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ISSN : 1738-4125(Print)
ISSN : 2287-7509(Online)
Journal of Odor and Indoor Environment Vol.9 No.3 pp.213-228
DOI :

초등학교와 학원 실내 공간의 금속 원소류 다경로 노출에 의한 건강 위해성 평가

김호현, 임영욱, 이청수, 박주희, 홍승한, 이건우, 이윤규1), 신동천2), 양지연*
,
연세대학교 의과대학 환경공해연구소, 1)한국건설기술연구원 공공건축연구부, 2)연세대학교의과대학 예방의학교실

Health risk assessment of trace elements exposure through multi-pathways in children's facilities : focused on elementary-schools and academies

Ji-Yeon Yang*, Ho-Hyun Kim, Young-Wook Lim, Chung-Soo Lee, Ju-Hee Park, Seung-Han Hong, Geon-Woo Lee, Yun-Gyu Lee1), Dong-Chun Shin2)
Institute for Environmental Research, Yonsei University College of Medicine
1)Korea Institute of Construction Technology, Building Research Department, 2)Department of Preventive Medicine, Yonsei University College of Medicine
Received 29 May, 2012 ; Revised 24 August, 2012 ; Accepted 10 September, 2012

Abstract

The aim of this study was to calculate the health risks which children were exposed to trace metals throughseveral pathways including air, floor dust, wipe and hand wipes in elementary-schools and academies. Thesamples were collected at children's facilities (50 elementary-schools and 46 academies) in summer (Aug ~Sept, 2008), winter (Dec 2008 ~ Feb, 2009) and Spring (Mar ~ Apr, 2009) periods. The lifetime Excess CancerRisks (ECRs) were estimated for carcinogen trace elements such as As, Cd, and Cr. For carcinogens, theExcess Cancer Risk (ECR) was calculated by considering the process of deciding Cancer Potency Factor (CPF)and Age Dependent Adjust Factor (ADAF) of the data of adults. Hazard Quotients (HQs) were estimated forthe non-carcinogens trace metals like Cd, Cr, Hg and Pb. The average ECRs for young children were1×10-9~1×10-8 (50%th percentile) level in all facilities. Non-carcinogens did not exceed 0.1 for all subjectsin all facilities. For trace metals their risk based on health risk assessment was also observed to beacceptable.

9권3호_김호현(213-228).pdf453.1KB

1. 서 론

 최근 유해 금속 (Trace metals)이 포함된 먼지(Dust) 섭취 (Ingestion)로 인한 잠재적인 유해영향에 대한 관심이 높아지고 있다 (Chirenje et al., 2006; Inyang and Bae, 2006).

 특히, 활동력이 많은 초등학생의 경우 학교내의 다양한 공간과 교육 활동과 관련된 제품등이 존재하는 매우 복합적인 환경 특성을 가지고 있고 (Mielke et al., 2005), 어린이의 경우 성장기 중 trace metals 중 납(Pb)의 노출은 신경독성 (Neurotixic) 유해영향이 있는 것으로 보고 되고 있다 (Bearer, 2000; Cohen Hubal et al., 2000). 그러나, 어린이 유해영향에 대한 위험성 또는 건강유해성에 대한 평가는 쉽지 않다 (Armstrong et al., 2000). 따라서, 이러한 유해물질로 인한 건강위해성을 예측할 수 있는 건강 위해성평가 (Health Risk Assessment, HRA)방법론을 이용한 위해도 예측을 국내에서도 수행하고 있다 (Kim et al., 2011). 특히, 기준이 없는 유해 금속의 경우 오염물질의 다경로 노출로 인한 만성적 노출을 정량적으로 평가할 수 있는 방법 중의 하나가 HRA이다 (US EPA, 1997).

