3. 해양 미세플라스틱의 생태계 위해성

해양 미세플라스틱은 두 가지 관점에서 해양 생태계에 심각한 위해를 줄 수 있다. ① 생태계 영향의 확대와 ② 독성물질들의 이동 매개체로서의 역할이다. 밧줄, 그물, 비닐봉지 등과 같은 대형 플라스틱 쓰레기들은, 상대적으로 해양생물의 ‘얽힘(entanglement)’ 영향이 ‘섭취(ingestion)’에 비하여 큰 데 반해, 미세플라스틱의 경우 ‘섭취’를 통해 생태계에 영향을 미친다. 플라스틱 입자의 크기가 작아지면 이들을 섭취하고 영향을 받는 생물이 범위가 해양포유류, 조류에서부터 해양 무척추동물까지 크게 확대될 수 있다(<그림 2.2> 참조).

북태평양 환류대에서 채집한 어류, 북유럽 풀마슴새(Fulmarus glacialis), 바다쇠오리류(Alcidae), 브라질 마젤란 펭귄(Spheniscidae)들의 위장에서 미세플라스틱 조각이 확인되었으며, 유럽 연안의 바닷가재, 홍합류 등의 무척추동물의 체내에서도 미세플라스틱이 확인되었다. 실제, 해양의 플라스틱 쓰레기의 크기가 작아지면서 이들을 섭취하는 해양 생물 종의 숫자는 꾸준히 증가할 것이고, 나아가 나노미터 크기로 작아질 경우 생물에 미치는 독성학적 기전과 영향에 관한 패러다임이 다시 변할 수 있다. 한국해양과학기술원 실시한 가속풍화실험 결과 스티로폼에서 나노입자 크기의 초미세 미세플라스틱이 생성될 수 있음이 밝혀졌다. 그러나 자연 풍화 환경에서 초미세 플라스틱이 생성되고 또 실제로 해양환경에 존재하는지 여부를 결정하기 위해서는 체계적인 과학적 연구가 필요하다.

미세플라스틱에 함유된 오염물질은 그 기원에 따라 흡착성 유기오염물질과 플라스틱 첨가제 등 두 가지 유형으로 나눌 수 있다. 흡착성 유기오염물질은 플라스틱 자체에 함유되지 않았으나, 플라스틱(입자 또는 제품)이 해양으로 유입된 뒤 흡착된 유기오염물질을 통칭한다. 플라스틱은 높은 소수성(hydrophobicity)을 갖고 있어 소수성이 강한 잔류성 유기 오염물질(Persistent Organic Pollutants, POPs)에 대해 높은 흡착특성을 보인다. 크기가 작아진 미세플라스틱은 큰 플라스틱에 비해 비표면적이 커져 주변 해수 중에 존재하는 POPs를 중량대비 더 많이 흡착하게 된다. 플라스틱 입자는 주변 해수에 비해 POPs를 105~106배의 높은 농도로 축적할 수 있다(Mato et al., 2001).

플라스틱에는 제조과정에서 성형의 용이성과 플라스틱의 기능성을 향상하기 위해 다양한 화학물질이 첨가되어 있다. 즉, 폴리머의 기본 골격 사이에 가소제, 난연제, 열·자외선 안정제, 산화방지제 등의 다양한 화학물질이 혼합되어 있으며, 플라스틱 제품이 사용되는 과정이나 분해되는 과정에서 이들이 주변 환경으로 용출될 수 있다(Rochman et al., 2013). 이와 같이 흡착성 또는 첨가성 유기오염물질이 함유된 미세플라스틱을 해양생물이 섭식하였을 경우, 미세플라스틱에 의한 물리적인 영향과 더불어 미세플라스틱으로부터 유기오염 물질을 흡수하여 2차적인 영향을 받을 수 있다. 그 결과 ‘미세플라스틱이 해양 생물에 독성물질을 전달하는 매개체이며 해양생물의 건강에 영향을 미칠 수 있다’ 는 가설을 규명하기 위한 연구들이 최근 활발히 추진되고 있다.

