물불소화 사업에 대한 공청회가 1998년 11월 27일 서울특별시 주최로 세종문화회관 소강당에서 열리게 되었으며, 이 공청회에 참석한 시민들의 의견을 조사한 결과, 60%이상이 수돗물불소화를 반대하였다.

  1998년 이후 현재까지 수돗물불소화 사업의 반대의견은 텔레비젼, 라디오, 신문, 잡지 등과 같은 대중매체를 통하여 대중에게 전달된 바 있으며, 수돗물불소화 반대 국민연대가 발족하기에 이르렀다. 그럼에도 불구하고 보건복지부는 사업시행 초기부터 현재까지 수돗물불소화 사업을 전국으로 확대 실시하겠다고 밝히고 있으며 반대 의견에 단 한번도 귀를 기울이지 않고 시종일관 묵살하고 있다.

  이러한 과정중에 자칫 수돗물불소화 사업에 대한 상반된 의견 주장이 감정적으로 치닫거나 분쟁으로 비추어지지는 않았는지, 해답을 제시하기보다는 더 많은 혼란을 야기시키지 않았는지 하는 우려와 반성을 하게 된다. 그러나, 수돗물불소화 사업은 우리의 건강 및 환경과 직결된 중요한 문제로 치과영역에서만이 아니라 다양한 학문적 배경을 가지고 다양한 각도에서 접근하는 것은 필수적 과정으로 사료되기에 이 글에서는 수돗물불소화 사업의 문제점에 대하여 간략히 살펴보고자 한다.


  국내외의 수돗물불소화 추진 경위

  수돗물불소화를 찬성하는 이들은 수돗물불소화가 추진된 경위를 다음과 같이 설명하고 있다. 1901년 미국의 공중보건국 의사가 화산폭발 지역의 주민들의 이가 검다는 것을 보고하였으며, 이러한 증상을 후에 반점치(반상치, 혹은 치아불소증)라고 명명하게 되었다. 1920년대에 이러한 치아를 가지고 있는 어린이는 충치가 적다는 것을 발견하였고, 1931년 처칠은 그 원인이 물에 들어 있는 불소 때문이라는 것을 밝혔다. 따라서 수중의 불소농도, 반점치, 충치발생 사이의 상관관계를 밝히고 반점치 발생률을 최소로 줄이면서 충치를 감소시킬 수 있는 불소의 적정농도 약 1ppm을 결정함으로서, 수돗물불소화 사업의 기초가 마련되었다고 알려져 있다.

  반면에 환경전문기자인 조엘 그리피스, 크리스 브라이슨Earth Island Journal에 수돗물불소화 정책은 원자탄 개발계획의 일환이라는 수돗물불소화의 실시이유에 대한 전혀 다른 새로운 사실을 밝히는 글을 발표하였다. 즉, 원자탄 생산에 필수적인 불소를 뉴저지주의 듀퐁화학공장에서 비밀리에 생산하는 과정에서 불소가 공장 주위의 농작물과 가축에 피해를 입히자 주민들이 제소하게 되었고, 이러한 주민들의 불소에 대한 두려움에 대응하기 위하여 원자탄 생산에 참여한 과학자들에 의하여 미국에서의 수돗물불소화가 시행되었으며, 불소는 알루미늄이나 인산염비료 제조시 부산물로 생성되므로 이러한 회사들이 수돗물불소화 사업을 적극 후원하였다는 것이다.

  우리는 흔히 "수돗물불소화 사업은 미국에서 50년 이상 실시되고 있으므로 이미 안전성이나 효능이 입증되 공중보건사업이다"라는 말을 듣게 되지만 수돗물불소화 사업에 대한 반대운동은 정작 미국에서 활발하게 진행되고 있다.


