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ISSN : 2288-9167(Print)
ISSN : 2288-923X(Online)
Journal of Odor and Indoor Environment Vol.16 No.3 pp.235-241
DOI : https://doi.org/10.15250/joie.2017.16.3.235

Environmentally hazardous substances and associated environmental factors in homes of atopic dermatitis children: a case-control study

KilYong Choi1, Kuk Cho1, SungChul Seo2*
1Department of Environmental Engineering, Pusan National University
2Department of Industrial Health, College, of Applied Sciences, Catholic University of Pusan
Corresponding author : +82-51-510-0630haha0694@gmail.com
June 22, 2017 August 21, 2017 September 19, 2017

Abstract

Exposure to the indoor air pollutants could be associated with the risk of developing atopic dermatitis, including allergic symptoms and exacerbations. A total of Fifty homes who had a past or current symptoms of atopic dermatitis were enrolled in the study. To rate the levels of environmental factor, we measured concentrations of PM2.5, PM10, Heavy metals XRF (X-Ray Fluorescene), Bacteria (CFU/m3), mold (CFU/m3) in dust of the children’s houses. The prevalence of atopic dermatitis in children is increasing especially in Urban areas. Exposure to levels of indoor environmental factor and air pollutants has been related to atopic dermatitis development. The house dust were higher for the results of atopy, asthma patients analyzed fungi and bacteria, resulting XRF measurements Cr (chromium), As (arsenic), Br (bromine), Cd (cadmium), Hg (mercury), Pb (lead) etc. this has a significant relationship. Recent studies have shown that indoor air pollutants control is beneficial in reducing atopic dermatitis prevalence and development. Urban areas children are exposed to kinds of indoor environmental factor and air pollutants that may lead to atopic dermatitis development.


아토피피부염 아동의 가정 내 환경유해물질 농도와 환경요인: 환자 대조군 연구

최 길용1, 조 국1, 서 성철2*
1부산대학교 환경공학과
2부산가톨릭대학교 산업보건학과

초록


    © Korean Society of Odor Research and Engineering & Korean Society for Indoor Environment. All rights reserved.

    1.서 론

    현대인의 주거 환경은 80~90% 이상이 실내에서 생 활하고 있으며 다양한 화학물질 및 환경인자의 노출로 아토피 피부염 및 천식 등의 질병이 발생하고 있다. 상 대적으로 면역력이 약한 영유아나 산모가 장시간 생활 하는 다중이용시설과 실내 가정의 오염된 공기에 노출 될 경우, 세균 번식 등으로 인한 호흡기 질환, 아토피 등의 원인이 될 수 있으므로 적절한 실내 공기 질 관리 가 중요하다(Ahn, 2014). 대한소아알레르기 호흡기학 회에 따르면 실내공기질의 중요성을 강조 하고 있으며, 일부 논문에서는 실내공기오염물질(PM2.5, PM10, VOC, NOX)이 원인 중 하나로 보고되고 있다(McNeel and Kreutzer, 1996; Moon et al., 2005). 천식과 아토피 는 대표적으로 영유아 및 소아기의 질환으로 알려져 있으며, 국민건강보험공단의 자료에서 보면 천식 환자 의 43.2%가 12세 이하의 아동이며, 아토피 피부염에서 는 9세 이하가 환자의 절반으로서 높은 경향을 보이고 있는 것으로 나타나 소아의 천식과 아토피 피부염에 관한 연구가 더욱 필요하다(Ahn, 2011; Kim, 2013). 이러한 측정 자료를 중심으로 설문지를 통한 역학조사 등의 연구가 이루어 졌으며, 기반역학 조사에서는 천식, 아토피피부염, 알레르기성 비염의 유병률이 지속적으 로 증가하는 경향을 보이고 있다.

    본 연구에서는 영유아 및 아동에 대한 실내공기 질 특성 과 가정 내 침실의 침대에 분포하는 집먼지 진드 기의 농도 수준과 미세먼지 등을 비교하여(Sohn et al., 2006), 알레르기의 질환에 직접적인 영향을 주는 것을 확인 하고자 한다. 이는 서울시 소재의 아동의 가정환 경에서의 오염물질 노출현황을 조사하고, 환경유해인 자에 대한 관심과 인지를 위해 아토피성피부염 및 천 식 환자와 일반가구를 대상으로 평가를 기반으로 한 자 료를 활용 하였다(Yoon et al., 2007; Lim et al., 2006).

