★..한국실내환경학회 KOSIE

http://dx.doi.org/10.15250/joie.2016.15.4.392 ISSN 2288-923X (Online)

생활환경 내의 중금속 노출에 대한 건강위해성평가

박명규¹·최지희¹·박무균²·손부순¹*

1

순천향대학교 환경보건학과,

서울대학교 이비인후과

Health risk assessment for heavy metal exposure in the living environment

Myung-Kyu Park¹·Ji-Hee Choi¹·Moo-Kyun Park²·Bu-Soon Son¹*

1

Department of Environmental Health Science, Soonchunhyang University

2

Department of Otorhinolaryngology, Seoul National University College of Medicine (Received 5 December, 2016; Revised 12 December, 2016; Accepted 14 December, 2016)

Abstract

This study measured and analyzed the heavy metal (Cd, As) content of fine dust in the city of Gwangyang, Jeonnam from September 19 to September 22, 2016. For cadmium, the arithmetic average was 0.21 ng/m

(0.12~0.49 ng/

m

), which did not exceed the WHO's recommended level. The average of arsenic was 2.41 ng/m

(0.30~142.08 ng/

m

) and the geometric mean was 11.18 ng/m

, which exceeded the WHO's recommended standard in 16 out of 24 measurements. In the case of cadmium, the CTE of male was 9.22 × 10

RME 1.91 × 10

and the female CTE was 9.44 × 10

RME 1.92 × 10

, which did not exceed the EPA limit of CTE 2.18 × 10

RME 1.51 × 10

for men and CTE 2.23 × 10

RME 1.51 × 10

For women, CTE 2.23 × 10

RME 1.51 × 10

results were obtained, which exceeded the EPA's recommended limit and also exceeded the maximum allowable limit of 10

.

Keywords : Health risk assessment, Heavy metal (cadmium, arsenic), Monte carlo analysis (MCA), Point estimate analysis (PEA)

1. 서 론

산업발달과 교통량의 증가, 그리고 생활수준의 향상 으로 인한 연료사용 증가 등에 의하여 대기 중 미세입 자의 농도가 증가하고 있다. 미세먼지에는 여러 가지 금속성분, 유기물질, 바이러스, 조류 및 곰팡이 등이 포 함되어 있으며, 다환방향족탄화수소, 중금속등의 발암 성 물질도 포함되어 있어 이에 대한 우려가 대두되고 있다(Na and Lee., 2000).

일반적으로 미세입자는 직경이 0.1~2.5 µg/m

이며, 극미세입자는 직경이 0.1 µm 미만인 물질을 의미한다.

이들 미세입자와 극미세입자는 대부분 화석연료의 연 소에 의해 발생하는데, 연소입자는 탄소성분을 유기탄 화수소, 질산염, 금속, 황산염 등이 둘러싸고 있는 구조

를 가지며, 이 모든 성분이 입자의 독성에 중요한 역할 을 하는 것으로 보고되고 있다(Shin., 2007).

미세먼지가 포함하고 있는 중금속중 카드뮴은 일반 적으로 니켈-카드뮴배터리, 안료 제조, 전기도금, 플라 스틱 안정제 등의 공업제품에 이용되어 생활 전반에서 노출되고 토양, 물, 공기 등의 환경을 오염시켜 왔다 (Page et al., 1986). 이러한 오염된 물과 토양에서 재배 한 음식물 섭취와 오염된 공기로부터 호흡기를 통해 카드뮴의 체내축적이 가능하다(Zhang et al., 1997). 카 드뮴 급성 중독의 경우 발열, 오한, 구토 등의 소화기 증상을 초래하며 기침, 두통, 호흡곤란 등의 호흡기 증 상을 일으키며 나아가 폐렴 등 폐의 손상까지도 유발 할 수 있다(Kazantzis et al., 1963). 또한 저농도로 장 기간 노출될 경우 체내에 신장장해, 만성호흡기질환, 골격 및 심혈관 장해를 가져오기도 한다. 이는 카드뮴 이 10~40년의 생물학적 반감기를 가지고 있어 초기 축 적된 카드뮴이 간장에 침착되어 있다가 시간의 경과에

*Corresponding author

Tel : +82-41-530-1270 E-mail : [email protected]

따라 혈액을 통해 신장조직으로 이동, 축적되어 독성을 초래하기 때문이다(Page et al., 1986).