그러나 미세플라스틱이 독성물질의 전달자가 될 수 있고 생물의 생리적 기능에도 영향을 미칠 수 있다는 여러 편의 연구논문이 발표되었음에도 불구하고(Browne et al., 2008; Browne et al., 2010), 아직까지 실제 환경에서 명확하게 증명된 바 없다. 그렇기 때문에 미세플라스틱의 위해성에 대해 회의적인 학자들도 있다. 이들은 해양생물에 미세플라스틱이 미치는 영향은 미약하며 오히려 독성물질을 제거하는 역할을 할 수 있다고 주장한다(Koelmans et al., 2013). 미세플라스틱이 해양생태계에 미치는 영향을 규명하기 위한 연구가 2010년 이후 급물살을 타고 있으나, 대부분이 실험실에서 확인하는 수준이며, 현재까지 구축된 정보 역시 매우 미약한 수준이다. 무엇보다도 실제 환경에서의 영향이 규명되어야 하며, 이를 근거로 미세플라스틱의 위해성이 평가되어야 할 것이다. 2015년

5월부터 해양수산부의 ‘해양수산환경기술개발사업’의 일환으로 ‘해양 미세플라스틱에 의한 환경위해성 연구’ 사업을 한국해양과학기술원이 주관하고, 안전성평가연구소 (Korea Institute of Toxicology)가 협동기관으로 참여하여 시작되었으며, 2020년까지 6년 동안 연구 과제가 진행되고 있다. 이 연구과제의 최종 목표는 ‘미세플라스틱의 오염과 영향을 평가하기 위한 요소기술을 개발하고 우리나라 해양환경에서 미세플라스틱에 의한 환경위해성을 규명하는 것’이다. 환경위해성 평가의 기본 틀에 따라, 노출평가(exposure assessment)와 영향평가(effect assessment)를 위한 요소기술을 우선적으로 확립하고 확립된 기술을 바탕으로 국내 연안해역의 미세플라스틱 오염평가를 시행하여 최종적으로 우리나라 해양환경의 미세플라스틱에 의한 위해성 수준을 제시할 예정이다. 중점 연구개발 분야로서 오염평가, 유입·이동·확산, 풍화(미세화), 생물영향을 설정하고 있다. 연안해역과 외해역, 해변과 부유를 아우르는 국내 해양환경 전반에 걸친 미세플라스틱 오염수준과 생물축적 현황을 규명함으로써, 환경 중 미세플라스틱의 노출수준과 실태를 종합적으로 평가할 것이다.

4. 미세플라스틱에 의한 생태계와 인간의 피해 상황

가. 물리적 피해  여러 형태의 플라스틱 쓰레기는 해양환경에 살고 있는 생물에 큰 위협이 된다. 가장 눈에 띄는 영향은 플라스틱 쓰레기 섭취와 얽힘으로 인한 죽음인데, 이러한 형태의 어업을 유령어업(ghost fishing)이라고 한다. 이것은 해양 생물이 낚시 어망, 어업 활동이나 태풍으로 인해 손실된 어망이나 쓰레기 그물에 갇혀 죽게 되는 것을 말한다. 작은 해양생물에서 고래에 이르기까지 생물체에서 플라스틱 섭취가 관찰되며, 이로 인해 질식, 기아 및 식욕감퇴, 소화 불량 및 내부 장기 손상 등과 같은 여러 가지 나쁜 영향이 나타나고 있다. 매년 수백만 마리의 바닷새, 바다거북, 물고기 및 해양 포유동물들이 플라스틱 조각을 섭취한 뒤 소화기 질환으로 죽어가고 있고 매년 3만 마리의 북방 바다표범(Phocidae)들이 그물에 걸려 질식사하고 있다.

어류뿐만 아니라 바다거북 종의 86%, 바닷새 종의 44%, 해양포유류의 43%를 포함하여, 적어도 267종의 해양생물이 플라스틱에 의해 영향을 받고 있는 것으로 나타났다(Laist, 1997). 매우 다양한 해양 생물들이 미세플라스틱을 대량으로 섭취할 수 있기 때문에 미세플라스틱은 해양환경에 아주 큰 잠재적 위협요인으로 작용하고 있다. 2011년 미국 UC-San Diego의 Scripps Institution of Oceanography 연구팀의 보고에 의하면 북태평양의 GPGP에서 포획한 27종 141마리의 어류 중 9.2%의 생선 위장에서 다양한 종류의 플라스틱 조각들을 발견하였으며, 이들 어류들이 연간 약 12,000~24,000톤의 플라스틱을 삼키고 있는 것으로 평가되었다. 이렇게 피해를 받고 있는 어종의 수는 예측하기 어려우며, 이로 인한 피해는 과소평가되고 있다.