Trace metals의 경우 다양한 오염원에 의해 실내외에서 전이되며, 바닥 및 카페트에 쌓여 있는 먼지는 실내 잠재적인 오염원 역할을 한다 (Roberts et al., 1999). 유해금속은 극미량 농도에서도 독성 또는 잠재적인 유해인자로 작용하는 납 (Pb)과 카드뮴 (Cd)은 심혈관계질환(Cardiovascular diseases)과 암 (Cancer)을 유발하는 매개체 또는 촉진제로 작용한다 (Dockery and Pope, 1996; Willers et al. 2005). 특히, 어린이들은 성인에 비해 손에서 입으로 가져가는 행위와 더불어 초등학생의 경우도 손가락 및 손을 빠는 행위가 이루어지므로 유의하게 섭취율이 높다 (Meza-Figueroa et al., 2007). 그리고, 성인에 비해 trace metals으로 인한 헤모글로빈 민감도에 의한 소화기계의 흡수율이 높으므로 더욱 유해하다 (Hammond, 1982). 초등학생의 경우 학교건물 내 바닥먼지는 어린시기 trace metals 노출의 주요 경로이다 (Meza-Figueroa et al., 2007). 

 초등학교의 경우 다소 차이는 있지만 대부분의 아동들은 초등학교에서 4-6시간을 시설 내에 머물러 있어 가정 다음으로 실내 점유율이 높다. 또한 학원의 경우 학원 교육 특성상 차이는 있지만 최소 1-2시간은 매일 노출되고, 2-3개의 학원을 다니는 어린이들이 대부분이므로 그 노출은 무시할만한 수준이 아니다.

따라서, 본 연구에서는 어린이(만 7세~12세)의 주요활동공간 중에 대표적인 초등학교와 초등학생이 주로 이용하는 다양한 형태의 학원에서의 trace metals의 다경로 노출로 인한 건강위해성평가를 통해 흡입, 섭취 및 피부접촉으로 인한 주요 노출 경로를 파악하고, 그 위해수준을 파악하여 효율적으로 관리하는데 그 목적이 있다. 

2. 연구대상 및 방법

2.1 대상 공간 선정

어린이 주요 활동공간은 초등학교와 초등학생이 이용하는 주요 학원을 대상으로 하였다. 

샘플링의 대표성 등을 고려하여 대도시와 중소도시(공단지역 포함)를 포함하여 5개 도시 (서울, 인천, 남양주, 천안 및 여수)의 초등학교 50개교와 학원 46개원을 최종 조사하였다. 초등학교의 경우 지역별 10개교씩 조사하였고, 학원의 경우도 지역별 10개원씩 보습학원 및 예체능학원으로 구분하여 각각 조사하였다. 참고적으로 ‘08년도 기준으로 전국단위 국·공립초등학교는 5,651곳, 사립학교 74곳으로 지역별로는 서울과 경기도에 가장 많이 위치하였다. 본 연구에서 사립초등학교는 장소 협조 등의 문제로 포함하지 않았다. 학원의 전국 현황을 살펴보면 보습학원이 20,575곳 (약 40%), 예체능 학원 중 음악학원이 14,116곳 (약 30%)으로 가장 많이 운영되고 있었다. 그 외 미술학원, 체육학원 (태권도 등) 등을 포함하여 4개 학원류를 중심으로 조사 하였다. 초등학교와 학원의 전국단위 분포를 감안할 때 모집단을 대표할만한 평가대상 시설수를 선정해서 조사하기에는 현실적인 제한점이 있었고, 대도시, 중소도시, 공단지역을 포함하고, 신축된 곳도 포함되도록 구성 하였다. 

 여름 (1차)조사는 2008년 8월 - 9월, 2개월 동안 대상 시설 섭외 및 측정을 동시에 수행하였고, 겨울 (2차)조사는 2008년 12월 – 2009년 2월에 실시하였다. 시설 내 주 활동공간을 실내 대표지점으로 선정하여 시설별 1회 측정하였다. 시설 내 대표제품 표면시료 및 손표면시료는 겨울 (2차)조사 기간에 1회 측정하였다. 제품 표면 시료는 조사 대상지역 5개 지역 중 서울, 인천 및 여수 3개 지역 중심으로 채취하였다. 3개 지역 중 초등학교와 학원 (보습학원, 예체능학원) 실내 중 3-4개의 대표제품군 (책상, 의자, 바닥매트 등)의 표면 시료를 채취하였고, 손 표면시료의 경우 각 시설별 5명의 어린이를 섭외하여 손 시료를 채취하였다. 시설 내 대표 공간 및 대표제품은 선생님 및 원장 등 시설 관계자 설문조사한 결과를 바탕으로 최종 선정하였다.

