[과제] 유해인자 특성에 관한 report

유해인자 1) 프탈레이트계 가소제 (화학적 인자)

정의 및 종류

 플라스틱 및 비닐의 유연성을 증가시키고 유연성을 높이는데 사용되는 화학 물질 군으로서, 미국의 화학물질분류 (Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals, GHSCLC)에 따르면 플라스틱 제조에 사용되는 원료 중 50% 이상이 유해

• 플라스틱을 부드럽게 만드는 가소제(plasticizer)로 PVC 생산에 주로 이용
• 점성 조절제, 고화제, 안정제, 윤활제, 유화제로 쓰일 수 있는 물성을 가지고 있어 전자제품, 페인트 안료, 접착제, 식품용기, 샴푸, 향수, 화장품 및 의약품 등 일상생활 곳곳에서 쓰임
• 어린이용 완구를 비롯해 혈액백, 수액튜브 같은 의료용품에도 이용
• DEHP(Diethylhexyl Phthalate): 대표적인 내분비교란물질로 알려진 프탈레이트류 (Phthalates)로 일반적으로 폴리염화비닐 (Poly-Vinyl-Chloride, PVC)와 같은 제품 가소제(Plasticizer)로 널리 활용되고 있음(Ministry of Environment, 2006)

독성학적 특성 (유해영향)

 1)   성호르몬 및 생식기능 영향

• 대표적인 유해영향: 성호르몬인 에스트로젠(estrogen)과 안드로젠(androgen)의 유사체 (mimicker or agonist) 또는 길항제 (antagonist)로 작용하여 내분비계 교란 유발
• MBP: 정자의 운동능력 저하, 황체형성호르몬(LH)과 수용체와의 결합을 방해
• DBP: testosterone과 같은 남성호르몬 생성 저하시켜 정자형성 저하
• DEHP, DBP: 안드로젠 의존성 생식기관발달 저하되며, 정소 손상과 함께 생식기능 이상 관찰
• MEHP: 산모의 임신 기간 단축되어 조산 발생 가능
• 태아 사망, 기형, 고환과 간 상해, 산화물질 증대
• 여아의 성조숙증 연관
• 성장기 단축으로 인해 성장 저해, 심리적 변화 초래
• 자궁내막증 등 여성질환 야기 가능
• 유방암 발병 연관

2)   갑상선호르몬 교란 및 관련 질환

• DEHP, DOP, DBP, DINP: 갑상선호르몬 작용 억제
• 임신기간 중 DEHP 노출: 신생아 인지능력장애 및 정신질환과 연관
• DNIP: 알러지성 피부염 유발
• 지능지수(IQ) 및 뇌 발달 악영향, 행동장애 및 정신질환 연관
• 비만, 당뇨와 같은 대사질환, 심혈관질환, 천식 등 관련

물질	용도	독성 영향
Di-(2- ethylhexyl) phthalate (DEHP)	PVC관련 모든 제품, 바닥재, 장판, 케이블 건축자재, 장난감 등	생식독성(Reproductive toxicity) : NOAEL 14 mg/kg/day 발육독성(Effect on Development) : NOAEL 44 mg/kg/day
		간암(Rodent liver carcinogen) 간세포, 돌연변이성, 기형 (Hepatotoxin, mutagen and Teratogen) 발암가능물질 (Probable human carcinogen(B2))
Diethyl phthalate (DEP)	방향제, 화장제품 등	발암성(Carcinogenicity) 돌연변이성(mutagen)
Dibutyl phthalate (DBP)	화장품, 피부완화제, 프린트 잉크, 접착제, 필름코팅 등	돌연변이성, 발암독성 (mutagen and Carcinogen) 생식독성(Reproductive toxicity) : LOAEL 52 mg/kg/day
Butyl benzyl phthalate (BBP)	바닥타일, 카페트, 셀룰로오즈 플라스틱, 폴리비닐 아세테이트 및 폴리우레탄 계열 제품	생식독성(Reproductive toxicity) 발육독성(Developmental toxicity) 발암성(Carcinogenicity) 유전독성(Genotoxicity)

 

 

직업적 노출 상황

• (플라스틱) 제조 과정 관련 직업 - 고무·플라스틱 제품 생산 관련 직업, 유리 가공업
• (플라스틱) 제품 판매 관련 직업 - 유아용품 판매자, 키즈카페 근무자, 커튼/블라인드 판매자, 장난감/어린이 가구 판매자
• 생명과학/화학 연구 관련 직업 - 생활환경유해인자연구원, 화학연구원
• 디자이너 - 포장(패키지) 디자이너, 북디자이너, 가구 디자이너, 산업 디자이너
• 건설 관련 직업 - 도배공, 배관공
• 기타 - 출판/인쇄물 편집자, 미용사

 