비소의 경우는 구리, 납의 표면 경화 및 합금; 특정 타입의 유리 제조; 안료 생산; 구충제(주로 3가 비소 형태로), 살충제, 곰팡이 제거제, 설치류 구제; 제초제;

농업에서 목화 건조제; 구리 등의 제련 부산물; 전기 기구의 구성 물질 그리고 반도체 제조의 첨가물(Bing- ham et al, 2001)에 이용된다. 또한 역사적으로 비소는

“Fowler’s solution”로 알려진 강장제로 백혈병과 건선 (psoriasis) 을 비롯한 다양한 질병에 사용되었다(Bing- ham et al, 2001; Hamlton., 1998). 비소 분진이나 증기 에 대한 높은 수준의 급성 흡입 노출은 위장 효과(구토, 설사, 복통)을 가져올 수 있으며, 중추 및 말초 신경계 장애는 급성 무기 비소에 노출 된 산업장 근로자에서 발생할 수 있다. 무기 비소에 대한 만성 흡입 노출은 피부나 점막의 자극, 뇌와 신경계에 영향을 미칠 수 있 다. 인체에서의 무기 비소의 섭취는 주로는 피부암을 비롯하여 방광, 간 및 폐암을 일으킬 수 있으며, 흡입 경로를 통한 비소 노출은 폐암과 강한 연관성을 보인 다(US EPA, 2013).

아울러 환경오염으로 인한 인체 영향에 대한 관심이 증대됨 에 따라 정부에서도 대기오염 저감을 위해 여 러 연구 와 정책을 실시하였으나, 아직 국민들이 느끼 는 체감인식 즉, 환경오염으로 인한 인체 영향에 대한 종합적, 과학적, 계량적인 정보의 제공과 의사교환을 통한 국민의 신뢰에는 미약한 것으로 생각된다. 이처럼 사회적, 문화적 요구 및 불확실성이 포함된 환경문제를 과학적이고 합리적인 방법론이 바로 건강 위해성평 가(health risk assessment)라고 할 수 있다(EPA, 1992).

Risk Assessment 와 Risk Management를 환경연구방향 의 기본 축으로 하여 환경정책차원에서 폭넓게 받아들 임으로서 각종 환경오염물질의 기준설정에 응용하고 있으며, 최근 들어 국내에서도 위해성평가를 통한 공기 질 관리 연구가 활발히 진행되고 있는 실정이다(Jun et al., 2010).

따라서 본 연구에서는 미세먼지 중 중금속(카드뮴, 비소)의 주택 실내/외 농도측정과 위해성평가를 통해 생활환경중 중금속의 노출을 파악하여 전국민의 환경 보건의 증진을 위한 기초자료를 제공하고자 한다.

2. 연구대상 및 방법

2.1 연구기간 및 대상

본 연구의 연구대상지역은 광양시의 진상면과 태인 동을 대상으로 하여 미세먼지, 중금속(카드뮴, 비소)의

연구를 위하여 2016년 9월 19일부터 2016년 9월 22일 까지 조사하였다.

2.2 설문조사

설문조사는 진상면과 태인동에 거주하는 주민 103명 을 대상으로 실시하였고, 설문지는 국립환경과학원에 서 도출한 통합설문지에 호흡기질환에 대한 설문내용 을 첨가하여 작성하였다. 설문내용에는 연구대상주민 의 인구·사회·경제적 특성, 질병력, 시간활동양상(Lee et al., 2015) 및 환경·건강관련 인식도 등이 포함되었다.

2.3 환경시료 채취

환경시료채취는 설문지와 환경시료동의자에 한에 12가구를 대상으로 Mini Volume Air Sample(AIR- METRICS, USA) 를 이용하여 Pallflex Membrane여과 지를 사용하여 5 L/min 유량으로 6시간 측정하였다. 포 집된 시료는 채취 전 동일한 방법으로 항온, 항습을 유 지하는 데시케이터내에서 48시간 이상 보관한 후 0.1 × 10

g 까지 측정 가능한 Micro balance(Satorius, CP2P-F) 를 이용하여 여지 무게를 측정한 후 질량 농도 를 분석하였다. 질량농도 식은 식 (2.1)와 같다.