2.2 평가대상물질 및 노출경로 및 노출매체평가

대상물질은 trace metals 중 수은, 비소, 납, 카드뮴, 크롬, 니켈, 구리 등 7종 이었다. 주요 노출 매체는 바닥먼지, 제품표면 및 어린이 손 표면시료였다. 

3. 측정 및 분석

3.1 시료채취 및 분석방법

3.1.1 먼지 시료

미세먼지 중의 trace metals을 채취하기 위하여 공기역학적 직경이 10 ㎛인 미세먼지 (PM-10)는mini-volume air sampler (Model 4.1, Airmetrics Co,. USA)를 이용하여 5 L/min의 유량으로 12시간 채취하였으며, 채취에 사용된 필터는 MCE (Mixed Cellulose Ester, 0.45 ㎛ pore size, ψ 47 mm, MFS. Inc)를 사용하였다. 채취 완료된 필터는 데시케이터에서 48시간 이상 보관한 후 감도 0.001 mg의 화학저울 (Ohaus, USA)을 이용하여 칭량하였다. 

어린이의 먼저섭취의 주요노출경로로 예상되는 바닥 먼지시료의 채취는 먼지 (Dust) 용도에 맞게 제작된 진공청소기 (Vacuum cleaner)를 사용하여 진공청소기 홀더 (Holder)에 필터(Whatman, 125 ㎜)를 장착하여 채취하였다.

 먼지 시료의 전처리는 미국 환경보호청 (US, EPA) 3051A 방법에 준하여 실시하였다. 시약종이 무게를 잰 후 0.05 g 이상의 일정량의 먼지를 옮긴 다음 시약종이 무게를 재어 전처리 먼지량을 정량한 후, 10 mL 바이알 (vial)에 깔대기를 대고 먼지를 덜어내어 질산 10 mL를 가한 후 초음파 추출기로 1시간 동안 추출하였다. 테프론 (Teflon) 용기에 추출한 내용물을 넣고 바이얼(Vial)에 2 mL 질산으로 vial을 헹궈 낸 후 다시 테프론 용기에 넣어, 마이크로웨이브 (Microwave digestion system)를 이용하여 160 ℃로 1시간 가열하였다. 추출이 끝나면 용기를 상온에서 30분 동안 식힌 후 1.2 ㎛ GF/C 필터 (filter)로 여과하고 증류수 25 mL로 희석하였다. 전처리가 끝난 시료는 유도결합플라즈마 질량분석계 (Inductively coupled plasma - Standard Method 3120B, IRIS Intrepid II XDL, Thermo electron coporation)로 각 중금속의 농도를 분석 하였다.

3.1.2 제품 표면시료

대표 제품 표면 시료 (Wipe samples)는 선행연구 (Adgate et al., 1995; Lioy et al., 1998)에서 제시한 표준화된 샘플링 방법을 응용하여 실시 하였다. 

1) 필라멘트 폴리에스테르 (100% continuous filament polyester) (Alpha Wipe사의 TX1009 cleanroom wipes) 재질의 천 (synthetic wipe)을 7.5 ㎝×7.5 ㎝ (면적 56.25 ㎠)의 규격으로 재단한 후 2) 어린이들의 손이 빈번히 접촉할 것으로 예상되는 제품의 구멍이 없는 평탄한 표면을 문지르고 3) 20 ㎝ 거리를 왕복 2회 문질러 채취 4) 1-3번을 5회 반복 5) 채취한 시료는 40 mL의 유리용기에 넣은 후 실온 보관하여 실험실로 운반하였다. 

시료의 전처리는 테프론 (Teflon) 용기에 넣고 10%의 질산 20 mL를 가한 후 용기의 마개를 막고, 마이크로웨이브 (microwave digestion sys- tem)를 이용하여 60℃에서 1시간 가열한다. 추출이 끝나면 용기를 상온에서 30분 동안 식힌 후 1.2 um GF/C filter로 여과하고 증류수로 50 ㎖로 하여 희석한다. 전처리가 끝난 시료는 유도결합플라즈마 질량분석계 (Inductively coupled plasma - Standard Method 3120B, IRIS Intrepid II XDL, Thermo electron coporation)로 분석하였다. 

