미세먼지와 건강 김호 서울대학교 보건대학원.

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1 미세먼지와 건강 김호 서울대학교 보건대학원

2 http://news. naver. com/news/read. php

3 http://script. imnews. imbc. com/vodnews/article. asp

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9 대기오염 현황 환경부에서는 아황산가스, 이산화질소, 오존, 일산화탄소, 미세분진(PM10), 납 등 6가지 대기오염 물질에게 대해 환경기준을 정해서 관리하고 있음 환경기준은 장기기준(연간평균치)과 단기기준(24시간 평균치, 1시간 평균치 등)으로 구분 장기기준은 대기오염물질의 만성영향, 단기기준은 급성영향으로부터 인체를 보호하기 위해 설정

10 연간평균치 아황산가스는 90년 이후 계속 감소하는 추세이며 전국적으로 연간기준치를 충족하고 있음
자동차의 증가로 미세먼지와 이산화질소는 증가하는 추세에 있음. 이산화질소는 아직까지는 연간기준치를 충족시키고 있으나 미세먼지의 경우 2002년 현재 전국의 164개 측정소 중 52개 지역(32.7%)에서 연간기준치를 만족하지 못했음 특히 서울지역의 경우 27개 측정소 중 단 네곳을 제외하고는 모두 미세먼지의 연간기준치 70ug/m3을 초과하였음

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12 단기기준(2002년) 미세먼지는 전국 164개 측정소 중 단 10곳을 제외한 154곳(93.9%)이 24시간 기준을 충족하지 못했음. 특히 서울지역에서는 27개 측정소 중에 기준을 달성한 곳이 한 곳도 없음. 오존은 130곳(79.3%)에서 8시간 기준치를 달성하지 못했음 이산화질소는 8곳(4.9%)에서 24시간 기준치를 달성하지 못했음 아황산가스는 공단지역인 울산시와 여수시에 위치한 2곳의 측정망을 제외하고는 모두 24시간 기준 충족 연간평균치의 경우에는 미세먼지를 제외하고는 대부분 기준치를 충족시키고 있으나 단기기준은 달성률이 상대적으로 낮음 대기오염의 현황 평가 및 저감대책 수립 시에 단기기준 충족여부를 지금보다 중요하게 고려해야 함

13 대기오염 역학 역학적 방법을 이용하여서 대기오염의 변화가 인간의 건강에 어떠한 영향을 미치는 가를 정량적으로 연구하는 학문
건강효과 혼란변수 (기상, 기간요인)

14 역사적 사건들 1997년 세계보건기구에서는 매년 전 세계적으로 70만 명의 사망자가 대기오염 때문에 발생하고 2020년까지는 800만 명이 사망할 것으로 추정 1930,12,1~12,5 벨기에의 뮤즈밸리(Meuse Valley) 제철소, 주물공장 등에서 배출한 아황산가스, 황산염 등의 대기오염 물질이 확산되지 못하고 이 지역에 축적. 12월 4일과 5일 이틀 동안에 60명이 사망(평소의 10) 1948년 펜실바니아 주의 도노라(Donora) ~30 대기오염 물질이 집적. 토요일이었던 30일에만 17명이 사망(평소의 6배) 많은 주민들이 마을에서 소개(疏開) 런던스모그 : ~12.9 극심한 스모그(대기환경기준의 10배) 12월 첫 3주 동안 평소보다 3,000이상의 사망자 기록. 최근의 연구 이듬해 2월까지 초과로 사망한 사람의 숫자는 12,000명

15 최근 대기오염 역학의 기본적인 질문 사람들이 보통의 생활에서 노출되는 수준의 (과거에 비하여 현저하게 낮은 농도) 대기오염이 인간의 건강에 비해를 주는가 ? 그렇다.