    따라서 본 연구의 주요 내용 중 환경오염의 사회적 문제가 크게 대두되고 있는 실내 환경 노출로 인해 유 해물질이 아토피피부염이나 천식에 직접적인 관계를 확인 하고자 하며, 어린이의 건강문제 중 화학물질의 노출에 대응하기 위해 “환경보건법”의 제도적 기반을 구축 및 강화 하고 있다.

    2.연구방법

    2.1.연구대상 및 기간

    본 연구의 실내 환경조사 방법의 개요는 서울 및 경 기도 내에 있는 개인의 실내 환경요인의 정량적인 방 법으로 노출정도를 평가, 노출(exposure)과 결과(알레 르기 질환) 사이의 관련성 및 인과관계를 분석하고자 한다. 환경요인들의 영향을 규명을 위해 대상자 모집은 12세 이하의 어린이 대상자를 서울, 경기 지역병원의 총 50가구를 선정하였다. 선정 대상자의 구분은 Table 1과 같다.

    2.2.실내 환경조사 방법

    실내 환경인자들의 노출에 대한 정량적 평가를 통한 노출평가의 기초적 자료 확보를 위해서 소아 청소년의 12세 이하 어린이 가정을 총 1회 방문으로 진행을 했 으며, 신규 대상 50가구 1곳을 조사하였다. 대상자의 환경 인자를 중 미세먼지(PM10, PM2.5), 미생물(세균, 진균), 집먼지 진드기, 중금속(Cr, As, Br, Cd, Hg, Pb) 중심으로 기초분석을 측정을 하였다.

    2.3.알레르기 질환의 진단 정의

    알레르기 질환의 진단 및 표현형 조사는 다음과 같 이 정리를 하는 것을 중심으로 진행하고자 하였다. 대 상자의 질환은 아토피피부염, 천식의 진단을 최근 12 개월 동안 한번이라도 받은 적이 있는 경우를 중심으 로 가정의 특성에 따른 설문자료에 의한 과거 증상 및 현 증상의 자료를 수집하고 소아 알레르기 전문의에 의한 문진 및 진찰 및 환경기초자료를 중심으로 진행 하였다.

    2.4.측정방법

    미세먼지(PM10, PM2.5)는 직경이 10 μm이하의 분진 (PM10)과 2.5 μm 이하의 분진(PM2.5)을 각각 측정하였 다. 광산란법(Model: GT-331, SHIBATA, USA.)을 이 용한 정량을 측정하고 그 값으로부터 입자상 물질의 농도를 구하는 방법으로 5분 간 포집/측정 후 3회 반복 하여 평균 결과 값을 적용하였다. 시료의 포집 장소는 거주환경의 실내 침실 중앙위치하는 침대 매트리스 위 20 cm에서 측정하고, 기기의 안정화를 위해서 고정 후 1회를 관찰 한 후에 측정을 진행하였다.

    2.5.분석방법

    알레르기 샘플 수집 및 분석은 코호트 연구 대상자 가정에서 부유미생물(세균, 진균)의 시료 채취에는 유 량 보정이 된 1 Stage Air Sampler (Bioculture pump, Buck Inc, USA)를 사용하였으며, 세균의 성장을 억제 시키기 위하여 chloramphenicol 항생제를 첨가한 MEA (malt extract agar, KisanBio, Korea)를 사용하였다. 채 취기의 오염 및 측정의 질관리를 위해서 시료채취 전 과 후에 충돌기 내부를 알코올(70%) 솜으로 소독처리 한 후 멸균된 배지를 장착하였다. 배지는 세균의 경우 TSA 배지, 곰팡이의 경우 SDA 배지를 사용하며, 100 L/min 유량으로 5분간 포집 후 세균, 30°C ± 2°C에서 48시간, 진균은 25°C ± 1°C에서 72시간 동안 배양하였 고 증식 상태 관찰 및 집락수를 개수하여 세균 및 진균 농도를 산출하였다.