나. 화학적 피해  미세플라스틱으로 인한 피해는 물리적 피해뿐만 아니라 화학적 피해를 일으킬 수 있다. 첫째, 여러 종류의 화학물질들이 미세플라스틱 표면에 흡착될 수 있으며, 그 결과 미세플라스틱이 먹이사슬을 통하여 상위 단계의 생물로 전달될 수 있다. 미세플라스틱은 산업, 농업, 살충제 등에 널리 사용되는 PCBs, DDT, 중금속 등과 같은 소수성 물질을 흡착할 수 있는 것으로 밝혀졌다(Mato et al., 2001). 그리고 Betts(2008)의 연구결과에 따르면, 미세플라스틱에 흡착된 PCBs 농도는 주변 물에 함유된 PCBs 농도보다 약 1백만 배 더 높았음을 보고하였다. 또한 오래된 플라스틱이 새 플라스틱보다 오염물질을 더 많이 흡착할 수 있다고 하였다(Engler, 2012). 플라스틱 제조에 사용되었던 PCBs, DDT 및 노닐페놀과 같은 첨가제들은 장기간 환경에 잔존할 수 있으며, 소수성과 반휘발성 (Semi-Volatile) 외에도 생체축적(bioaccumulation) 특성으로 인해 오랫동안 환경에 남아있고 또 쉽게 이동할 수 있는 독성물질이다. 특히 POPs 물질의 가장 중요한 특징 중 하나는 유기체에 축적될 수 있고, 그 농도가 먹이 사슬을 통해 상위 수준으로 옮겨 감에 따라서 점차적으로 증가한다는 것이며, 이러한 과정을 생체축적이라고 한다.

이것은 환경에서 적은 농도가 검출되더라도 오염 물질이 영양 단계에서 점진적으로 전이되고 또 축적되기 때문에 잠재적인 오염원이 될 수 있음을 시사한다(Moore et al., 2002; Ilyina & Tatjana, 2006). 하위 단계의 해양생물이 POPs들이 흡착된 미세플라스틱을 섭취한 뒤 먹이 사슬의 상위 단계로 갈수록 POPs들이 고농도로 축적된다. 그리고 상위 단계의 해양생물의 경우 <그림 2.3>에서 볼 수 있듯이 낮은 밀도로 인해 해수 표면에 부유하는 미세플라스틱들을 직접 섭취할 수도 있다. 이로 인해 생식기계 장애나 죽음을 초래할 수 있고 또 질병 위험을 증가시키거나 호르몬 이상을 초래하기도 하고, 최종에는 인간에게까지 그 악영향을 미칠 수 있다(Ryan, 1988; Lee et al., 2001).

둘째, 미세플라스틱에 함유된 첨가제가 용출되는 것이다. 플라스틱 제품을 제조할 때 플라스틱의 특성을 살리기 위해 비스페놀 A, 가소제(프탈레이트), 브롬화 난연제(BFRs) 등과 같은 다양한 종류의 첨가제들이 첨가될 수 있다. 이들 첨가제들은 해양환경에서 플라스틱으로부터 용출될 수 있으며 해양생물이 이러한 물질들을 섭취하면 내분비계 교란물질로 작용하여 <그림 2.3>과 같이 먹이사슬을 통해 생체축적이 된다. 섭취한 내분비계 교란물질이 먹이사슬을 통해 각 단계에서 흡수되는 정도(농도)와 전이되는 효율성에 대한 기전은 아직까지 알려지지 않았고, 또 해양생태계에 미치는 잠재적인 피해에 대해서도 계량화되지 않았기 때문에, 이 부분에 대한 추가 연구가 필요하다(Gold et al., 2013).

다. 수돗물과 생수 속의 미세플라스틱  미세플라스틱의 잠재적 위해에 관한 연구는 대부분 해양생태계의 오염에 관한 것이었다. 그러나 최근에는 하천수도 미세플라스틱에 오염된 것으로 밝혀 졌으며(Erkes-Medrano et al., 2015), 2017년 9월 미국의 비영리 언론기관 Orb Media는 미네소타대학교 공중보건대학과의 공동조사를 통하여 미국과 유럽, 아시아 등의 14개 나라 수돗물 샘플 159개 중 83%에서 미세플라스틱이 검출됐다고 보고했다. 이로 인해 우리나라 환경부는 2017년 9월 7일 국내 수돗물 오염 실태를 파악하기 위한 조사를 추진할 계획이라고 밝혔다.