3.1.3 손 표면시료

어린이들의 손표면 시료 (Wipe samples)는 선행연구 (Adgate et al., 1995; Lioy et al., 1998)에서 제시한 표준화된 샘플링 방법을 응용하여 실시하였다. 

1) 어린이들이 놀이공간에서 놀기 전에 아이들의 손을 100 mL의 증류수로 깨끗이 씻어준 후 천으로 물기를 닦고 2) 손의 물기가 완전히 마른 후 각 개별적으로 놀이시간을 주어 평상시와 동일하게 행동하도록 하였다. 3) 놀이시간 후 어린이의 손을 제품표면시료 채취에 사용된 동일한 재질의 천 (필라멘트 폴리에스테르) 을 사용하여 5명의 어린이의 손 샘플을 채취하였다. 전처리가 끝난 시료는 유도결합플라즈마 질량분석계 (Inductively coupled plasma - Standard Method 3120B, IRIS Intrepid II XDL, Thermo electron corporation)로 분석하였다.

3.2 분석 정도관리

ICP-MS를 이용하여 물질별로 MDL (Method Detection Limits)의 10배의 농도를 가진 시료를 7회 반복 측정하였을 때 정확도는 80-115%의 범위를 만족하였고, 정밀도 (RSD)는 <20% 이내이었다 . 직선성의 경우는 각 물질별 농도 범위에서 표준물질을 제조하여 분석한 결과는 R 값이 0.958 이상으로 선형성과의 상관성은 양호한 결과를 나타내었다 (Table 1). 

Table 1. List of groups of trace metals formed for analysis, the quality control and assurance.

회수율 시험을 위해 조제된 각 대상물질의 혼합표준 용액을 시료 포집에 스파이크 (spike)한 후, 3.1.에 제시된 매질별 방법으로 전처리하여 시료 측정시와 동일한 기기 조건에서 분석하였다. 각 유해 금속 원소별 표준용액과 동일한 RT (Retention time)에서 얻어진 검출량을 이용하여 검출량/(spiked 양 – 남아있는 양)×100의 수식에 의해 회수율을 산출하였다., 매질별 회수율은 실내공기시료 81-95%, 제품 표면시료 75-125 %, 손표면시료 70-130 %로 매질별로 다소 차이가 있었다 (Table 1). 물질 및 경로별 검출한계 (Limit of detection, LOD)는 Table 2와 같다. 

Table 2. Summary of measured detection limits.

3.3 건강위해성 평가

3.3.1 노출 행태 조사

대상자의 연령은 저학년군인 만 7~9세와 고 학년군인 만 10세~12세로 구분하였다. 

초등학교 및 학원의 이용시간 등의 일반적인 내용은 교사를 통한 면접식 설문조사를 실시하였고, 설문조사 내용은 연령대별 대상시설 실내에 머무는 시간, 야외 활동시간, 공간별 놀이형태에 대한 일반적인 내용을 수집하여 결과에 활용하였고 (Table 2, 5), 관찰조사를 통해 최종 확인하였다 (Table 5). 따라서, 노출량 계산을 위한 인자 값 도출 및 노출 형태분석을 위한 조사는 초등학교의 경우 2개 연령그룹 (저학년 및 고학년)으로 분류하여 일반교실과 과학실, 컴퓨터실 등의 특수실에서의 수업 및 쉬는 시간 등 총 35명을 관찰 조사하였다. 학원의 경우 교사 및 원장을 통해 면접식 설문을 실시하였고, 학원 형태별 (보습학원, 예체능학원) 특이적 노출이 있는지를 조사하였다. 학원시설의 노출량 계산을 위한 인자 값 도출 및 노출 형태분석을 위한 조사는 학원별로 4-5명씩 총 14명을 관찰 조사하였다. 

Table 5. Exposure factor by dermal migration ratio.

관찰조사방법은 50분간의 비디오 촬영 및 판독분석을 실시하였다. 인자값의 결정 및 특이적 노출형태를 살펴보기 위해 초등학교의 경우 수업시간 50분 동안 관찰과 동시에 비디오촬영을 병행하였다. 결과적으로 관찰 및 비디오판독을 통해 초등학교 공간의 경우 누워있기, 앉아있기, 기어다니기, 서서있기 및 뛰기의 형태를 반영하고, 학원의 경우 보습학원 및 예능학원의 경우 누워있기, 앉아있기, 걷기 및 뛰기 등을 반영하고, 체육학원의 경우 뒹굴기를 포함한 학원의 일반적인 놀이형태를 적용하였다 (Table 3).