질량농도C (µg/m

) =

(2.1)

2.3.1 전처리

중금속의 추출은 Microwave법을 사용하여 추출용매 는 미국 EPA IO-3 method에서 권장한 HNO

65% 를 사용하였다. Microwave의 하나의 vessel에 필터를 넣 은 후 HNO

10 mL넣어 실험을 진행하였다. 151

C에 서 1시간 분해하였고, 분해가 끝난 뒤 주입된 HNO

를 비이커에 담은 후 vessel에 남은 HNO

를 위해 2 mL 초순수로 세척하였다. 추후 초순수수 8 mL 첨가하여 최종 용량이 20 mL가 되게 하였다.

2.3.2 분석

전처리 후 ICP-MS(Perkin-Elmer, Nexlon 350D)를 사용하여 중금속 농도를 분석하고, 공 시료값에 대하여 보정하였다. 표준용액을 사용하여 0.1, 1, 5, 20 ppb로 희석한 용액을 표준물질로 사용하였다. ICP-MS의 분석 조건은 표에 제시하였으며, 계산식은 식 (2.2)와 같다.

측정후무게 µg ( ) 측정전무게 µg – ( ) 펌프유량 L min ( ⁄ ) 측정시간 min × ( ) 1m

1000L ---

×

---

질량농도C (ng/m

) =

(2.2)

2.4 건강 위해성 평가

대기오염도 특성 파악 및 건강 위해도 평가를 위해 온습도를 조사하였다. 위해성 평가는 유해성 확인, 용 량-반응평가, 노출평가 및 위해도 결정의 절차에 따라 수행하였으며, 단일 평가치 분석(point estimate analy- sis) 과 확률론적 위해성평가(probabilistic risk assess- ment) 로 나누어 조사하였다. 단일평가치 분석은 각 노 출변수에 대해 단일값을 사용하여 대표적인 위해도를 분석하는 간단한 방법이지만, 노출변수의 불확실성과 가변성을 반영할 수 없어 가변성을 위해 CTE (central tendency exposure), RME (reasonable maximum expo-

sure) 위해도를 계산하였다(US EPA, 1986). 단일 평가 치 분석에서 발생할 수 있는 불확실성과 가변성을 반 영하기 위하여 몬테카를로 시뮬레이션(Monte Carlo simulation)을 이용한 확률론적 위해성 평가를 실시하 였다(Lee et al., 2014).

2.4.1 유해성 확인

위험성 확인에 필요한 자료로는 역학자료(epidemio- logical study), 독성자료(toxicological study), 인체를 대상으로 인위적 실험자료(controlled human experi- ments), 물리화학적 성질에 관한 자료 등으로 본 연구 에서는 EPA의 IRIS (integrated risk information system) 를 이용하였다(EPA, 2016).

2.4.2 노출 평가

노출평가 단계에서는 실측된 유해오염물질의 농도분 포 및 조사 대상별 일일 호흡률(Inhalation Rate; IR), 노출시간(exposure time; ET), 노출빈도(exposure fre- quence; EF), 노출기간(exposure duration; ED), 체중 (body weight; BW), 평균수명(lifetime; LT) 등을 조사 하였다. 노출 시나리오의 입력수치는 Table 3에 나타내 었다. IR는 한국노출계수핸드북 자료인 Jang (2008)의 연구의 노출계수를 자료를 활용하여 남자의 경우 최소 값 14.3 µg/hr, CTE (central tendency exposure; CTE) 15.7 µg/hr, RME (veasonable maximum exposure; RME) 17.7 µg/hr 여자의 경우 최소값 11.4 µg/hr, CTE 12.7 µg/hr, RME 14 µg/hr의 값의 분포를 Triangel 분포로 가정하여 활용하였다. ET에서의 경우 본 연구의 설문 조사 항목 중 평일 하루 집에서 생활하는 시간의 결과 값을 활용하여 Triangel 분포를 가정하여 활용하였다.