그러나 수돗물만은 아니다. 그 수돗물로 씻고 조리한 음식, 하천에서 서식하는 물고기, 하천수를 농업용수로 사용하여 재배한 작물 등이 모두 미세플라스틱 오염에서 벗어날 수 없다. 바다에서 나는 조개, 새우, 게, 생선 등 물고기나 김, 미역 등 다양한 해양수산물도 마찬가지다. 사실상 거의 모든 식재료와 음료수에도 미세플라스틱이 오염되었다고 봐야 할 것이다. 그렇기 때문에 언제부터인가 우리는 미세플라스틱과 그것에 흡착된 유해화학물질을 함께 먹고 마시고 있는 실정이다.

그리고 전 세계인이 매일 마시는 생수에도 미세플라스틱이 함유되어 있다는 놀라운 결과가 최근에 발표되었다. 세계적인 제품인 아쿠아피나Ⓡ, 다사니Ⓡ, 에비앙Ⓡ, 네슬레퓨어라이프Ⓡ, 생펠레그리노Ⓡ 외에 아쿠아Ⓡ(인도네시아), 비스렐리Ⓡ(인도), 에푸라Ⓡ(멕시코), 게롤스타이너Ⓡ(독일), 미날바Ⓡ(브라질), 와하하Ⓡ(중국) 등 나라별 대표 생수 속에 눈에 보이지 않는 미세한 크기의 플라스틱 성분이 검출되었다는 연구 결과가 미국 프리도니아 소재 뉴욕주립대 지구환경과학과 교수 연구진에 의해 발표되었다(BBC 뉴스, 2018년 3월). 이들은 미국 비영리 언론기관 Orb Media의 의뢰를 받아, 중국, 미국, 브라질, 인도, 인도네시아, 멕시코, 레바논, 태국, 독일 등 9개국에서 판매되는 11개 브랜드 생수 259개를 대상으로 연구를 진행한 결과, 조사 대상 생수 중 93%에서 미세플라스틱이 발견되었다. 주목할 사실은 생수 1리터당 사람 머리카락 굵기(평균 100㎛)보다 큰 미세플라스틱이 평균 10.4개, 머리카락 굵기보다 작은 미세플라스틱은 평균 325개가 확인되었다는 것이다.

라. 먹이 사슬 속의 미세플라스틱  미세플라스틱은 작은 크기 때문에 생태계뿐만 아니라 사람에게도 전혀 예상치 못하게 직접적인 문제를 야기할 수 있다. 미세플라스틱은 크기가 작기 때문에 동물성 플랑크톤과 같은 매우 작은 유기체를 비롯하여, 다양한 식이 패턴을 가진 유기체 몸속에서 미세플라스틱이 발견된다. 우리나라도 예외가 아니어서, 한국해양과학기술진흥원의 ‘해양 미세플라스틱에 의한 환경 위해성 평가’ (한국해양과학기술진흥원, 2016)에 따르면, 경남 거제와 마산 일대의 양식장과 근해에서 잡은 굴, 담치, 게, 갯지렁이 가운데 97%인 135개 개체의 몸속에서 미세플라스틱이 발견되었다(해양수산환경개발사업 중간평가, 해양 미세플라스틱에 의한 환경 위해성 연구, 한국해양과학기술진흥원, 2016. 12. 26.). 이는 크기가 큰 플라스틱 조각뿐만 아니라 생태계 먹이사슬 바닥에서부터 광범위하게 미세플라스틱의 오염이 진행되고 있음을 보여준다.