Table 3. Exposure factors of children by video and observation

3.3.2 위험성 분류 및 용량-반응 자료

위험성 분류는 미국 환경보호청 (US EPA)의 IRIS (Integrated Risk Information System)와 WHO (World Health Organization) 등에서 제시하고 있는 독성 자료 고찰에 의해 인체 발암성 가능 물질은 발암성 물질로, 그 외 어린이 (Child)시기에 유해영향이 있는 모든 독성유발물질은 비발암독성 물질로 구분하였다. 따라서, 비소, 카드뮴 및 크롬을 발암성물질 3종으로 평가하고 납, 수은, 니켈, 카드뮴, 구리, 크롬의 경우 비발암독성 6종으로 분류하여 발암 및 비발암 영향의 위해도 비교를 위해 중복 평가하였다. 

용량-반응 평가 시 발암성과 비발암독성 물질의 정량적 독성 정보는 가능한 어린 시기 노출에 의한 독성 연구 자료를 일차적으로 선정하였으나, 부재 시에는 성인 자료를 활용하였다. 대상물질의 건강위해성 평가를 위한 용량-반응 자료는 US EPA의 IRIS와 WHO에서 공식적으로 제시하고 있는 독성 자료들을 수집, 고찰하여 결정하였다. 물질별 독성 정보 등은 Table 4와 같다. 

Table 4. Dose-response assessment of trace metals

3.3.3 노출시나리오 정립에 따른 노출인자 및 수식 적용

유해물질의 노출 경로 및 노출 시나리오를 통해 대상시설에서의 흡입, 섭취 및 피부접촉 등의 총 노출 시나리오를 작성하였다. 노출량산정 수식에 적용되는 노출 인자들은 다음과 같이 문헌조사, 관찰조사, 실측 등을 통해 도출된 값을 비교 검토하여 채택하였다. 각 노출경로별 대표 수식 (1), (2), (3) 및 수식에 사용된 값의 산출근거는 본 연구에서의 설문, 관찰조사 및 선행연구자료를 참고하여 Table 5, 6에 제시하였다. 

Einh,ame = Came * Te * IRinh * CFT  (1)
Where Einh,ame : inhalation exposure dose
                            ( mg/kg /day) 
Came : Concentration of indoor air ( mg/m3)
Te : Exposure time for exposure scenario
       (hr/day)
IRinh : Inhalation rate for exposure scenario
           (m3/hr)
Eingest,soil,k,e  = Cdust,k  × IRdust  × Tdust,k,e  (2)
Where Eingest,soil,k,e : Ingestion exposure dose
                                    ( mg/kg /day)
 Cdust,k : Concentration of indoor dust (mg /m3 )
Tdust,k,e : Exposure time for exposure scenario
               (hr/day)

Eingest,soil,k,e = SRres,k  × SAj  × Funcl,j  × Fcontact,res,j
                          × Tres,k,e × TEsurf-skin  (3)
Where Eingest,soil,k,e : Dermal exposure dose
                                   ( mg/kg /day)
SRres,k  : Concentration of product surface ( mg/m3 )
Fcontact,res,j  : Ratio of dermal contact area (㎥/hr)
Tres,k,e  : Exposure time for exposure scenario
               (hr/day)
TEsurf-skin  : Dermal migration ratio (unitless)

3.3.4 위해도 산정

대상 물질 중 인체 발암 물질 4종 (비소, 카드뮴, 크롬, 니켈)에 대해서는 평생평균인체노출량 (LADD)과 발암잠재력 (Cancer Potency Factor, CPF)을 이용하여 평생초과발암위해도(Excess Cancer Risk, ECR)를 산출하였다. 어린시기 노출로 인한 민감성을 보정하기 위해, 미국 환경보호청 (US EPA, 2005)에서 제시하고 있는 ADAF(Age Dependent Adjustments Factors)값을 이용하였고, 취학어린이의 ADAF는 3을 적용하였다 (Glaser et al., 1985; US EPA, 2005). 최종적으로 TDI (Tolerable Daily Intake)는 LADD값을 비교하여 독성위험지수 (Hazardous Index, HI)를 산출하였다. 이때 대상물질의 TDI
를 결정할 수 없는 물질의 경우에는 비발암 독성참고치, RfD를 대치하여 HI를 산출하였다. 시설별, 물질별, 연령별 평생평균일일노출량(LADD)의 확률분포값을 이용하여 인체 위해 확률분포값 산정하였다. 최종적으로 인체 위해 확률분포의 50th% 해당값 및 95th% 해당값을 이용하였고, ECR는 106 ~ 104 , HI는 0.1 ~ 1초과 여부를 고려하여 위해 수준을 평가하였다. 

