수돗물불소화로 인한 혈중 납농도 상승

  다트머스 대학 연구진의 경고

 다트머스 대학 뉴스(2001년 3월 15일)

[뉴햄프셔주 하노버]--다트머스 대학의 연구교수이자 행정학 명예교수이며 넬슨 록펠러 석좌교수이기도 한 로저 매스터즈 박사가 이끄는 연구팀은 <신경독성학(NeuroToxicology)>저널에 실린 최근의 논문에서 불화규소나트륨 또는 불화규소산으로 처리된 공공음용수와 아동들의 납성분 섭취 증가 사이에 연관이 있다는 것을 보고하였다.

  질병통제센터(CDC)에 따르면 1945년에 공공음용수에 투입되기 시작했던 불화나트륨은 이제는 전국적으로 10%미만으로 사용되고 있으나, 그 대신에 불화규소가 1억4천만의 인구가 마시는 식수에 투입되고 있다고 한다. 불화나트륨은 동물실험을 거친 후 사람들이 마시도록 승인되었으나 불화규소는 그렇지 않다.

  매스터즈 박사와 그의 공동연구자인 '알바니인터내셔널'사 전 부사장이자 화공기술 컨설턴트 마이런 코플란이 이끄는 연구팀은 서로 다른 세 표본의 40만명 이상의 아동들에 대한 혈중납농도를 조사하였다. 각각의 경우에 있어서 불화규소로 처리된 물은 혈중납농도의 상승과 의미있는 연관이 있음이 발견되었다.

  매스터즈 박사는 "불화규소가 어떠한 작용을 하는지에 대하여 규명되기 전까지는 공공상수도에 이를 투입하는 것을 중단하여야 한다"라고 말한다. 환경청 관계관은 불화규소를 투입한 수돗물을 장기간에 걸쳐 마실 경우 건강에 미치는 영향에 대하여 환경청은 어떠한 정보도 가지고 있지 않다고 매스터즈와 코플란에게 말한 바 있다.

 <신경독성학>저널의 2000년 12월 특집호에 게재된 그들의 가장 최근의 연구에 의하면, 매스터즈와 코플란 연구팀은 15만명을 넘는 0세부터 6세에 이르는 유아들의 혈중납농도에 대한 데이터를 분석하였다. 이 연구는 비슷한 인구규모의 지역사회 중 불화규소로 수돗물불소화를 한 곳과 하지 않은 곳에 대하여 뉴욕주 아동보건국이 수집한 1994년에서 1998년까지의 표본 중 일부를 대상으로 한 것이다. 또한 1990년 센서스의 정보를 활용하여 높은 혈중납농도를 초래하는 사회경제적, 그리고 인구학적 위험요인을 고려하였다. 연구결과 오래된 주택의 페인트 그리고 토양 또는 물 속의 납과 같은 이미 알려진 위험요인에 의해서, 그리고 불화규소로 처리된 음용수에 노출된 경우에 혈중납농도가 높아지는 것으로 밝혀졌다.

  "우리의 연구는 추가적인 실험실 테스트를 필요로 한다"라고 매스터즈는 덧붙였다. "우리의 예비적 발견은 불화규소의 사용과 납이 뇌의 화학적 성분에 영향을 미침으로써 야기되는 행동장애 사이에 상관관계가 있음을 보여주는 것이므로 이것은 지체 없이 수행되어야 한다."  또한 불화규소가 신경전달물질을 조절하는 중요한 역할을 하는 효소인 콜리네스테라제를 억제한다는 독일의 연구에 대해서도 더욱 심도있는 검토가 필요하다고 하였다.

  "만약 불화규소가 콜리네스테라제를 억제한다면, 이는 불화규소가 걸프전 신드롬, 만성피로증후군, 그리고 이 밖에 수백만 미국인들을 괴롭히는 증상과 관련되어 있는 화학물질과 같은 작용을 갖고 있다는 것을 의미한다"라고 매스터즈는 말하면서 "우리는 불화규소의 화학적, 생리학적 작용에 대하여 좀더 잘 이해할 필요가 있다"라고 하였다.

  현재, 공공상수도에 투입되는 불소화 물질에 대하여 더 엄격한 테스트를 의무화하는 법안이 뉴햄프셔 하원에 상정되어 있다. 매스터즈와 코플란은 바로 이 '불소화합물 품질관리에 관한 법' 법안 HB754의 통과를 위하여 2001년 3월 7일 공청회에서 증언하였다. 매스터즈는 불화규소의 테스트를 의무화하는 법안은 절대 필요하며, 그 신경독성과 작용에 대하여 더 많은 추가적 연구를 하여 보완하여야 한다고 주장하였다.