유엔에 소속된 해양환경보호 과학 전문가그룹(GESAMP)이 2016년에 발간한 보고서 ‘해양환경 속 미세플라스틱의 발생원, 동태와 영향’(GESAMP, 2016)을 보면, 해양생물의 몸속으로 들어간 미세플라스틱 대부분은 소화기관에 머물다 배설된다. 따라서 내장을 제거하고 먹는 물고기를 통해서 인간이 미세플라스틱에 노출될 가능성은 크지 않지만, 내장까지 모두 먹는 홍합, 굴, 새우 등의 섭취를 통해 미세플라스틱에 오염될 가능성이 높다고 예상된다. 이 연구에서 유럽인은 홍합과 굴 섭취를 통해서 해마다 평균적으로 1만 1,000개의 미세플라스틱을 먹는다고 한다. 어패류와 물고기의 내장까지 즐겨 먹는 한국인의 식습관을 고려하면 국내의 상황은 더욱 나쁠 것이라고 예상이 된다. 뿐만 아니라, 나노미터(10억분의 1m) 수준의 작은 미세플라스틱은 세포벽을 통과해 내장 이외의 조직까지 침투한다고 하니 내장을 제거하더라도 일부는 여전히 몸속에 남아 있을 가능성이 있다. 유엔환경계획(UNEP)은 2016년 5월 보고서 ‘해양 플라스틱 쓰레기와 미세플라스틱’(UNEP, 2016)에서 “나노 크기의 미세플라스틱은 태반과 뇌를 포함한 모든 기관 속으로 침투할 수도 있다”는 연구 결과를 소개하고 있으며, 실제로도 내장 이외의 체내 조직에 박혀있는 미세플라스틱이 이미 관찰되고 있다.

5. 플라스틱 성분별 독성 및 위해성

지금까지 플라스틱 쓰레기에서 발생하는 미세플라스틱의 위해성에 대해 전반적인 내용을 기술하였다. 여기서는 각종 미세플라스틱의 제조 과정에 사용된 여러 성분들의 용도 및 독성에 대해 기술하고자 한다. 독성 중 발암성여부는 국제연합 세계보건기구(WHO)의 산하인 국제암연구소(International Agency for Research on Cancer, IARC)에서 분류한 바를 참고하였다(2018년 7월 30일 기준). 확실히 사람에게 암을 일으키는 물질은 1군(carcinogenic to humans) 120종, 사람에게 암을 일으킬 가능성이 높은 물질은 2A군(probably carcinogenic to humans) 82종, 사람에게 암을 일으킬 가능성이 있는 물질은 2B군(possibly carcinogenic to humans) 302종, 사람에게 암을 일으키는 것으로 분류가 되지 않는 물질은 3군(not classifiable as to its carcinogenicity to humans) 501종, 사람에게 암을 일으키지 않을 물질은 4군(probably not carcinogenic to humans) 1종이다. 미국 국립환경보건과학연구소(National Institute of Environmental Health Sciences, NIEHS) 산하의 독성물질국가 관리프로그램(National Toxicology Program, NTP)은 IARC와는 다르게 두 군으로 분류하는데 ‘인체발암물질로 알려진 군(known to be human carcinogen)’ K군 62종과 ‘인체발암물질로 충분히 예측되는 군(reasonably anticipated to be human)’ R군 186종으로 분류한다. 그리고 미국 산업위생전문가협회(American Conference of Governmental Industrial Hygienists, ACGIH)에서는 인체 발암물질로 확인된 A1군, 인체 발암물질로 의심되는 A2군, 동물에서는 발암물질이지만 인체와의 관련성이 알려지지 않은 A3군으로 분류한다.

가. 폴리에틸렌(Polyethylene, PE)   용도: 전기 절연체로서 아주 높은 인성과 내화학성을 가지는 플라스틱으로 고밀도(high density), 저밀도(low density), 선형저밀도(linear low density) 폴리에틸렌으로 구분되며, 플라스틱 상자, 주방용품, 필름, 종이 코팅 및 섬유 경화제, 전선 및 케이블 코팅, 배관섬유, 휘발유 및 기름 용기 등에 사용된다.

독성: 고형 폴리에틸렌는 무독성 물질로 알려져 있다. 급성독성은 거의 없으며, 분진을 흡입한 실험동물의 폐에서 가벼운 염증이 일어날 수 있다. 열분해 산물에 노출 시 점막, 눈, 피부 자극, 두통, 메스꺼움, 호흡 곤란, 기침과 감기와 같은 증상을 보인다(Cosmetic Ingredient Review, 2007). 동물실험에서 간의 독성을 나타내었으며 열분해 산물을 장기 흡입한 경우 신경계의 부작용을 나타내었다. IARC는 인체 발암물질로 분류할 수 없는 3군으로 규정하였다(IARC, 1979).

