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연구 보고서
중장기적인 정책연구과제와 대안을 포괄적인 시각에서 이론적 · 실중적 분석을 통해 제시함으로써 연구원의 설립목표를 가장 잘 실행하고있는 보고서입니다.
산업화학물질의 호흡기 영향 평가 연구
- 연구책임자
- 서동석 외 3명
- 수 행 연 도
- 2018년
- 핵 심 단 어
- 주 요 내 용
- ,1. 연구배경 세계적으로 다양한 화학물질이 개발, 유통되고 있으며 우리 국내에서도 5만여종의 화학물질과 매년 300종 이상의 새로운 화학물질이 유입되고 있다. 그러나 2011년 가습기 살균제로 인한 사망사고가 발생하면서 살생물제(Biocide)에 대한 사회적관심이 높아지고 있다. 살생물제란 비농업용 농약으로 원하는 않는 생물체를 제어 및 제거하기 위한 모든 제조물을 말한다. 이러한 살생물제의 사용량은 지속적으로 증가되고 있으며 전체 화학물질의 약 30∼40%가 살생물질로 추정되며, 2011년 전 세계 살생물제의 수요는 약 68억 달러이며, 연평균 4.3%씩 증가하고 있다. 살생물제는 EU의 살생물제 관리지침에 따르면 4개의 주요 그룹과 23개의 제품유형이 있다. 그룹 1은 소독제 및 일반 살생물질로 인간 위생용 살생물제, 민간 및 공공 보건지역 소독제 및 기타 살생물제, 동물 위생용 살생물제, 식품 및 사료 소독제, 식수 소독제들이다. 그룹 2는 방부제로 캔 방부제, 필름 방부제, 목제 방부제, 섬유, 가죽고무, 중합물질 방부제, 석조물 방부제, 액체냉각 및 처리시스템 방부제, 점액 제거제, 금속가공액 방부제들이다. 그룹 3은 해충 방제제로 살서제, 살조제, 연체동물 제거제, 살어제, 살충제, 살비제 및 기타 절지동물 방제 제품이다. 그룹 4는 기타 살생물재로 식품 또는 사료 방부제, 방오제, 시체방부 및 박제용 액체, 기타 척추동물 방제제 등이다. 이러한 살생물제에 소량 노출되어도 심각한 수준의 피해가 우려되기 때문에 관리방안에 대한 필요성이 제기되어 왔으며 국내에는 농림수산식품부,환경부, 보건복지부 등 여러 부처에서 관련법으로 규제하고 있다. 특히, 2018년에는 환경부에서 가습기살균제 사고의 재발을 방지하고 화학물질로부터 안전한 사회를 만들기 위한 '생활화학제품 및 살생물제의 안전관리에 관한 법률’과 '화학물질의 등록 및 평가 등에 관한 법률'이 3월 20일 공포되었고 2019년 1월 1일부터 시행될 예정에 있다. 살생물제를 일상생활에서 저농도로 사용되고 있지만 인체에 직접적으로 노출되고 노출빈도가 높아 산업용 화학물질보다 더 큰 피해를 유발하고 있다. 이러한 살생물제를 취급사는 다양한 분야의 근로자들에게도 건강 장애가 발생될 가능성이 매우 높으며 이러한 피해를 예방하기 위해서는 살생물제의 유해성 평가를 위한 흡입독성연구의 선행이 요구된다. 그러므로 본 연구는 살생물제 1종을 선정하여 흡입노출에 따른 호흡기 영향을 평가하는데 있다. 2. 주요 연구내용 - 연구결과 본 연구는 살생물제 직업노출평가 선정물질 연구결과를 바탕으로 Benzalkonium chloride(BKC)를 선택하였다. BKC는 전통적으로 다 사용물질 중 노출평가가 필요한 살균제 성분으로 국내 통계자료에 따르면 다 사용 성분 포함물질이며 에어로졸 형태로 잠재적 직업노출이 가능한 물질이다. 또한, 사회적으로 큰 문제가 되었던 가습기 살균제 원인물질 중 하나로 흡입노출에 따른 폐질환이 강하게 의심되는 물질이다. 그러므로 본 연구는 BKC를 시험물질로 선정하여 흡입노출에 따른 호흡기 영향을 평가하기 위하여 F344 랫드를 이용한 급성흡입노출 및 14일 반복노출에 따른 호흡기 영향을 평가하였다. BKC의 급성흡입노출에 따른 호흡기 영향을 조사하기 위하여 F344 랫드에 0.05와 0.5 mg/L의 노출농도로 각 군당 암·수 3마리에 4시간 동안 전신노출 후 14일간 관찰한 결과, 0.5 mg/L 노출군에 노출된 동물은 모두 사망하였으며, 0.05 mg/L 노출농도에서는 사망한 동물은 없었다. 