검량선을 통해 산출된 값

⁄

시료량

펌프유량 L min ( ⁄ ) 측정시간 min × ( ) 1m

1000L ---

×

Table 1. Operating condition of ICP/MS

Parameter Condition

Source Argon plasma (6000 K) R. F. generator Free-running type, 40 MHz R. F. power 1150 W

Auxiliary gas flow rate 1.00 L/min.

Nebulizer gas flow rate 0.92 L/min.

Sample uptake flow 1.2 mL/min.

Sample injection flow rate 1.00 mL/min.

Quadrupole chamber 2 × 10

torr Scan mode Peak hopping Resolution 0.3-3.0 amu

Table 2. Exposure factors

sex min CTE RME References

IR ( µg/hr) Male 514.3 ,5515.7 6,517.7 Jang (2008) Female 511.4 ,5512.7 6,514

This study

ET (min/day) Male 600 ,5951.6 1,200

Female 720 1,113.6 1,290

EF (days/yr) Male ,5365

This study

Female ,5365

ED (years) Male 515 ,534.2 6,550

This study

Female 515 ,5530.98 6,547

BW (kg) Male 553 ,5572.33 6,583

This study

Female 547 ,5556.44 6,563

LT (day) Male 2,5550

EPA (1986)

Female 2,5550

EF의 경우 point값을 사용하여 365일을 가정하였고, ED는 설문지 항목 중 현재 거주하는 집에서 사신년도 를 적용하여 Triangel 분포로 가정하였다. BW의 경우 설문조사 결과를 활용하여 Triangel 분포로 가정하였고, LT 의 경우 EPA 제시값인 70년을 사용하였다.

작성된 시나리오를 이용하여 발암물질의 노출량을 산정하였다. 발암물질의 노출시간은 평생 일일 평균 용 량(lifetime average daily doses: LADDs)으로 산출된 다. 즉, 발암작용이 있는 경우에는 평생노출을 가정하 여 노출시간 대신 평생시간(life time: LT)을 사용하며, 노출량 산정방법을 식 (2.3)에 나타내었다.

LADDs (mg/kg/day) = (2.3)

LADDs : Lifetime average daily doses (mg/kg/day) IR : Inhalation rate (m

/day)

ET : Exposure time (hours/day) EF : Exposure frequence (days/year) ED : Exposure duration (year) BW : Body weight (kg)

LT : Average time for lifetiom (year)

2.4.3 용량-반응평가

EPA IRIS 에서 비소, 카드뮴의 독성자료인 단위 위해 도(unit risk; RU)와 발암 잠재력(cancer potency factor;

CPF) 를 조사하였다(Table 3).

2.4.4 위해도 결정

Jang (2008) 연구의 호흡률을 이용하여 EPA IRIS의 단위 위해도 자료를 발암 잠재력으로 보정 한 후, LADDs와 곱하여 초과 발암위해도를 산출하였다. EPA 에서 제시하고 있는 인체를 보호하기 위한 위해도 허 용 기준치(risk criteria)는 10

( 백만명 당 한명의 발암 가능성)이며, 최고 허용 기준치는 10

( 만명 당 1명)을 제시하고 있다(EPA, 1992). 본 연구에서는 CTE와 확 률론적 위해성 평가의 평균값(50

percentile)은 10

과 비교하였으며, RME와 확률론적 위해성 평가의 90

percentile 은 10

과 비교하였다. 또한, CTE와 확률론적 위해성 평가의 평균값이 10

을 초과하면 인체 위해가

능성이 있는 것으로 판단하였다. 산출방법은 식 (2.4) 와 식 (2.5)에 나타내었다.

unitrisk = (2.4)

ECR = LADDs × CPF (2.5)

CPF : Cancer potency factor

Contact rate : inhalation rate (m

/day) BW : Body weight (kg)

ECR : Excess cancer risk

LADDs : Lifetime average daily doses (mg/kg/day)

2.5 통계분석

건강 위해성 평가는 crystal ball fusion edition ver.