나. 폴리프로필렌(Polypropylene, PP)   용도: 내화학성, 고순도, 낮은 수분 흡수율 및 전기 절연성, 인장강도, 압축강도, 충격강도가 양호하다. 이러한 물성으로 큰 사이즈의 화학용기, 하수구 및 식품 수송부품, 포장재, 어망, 자동차 내장재, 의료제품 등에 사용된다.

독성: 의료기기로 이용이 될 정도로 PP는 독성이 거의 없다고 알려져 있다. 고형의 폴리프로필렌이 눈에 유입되면 결막이나 각막에 자극을 유발할 수 있으며, 열분해 산물인 폴리올레핀이 유해 화합물로 분류 된다(Grant, 1974). IARC는 인체 발암물질로 분류할 수 없는 3군으로 규정하였다(IARC, 1979).

다. 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride, PVC)   용도: 내열성과 절연성이 우수하고, 경제성이 뛰어나 이상적인 건축자재로서 생산량의 50% 이상이 건설부분에서 사용된다. 고무 대체물, 인조가죽, 바닥재, 포장재, 불연성 실내장식물, 농업용 필름, 파이프, 전선용 파이프에 사용된다.

독성: 고형의 PVC에 의한 독성 사례 등을 보고되지 않았다. 하지만, 분진 입자에 반복적 또는 장기간 노출되면 폐에 영향을 주어 진폐증을 유발할 수 있다. 하지만, PVC 제조과정 중 원료물질인 염화비닐(vinyl chloride)은 과량 중독 시 중추신경계를 억제하고 심부정맥을 유발할 수 있다. 또한 신경독성, 면역독성, 기형유발, 간독성 등을 유발할 수 있다. IARC는 PVC가 암을 유발할 수 있는 증거가 부족한 3등급으로 규정하였다(IARC, 1979). 하지만, PVC의 원료물질인 염화비닐은 인간에서 드문 간암형태인 간혈관육종을 발생시키는 발암물질이며, 뇌종양, 폐, 혈액, 소화기암과 인과관계가 있으며, IARC는 1군 인체발암물질로 규정하였다(IARC, 1979).

라. 폴리우레탄(Polyurethane, PUR)   용도: 탄성 및 강인성이 풍부하고, 인열강도가 크며, 내마모성이 뛰어나다. 주로 쿠션제, 흡음재, 에어필터, 구두밑창, 합성피혁, 도료, 섬유 등에 사용된다.

독성: 폴리우레탄의 주된 원료가 되는 톨루엔 디이소시안산(toluene diisocyanate, TDI)은 피부, 폐, 각막, 위장관에 대한 자극성이 있다. 다행감(euphoria), 운동실조, 정신착란, 민감화(주로 호흡기), 기관지염, 폐기종, 폐인성 심질환이 일어날 수 있다(McKerrow et al., 1970; Le Quesne et al., 1976). 장기적으로 지속되는 증상으로 인격장애, 과민함, 우울, 기억력 상실, 발기부전(심인성)을 유발할 수 있다(McKerrow et al., 1970; Le Quesne et al., 1976). 피부에 대한 자극으로 수포 형성, 홍반, 부종이 일어날 수 있다(US DHHS, 1988). 액체 또는 고농도의 증기에 노출 된 후에 심한 각막 자극 및 눈물이 나타날 수 있다(Axford et al., 1976; Siribaddana et al., 1998). IARC는 PUR이 암을 유발할 수 있는 증거가 부족한 3군으로 규정하였다. 하지만, IARC는 원료물질 TDI는 인체발암가능물질(possibly carcinogenic to humans) 등급인 2B군으로 분류하였으며, NTP에서는 인체발암물질로 충분히 예측되는 물질군으로 분류하였다(IARC, 1979).

마. 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET)   용도: 밀도가 높은 폴리에스테르 수지로 PET의 특성은 높은 투명성을 가지지만, 낮은 인장강도와 낮은 슬라이딩 특성을 가지고 있어 주로 병이나 포장용으로 사용된다. 우수한 강도, 낮은 수분 흡수율 등의 열적특성과 우수한 치수 안정성으로 인해, PET 소재는 복잡한 부품과 치수 정밀도 및 표면 품질이 까다로운 분야에 매우 적합하여, 전기 전자부품의 케이스, 자동차 내외장재, 의료기기 등에도 사용되고 있다.

