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초미세먼지, 폐 깊숙이 침투해 오래 남아 있는다

최종수정 2022.05.23 08:30 기사입력 2022.05.23 08:30

기초과학지원연구원, 형광이미징 기술 이용해 분석 결과

수도권 등 곳곳에서 초미세먼지 농도가 '나쁨' 수준을 보인 19일 서울 도심이 뿌옇게 보이고 있다. 기상청은 이날 미세먼지 농도가 수도권과 강원 영서, 충청권, 대구, 경북은 '나쁨', 그 밖의 권역은 '보통' 수준을 보이겠다고 예보했다./김현민 기자 kimhyun81@

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[아시아경제 김봉수 기자] 초미세먼지를 흡입할 경우 폐 속 깊숙이 침투해 최대 4주 가량 남아 있다는 연구 결과가 나왔다.


한국기초과학지원연구원(KBSI)은 바이오융합연구부 홍관수·박혜선 박사 연구팀이 초미세먼지와 나노미세먼지 모델입자를 제작하여 인체 내 주입된 입자들의 생체분포 패턴을 형광이미징 기술을 이용해 이같은 사실을 확인했다고 23일 밝혔다.

입자크기가 100 nm(0.1㎛) 이하인 먼지는 미세먼지의 100분의 1수준의 작은 나노크기 입자로 '나노미세먼지'라고 불리며, 초미세먼지보다 더 인체에 깊숙이 침투 영향을 미치는 것으로 예측되고 있다. 하지만, 더 작은 입자가 인체에 미치는 영향에 대한 연구는 아직 국내·외에서도 뚜렷하게 제시한 연구 결과는 없었다.


연구팀은 형광 이미징이 가능한 초미세먼지와 나노미세먼지 모델물질을 제작하여 생체에 주입한 후 최대 한 달 동안 장기별 이동 경로와 세포 수준에서의 미세먼지 축적량을 비교·분석했다. 나노미세입자를 기관지로 주입한 후 입자가 폐에 머물러 있는 양을 관찰했을 때, 나노미세입자는 초미세입자와 비교하여 빠르게 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 이 중 일부는 폐세포 깊숙이 침투하여 혈관을 따라 간, 신장 등 다른 장기로 이동하는 흐름도 확인할 수 있었는데, 이렇게 나노미세입자가 다른 장기로 퍼지는 데 걸리는 기간은 최소 이틀 안에도 가능한 것으로 관찰되었다. 특히, 폐기관 내 존재하는 면역세포에는 나노미세입자가 4주 후까지도 세포 안에 남아 있었는데, 그 숫자는 초미세입자보다 8배 많은 것으로 나타났다.

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이번 연구는 미세먼지 입자의 이동경로를 생체 내에서 장시간 관찰하고 분석하기 위해 생체 내에서 분해되지 않는 비교적 안정한 모델입자로 진행되었다. 실제 체내에서 분해되어 독성을 일으키는 탄화수소류의 미세먼지가 주입되는 경우 인체 내 각 장기와 면역시스템에 미치는 독성과 이로 인한 질병의 유발 및 면역시스템 교란 등의 영향이 클 수 있다는 것이 연구팀의 설명이다.


이번에 만든 모델물질은 동그란 형태에 입자 크기만 다르게 하여 실험했다. 실제 일상에서 접하는 미세먼지처럼 형태를 특정할 수 없거나 흡착된 독성물질이 다른 초미세먼지는 인체에 더 악영향을 끼칠 수 있다는 점에서, 다양한 특성을 반영하는 모델물질의 제작 및 활용은 향후 미세먼지가 생체에 미칠 영향을 정확히 예측하고, 저감기술을 개발하는 데에 크게 기여할 것으로 전망된다.

이번 연구 결과는 국제학술지 “Journal of Nanobiotechnology”에 지난 12일 실렸다.


김봉수 기자 bskim@asiae.co.kr
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