버려진 일회용 마스크, 나노 플라스틱 되어 건강 위협한다

안정성평가연구소, 나노 플라스틱된 폴리프로필렌의 폐 손상 기전 규

과학입력 :2023/01/25 10:38    수정: 2023/01/25 13:20

매일 쓰고 다니는 일회용 마스크가 버려진 후에는 주 원료가 나노 플라스틱이 되어 폐 건강을 해치는 것으로 나타났다.  

안전성평가연구소(KIT)는 폴리프로필렌(PP) 나노 플라스틱을 기도 내 점적 투여한 결과, 폐 손상 가능성을 확인했다고 25일 밝혔다. 기도 내 점적 투여란 기도에 시험 물질을 서서히 떨어뜨린 후, 호흡 과정을 통해 폐로 시험 물질이 전달되는 방식을 말한다. 

플라스틱은 폐기된 후 광산화나 풍화, 자외선 등과 같은 물리적인 힘에 의하여 미세한 입자로 변해 미세 플라스틱이 된다. 대기 중 상당량의 미세 플라스틱이 부유하며 호흡을 통해 사람의 폐에 쌓이고 있다.

미세 플라스틱은 5㎛ 이하의 입자로 흡입을 통해 폐 조직에 침윤하며, 1㎛ 이하의 나노 플라스틱의 경우 폐포까지 도달하여 천식 및 폐 섬유화 등 다양한 호흡기 질환을 일으킬 수 있다. 나노 플라스틱에 대한 인체 손상 연구가 절실한 상황이다. 특히 PP는 일상 생활에서 일회용품으로 흔히 접하는 플라스틱으로, 일회용 마스크의 주원료라 이에 따른 환경오염 및 인체 노출 가능성에 대한 우려가 커지고 있다.

KIT 인체유해인자 흡입독성연구단과 전북대학교 김범석 교수 연구팀은 PP 나노 플라스틱을 실험동물 기도에 노출한 후 폐 손상을 관찰했다. 그 결과, PP 나노 플라스틱에 노출된 실험 동물의 폐에서 호중구성 염증 등 염증성 손상이 유발됨을 확인했다. 

PP 나노플라스틱’ 노출을 통한 폐 손상 기전 모식도 (자료=KIT)

또 연구팀은 인간 폐암 상피세포주(A549)에 PP 나노 플라스틱을 노출해 폐 손상 기전을 확인했다. PP 나노 플라스틱에 노출된 A549 세포에서 미토콘드리아 손상이 확인됐으며, 염증 반응을 유도하는 신호전달경로(MAPK, NF-kappa B)를 통해 세포 손상 및 염증이 일어남을 확인했다.

이번 연구는 PP 나노 플라스틱의 호흡기 노출에 따라 폐 손상이 유발되는 기전을 실험 동물과 세포주를 통해 종합적으로 입증한 최초의 연구 결과로, 일상의 나노 플라스틱이 인체에 손상을 줄 수 있다는 점을 확인했다는 의미가 있다고 연구진은 설명했다.

또 PP가 주원료인 일회용 마스크가 나노 플라스틱이 되었을 경우, 인체 건강과 자연환경에 미치는 영향을 고려해 사용 후 폐기 및 관리에 대한 방안도 함께 고려돼야 한다고 제안했다. 

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이규홍 KIT 인체유해인자 흡입독성연구단장은 "이번 연구를 통해 PP 나노 플라스틱 흡입 노출에 따른 인체 유해성을 확인, 명확한 흡입독성학적 근거를 마련했다"라며 "향후 미세 플라스틱과 흡입독성연구 간 다양한 연구를 수행해 나갈 예정"이라고 말했다.

이 연구는 한국환경산업기술원의 '호흡기 노출 경로에 따른 미세플라스틱 흡입독성평가 및 체내거동평가 기반 기술 구축' 연구개발 사업의 결과물로, 학술지 '파이클 앤 파이버 톡시콜로지(Particle and Fibre Toxicology)에 최근 게재됐다.