11.1.2.3.을 이용하여 노출시나리오에 따른 입력변수를 100,000 회 추출하여 종속변수인 건강위해성을 확률분 포로 나타내었다.

3. 연구결과 및 고찰

3.1 미세먼지 중의 중금속(카드뮴, 비소) 농도

PM

에 부착된 중금속(카드뮴, 비소)의 농도결과를 Table 4 에 제시하였다. 카드뮴 농도의 경우 산술평균 0.21 ng/m

(0.12~0.49 ng/m

) 기하평균 0.19 ng/m

로 조 사되어 WHO 권고기준인 5 ng/m

을 초과하지 않았다.

비소의 경우 산술평균 2.41 ng/m

(0.30~142.08 ng/

m

) 기하평균 11.18 ng/m

로 조사되었다. WHO 권고기 준인 6.6 ng/m

을 기하평균에서 초과하는 결과를 나타 내었고, 24개의 측정중 16개의 측정에서 WHO의 권고 기준을 초과하는 결과를 나타내었다. 본 측정지역은 비 소의 주요발생원인 구충제, 제초제, 설치류구제 등 농 촌에서 흔히 쓰일 수 있는 다양한 계통의 영향으로 농 도가 증가한 것으로 생각된다. 서울북부의 미세먼지에 함유된 중금속을 연구한 Park (2005)의 연구에서는 일 부 공단지역에서 PM

에 부착된 카드뮴에서 2.1 ± 1.1 ng/m

로 나타났고, 비소에서 15.2 ± 7.5 ng/m

의 결 과를 나타내어 본 연구 결과와 비슷한 결과를 나타내 었다. PM

에 부착된 비소의 농도를 연구한 Jun (2010) C IR

ET

EF

ED

BW LT

CPF contact rate

BW Table 3. Quantitative estimate of carcinogenic risk from inhalation exposure

Pollutant IARC classification Unit Risk Extrapolation method Tumor type As 1 : Carcinogenic to human 4.3E-3 per µg/m

Absolute-risk linear model lung cancer Cd 1 : Carcinogenic to human 1.8E-3 per µg/m

Two stage; only first affected

by exposure; extra risk

lung, trachea, bronchus

cancer deaths

의 연구에서는 평균 4 ng/m

RME 에서 19 ng/m

로 나 타냈고, 경남일부지역의 대기중 카드뮴을 조사한 Jung (2010) 의 연구에서는 포항(1.2 ng/m

), 울산(2.7 ng/m

) 으 로 조사되었다.

대기 중 비소의 농도가 WHO 권고기준을 초과하는 결과를 보임에 따라 대기 중 As의 농도의 저감에 대한 노력과 대기중 비소의 종 분리를 하여, 유기 및 무기 비소의 영향을 구체적으로 파악하기 위한 추후 연구가 필요할 것으로 보인다.

3.2 중금속의 위해성평가 3.2.1 카드뮴 건강위해성평가

Table 5 에서 카드뮴에 의한 발암위해도를 성별에 따 라 구분하여 제시하였다. 남성과 여성의 단일평가치 분 석(point estimate analysis) 결과는 CTE, RME는 남성 에서 각각 1.03 × 10

, 2.91 × 10

이였고, 여성에서는 1.10 × 10

, 2.95 × 10

으로 각각 US EPA에서 제시하 는 허용기준치인 10

와 최대허용기준치인 10

을 초과 하지는 않았다. 확률론적 위해성평가를 실시한 몬테카 를로 분석(Monte-Carlo analysis)에서는 남성과 여성의 경우 평균값이 각각 1.03 × 10

, 1.05 × 10

이었고 최 대값은 각각 1.91 × 10

, 1.92 × 10

으로 EPA에서 제 시한 허용기준치와 최대허용기준치를 초과하지 않았다.

울산지역의 대기중금속의 발암위해성을 연구한 Choi (2006)의 연구결과에 의하면 6.1 × 10

의 결과를 나타 내었고, 서울북부지역의 미세먼지중 중금속의 건강위 해성을 평가한 Park (2005)의 연구결과 2.3 × 10

의 결 과를 나타내어 본 연구결과 보다 높은 분포를 보이고

있었다.