  매스터즈와 코플란에 의하면, 이 화학물질로 인한 건강손상 및 행동장애에 대한 보다 광범위한 경험적 증거가 그들의 최근 연구들에서 드러나고 있다. "만약 추가적인 연구에서 우리가 발견한 사실들이 입증된다면 이는 유연(有鉛) 개솔린 이래 최악의 환경독성물질로서 판명될 것이다"라고 매스터즈는 덧붙여 말하였다. (ww.dartmouth.edu/~news)

발표논문 제목: <불화규소로 처리된 물과 혈중 납농도 상승의 연관성, Association of Silicofluoride Treated Water with Elevated Blood Lead>
발표 저널: <신경독성학(NeuroToxicology)> 2000년 통권 제21호 6  pp.1091-1100
연구자 : R.D. Masters, M.J. Coplan, B.T. Hone, J.E. Dykes
Foundation for Neuroscience and Society, Dartmouth College, Hanover, NH 03755-3547, USA. roger.d.masters@dartmouth.edu

--------- 논문요지 ---------

  이전에 전염병학 연구를 통해 불화규소로 처리된 지역공동체 수돗물과 아동들의 혈중납농도의 상승변수를 연관시켜 본 적이 있었다. 그러나 불화규소를 저농도이지만 장기적으로 섭취할 경우 인간의 건강에 미치는 영향을 적정하게 분석해보지는 못했었다. 이 논문에서 우리는 인구 15,000에서 75,000인 지역공동체 105군데에 거주하는 0세에서 6세에 이르는 아동들 151,225명의 정맥혈중납농도(VBL)에 대하여 통계적인 분석을 행한 연구결과를 보고하고자 한다. 이 검토결과는 뉴욕주 아동보건과에서 1994년에서 1998년경에 수집한 표본의 일부에 대하여 이루어진 것이다. 지역공동체 수돗물불소화의 현황은 질병통제센터(CDC)의 1992년 불소화 센서스 자료에 의거하였다. 혈중납농도 측정치는 인종과 연령에 따라 두 그룹으로 구분하였다. 납 흡수의 요인으로 이미 알려져 있는 위험요인과 불화규소에의 노출, 그리고 10ug/dL 보다 더 높은 정맥혈중납농도(VBL)간의 관계를 검증하기 위하여 인종과 연령 그룹별로 일곱개의 공변량요인(covariate)의 중간값(median value)의 상하로 로지스틱 회귀분석을 하였다.

  결과

  모든 연령, 인종 집단에 있어서 불화규소로 처리된 지역수돗물과 혈중납농도 상승간에 통계적으로 의미있는 관련성이 일관성 있게 나타났다. 일곱가지 공변량요인(covariant)의 중간값을 기준으로 상방향과 하방향으로 로지스틱 회귀분석을 시행한 결과 불화규소가 혈중납농도에 미치는 영향은 이러한 공변량 요인들로부터 독립적인 것으로 나타났다. 혈중납농도가 10ug/dL보다 큰 아동들은 불화규소로 처리된 수둣물을 마시면서 동시에 이미 알려진 다른 위험요인에도 (예를 들면 오래된 주택에 거주하는 것 등) 노출되어 있는 경우일 가능성이 대단히 높다. 우리의 결과는 종전 매사츄세츠에서의 연구와 NHANES Ⅲ를 기초로 한 아동 혈중납농도의 조사분석 결과와 일치하고 있다. 이들 자료에서 불화나트륨과 불화규소의 독성작용에는 차이가 없다는 영가설(null hypothesis)은 성립되지 않음을 알 수 있으며, 상업용 등급 불화규소로 처리된 수돗물에 대하여 포괄적인 동물실험과 화학연구를 할 필요성이 제기되고 있다.

  서론

  미국에서는 수돗물불소화를 위해 91%이상이 불화규소나트륨(Na₂SiF₆) 또는 불화규소산(H₂SiF₆), 즉 불화규소 화합물들을 사용하고 있다. 10% 이하만이 단순 불화나트륨(NaF)으로 처리된다. 불화나트륨은 그 안전성과 효능을 검증하기 위해 1940년대에 사용되었던 모델 화합물이었으며 수십년간에 걸친 철저한 동물실험을 거쳐왔던 반면(예를 들면 McClure, 1962; Largent, 1961; Dunipace, et al., 1995, 1996, 1998a, 1998b; Jackson et al., 1997), 불화규소 화합물들은 그러하지 못했다. 미국 환경청의 부청장 폭스는 자신의 소속기관이 저농도의 불화규소 화합물들 중 어느 것에라도 장기간에 걸쳐 노출되었을 때 인간의 건강에 어떠한 영향이 미치는지에 대한 연구는 전혀 아는 바가 없다고 최근 인정한 바 있다. 이 논문에서 우리는 불화규소가 다른 환경적인 요인과는 별도로 납성분을 증가시킬 수 있다는 자료를 제시하는 바이다.