16 대기오염의 건강피해 1 사망 총사망 호흡기질환 사망 심혈관계 질환사망 뇌졸중 입원

17 대기오염의 건강피해 2 태아와 산모의 건강 저체중아 자궁내 발육지연 조산 선천성 기형

18 대기오염은 호흡기보다 심혈관질환에 더 나쁘다
이 연구는 American Cancer Society가 Cancer Prevention Study II를 위해 수집한 자료 중 일부분을 가지고 PM2.5에 장기노출과 사망원인과의 관계를 분석한 연구결과임 CPS II의 조사 대상자는 미국 50개주와 District of Columbia, Puerto Rico에서 거주하는 30세 이상 성인 중 자원자를 대상으로 설문지로 성별, 흡연여부, 음주, 식이, 직업노출 등에 대해 조사하였으며, 1982년부터 1998년까지 수차례 사망진단서를 확인하여 사망을 확인하였고, 총 16년 동안 사망자는 참여대상자의 22.5%가 사망하였다. 그러나 본 연구에서는 미국내의 대기오염물질 자료를 확인할 수 있는 대도시에 거주하고 있는 사람으로 제한하였고, 사망자료를 National Death Index의 사망진단서와 link하여 조사함. 미국에서는 PM2.5의 농도가 조사된 기간은 년 1차례, 까지 2차례가 있으며 이 동안에 대상자 수는 각각 36만명과 50만명이었다. Cox proportioal hazard regression model을 이용하여 분석하였고, 흡연여부(비흡연자, 과거흡연자, 현재흡연자), 결혼 여부등에 대해 보정하였다. PM2.5의 농도가 10㎍/㎥상승시마다 사망위험도는 8-18% 증가함이 관찰되었고, 특히 흡연자에서 위험이 더 높았다. 심혈관질환으로 인한 사망이 폐질환보다 더 강한 연관성을 보여주었으며, 특히, 허혈성심질환의 연관성이 가장 높았으며, 다음으로 부정맥, 심부전, 심정지 등이었다. 폐질환에서는 특이하게 비흡연자들에서 폐렴과 독감으로 인한 사망과의 연관성이 높게 조사되었다. 따라서 PM2.5는 폐와 전신의 혈관에 염증반응과 동맥경화를 악화시키고, 심장의 자율기능에 장애를 초래함으로써 심혈관질환으로 인한 사망에 위험인자로 작용하며, 비록 흡연이 대기오염보다 심혈관질환 사망률에 더 중요하지만, PM2.5에 노출되면 추가로 적어도 부가적인(additive) 효과를 나타내는 것으로 보인다. C. Arden Pope III et al. Cardiovascular mortality and long-term exposure to particulate air pollution. Circulation. 2004;109:71-77.

19 대기오염과 뇌졸중 서울에서 1991년 1월부터 1997년 12월까지 7년 동안에 대기오염과
급성 뇌졸중에 의한 사망률과의 연관성을 조사함. 네델란드의 연구에서는 뇌졸중과 가스상 대기오염물질과 유의한 관련성을 밝혔으나, 우리나라 연구에서는 뇌경색과 뇌출혈을 구분하여 조사함. 뇌경색 사망률에 대기오염물질에 의한 영향은 통계적으로 유의하였 지만, 뇌출혈 사망률에는 유의하지 않았으나, 단 동일한 날의 TSP와 는 예외적으로 유의하였다(상대위험도 1.04, 95% CI ). 동일한 날에 대하여 뇌경색 사망률에 대한 TSP의 상대위험도는 1.03(95% CI ) SO2의 상대위험도는 1.04(95% CI ) 1일 뒤의 NO2의 상대위험도는 1.04(95% CI ) CO의 상대위험도는 (95% CI ) 3일 뒤의 O3의 상대위험도는 1.06(95% CI ) => 3-6% 증가 즉 2.8명/일 사망 -> 연구기간동안 명/7137건 - Yun-Chul Hong, Jong-Tae Lee, Ho Kim, Ho-Jang Kwon. Air pollution A New risk factor in ischemic stroke mortality. Stroke 2002;33: 참고:대기오염과 뇌졸중에 대한 연구는 우리나라와 대만등에서 앞서나가고 있음

20 대기오염으로 인한 사망자 수 메타분석을 활용한 서울지역 대기오염물질의 health effect
대기오염물질의 저감농도에 따른 일/년평균 초과사망자 추정 - 급성영향 농도 PM10 (unit : ㎍/m3) NO2 (unit : ppb) Ozone (unit : ppb) per day(명) per year(명) per year(명) 5 0.19 68.6 0.67 243.3 0.20 72.5 10 0.38 137.3 1.34 488.4 0.40 145.1 13 1.74 636.0 20 0.75 275.1 2.70 984.2 0.80 290.9 30 1.13 413.5 4.08 1487.6 1.20 437.4 40 1.51 552.5 5.48 1998.5 1.60 584.5 참고자료 김(2002), 홍(1999), 권(2001) 이(1999), 이(1999), 권(1999) 권(2001) 홍(1999), 권(2001) 서울의 하루 평균 사망자 = 88.4( ) 이(2002)

21 PM10 20 ㎍/m3 증가로 인한 추가 사망수 : 275명 NO2 13 ppb증가로 인한 추가 사망자수 : 636 명 오존 20 ppb증가로 인한 추가 사망자수 : 291 명 시나리오에 따라 다르지만 서울에서만 년간 수 백 (혹은 천 명 이상)명의 급성 사망이 대기오염에 의한 것으로 추정됨

22 대기오염에 의한 사망자수는 과거의 일별 사망자수와 일별 대기오염의 자료를 정리하여서 대기오염 변화에 따른 사망자수 변화를 추정하여서 얻어짐.
이에 대한 통계학적 방법론은 학계에서 논의가 되고 있으며 위에서 구한 추정치는 현재까지 가장 널리 받아들여지는 방법에 의하여 구한 것임(국제적 학술지에서 공인된 방법들임)