민감도 분석결과 남성의 경우 유해물질농도 46.4%, ED 34.5%, ET 12.3%, BW –5.4%, IR 1.4% 의 결과를 나타내었고, 여성에서 유해물질농도 50.7%, ED35.7%, ET 9.8%, BW 1.2%의 결과를 보였다. 남성과 여성모 두 유해물질농도와 ED, ET순으로 민감도가 높은 것으 로 나타냈다.

카드뮴의 위해성평가 결과 EPA가 제시한 허용기준 치와 최대허용기준치를 초과하는 않는 결과를 제시하 였지만, 본 연구에서 측정된 샘플수가 적기 때문에 위 해성평가의 불확실성이 있을 가능성이 높다.

3.2.2 비소 건강위해성평가

Table 6 에서 비소에 의한 발암위해도를 성별에 따라 구분하여 제시하였다. 남성과 여성의 단일평가치 분석 (point estimate analysis) 결과는 CTE, RME는 남성에 서 각각 4.16 × 10

, 2.27 × 10

이였고, 여성에서는 4.42 × 10

, 2.81 × 10

으로 각각 US EPA에서 제시하 는 허용기준치인 10

을 초과하였지만 최대허용기준치 인 10

을 초과하지는 않았다. 확률론적 위해성평가를 실시한 몬테카를로 분석(Monte-Carlo analysis)에서는 남성과 여성의 경우 평균값이 각각 4.49 × 10

, 4.58 × 10

이었고 최대값은 각각 1.15 × 10

, 1.54 × 10

으로 EPA 에서 제시한 허용기준치와 최대허용기준치를 초과 하였다. 서울시의 대기 부유분진중 중금속의 발암성평 가를 실시한 Shin (1999)의 연구결과 신천에서 6.9 × 10

, 불광에서 1.07 × 10

의 결과를 보였고, 경기북부 지역에서 비소의 위해성평가를 실시한 Park (2005)의 Table 4. Concentration of heavy metals (Cd, As) attached to fine dust (PM

) (unit : ng/m

)

Material N Mean (Rage) S.D. G.M

Cd 24 0.21 (0.12~0.49) 0.10 0.19

As 24 2.41 (0.30~142.08) 1.19 11.18

S.D. : Standard Deviation G.M : Geometric Mean

Table 5. Comparison of fixed-point (CTE

, RMR

) and Monte-carlo excess cancer risk estimates on Cd

Sex

Excess cancer risk

Fixed point Monte-carlo

CTE RME Mean Min Max Percentiles

50 60 70 80 90 95

Male 1.03E-07 2.91E-07 1.03E-07 2.26E-08 1.06E-06 9.22E-08 1.02E-07 1.13E-07 1.29E-07 1.58E-07 1.91E-07 Females 1.10E-07 2.95E-07 1.05E-07 2.59E-08 9.14E-07 9.44E-08 1.04E-07 1.15E-07 1.31E-07 1.59E-07 1.92E-07

a

CTE : central tendency exposure,

RME : reasonable maximum exposure

Fig. 1. Cd cancer risk in male.

Fig. 2. Cd cancer risk in female.

Table 6. Comparison of fixed-point (CTE

, RMR

) and Monte-carlo excess cancer risk estimates on As

Sex

Excess cancer risk

Fixed point Monte-carlo

CTE RME Mean Min Max Percentiles

50 60 70 80 90 95

Male 4.16E-05 2.77E-05 4.49E-05 2.08E-06 4.97E-03 2.18E-05 2.85E-05 3.84E-05 5.57E-05 9.58E-05 1.51E-04 Females 4.42E-05 2.81E-05 4.58E-05 2.31E-06 5.55E-03 2.23E-05 2.92E-05 3.96E-05 5.70E-05 9.83E-05 1.54E-04

a

CTE : central tendency exposure,

RME : reasonable maximum exposure

연구에서 4.7 × 10

의 결과를 보였으며, 일부공단지역 에서 비소의 건강위해성평가를 실사한 Jeon (2010)의 연구에서 남성(9.1 × 10

), 여성(1.1 × 10

) 의 결과를 나타내어 본 연구결과와 마찬가지로 EPA 허용기준치 를 초과하는 결과를 나타내었다.