독성: PET의 인간에 대한 독성사례는 보고되지 않았다. 동물실험에서도 PET병에 몇 달간 접촉한 와인 추출물을 먹였을 때 독성을 나타내지 않았으며, 또한 PET 병에서 몇 달간 방치한 물에서 유전독성물질이 추출되지 않았다.

바. 폴리스티렌(Polystyrene, PS)   용도: 내수성, 치수 안정성이 좋으나 내충격성이 약하며, 가전제품의 완충 포장제, 스티로폼 용기, 건축재, 단열재 등으로 사용된다.

독성: 내열성이 매우 약해서 열이 가해지면 녹아 버리거나 형태의 변형을 가져올 수 있을 뿐 아니라 원료 물질로 들어간 발암물질인 포름알데히드가 나올 수 있다. IARC는 인체 발암물질로 분류할 수 없는 3군으로 규정하였다 (IARC, 1979).

사. ABS 수지(Acrylonitrile butadiene styrene, ABS)   용도: 내구성과 내충격성이 우수한 고기능성 플라스틱으로, 가공성이 뛰어나고 다양한 색상 구현이 가능하다. 배관, 자동차 부품, 기기 부품, 산업용 기계 부품, 전화 및 전기 및 전자 장비, 파이프 피팅, 레크리에이션 차량 부품에 사용된다. 1977년 9월 이후, ABS는 음료 용기 제조에 더 이상 사용될 수 없게 되었다.

독성: 대만에서 실시된 역학 조사에 따르면 ABS 수지 성형공정에서 방출되는 열분해 산물이 후각기능을 악화시킬 수 있다고 보고되었다(Cheng, 2004). ABS 분해 생성물의 급성 독성은 다른 일반적인 고분자 물질의 열분해 생성물의 독성과 유사함이 발견되었다. IARC는 인체 발암물질로 분류할 수 없는 3군으로 규정하였다(IARC, 1979).

아. 메타크릴수지(Polymethyl methacrylate, PMMA)   용도: 투명도가 좋아 가시광선 투과율이 두께 3mm에서 93%가 되며, 아크릴이나 플라스틱 제품, 치과 보철물 제작에 사용된다.

독성: 흡입과 복강 내 투여로 중등도의 독성이 나타나고 섭취 시 약한 독성을 나타낸다. 피부, 눈, 코, 인후, 기관지 점막을 자극한다. 높은 농도로 노출 시 폐부종을 일으킬 수 있으며 어지러움, 과민증, 집중력 장애, 기억력 감소를 유발할 수 있다(Scolnick & Collins, 1988). 태아 발달에 장애를 줄 수 있고, 피부 알레르기를 일으킬 수 있다. IARC는 암을 유발할 수 있는 증거가 부족한 3군으로 규정하였다(IARC, 1979).

자. 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene, PTFE)   용도: 일반적으로 테프론(teflon)이라고 불리는 PTFE는 테트라플루오르에틸렌 단량체(-C2F4-)가 매우 길게 연결된 분자량이 매우 큰 중합체로, 매우 안정한 열가소성 고분자 물질이다. 주요 사용 분야는 씰 및 피스톤 링(유체 전달 시스템, 유압 실린더 및 무윤활 압축기)과 기계 베어링 및 베어링 패드 및 기계 테이프 및 함침 유리 섬유에 사용된다. 또한 의료용으로 심장 판막 및 대동맥 이식이나 혈액 투석 장비 등에 이용될 수 있으며, 주방용품의 코팅에도 사용된다.

독성: 과열 된 냄비로 인해 발생할 수 있는 연기의 위험성 이외에 테프론 코팅 조리 기구로 인하여 사람에게 알려진 위험은 없다(Sittig, 1985). IARC는 암을 유발할 수 있는 증거가 부족한 3군으로 규정하였다(IARC, 1979). 하지만, 원료물질인 테트라플루오로에틸렌은 인체발암가능물질인 2B군으로 분류하였다.

차. 발포성 폴리스티렌(Expanded polystyrene, EPS)   용도: 열가소성 수지인 폴리스티렌을 발포해 만든 소재로, 스티로폼이란 이름으로 더 잘 알려져 있다. 단열성, 완충성, 방수성, 방음성이 우수하여, 가전제품의 완충포장재, 건축 단열재, 식품 포장용기로 사용된다.