    세균(Bacteria)에서는 MAS-100 Bio Air Sampler를 사용하여 100 L/min 유속으로 1분간 시료채취 후 고체 배지에 충돌하여(충돌법) 공기 중 부유세균을 조사하 여 세균의 집락수 개수하여 농도를 산출 한다. 측정오 차의 범위를 줄이기 위해 진균에 영향을 주는 온도 및 습도 등의 환경요인을 동시에 측정하였다.

    본 연구에서는 아토피피부염의 직접적인 영향을 주 는 어린이용품은 ‘환경유해인자의 위해성평가를 위한 절차와 방법 등에 관한 지침(환경부예규 제415호 별표 13)’의 ‘어린이용품 분류 기준’을 토대로 선정하였다. 그 중 환경부의 ‘어린이용품 환경유해인자 사용제한 등에 관한 규정(환경보건법 제24조 제3항)’에서 명시 된 환경유해인자 대상물질별 함유가능 어린이용품 등 을 고려하였다. 이에 따른 휴대용 XRF (X-MET 7500, Oxford Instruments Industrial Analysis, USA.)를 이용 한 측정기기를 선택하였다. 다른 XRF (X-Ray Fluores cence, SPECTRO, USA.)는 유기물과 무기물에 대한 원소의 정성 및 정량분석에 사용되는 장비로 Cr(크롬), As(비소), Br(브롬), Cd(카드뮴), Hg(수은), Pb(납) 등과 같은 중금속을 동시에 측정할 수 있는 장점을 가졌다 (Kalnicky et al., 2001; Kim et al., 2013; Kim et al., 2017). 본 연구에서 사용한 기기는 IEC 62321 Method 에 상응하면서 휴대가 용이하다는 장점이 있고, 적외선 센서를 통해 물체를 감지하면 실시간으로 용품 내 성 분을 측정하고 저장할 수 있으며, 작은 샘플의 경우 방 사선 산란으로 인한 안전을 위해 분석을 중지하는 안 전기능이 포함되어 있다.

    2.6.통계 분석

    통계 분석은 통계 프로그램 SAS 9.3을 사용하였고, 실내의 침실에 있는 먼지 진드기 농도 및 환경측정인 자 분포의 정규성 검정을 위해서 log값을 취해 정규 값 을 확인 한 후에 기하평균(geometric mean, 이하 GM) 과 기하표준편차(geometric standard deviation, 이하 GSD) 등으로 나타내었다. 아토피질환의 위험 요인을 분석하기 위해 명목변수(인구 사회학적, 환경적 요인) 중 유의수준이 p < 0.25인 변수와 연속변수(집먼지 진 드기 농도)를 적용하여 t-test 실시하였다. 집먼지 진드 기 농도와 여러 요인별 영향을 비교 분석하기 위해서 는 ANOVA 분석을 실시하였다.

    3.결 과

    본 연구의 전체 연구대상 가구를 중심으로 주요한 실내 환경 인자를 분석을 진행하여, Table 1에 나타낸 개인의 특성을 다양한 측면에서 이루어 졌으며, 그 결 과 엄마의 나이에서는 환자군은 40-49세(66.7%)로 높 은 분포를 가지고 있으며, 반면 비환자인 대조군에서는 39세 이하(60%)로 나타나고 있다. 수입에서는 환자군은 200-400만원, 650만원에서 각각 43%, 36%로 높았다.

    Table 2에서 결과에서는 아토피피부염 및 천식이 있 는 환자와 없는 군의 분포를 물리학적 및 생물학적인 요인으로 다음과 같이 분석 한 결과이다. 온도에서 아 토피피부염 및 천식 진단(의사)을 받은 대상자의 30명 (60%)의 온도(°C)의 평균 24, 표준편차 42, 그리고 습 도(%)의 평균 12, 표준편차 18, PM2.5 (μg/m3)에서 평균 22, 표준편차 2, PM10 (μg/m3)에서 평균 50, 표준편차 10, 일반세균(CFU/m3, TSA) 평균 20, 표준편차 8, 곰팡 이(CFU/m3, SDA)에서는 평균 8, 표준편차 3입니다.

    여기서 통계적으로 유의하지 않았으나, 일반세균에 서 다소 의미를 확인 한 것은 값이 환경의 변화를 통한 의미를 확인 했다.