발암 및 비발암 (위해지수) 독성 위해도 관련
수식은 (4), (5)와 같다.

ECR = LADD(mg/kg/day) × CPE × ADAF · · · · · (4)   
Where ECR : Excess Cancer Risk
LADD : Lifetime average daily dose (㎎/㎏/day)
CPF : Cancer Potency Factor
ADAF : Age Dependent Adjust Factor)

 Where HI : Hazard Index
ADD : Average daily dose (㎎/㎏/day)
RfD : Reference dose (mg/㎥)

4. 연구 결과

4.1 다경로 노출 분석결과

초등학교 및 학원의 실내공기, 대표제품 표면 및 어린이 손표면의 농도는 Table 6에 제시하였다. 주요 결과를 살펴보면 실내공기의 경우 초등학교 및 학원에서 크롬의 농도 (0.081 ㎍/㎥, 0.039 ㎍/㎥)가 가장 높게 검출되었다. 기타 물질은 유사한 농도분포로 낮게 검출되었고, 시설별 물질별 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 

Table 6. Exposure factor by age group

제품표면 시료는 초등학교와 학원에서 동일하게 구리 (초등학교 0.053 ㎍/㎠, 학원 0.089 ㎍/㎠) > 크롬 (초등학교 0.034 ㎍/㎠, 학원 0.042㎍/㎠) 의 순으로 조사되었다. 기타 물질은 미량 검출되었고, 시설별 물질별 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 

 각 대상시설별 어린이 개별 활동을 통해 손의 노출 평가결과는 제품표면시료와 동일하게 초등학교 및 학원 모두 구리의 농도 (0.014 ㎍/㎠, 0.052 ㎍/㎠)가 다소 높게 측정되었으나, 시설별 및 물질별 통계적인 유의성은 없었다.

4.2 건강위해성평가 결과

4.2.1 발암성물질의 평가

비소, 카드뮴 및 크롬 3종 발암성 물질의 대상 시설별, 연령군 별 초과발암위해 수준은 Table 7 에 제시하였다. ADAF를 보정한 경우 초과발암위해도 50 th% 해당값은 총 노출경로에 의해서는 10-10 ~ 10-8 범위로 산출되었으며, 흡입 노출 10-9 ~ 10-8 범위, 섭취 노출 10-14 ~10-10 범위, 피부노출 10-10 ~ 10-8 의 범위로 평가되었다. 95 th% 해당값에서도 10-7 이상의 안전역으로 산출되었다. 카드뮴 및 크롬의 경우 흡입독성 외 섭취 및 피부접촉으로 인한 독성값이 부재하므로 본 평가에서 제외되었다. 

Table 7. Summary of quantitative of trace metals.

4.2.2 비발암성물질의 평가

비발암성 물질로 인한 비발암 독성위험값, 50th% 해당값 값은 총 노출경로에 의해서는 <0.001 ~ 0.003 범위로 산출되었으며, 흡입 노출 비발암 독성위험값은 <0.0001 ~ 0.003 범위, 섭취 노출 비발암 독성위피부노출 비발암 독성위험값은 <0.001 이하로 산출되었다. 피부접촉 노출 비발암 독성위험값은 <0.0001 ~ 0.003 범위로 낮은 위해수준으로 나타났다. 95th% 해당값에서도 낮은 위해수준으로 산출되었다. 

Table 8. Lifetime Excess Cancer Risk estimates for 50th and 95th percentile value of Carcinogens application ADAF.