  수돗물불소화 사업은 충치예방의 유일한 방법이 아니다

  수돗물불소화를 찬성하는 이들은 우리나라의 충치발생빈도가 높으며, 특히 이러한 발생빈도가 증가추세에 있으므로 수돗물불소화가 반드시 필요하다고 주장한다. 오랫동안 하계에서는 불소가 충치를 예방한다고 인정하여왔으나, 최근에는 예방효과보다 치료효과가 더욱 중요하다고 보고하고 있다. 즉, 영구치가 나오기 전에 불소를 섭취하여 치아가 생성되는 과정중에 불소가 포함된 불화인회석이 만들어지기 때문에 불소는 영구치의 충치예방에 효과가 있다고 믿어졌으나, 최근의 연구결과는 치아가 난 후에 불소가 치아면과 접촉하여 미세하게 손상된 치아면을 회복시켜 주는 것이 가장 중요한 불소의 효과라고 밝히고 있다. 즉 불소는 충치예방 효과보다는 충치치료 효과가 중요하다는 것이며, 불소의 충치치료 효과는 불소와 치아와의 접촉시간이 길수록 증가될 것이다.

  불소는 수돗물불소화 사업 외에도 양치액, 치약에 고농도로 함유되어 있으므로 우리는 알게 모르게 인위적으로 불소에 노출되고 있으며, 자연적으로도 음식, 대기, 물을 통하여 불소에 끊임없이 노출되고 있다. 그렇다면 이러한 불소의 인위적, 자연적 노출에도 불구하고 우리는 불소의 노출량이 적어서 충치가 많이 발생하며 수돗물에 0.8ppm의 불소만 첨가하면 아무런 수고를 하지 않아도 충치발생이 줄어든다고 장담할 수 있을 것인가? 충치발생은 당분섭취와 밀접한 관계가 있으므로 설탕의 소비를 줄이며, 탄산음료를 적게 마시고 싱싱한 야채를 많이 먹고 개인의 구강위생을 철저히 하는 것이 충치를 예방하는 좋은 방법이라는 것을 우리들 대부분은 이미 알고 있다. 그래도 불소를 사용하겠다면 불소는 치약, 양치액, 도포, 정제 등으로 이미 치과영역에서 널리 사용되고 있으며, 수돗물에 불소를 첨가하는 것만이 유일한 불소사용법은 아니라는 것을 명심하여야 할 것이다.


  불소의 독성

  수돗물불소화를 주장하는 이들은 미래의 부작용은 단언할 수 없으나, 현재까지는 수돗물불소화의 유해성을 입증하는 불소화 사업의 부작용은 없다고 주장하며, 수돗물불소화를 반대하는 동기는 개인적인 명리와 사회적 관심을 유도하기 위한 것일 뿐 과학적 진리와는 거리가 멀다고 주장한다. 그러나 수돗물불소화를 반대하는 가장 중요한 이유는 바로 수돗물불소화 사업으로 인한 건강 및 환경 위해성을 우려하기 때문이다.

  수돗물불소화와 관련된 가장 명백한 불소의 독성으로 치아불소증(반점치, 반상치)을 들 수 있는데 심미적으로 좋지 않을 뿐만 아니라 심한 경우 치아가 부서지거나 마모되기 쉽고 충치발생빈도는 오히려 증가하게 되며, 결국 치아를 잃게 될 수도 있다고 한다. 미국에서 보고된 바로는 수돗물에 1ppm의 불소를 첨가하였을 때에도 급수인구 중 1-2%는 치아의 탈색이나 반점이 생기는 치아불소증이 관찰되었으며, 우리나라의 경우에도 1997년 과천시에 거주하는 6-14세 어린이 0.5-5.2%에서 치아불소증이 관찰되었다고 보고된 바 있다.