  잘 알려져 있는 바와 같이, 많은 환경 및 행동장애 요인들이 아동들의 혈중 납농도 증가와 관련되어 있음이 확인되어왔다. 이러한 요인에는 연령, 인종, 성별, 소득(또는 빈곤정도), 거주지역의 규모 (도시거주, 교외거주, 또는 농촌지역거주 여부, 그리고 인구 백만을 기준으로 한 대도시 거주 또는 그 이하 도시 거주여부), 거주지역의 입지특성 (납이 고농도로 함유된 토양 등), 주택의 오래된 정도(납이 함유된 페인트 사용여부), 공공상수도에 납성분이 12ppb이상 포함되어 있는지의 여부, 개인적인 칼슘 및 철분의 결핍여부, 모친이 흡연자인지의 여부, 부친의 교육수준과 알콜소비량 등이 포함된다 (Needleman, 1992; Hense et al., 1992, Cezard et al., 1992; Weitzman et al., 1993). 거주지역에서의 요인들의 비율을 활용하여 매사추세츠의 238,000명의 아동들에 대하여 최근 연구한 결과, 일인당 소득 중간값, 1950년도 이전에 건축된 주택의 비율, 흑인의 비율, 차폐 아동들의 비율, 그리고 빈곤지수가 혈중납농도와 관련이 있는 것으로 밝혀졌다(Sargent et al., 1995). 당시 연구에서 드러나지는 않았지만 중남미계 인종들의 혈중납농도도 높은 것으로 다른 연구자에 의해 밝혀진 바 있다(Snyder et al.., 1995).

  최근 우리 연구팀은 사전트 등이 활용하였던 '매사추세츠 혈중 납농도'의 데이터를 더욱 심도있게 분석하였다. 우리는 1950년 이전에 건축된 주택의 비율, 최초 취수시 15ppb이상의 납을 함유한 물에의 노출과 같은 혈중납농도와 일반적으로 관련되는 지역적 요인에 의한 영향을 배제한 가운데 분석한 결과, 질병통제센터(CDC 1992)가 보고한 지역별 불화규소 사용량과 아동들의 혈중납농도 증가 사이에는 통계적으로 유의미한 상관관계(p=0.001 또는 그 이상의 상관관계)가 있다는 것을 발견하였다(Masters and Coplan 1999a). 더욱이 우리들의 모형에서 예측된 바와 같이 이러한 위험 요인들과 높은 혈중납농도의 예측인자로서의 불화규소의 사용량 사이에도 통계적으로 유의미한 상호작용이 있음을 알게 되었다.

  최근 '제3차 전국 보건영양 평가조사(NHANES Ⅲ)'를 기초로 하여 또다른 연구가 이루어졌다. 인구 50만 이상의 35개 카운티에 거주하는 4000명의 아동들에 대한 혈중납농도를 측정한 결과치를 질병통제센터(CDC)의 1992년 불소화 센서스에 의한 해당 카운티의 불소화 현황과 비교하였다. 각 카운티별로 불화규소로 처리한 수돗물을 공급받은 인구비율을 계산하여 세그룹으로 분류하였다. '고비율' 그룹은 92%의 인구가 불화규소 처리된 수돗물을 공급받고 있는 카운티들이다. '저비율' 그룹은 6%의 인구만이 불화규소 처리된 수둣물을 공급받고 있는 카운티들이며, 상대적으로 작은 수의 카운티들은 약 50%의 불화규소 처리된 수돗물을 공급받고 있는 '중간비율'의 그룹에 속하였다. 일반적으로 납농도의 상승과 관계되는 공변량 요인을 개별적인 수준에서 제어할 때, 혈중납농도의 상승은 연령과 인종에 따라 고비율 그룹과 저비율 그룹의 위험도 비(比)가 1.5내지 2.0까지로서 p=0.001 이상의 통계적으로 유의미한 상관관계가 있음이 나타났다.

  본 논문의 새로운 분석도 앞서의 매사추세츠와 NHANESⅢ의 자료분석과 완전히 일치하는 결과를 얻었다. 아동보건국이 1994년에서 1998년까지 수집한 0세에서 6세까지의 어린이들의 개별 혈중납농도에 대한 뉴욕주 보건국의 데이터를 사용하여, 인구가 15,000에서 75,000이며 28개 지역은 불화규소를 사용하고 77개 지역은 그렇지 않은 뉴욕주의 지역공동체에 살고있는 151,225명 이상의 아동들을 대상으로 다변량 분석(multi vatiate study)을 실시하였다(한 지역공동체에서는 여러 종류가 섞인 화합물을 사용하였기 때문에 분석에서 제외하였다). 혈중납농도의 증가에 일반적으로 관련되는 대부분의 요인들의 영향을 배제한 가운데, 실질적으로 모든 인종, 연령 집단에 대하여 불화규소는 정맥혈중납농도(VBL)가 10ug/dL 이상으로 위험하게 증가하는 것과 일관되게 연관됨을 발견하였다.(권기욱 옮김)

Dr. Roger D. Masters, Department of Government, Dartmouth College, 6108 Silsby Hall, Hinman Box 6108, Hanover, NH 03755-3547, USA.