5. 고찰

본 연구에서 어린이 주요 활동공간인 초등학교와 초등학생이 다니는 학원 공간에서의 활동으로 인한 주요 유해 trace metals의 다경로 노출에 따른 위해를 평가한 결과 실내공기에서 뿐만 아니라 실내바닥먼지, 실내공간내의 대표제품 표면 및 어린이들의 손에서도 크롬 (Cr), 납 (Pb) 등이 검출되었으나, 어린이 노출형태를 감안한 위해성평가 결과 그 위해 가능성은 낮은 것으로 나타났다. 이는 평생평균일일노출량 (LADD)의 확률분포값을 이용하여 본 시설을 이용하는 기간 동안 같은 농도로 노출된다는 불확실성을 감안한 결과이다. 

Table 9. Total Hazard Quotient estimates for 50th and 95th percentile value of non-carcinogenic

 국내 선행연구 (양지연 등, 2011)에서 영·유아 및 어린이의 주요 대상시설인 보육시설 및 실내놀이터 시설과 비교하여 초등학교와 학원의 실내공기, 먼지. 제품표면 및 어린이 손시료 모든 매체에서 전반적으로 낮은 경향성을 나타냈다. 이는 보육시설과 실내놀이터에서는 색감이 다채로운 실내기구와 가구, 장난감 등의 사용이 빈번하여 오염원이 초등학교와 학원보다는 많을 것으로 판단되며, 영·유아에 비해 초등학생의 노출형태가 먼지섭취나 기어다니기 등의 노출형태가 다른 점이 반영된 결과로 예측된다.

본 연구에서 5개 도시의 초등학교 및 초등학생들이 주요 이용하는 대표적인 학원들의 trace metals 실태조사를 통한 한 흡입, 섭취 및 피부접촉으로 인한 다경로 노출 건강위해성평가를 실시하였다. 그러나 모집단 분포에 비율에 따른 대표 시설 표본 추출이 이루어지지 않았고, 계절별 1회 측정으로 인한 실측 자료의 대표성 문제 등 근본적인 제한점을 가지고 있다. 또한, 노출량 산정을 위한 변수 및 시나리오 도출시의 대표성 부재 및 먼지 섭취율 및 피부흡수율 등 외국자료 사용으로 인한 근본적인 한계점은 존재한다. 그럼에도 불구하고, 어린시기 유해금속의 노출 및 건강위해성평가를 통한 위해 예측을 통해 사전예방적인 차원에서의 관리 및 어린이 실내외 활동공간의 trace metals 다경로 모니터링, 국내 어린이 노출 계수 개발 등의 관련 연구가 지속적으로 수행되어야 한다. 또한 납, 수은 등의 trace metals은 성장기 어린이에 있어 중요한 환경보건학적 의미를 가지므로 향후에도 어린이 주요 대상시설에 대한 지속적인 모니터링을 통한 유해인자 관리에 집중해야 할 것이다.

6. 결론

대표적인 어린이 주요 활동공간인 초등학교와 학원의 실내공간 내 trace metals 노출평가 결과 공기, 먼지, 제품표면 및 어린이 손표면에도 높은 검출률은 나타냈으나, 그 농도는 낮은 경향을 나타냈다. 또한, 시설별, 물질별 통계적으로 유의한 차이는 없었다.

 공간 내 노출행태가 반영된 건강위해성평가 중 발암성물질의 평가 결과 비소, 카드뮴 및 크롬 3종 발암성 물질의 대상 시설별, 연령군 별위해 수준은 초과발암위해도 50th% 해당값은 총 노출경로에 의해서는 10-10 ~ 10-8 범위로 산출되었으며, 주로 흡입과 피부접촉 노출에 기인 하였다. 95th% 해당값에서도 10-7 이상의 안전역으로 산출되었다.

 비발암 독성위험값, 50th% 해당값은 총 노출 경로에 의해서는 <0.001 ~ 0.003 범위로 산출되었으며, 발암물질 노출경로와 유사하게 주로 흡입과 피부접촉 노출의 기여도가 높았다. 95th% 해당값에서도 위해수준이하로 산출되어, 현재의 수준은 안전역으로 평가되었다.

Acknowledgments

This Study was a part of project supported by Korean Ministry of Environment (Environmental Health Policy Division Office of Environmental Health), “Risk Assessment in Facilities for Child” (‘09~’10) and we appreciate the support. 

Reference