예방 및 관리

1)   프탈레이트 대체가소제 이용

• Adipates계열 가소제: 프탈레이트 와는 다른 종류의 화학물질로 가소성이 낮고, 제조비용이 비쌈
• Citrates계열 가소제: 주로 citric acid ester로 다수의 유기계 물질과 혼합될 수 있음
  • Tributyl O-acetylcitrate (ATBC), triethyl 2-acetylcitrate (ATEC), trihexyl O-acetylcitrate (ATHC), n-butyryl-tri-n-hexyl citrate (BTHC) 등이 DEHP 대신 의료용품에 주로 사용
  • 기존 프탈레이트 가소제보다 생식독성 및 발생독성, 급성독성, 유전독성 측면에서 비교적 안전
• Trioctyltrimellitate(TOTM), dioctylterephthalate(DOTP), di(2-ethylhexyl)terephthalate(DEHT), Di-(iso-nonyl)-cyclohexane-1,2-dicarboxylate, 2,2,4-trimetyl-1,3-pentanediol diisobutyrate: 내분비계 교란 효과와 유해성이 없으면서 프탈레이트 대비 80~90% 수준의 가소효율을 보이므로 DEHP나 DNIP를 대체할 수 있는 친환경 가소제로 인식

2)   가소제를 사용하지 않는 플라스틱 제조

• 석유화합물 copolyester 플라스틱제조
  • 원유에서 바로 필요한 특성을 갖는 소재로 생산
  • 제조과정에서 hydrogen chloride, hydrogen sulfide, sulfuric acid, heavy metals, chlorofluorocarbons, polycyclic aromatic compounds, volatile organic compounds, nitrogen, sulfur dioxides, 온실가스 등 다양한 유해물질 배출
  • Trimellitic anhydride(TMA) 중합 copolyester:  포장재나 튜브 등의 제품 대체 가능
  • Caprolactone 중합 copolyester: PVC 생산 가능
• 식물유래 소재 플라스틱
  • 옥수수 등 식물에서 추출한 당이나 오일인 polylactic acid, starchderived plastics; thermoplastic starch, polyhydroxyalkanoate(PHA), 셀룰로스, cellulose acetate 등
  • 생분해성 뛰어나고, 생산과정에서 오염물질을 거의 배출하지 않음
  • 바이오플라스틱의 기계적 물성 한계 존재, 생산단가 고비용
  • 대량경작에 따른 제초제 등 화학물질 사용 수반
  • 유전자변형생물 사용으로 환경적 부작용에 대한 불안

3)   노출 최소화

• 흡수 노출 최소화 - 유아 용품 사용량 제한: 프탈레이트가 없는 제품 선택
• 섭취 노출 최소화
  • 플라스틱 대신 유리와 스테인레스 용기 사용 (친환경 소재 상품 사용)
  • 전자레인지, 식기세척기 사용시 플라스틱 용기 사용 자제
  • 고분자 점토 사용 자제
  • 비닐 (PVC, 폴리 염화비닐) 제품 대신 천연 제품 사용
• 흡입 최소화
  • 공간 통풍 원활히 조성
  • DBP (dibutyl phthalate) 성분이 없는 도료 사용
  • 습식 걸레질
  • 공기 청정제 사용 자제

 

유해인자 2) 빛공해 (물리적 인자)

정의 및 종류

빛공해(light pollution)란 ‘광공해’라고도 불리며, 고도로 발전된 산업화의 부작용 중 하나로 인간에 의해 발생되거나 과잉 또는 필요 이상의 빛에 의한 공해를 의미

빛공해는 비효율적이며 그다지 필요하지 않은 인공 불빛, 조명으로부터 생겨난 여러 가지 문제들을 말함

빛공해 방지법 제2조(조명기구의 범위): 가로등, 형광등, 보안등, 광고·장식조명 등의 조명기구 포함 

• 침입광: 빛의 침입을 의미. 원치 않는 빛이 주거지에 들어갔을 때 나타나는 빛공해. 이웃집 담장 너머 비추는 빛 등
• 과도조명: 필요 이상의 빛 사용. 시한/감지 장치를 사용하지 않는 등 필요할 때만 조명을 사용하도록 제어하지 않는 경우, 부적당한 설계로 작업 공간 해당 업무에 필요한 것보다 많은 조명을 지정한 경우, 정착물, 전구를 잘못 선택하여 빛이 원하는 곳에 비추지 않는 경우
• 눈부심: 눈이 순응하고 있는 정도보다 강렬한 빛(높은 휘도)에 눈이 노출되어 순간적으로 시각이 마비되거나 또는 불쾌감을 유발하는 현상
• 산란광: 상방향으로 누출된 빛이 대기중의 수증기, 먼지 등에 의해 굴절・산란되면서 하늘의 전체적인 밝기가 밝아지는 현상
• 군집된 빛: 한 장소에 과도하게 조명이 사용되어 혼란스러움을 유발하는 현상. 도로변의 다양한 조명 등

 

독성학적 특성 (유해영향)