    Table 3에서 선행연구를 통한 Results(결과) 값에서 일부 pass로 나타나던 것은 2차 측정해서 결과 값을 반 영할 수 있게 측정 및 분석을 진행하였으며, 평균 농도 의 기준치에 나타나는 제안(limits) 값은 900으로 거의 위험 수준에 도달 하지 않았다. 다소 Cr(크롬)과 브롬 이 매우 높은 경향성을 보이고 있다. 하지만 이것의 통 계적으로 분석과 질환과의 직접적인 상관관계를 지속 적으로 관리 및 관찰이 필요로 할 것으로 사려가 된다. 그리고 마지막으로 Table 3번의 자료에 의하면 Cr(크 롬), As(비소), Br(브롬), Cd(카드뮴)의 값이 검출률이 높은 것을 고려하여 질환과의 연관성과 이러한 화학성 분의 물질이 직접적인 위해성평가를 통한 화학물질의 안전성을 많이 고려가 되어야 하는 것으로 사려가 된 다. 본 연구의 환경조사(XRF) 항목과 최근 12개월 아 토피질환의 증상 경험율 결과에(Table 4)서는 위의 내 용과 같이 Cr(크롬), Br(브롬) 등에서 높은 경향을 보 이고 있으며, 통계적으로 불럭류에서 유의하게 각각 아 토피피부염 및 천식의 진단에서 Cr(크롬) 62%(n=8), As(비소) 56%(n=5), Br(브롬) 70%(n=5), Cd(카드뮴) 50%(n=4), Hg(수은) 57%(n=4), Pb(납) 53%(n=8) 등으 로 각각 유의한 상관관계가 있었다(p=0.002, 0.014, 0.005, 0.010, 0.005, 0.002). 그 외에도 장난감류에서는 As(비소), Cd(카드뮴), Hg(수은), Pb(납) 등에서 각각 유의한 상관관계가 있었다(p<0.000, 0.000, 0.004, 0.013). 놀이기구 류에서 Cr(크롬), As(비소), Br(브롬), Cd(카드뮴), Hg(수은), Pb(납) 등에서 각각 유의한 상 관관계가 있었다(p<0.001, 0.002, 0.000, 0.000, 0.001, 0.003). 매트에서는 Cr(크롬), As(비소), Br(브롬), Cd (카드뮴), Hg(수은), Pb(납) 등에서 각각 유의한 상관관 계가 있었다(p < 0.000, 0.000, 0.000, 0.000, 0.017, 0.000).

    4.고 찰

    본 연구에서 12세 이하의 어린이에게 실내 환경노출 에 따른 습도와 곰팡이의 영향인자와 합성물질이 아토 피피부염 및 천식에 영향을 주는지 확인하고자 한다 (Choi et al., 2009). 지난 2008년 어린이용 놀이매트에 서 프탈레이트 가소제의 검출이 각종 언론 및 학회에 서 보고 된 이후 최근까지도 만 13세 미만의 어린이들 이 사용하는 장난감, 완구류, 놀이용품 및 문구류 등 각종 용품들의 유해성과 안정성에 대한 논란이 지속적 으로 이슈화 되고 있다(Habre, et al., 2014). 최근 어린 이 용품 관련 시장규모가 지속적으로 증가함에 따라 미국, EU등 선진 외국은 일찌감치 어린이용품의 안전 성 및 유해성을 강화하여 왔으나 우리나라는 유해물질 로 인한 어린이 보건문제에 대응이 매우 미흡한 상태 에 놓여 있다(Choi and Choi, 2014). 다만 본 연구의 제안을 생각하면, 개인의 노출에 따른 사용빈도와 각 가정의 다양한 노출의 인자를 고려 할 수 없는 사항은 다소 아쉬운 점이지만 대부분 바닥매트는 실내에서 자 주 사용되며, 사용빈도가 높은 것으로 보여주고 있다. 그리고 1회 측정으로 접촉시간과 개인의 특성을 고려 하지 않는 상황에서 가장 높은 제품 및 특성을 논의하 기에는 부족하였으나 매년 측정 한 결과와 비슷한 경 향을 보여주는 점을 고려하여 추후 개선을 할 필요가 있다.