  이러한 치아불소증은 흔히 미용상의 문제로 간과되고 있으나, 특히 외모에 많이 신경을 쓰는 성장기 어린이의 경우 정신적인 스트레스로 작용할 수 있으며, 불소에 의한 독성이 나타나는 전조로서 받아들여야 할 것이다. 영국에서는 반점치를 가지고 있는 어린이의 부모님들이 수돗물에 불소를 첨가한 정부를 상대로 집단소송을 제기하고 있으며, 미국에서는 수돗물불소화가 시행 중인 곳과 그렇지 않은 곳 모두에서 치아불소증이 현저하게 증가하고 있다고 우려하고 있으며, 이는 체내 불소량이 적정량을 초과하였음을 보여주는 명백한 증거이다.

  한편 중국에서 보고된 연구결과에서는 치아불소증이 심한 어린이의 지능지수가 그렇지 않은 어린이의 경우보다 현저하게 저하되었으며, 실험동물인 랫드에서도 낮은 농도의 불소로 인하여 뇌혈관과 신경세포의 변형이 관찰되었으며, 불소에 비하여 불화알루미늄을 노출시킨 랫드에서는 더욱 심각한 중추신경계 독성이 관찰되었다. 따라서, 수돗물불소화에 첨가되는 불소농도와 유사한 낮은 불소농도에서도 행동장애, 인식능력 저하, 지능지수 저하 및 학습능력 장애와 같은 미세한 뇌기능 이상이 나타날 수 있으며, 뇌기능 이상에 있어서 불소와 알루미늄의 상호작용이 관찰되고 있는 것은 분명한 사실이다.

  더 심각한 불소의 만성독성인 불구성 골격불소증(crippling skeletal fluorosis)은 불소를 10년 이상 매일 10-20mg을 섭취하게 되면 나타나는데, 척추가 부분적으로 융합되어 몸의 움직임이 자유롭지 못한 불구가 되는 병이다. 미국에서는 골격불소증의 발생빈도가 높지 않으나, 인도에서는 이러한 불소에 의한 불구성 골격불소증이 빈발하므로 영양상태의 불량이나, 인종적인 차이로 불소의 독성이 달라짐을 알 수 있다.

  이밖에도 알레르기, 각종 암(골육종, 자궁암, 간암, 구강암), 혈중 납농도 증가, 대퇴골 경부골절의 증가, 면역기능 저하 등 수돗물불소화와 연관이 있다고 우려되는 건강 위해성은 매우 다양하다. 특히 불소는 우리의 체내에 흡소되면 약 50%만이 뇨로 배설되고 나머지 불소의 99%는 뼈와 치아에 축적되므로 아무리 저농도의 불소라 하더라도 노출기간과 비례하여 체내에 축적된다. 종래의 불소연구가 주로 치아 및 뼈에 미치는 영향이었던 반면에, 최근의 연구는 불소가 임산부에서 태아로 이행되면, 태아의 뇌에 불소가 축적될 수 있다고 보고하고 있으므로, 수돗물불소화에 따른 불소의 중추신경계 독성에 대하여도 관심을 기울여야 할 것이다.

  환경위해성은 건강위행성보다 극히 짧은 역사를 가지고 있으며, 수행된 연구결과도 부족하므로 수돗물불소화가 환경에 미치는 위해성에 대하여는 더 많은 국내의 연구가 필요하겠지만, 불소가 자연계에 다량 존재하므로 수돗물에 미량의 불소를 첨가하여도 환경생태계에 미치는 위해는 없다는 추측은 옳지 않다. 왜냐하면 환경 속의 불소의 대부분은 암석인데, 암석 중의 불소는 불용성으로 생태계에 큰 영향을 미치지 못하는 반면에 수돗물불소화에 인위적으로 첨가되는 불화나트륨 및 불화규산 중의 불소는 거의 100% 용해되어 생태계를 순환하며 영향을 미칠 수 있기 때문이다.