• 생체리듬 방해
  • 약 24시간을 주기로 하는 ‘서카디안 리듬(circadian rhythms)’이 빛공해에 의해 교란될 경우 불면증, 비만, 당뇨, 우울증 등의 장애를 일으킬 수 있음
  • 성장호르몬, 황체호르몬, 테스토스테론, 프로락틴 등의 호르몬 분비를 방해하여 기력 회복, 에너지 보존 기능, 발달 및 성숙과 관련이 있어 청소년의 신체적, 학습적 성장을 저하시킴
• 수면장애
  • 생체리듬에 관여하는 호르몬인 멜라토닌은 어두운 환경에서 만들어지고 빛에 노출되면 합성이 중단됨
  • 인공조명에서 나오는 청색광은 학습, 업무효율을 높일 수 있지만, 이에 노출되면 멜라토닌 분비가 이뤄지지 않아 수면장애가 나타나고, 체중 증가, 스트레스, 우울증, 당뇨발병률 증가 등의 원인이 되고 비만, 소화 장애, 심혈관 질환을 일으킬 수 있음
• 눈 건강
  • 결막충혈, 안구 건조, 눈 피로감, 눈 통증, 장기적 노출 시 황반변성으로 악화
• 안전 사고
  • 눈부심 현상으로 인한 시각의 순간적 마비로 안전사고 위험이 높아짐
  • 조명이나 광고물이 밀집돼 강한 빛을 내는 빛 뭉침이 시선을 분산시키고, 판단력을 저하시켜 사고 위험을 높임
  • 도시의 빛이나 항만시설의 조명이 항로표시나 해상안전등의 시인성에 악영향 미침
• 암 유발
  • 멜라토닌 분비가 억제로 면역력이 저하되어 암 발병 가능성이 높아짐. 인공조명에 과도하게 노출시 유방암, 직장암, 전립선암 발병률을 높인다는 연구 결과가 존재
• 동식물 환경 피해
  • 의도한 범위를 벗어나 빛이 넓게 퍼지는 빛 침투가 동물 생태계를 교란시킴
  • 물 속 동물성 플랑크톤이 성장하지 못해 녹조류가 급증하고 수질이 악화됨. 논밭 주위에 밝은 전등으로 인해 작물의 성장 저하되고 정화 능력이 떨어짐
  • 빛 공해 지역의 밤하늘에서 별빛이나 은하수를 거의 볼 수 없음

직업적 노출 상황

• 조명 관련 직업 - 조명감독, 조명디자이너, 조명기구설치원, 조명기사, 조명컨설턴트, 조명연구원(LED연구개발자), 조명기구판매원
• 눈부심과 군집된 빛에 의한 노출 - 의사(장시간 수술동안 수술대의 조명), 방사선사, 사진사, 불꽃놀이 아티스트, 마술사, 용접공, 비금속광물가공관련 직업
• 모니터(청색광) 노출 - 개발자, 영상녹화 및 편집자, 프로게이머, 사진작가, 시각디자이너
• 수면장애 - 항공기조종사, 승무원, 간호사, 교대근무자

예방 관리 대책 

• 개인적 차원

• 휴식 시, 너무 밝지 않은 온화한 계열의 조명 사용
• 취침 전, 스마트폰, 텔레비전, 컴퓨터 등 불필요한 조명에 노출되지 않을 것
• 취침 시, 조명 사용을 금지하고, 가로등에 의한 광침입을 막기 위해 창문에 암막 커튼이나 블라인드 설치. 침실 최대한 어둡게 유지
• 욕실 공간 청색광보다 주황색, 노란색 계열의 장파장 조명 설치

• 국가적 차원

• 인공조명에 의한 빛공해 방지법
  • 인공조명으로부터 발생하는 과도한 빛 방사 등으로 인한 국민 건강 또는 환경에 대한 위해를 방지하고, 인공조명을 환경친화적으로 관리하여 모든 국민이 쾌적한 환경에서 생활할 수 있도록 하기 위한 법
  • 환경부, 빛공해방지법 위반 처벌 강화
  • 빛공해 검사기관 지정제도 도입     
• 빛공해 방지 종합 시책 수립·시행과 이에 필요한 기술 개발·보급
  • 조명환경관리구역 지정으로 빛환경 친환경적 관리
  • 골목길 등에서는 움직임 감지 시스템 설치
  • 치안을 유지하는 범위 내에서 필요한 곳에만 조명 사용
  • 빛이 하늘로 향하는 것을 차단하는 하향등 설치
  • 간판, 보행로, 산책로 개선 사업

• 기타

인터넷위성 천체관측 방해를 피하기 위해 스타링크 위성에 차양막(점선)을 설치해 햇빛 반사 최소화 계획 (우주인터넷 `스타링크'를 구축하고 있는 일론 머스크의 스페이스엑스)

 

 

Reference

-       환경부(“https://me.go.kr/”,”http://www.chemistory.go.kr/”)

-       환경부, “좋은빛 정보센터 (http://www.goodlight.or.kr/)”

-       환경부, "빛공해 관리방안 마련을 위한 실태조사", 2009

-       Giuseppe Latini, “Monitoring Phthalate Exposure in Humans”, Clin Chim Acta, 2015

-       Woong Kim, Myung Chan Gye, “Maleficent Effects of Phthalates and Current States of Their Alternatives: A Review”, Korean Journal of Environmental Biology, Vol.35. 2017

-       Mitch Leslie, "Sleep Study Suggests Triggers for Diabetes and Obesity", SCIENCE, Vol.336. 2012