    본 연구에서는 온도, 습도, 곰팡이의 유무와의 관련 성은 거의 없으나 개인의 가정에 따른 특성과 질환과 의 관련성이 매우 높게 보이며, 실내 환경인자와 알레 르기 감작과의 관련성은 폐기능의 연구가 주요하지만 본 연구의 특수성을 고려한 자료호서 정책적으로 작용 할 수 있을 것으로 생각 된다(Seo et al., 2015; Shin et al., 2006; Yoo, 2016). 결과적으로 온도와 습도의 영향 으로 곰팡이가 증가하면서 실내의 다양한 장난감의 PVC 제품에 환경에 중요하게 작용을 하는 것으로 보 고되며, 장시간 노출에 따른 영유아 및 아동에 아토피 피부염 및 천식을 유발 할 수가 있다.

    본 연구에서 조사된 12세 이하의 어린이 가정 내에 서는 국내 기준인 지식경제부 기술표준원의 자율안전 확인 기준치를 초과하는 농도 값에서 중금속이 검출되 지 않았으나 제품군별 최대 중금속 농도를 살펴보면 Cr(크롬), Br(브롬) 등과 같은 불럭류, 놀이기구류, 매트 류에서 높게 검출되었으며, 통계적으로 유의한 의미를 보여 주었다. 특히 환경유해물질에 취약한 어린이들은 불럭류, 놀이기구류, 매트류 등의 용품을 입으로 빨거 나 직접적인 접촉에 오랜 시간의 노출은 피해야 될 것 으로 생각된다. 이러한 행동학적 특성으로 인해 용품에 함유되어 있는 중금속 등이 인체에 유입될 가능성이 매우 큰 것으로 생각된다. 따라서 사용빈도가 높은 것 을 순위를 확인하고 그 순위에 따른 어린이용품에 대 한 환경유해물질 규제 기준 강화와 품목에 대한 확대 를 고려해 볼 필요가 있다고 생각된다.

    5.결 론

    본 연구의 연구대상가구의 특징은 아토피피부염 및 천식 집단에서 온도 및 습도가 높은 경향을 보이며, 습 도에 직접적인 영향을 주는 곰팡이가 아토피피부염 및 천식에서 의미 있게 나왔다. 미세먼지(PM10)도 Atopic Dermatitis 및 Asthma의 농도 값에서 높게 노출된 군이 노출되지 않는 군에 비해 13(86.7%)명으로 많이 노출 되고 있다. 이러한 결과 외 직접적인 관련이 있는 습도 에서 집먼지진드기의 경우, 신상매트리스 제공가구 및 기존 매트리스가구에서 모두 Cr, As, Br, Cd에서 각각 58%, 56%, 100%, 60%로 검출되고 있으며, 반면 Hg, Pb는 각각 30%, 34%로 낮은 검출률을 나타나고 있다. 신상매트리스 가구에 비해 기존매트리스가구의 집먼지 진드기 검출농도는 다소 높았으며, 공통적으로 검출된 일반 값에 비해 높은 것은 집안의 대표적으로 개인의 노출이 많은 장난감 및 매트의 일부만으로 확인 한 결 과로서 다소 차이를 보일 수 있으나 지속적인 연구관 찰이 필요하며, 새 매트 및 장난감에서는 일부 노출이 높을 수 있음을 확인 하였다. 이에 장난감 및 매트의 사용에 유의해야 할 사항은 새 제품에 직접적인 노출 보다는 점차적으로 노출 시간을 가지는 것과 보관에도 각별히 주의해야 할 것으로 생각된다. 가능하면 외부의 시간 후에 상용 하는 것이 좋을 듯하다.

    감사의 글

    This work was supported by a 2-Year Research Grant of Pusan National University. This work was supported by the Brain Korea 21 Plus Project in the Division of Creative Low Impact Development and Management for Ocean Port City Infrastructures.

    Figure

    Table

    General demographic characteristics

    Indoor environmental factor concentrations disease group

    aAtopic Dermatitis
    *p<0.05
    **p<0.01 by Student’s t-test.

    Average contents of heavy metals and detection of hazardous substance by children's products (ppm)

    aAverage content of heavy metals: arithmetic mean

    Toxic chemicals concentrations disease group by XRF

    aAtopic Dermatitis
    *p<0.05
    **p<0.01 by Student’s t-test.
    ***p<0.001 by Student’s t-test.

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