  불소 노출량에 대한 연구

  불소는 유효농도와 독성농도의 차이가 극히 적은 특이한 원소로 알려져 있으므로, 체내의 불소농도를 일정하게 유지할 필요가 있다. 그러나 개개인의 물 섭취량이 다른 것은 물론 조리과정에서 가열에 의해 불소는 농축되고, 알루미늄이나 칼슘, 마그네슘과 같은 공존하는 금속에 의하여 불소의 흡수 정도는 현저하게 저하되는 반면에 신장기능이 떨어진 환자나 노인은 불소의 배설이 저하되어 체내 불소량이 증가한다고 알려져 있다. 이밖에도, 동물실험 결과에서 고도가 높은 곳에 거주할수록, 육식위주의 식사를 할 경우, 커피 등 카페인 함유 음료를 마실 경우 불소의 배설이 저하되어 체내 불소량이 증가한다고 알려져 있다.

  더욱이 염려스러운 것은 우리나라의 식단은 쌀과 보리를 주식으로 하는데, 쌀과 보리는 비교적 불소함량이 높은 반면에 우리 국민은 칼슘 섭취량이 서구인에 비하여 적으므로 불소독성이 나타날 가능성이 높다는 것이다. 또한, 차 종류에는 많은 양의 불소가 들어있다고 알려져 있는데, 국내에서 시판되는 녹차 1잔을 마시면 불소를 최고 0.8-2mg 섭취하게 되므로 우리가 하루에 녹차 5잔을 마시면 이것만으로도 치명적인 불구성 골격불소증이 나타날 수 있는 일일 불소 노출량 10mg에 도달하게 될 수 있다.

  단, 녹차는 우리가 많이 알고 있는 바와 같이 건강에 유익하며 녹차에는 미네랄도 풍부하므로 모든 불소가 우리 체내에 흡수되어 독성이 발현되다고는 말할 수 없으나, 녹차에 불소가 많이 함유되어 있으며, 차를 즐겨 마시는 사람들이 불소의 고노출 집단으로 분류되고 있는 것만은 엄연한 사실이다. 녹차가 주로 성인에게서 인기있는 기호식품인데 반하여, 최근 판매양이 증가하고 있는 가루 설록차의 불소량은 일반 녹차와 유사하며 모든 음료수에 가루 설록차를 섞어 마실 수 있으므로 어린이들의 불소 섭취량을 큰 폭으로 증가시킬 것으로 우려된다.

  이밖에도 해산물, 곰국과 같이 뼈를 우려내는 음식이나 뼈째 먹는 음식 등 우리나라 국민의 불소 섭취량에 대한 기초조사 없이 수돗물불소화 사업을 강행하는 것은 자칫 불소 과잉섭취를 초래할 가능성이 있다는 것을 명심해야 할 것이다.


  불소와 양이온과의 상호작용

  원소기호 F로 표시되는 불소(fluorine)는 기체상태이지만, 전기음성도가 커서 자연계의 불소의 대부분은 불소이온(fluoride)의 형태로 존재한다. 따라서, 불소이온은 금속 양이온과 결합하여 불화물을 형성하는데, 수돗물불소화 사업에 많이 사용되는 불화나트륨, 불화규산 및 불화규소나트륨 중의 불소는 불산의 형태로 빠른 시간 내에 위장관으로부터 거의 전부가 흡수되는 반면에 알루미늄, 칼슘, 마그네슘 등이 고농도로 존재하면 불소의 흡수량은 저하된다.

  특히, 불소와 알루미늄의 상호작용은 복잡한 양상을 나타내는데, 알루미늄은 위장관으로부터의 불소의 흡수를 저해하는 반면, 불소는 위장관으로부터 알루미늄이 흡수되는 것을 증가시켜서 뼈 및 뇌중의 알루미늄 농도를 증가시킨다. 이러한 불소-알루미늄 복합체는 체내의 호르몬 작용에 관여하는 세포내 신호전달체계를 변화시켜 불소나 알루미늄이 단독으로 존재할 때와는 다른 생리활성이 나타날 가능성이 높다. 수돗물에는 자연적으로 존재하거나 인위적으로 첨가한 불소 외에도 알루미늄, 칼슘, 마그네슘, 티타늄, 실리콘 등이 함께 들어있으므로 불소와 양이온과의 상호작용은 실제 노출상황에서 매우 중요하다

  현재 우리나라의 수질 기준은 심미적인 요인으로 수돗물 중 알루미늄의 최대 오염혀용치를 0.2ppm으로 규제하고 있는데 수돗물불소화를 위하여 첨가한 1ppm의 불소로 인하여 알루미늄 용기로부터 알루미늄 용출이 증가한다는 외국의 연구결과들이 발표되었으나 알루미늄의 용출량에 대하여는 연구에 따라서 큰 차이를 보여왔다.