23 정책적 함의: 연평균 PM10 20㎍/m3의 저감과 NO2 13ppb 저감효과를 달성한 경우 년간 초과사망률의 경우 최소 636.0명에서 최대 911.1명이 감소될 수 있다 (이것은 현실적으로 달성 가능하다고 판단한 목표)

24 대기오염으로 인한 평균수명의 감소 대기오염이 심한 지역에 장기간 거주하면 평균수명이 감소
대기오염으로 인한 평균수명의 감소 대기오염이 심한 지역에 장기간 거주하면 평균수명이 감소 미국에서 수행된 연구에서는 대기오염으로 인해 평균수명이 년 감소한다고 보고 서울시의 미세분진 농도가 10 ㎍/m3 만큼 낮아지면 서울시민의 평균수명이 1.1년 증가하고, 30 ㎍/m3 감소하면 3.3년 증가할 것으로 추정 흡연으로 인한 기대여명 감소 8.6년에 비하면 작은 수치이나 모든 사람이 대기오염에 노출되고 달리 회피할 수 있는 방법이 없다는 사실을 감안하면 공중보건학적 의미는 더 클 수도 있음

25 자동차 운행이 감소하면 대기오염도 감소 아틀란타 올림픽의 예  대기오염의 감소가 응급실 방문자의 감소로 이어짐 (JAMA)
자동차 운행이 감소하면 대기오염도 감소 아틀란타 올림픽의 예  대기오염의 감소가 응급실 방문자의 감소로 이어짐 (JAMA) 부산 아시안게임의 사례

26 대기오염이 줄면 사망률도 감소 아일랜드 정부에서 1990년부터 수도인 더블린 시에서 역청탄의 사용을 금지
대기오염이 줄면 사망률도 감소 아일랜드 정부에서 1990년부터 수도인 더블린 시에서 역청탄의 사용을 금지 분진의 농도가 35.6 ug/m3 감소하였고 이에 따라 사망률이 5.7%(95% 신뢰구간:4-7%) 감소 특히 호흡기질환으로 인한 사망은15.5%, 심혈관질환으로 인한 사망은10.3% 감소하였는데 이는 석탄사용 금지 후에 매년 호흡기질환 사망자는 116명, 심혈관질환 사망자는 243명이 감소한 것을 의미 이 논문은 대기오염 감축으로 인한 건강상의 편익을 직접 계산했다는데 커다란 의의가 있음 Lancet 2002;360:

27 대기오염 감소되니 호흡기 증상의 유병률 감소 독일 통일 후에 동독지역의 대기오염이 개선되면서 호흡기질환 유병률도 감소
대기오염 감소되니 호흡기 증상의 유병률 감소 독일 통일 후에 동독지역의 대기오염이 개선되면서 호흡기질환 유병률도 감소 구동독지역의 SachsenAnhalt주에 있는 Bitterfeld시는 갈탄(brown coal)을 연료로 하는 화학공장과 발전소로 인한 대기오염이 심했고 같은 주의 Hettstedt시는 제련소로 인한 대기오염에 시달렸음 통일 후에 공장들이 문을 닫고 연료를 석탄에서 가스로 바꾸면서 통일 후 10년 동안 Bitterfeld지역의 아황산가스 농도는 92% 감소하였고 Hettstedt지역에서는 먼지의 농도가 58% 감소 통일 직후인 92-93년 서베이에서 7세 미만 소아의 기관지염 유병률은 57%에 달했으나 98-99년 서베이에서는 36%로 크게 감소하였음 일년에 3회 이상 감기에 걸리는 소아의 비율도 46%에서 37%로 감소 Epidemiology 2002;13:

28 자료출처 “환경이 아프면 몸도 아프다” 시민환경연구소 보건위원회편 2004년
“환경이 아프면 몸도 아프다” 시민환경연구소 보건위원회편 2004년 바이탈 사인 (World Watch Institute

29 자동차 공유제도: 1980년대 후반부터 시작, 독일은 2,400대를 이용하는 5만6천명의 공유자가 있고, 스위스는 1천7백대를 4만3천명이 이용.공유자들은 예치금(연회비), 이용할 때마다 사용요금 (기름값, 보험료, 유지비로 사용) 스위스에서 설문조사결과 3분의2는 집에서 10분 거리에 공유차량이 있고 95%는 원할 때 자동차를 사용할 수 있다고 답함. 스위스와 독일정부는 공용주차장을 지원하고 철도와 연계하는 등 지원함.

30 다시 처음으로 빈곤과 불평등 (Environmental Injustice), 환경과 인간의 복지
미국, 전세계 인구의 5%, 화석연료사용의 24%, 일인당 탄소배출량은 다른 주요 선진국들의 2배, 인도의 17배 국제적 연대, 기술적 혁신, 사회적 활력의 회복, 정치적 변화 비용효과 분석, 비용편익 분석, 위해성 평가 등에서 인간의 건강에 미치는 영향을 고려하는 것이 대단히 중요