민감도 분석결과 남성에서 유해물질농도에서 91.9%,

ED 5.2%, ET 1.9% BW –0.8%, IR 0.2% 로 분석되었 고, 여성의 경우 유해물질농도에서 92.8%, ED 5.2%, ET 1.5%, BW 0.4%, IR 0.2% 로 분석되어 남성과 여성 에서 유해물질농도가 민감도분석에 영향을 미치는 것 으로 분석되었다.

위해성평가 결과 EPA에서 제시하는 허용기준을 초 Fig. 3. As cancer risk in male.

Fig. 4. As cancer risk in female.

과하는 결과를 나타내었고, 확률론적 위해성결과에서 는 최대허용기준치를 초과하는 결과를 나타내었다. 민 감도 분석결과 유해물질농도가 가장 크게 민감도에 영 향을 미치는 인자로 나타내어 환경보건 차원에서의 비 소의 농도 규제 및 저감에 대한 내용이 논의 되어야 할 것으로 보인다.

4. 결 론

본 연구는 2016년 9월19일부터 2016년9월22일까지 전라남도 광양시에서 미세먼지, 중금속(카드뮴, 비소) 을 측정하였고, 결과는 다음과 같다.

1. 미세먼지에 부착되어진 카드뮴의 농도결과 산술 평균 0.21 ng/m

(0.12~0.49 ng/m

) 기하평균 0.19 ng/m

로 나타나 WHO에서 권고기준인 5 ng/m

을 초과하지 않았다.

2. 카드뮴의 위해성평가를 위한 단일평가치 결과 남 성에서 CTE 1.03 × 10

, RME 2.91 × 10

여성 에서 CTE 1.10 × 10

, RME 2.95 × 10

US EPA 에서 제시하는 허용기준치를 초과하지 않았고, 확 률론적 위해성평가인 몬테카를로 분석의 결과 남 성에서 CTE 9.22 × 10

RME 1.91 × 10

여성 의 경우 CTE 9.44 × 10

RME 1.92 × 10

로 분 석되어 EPA가 제시하는 허용기준치를 초과하지 않았다.

3. 비소의 경우 산술평균 2.41 ng/m

(0.30~142.08 ng/m

) 기하평균 11.18 ng/m

로 나타나 WHO의 권고기준인 6.6 ng/m

을 초과하였고, 24개의 측정 중 16개의 측정에서 WHO의 권고기준을 초과하 는 결과를 나타내었다.

4. 비소의 위해성평가를 위한 단일평가치에서는 남 성에서 CTE (4.16 × 10

) RME (2.77 × 10

) 여 성에서는 CTE 4.42 × 10

RME 2.81 × 10

의 결 과를 나타내어 EPA에서 제시하는 허용기준치를 초과하였다. 확률론적 위해성평가 결과 남성에서 CTE 2.18 × 10

RME 1.51 × 10

여성의 경우 CTE 2.23 × 10

RME 1.51 × 10

의 결과를 보여 EPA의 허용기준치를 초과하고 최대허용기준인 10

또한 초과하는 결과를 나타내었다.

따라서, 본 연구결과 미세먼지에 부착되어진 카드뮴 에서는 농도와 위해성평가 모두 WHO, EPA에서 제시 한 기준치이내의 결과를 나타냈으나, 카드뮴의 발암위 해도평가에 대한 정확한 판단을 위해서는 샘플수의 증 가가 필요한 것으로 생각된다. 비소의 영향으로는 장기 간 노출로 인한 발암 발생 가능성이 제시된 것으로 생

각되며, 생활환경에서의 중금속노출 저감을 위한 관리 방안을 수립하여 미세먼지에 부착되어진 중금속에 대 한 대책 수립이 필요한 것으로 판단된다.

감사의 글

본 연구는 한국환경산업기술원 과제의(RE201603069) 의 지원에 의하여 수행되었습니다.

References

Bingham, E., Chorsson, B., Powell, C. H., 2001. Toxicity Effects. John Wiley and Sons. New York.