  이러한 차이는 알루미늄 용기의 재질에 따라서 달라지므로 국내에서 시판되고 있는 알루미늄 냄비에 중성 및 산성으로 pH를 조정한 증류수를 넣고 15분과 30분간 가열한 후 알루미늄 농도를 측정한 결과, 산성의 증류수를 알루미늄 냄비에 넣고 15분 이상 가열하면 수돗물 중 알루미늄의 최대 허용농도인 0.2ppm을 모두 초과하는 알루미늄이 증류수로 용출되며, 불소 1ppm의 첨가로 인하여 이러한 알루미늄 용출은 더욱 증가하여, 수질 기준의 10배 이상을 초과하는 알루미늄에 노출될 수 있음을 알 수 있었다.

  우리나라의 수돗물불소화 사업에는 불화규산(H2SiF6), 불화규소나트륨(Na2SiF6), 불화나트륨(NaF)이, 학교 불소용액 양치사업에는 불화나트륨이 사용되고 있다. 불화나트륨 함량 97-98% 이상의 높은 순도와 물에 용해되었을 때 중성의 pH(약 7.6)를 유지할 수 있지만 가격이 비싸고 모두 수입에 의존하고 있다. 반면에, 불화규산을 함량이 약 25%로 순도가 낮으므로 납, 비소, 수은, 아연 등의 불순물 함량이 높고, 피부에 상처(delayed burn)를 줄 수 있으므로 취급시 조심하여야 하며, 처리수의 pH를 저하시킬 우려가 있다. 그러나, 불화규산은 액체이므로 용해과정이 필요없으며, 분말형에 비해 정밀도가 높고 우리나라의 비료공장인 남해화학에서 부산물로서 생산되므로 값이 저렴하다.

  외국의 연구결과에 의하면 불화규산으로 불소화된 수돗물의 납농도가 증가하며 이러한 수돗물을 마시는 주민의 혈중 납농도 또한 증가하여 이로 인한 독성이 발현될 수 있다고 보고된 바 있다. 또한, 미국에서는 평균적으로 불소양치액의 약 25%를 비의도적으로 삼킨다고 보고하고 있으며, 이런 현상은 나이가 어릴수록 더욱 심각하다고 알려져 있다. 따라서, 수돗물불소화 사업이나 불소용액 양치사업에 사용되는 불소화합물이 유해금속으로 오염되어 있을 경우 우리는 우리도 모르는 사이에 금속 노출량이 증가하고 이로 인한 독성발현이 우려되므로 국내에서 사용되고 있는 불소화합물의 금속오염도를 줄이는 것이 바람직하다.