이러한 결과로부터 BKC는 화학물질의 분류·표시 국제조화 시스템(Globally Harmonised System of Classification and Labelling of Chemicals, GHS) 및 물질안전보건자료에 관한 기준에 따라 급성독성 구분 2(Cat. 2:>0.05∼≤0.5 mg/L)로 분류되었다. BKC의 14일 반복흡입노출에 따른 호흡기 영향을 조사하기 위하여 F344 랫드에 0.8, 4 및 20 mg/m3의 농도로 14일 동안 전신 흡입 노출한 결과, 표적장기로는 주로 호흡기 계통인 비강과 폐인 것으로 확인되었고 노출농도인 0.8 mg/m3에서도 시험물질 노출관련 영향이 관찰되어 무유해독성량인 NOAEL(No Observed Adverse Effect Level)은 0.8 mg/m3이하로 평가되었다. - 시 사 점 살생물제는 최근에 임산부 또는 영유아의 원인불명의 폐질환이 발생하여 사회적으로 많은 문제가 발생하였다. 그러나 이를 제조하거나 취급하는 노동자들에게는 더 높은 농도로 장시간 노출이 가능하므로 노동자에게는 더욱 심각한 문제를 유발할 수 있을 것으로 예상할 수 있다. 이에 본 시험물질인 BKC는 다 사용물질 중 노출 평가가 필요하고 다 사용 성분을 포함한 물질로 에어로졸 형태로 작업환경에서 노출이 가능한 물질이다. 또한 사회적으로 문제가된 가습기 살균제 원인물질 중 하나이므로 유해성·위험성 평가는 필요한 물질이다. 그러므로 BKC의 호흡노출에 따른 유해성평가는 직업적 노출로 인한 취급 노동자들의 건강위험성을 평가함으로써 직업환경 관리 및 가습기 살균제 노출사고 관련하여 문제해결에 도움이 될 것으로 판단된다. 3. 연구 활용방안 - 제 언 흡입 노출에 의한 독성평가 결과 BKC는 호흡기 계통인 비강과 폐에서 자극을 유발하였다. 유발된 자극이 산화적 손상에 의해 유발되었는지를 규명하기 위하여 측정한 ROS/RNS와 전염증인자인 IL-1β, IL-6 및 MIP-2는 농도 의존적인 감소를 보였다. 이러한 결과는 IL-6가 항염증제로서 작용하였기 때문에 감소되어 산화적 손상지표인 ROS/RNS의 감소를 유도하였다고 판단된다. 이때 IL-6와 함께 IL-1β 및 MIP-2와 같은 cytokine이 함께 관여하고 있다고 생각된다. 그러므로 이러한 가설을 명확히 하기 위해서는 추가적인 연구가 필요하다. 또한 BKC는 취급 노동자의 직업환경에 흡입 노출이 가능하고, 가습기 살균제 사고관련 원인물질로서 유해성 규명이 필요하였다. 이 외에도 살생물제는 다양하게 사용되어 다양한 분야의 노동자들에게 건강 장애가 발생될 가능성이 매우 높다. 이러한 피해를 예방하기 위해서는 유해성 규명이 되지 않은 살생물제에 대해서도 조속한 흡입독성연구의 선행이 요구된다. - 활 용 본 연구는 BKC의 흡입노출에 따른 호흡기 영향 평가가 적절히 수행되어졌으며 반복흡입 노출에 의한 BKC의 독성정도를 파악하였다. 본연구를 통해 주요 표적장기로 호흡기 계통인 비강과 폐인 것으로 확인되었으며 무유해독성량인 NOAEL(No Observed Adverse Effect Level)은 0.8 mg/m3이하로 제시하였다. 그러므로 90일 반복흡입독성연구 수행시 노출농도 설정시 참고자료로 활용될 수 있고, BKC 취급 사업장에서 노동자의 건강위험성을 사전에 파악하고 관리하기 위한 주요 자료로 활용될 수 있다. 또한, 가습기 살균제 사고 원인 규명을 위한 기초자료로 활용될 수 있으며 관련 학술지에 투고하여 국내외적으로 활용할 수 있다. 4. 연락처 - 산업안전보건연구원 흡입시험연구부 서동석
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문의처
- 연구기획부
- 제유리
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