Choi, B. W., Jung, J. H., Choi, W. J., Jeon, C. J., Shon, B.

H., 2006. distribution characteristics of ambient heavy metals based on the emission sources and their carcinogenic risk Assessment in Ulsan, Korea. Korean Journal of Environmental Health Sciences 32(5), 522-531. (in Korean with English abstract)

Hamilton, A., Hardy, H. L., Harbison, R. D., Hamilton, A., 1998. Hamilton & Hardy's industrial toxicology. St. Louis:

Mosby.

Jang, J. Y., Jo, S. N., Kim, S., Cheong, H. K., 2008. Korean Exposure Factors Handbook. Ministry of Environment.

Seoul, Korea.

Jeon, J. M., Kang, B. W., Lee, H. S., Cheoi, M., 2010. health risk assessment of heavy metals in PM2.5 in industrial areas.

Korean Journal of Environmental Health Sciences 36(4), 294-305. (in Korean with English abstract)

Jung, J. H., Choi, B. W., Moon, K. N., Seok, S. J., Kim, H.

G., Shon, B. H., 2010. Risk Factors for Health and Environmental Disease in Gyeongju, Pohang, and Ulsan.

Korean Society of Environmental Health 36(2), 82-94. (in Korean with English abstract)

Kazantzis, G., Flynn, F. V., Spowage, J. S., Trott, D. G., 1963. Renal tubular malfunction and pulmonary emphysema in cadmium pigment workers. Quarterly Journal of Medicine 32(126), 165-192.

Lee, B. J., Heo, J., Lee, S. Y., Jung, D. Y., Shuai, J., Kim, S. S., Yang, W. H., 2015. Time activity pattern assessment focused on transportation on subpopulation groups. Journal of Odor and Indoor Environment 14(2), 112-120. (in Korean with English abstract)

Lee, W. Y., Jeon, E. M., Rho, Y. K., Yoo, S. S., Yun, J, S.,

Eo, S. M., Jung, K., Kim, S. D., 2014. A study on health

risk assessment of volatile organic compounds in child-care

center. Journal of Odor and Indoor Environment 13(4), 297-

305. (in Korean with English abstract)

Na, D. J., Lee, B. K., 2000. A study on the characteristics of PM10 and air-borne metallic elements produced in the industrial city. Journal of Korean Society for Atmospheric Environment 16(1), 23-35.

Page, A. L., El-Amamy, M. M., Chang, A. C. 1986.

Cadimium. Spring-Verlag. Berlin. 33-74.

Park, E. S., Kang, M. S., You, D. E., Kim, D. S., Yu, S. D., Chung, K. H., Park, K. S., 2005. Health Risk Assessment of Heavy Metals in FineParticles Collected in Seoul Metropolitan Area. Journal of Environmental Toxicology 20(2), 179-186.

Shin, D. C., 2007. Health Effects of Ambient Particulate Matter. Journal of the Korean Medical association 50(2), 175-182. (in Korean with English abstract)

Shin, D. S., Chung, Y., Kim, J. M., Lim, Y. W., 1994.

Carcinogenic risk assessment of heavy metals in suspended particulates of Seoul. Korean Society for Atmospheric Environment 10(2), 105-115.

United States Environmental Protection Agency(U.S. EPA).

1986. Guidelines for the Health Risk Assessments of Chemical Mixtures, 51 Federal Register 34014.

United States Environmental Protection Agency (U.S. EPA).

1992. Guidelines for Exposure Assessment EPA/600/Z-92/

001.

United States Environmental Protection Agency (U.S. EPA).

2013. Technology Transfer Network.

United States Environmental Protection Agency(U.S. EPA).

2016. Litegrated Risk Information System(IRIS) [cited 2016 November];Available from: URL: http://www.epa.gov/iris/

Zhang, Z. W., Moon, C. S., Watanabe, T., Shimbo, S., He, F. S., Wu, Y. Q., Zhou, S. F., Su, D. M., Qu, J. B., Ikeda, M., 1997. Background exposure of urban populations to lead and cadmium: comparison between China and Japan.

International Archives of Occupational and Environmental

Health 69(4), 273-281.