  우리나라에서 사용되는 불소화합물의 중금속 오염도를 살펴보면 수돗물불소화 사업에 사용되는 불화규산에는 불화규소나트륨에 비하여 고농도의 알루미늄과 마그네슘이 각각 150ppm, 149ppm 까지 함유되어 있었다. 한편 정수장에서 사용되는 불화나트륨에도 알루미늄과 마그네슘이 각각 105ppm, 189ppm 까지 함유되어 있었으며 이는 양치액 제조용 불화나트륨의 오염도와 유사하였다. 반면에 불소양치사업에 사용되는 불화나트륨에는 다른 불소화합물에 비하여 구리의 오염도가 가장 높아 170ppm까지 고농도로 함유되어 있었다. 카드뮴과 수은을 제외한 독성이 큰 유해 금속 오염도는 불화규산이 모든 불소화합물 중에서 가장 높았으며 오염도는 비소 > 크롬, 납 > 니켈 > 우라늄 > 베릴늄 순이었다. 특히 우라늄의 경우 불화규산에 최고 3.5ppm의 농도로 오염되어 있었으며, 오염도가 가장 높은 비소의 경우 수돗물불소화 사업시 불화규산의 첨가만으로 수돗물 속의 비소의 농도는 최고 0.2ppb 증가하는 것으로 계산되었다. 불소양치액 중의 유해금속 중에서 0.2% 불소양치액을 사용할 경우 1회 양치로부터 약 2㎍의 비소를 삼키게 되는데(하루 물섭취량을 1ℓ로 가정), 이는 불화규산으로 불소화된 수돗물을 마실 경우에 비하여 10배나 많은 비소 노출량이었다. 이밖에도 불화나트륨 양치시 매회에 삼키게 되는 불소량은 0.6-2.8㎎으로 상당량에 이르게 된다. 현재 미국의 수돗물 중의 비소의 최대 오염허용치는 50ppb로 규제되고 있으나, 최근 수백만 달러의 비용을 지출하여 비소의 규제치를 20ppb 이하로 엄격하게 규제하려고 노력하는 것에 비하여 우리나라에서 사용하는 불소화합물은 비소 오염원으로 작용할 수 있음을 알 수 있다.

  즉, 불소화 사업 및 불소양치 사업으로 인하여 우리는 우리도 모르는 사이에 발암성이 있다고 알려져 있는 독성금속인 비소를 비롯한 여러 종류의 금속에 노출되고 있다. 그럼에도 불구하고, 불화규산에서 특히 문제가 될 수 있거나 고농도로 함유되어 있는 알루미늄, 비소, 크롬, 및 니켈을 현재의 불화규산의 불순물 규제 대상에서 제외되어 있으며 규제가 되고 있는 납, 수은의 규제치는 0.02%로서 고농도의 독성 금속 오염을 허용하고 있다. 따라서, 보건복지부에서 규정하고 있는 불화나트륨과 불화규산의 불순물 규제항목 및 최대 허용농도로는 독성금속의 오염으로 인한 우리의 건강 피해를 미연에 방지할 수 없는 실정이다.


  맺는말

  흔히 많은 사람들은 자연과학에서 예, 혹은 아니오의 한가지 해답을 기대하며, 과학적인 연구결과로 쉽게 이러한 해답을 찾으리라고 확신한다. 그러나 동일주제에 대하여 상반된 연구결과를 접하게 되는 것은 아주 흔한 일이며 내가 원하는 자료만을 선별하는 것 또한 어려운 일이 아니다. 특히 불소에 대한 외국의 연구결과는 너무 많아서 연구자의 학문적 배경이나 가치관에 따라서 서로 상반된 결과를 도출해 내는 것은 얼마든지 있을 수 있는 일이다. 이렇게 외국에서 불소연구가 다양한 영역에서 수행되고 있는 데 반하여 우리나라에서의 불소연구는 치과영역에서만 제한적으로 행해져 왔으므로 기초연구가 극히 빈약한 상태이다. 그러나, 불소를 공공의 수돗물에 첨가하는 것은 이미 치과영역만의 문제가 아니므로 다양한 반대의견이 제기되는 것 또한 당연한 일이다.

  오늘날 우리가 직면한 다양한 환경문제는 불편한 것을 참기 싫어하고 편리한 생활만을 추구해온 현대인들이 어쩔 수 없이 짊어져야 할 대가라고 생각해 왔다. 다시한번 수돗물불소화 사업을 지켜보면서 우리는 모든 일을 너무나 힘들이지 않고 쉽게 얻으려 한다는 생각을 떨쳐 버릴 수가 없다.

 

 

 

수돗물불소화 반대 국민연대 사무국  office@no-fluoride.net