독성: 독성관련 연구가 미진하다. IARC는 암을 유발할 수 있는 증거가 부족한 3군으로 규정하였다(IARC, 1979).

카. 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC)   용도: 무색투명한 무정형의 열가소성 플라스틱 중합체이며, 안전유리, 저중량 안경렌즈 등에 사용된다.

독성: 독성 관련 사례가 보고되지 않았고, 암 유발 관련 인과관계도 보고되지 않았다.

타. 폴리아미드(Polyamide, PA)   용도: 나일론으로 알려져 있는 폴리아미드는 밀도가 낮고, 열안정성, 기계적 물성, 내충격성, 내마모성이 우수하고, 낮은 마찰계수로 인해 가장 많이 사용되는 플라스틱중 하나이다. 자동차 부품, 산업용 밸브 등과 같이 금속으로 만들어진 부품의 대체재로 쓰인다.

독성: 독성 관련 사례가 보고되지 않았고, 암 유발 관련 인과관계도 알려지지 않았다.

파. 에폭시(Epoxy)   용도: 전기적으로 성질이 우수하고, 내열성, 방한성, 내수성, 내습성이 좋고, 금속, 목책, 시멘트 등과의 접착성도 좋다. 가죽 생산의 마무리 단계, 금속, 목재, 콘크리트 및 기타 플라스틱의 보호 코팅, 접착제, 라미네이트, 공구 및 다이 캐스팅, 바닥 및 전기 장비에 사용된다.

독성: 알레르기성 접촉 피부염, 천식을 유발할 수 있다.

하. 불포화 폴리에스테르(Unsaturated polyester, UP)   용도: 저점도의 기계적 및 전기적 성질, 내수성과 내산성을 가지고 있으며, 사용법에 따라 상온에서 경화되는 장점을 가지고 있다. 유리섬유를 혼합하여 강화 플라스틱을 제조할 수 있다. 특히 이러한 우수한 물성에도 불구하고 다른 플라스틱 재료에 비하여 가격이 저렴하며 대형 플라스틱 성형에 매우 광범위하게 적용되고 있으며, 물탱크, 어선, 욕조, 간이 화장실, 정화조 등에 사용된다.

독성: 독성 관련 사례가 보고되지 않았다. 암 유발 관련 인과관계도 보고되지 않았다.

갸. 멜라민 수지(Melamine-formaldehyde, MF)   용도: 멜라민과 포름알데히드를 염기성 촉매 하에 반응시킨 무색투명의 열경화성 수지이다. 비중이 1.48 정도이며 충전재에 의해 2.0 정도까지 가능하고 표면 경도가 현재 생산되고 있는 합성수지 중 가장 단단하여, 식기류, 1회용 커피컵, 일용품, 전기부품, 도료 등에 사용된다.

독성: 독성 관련 사례가 보고되지 않았고, 암 유발 관련 인과관계도 보고되지 않았다.

6. 첨가제(additives)의 독성 및 위해성

가. 부틸 벤질 프탈레이트(Butyl benzyl phthalate, BBP)   용도: 가소제로 사용되는 부틸 벤질 프탈레이트는 아크릴 수지, 접착제, 플라스틱, 자동차 코팅, 손톱 광택, 공기투과성 콘택트렌즈에 사용된다.

독성: 에스트로겐성 환경호르몬으로 간주되고 있다. 중추신경계를 억제하여 오심, 두통, 메스꺼움, 운동조절불능, 의식소실 등을 나타내며 만성적으로 노출 시 다발성신경증이 발생할 수 있다(Doull et al., 1980). 눈과 피부에 접촉 시 자극을 유발하고 흡입 시 기관지의 자극을 유발하며 기관지 협착이 발생할 수 있다. 동물에서의 발암성에 관한 데이터는 제한적으로 암컷 집쥐에서 골수단핵구성 백혈병의 위험성이 증가한다는 보고가 있다(NTP, 1982). IARC는 암을 유발할 수 있는 증거가 부족한 3군으로 규정하였다(IARC, 1979).

나. 디에틸헥실 프탈레이트(Di(2-ethylhexyl) phthalate)   용도: 가소제로 사용되는 디에틸헥실 프탈레이트는 모조 가죽, 레인 코트, 신발류, 실내 장식품, 바닥재, 전선 및 케이블, 식탁보, 샤워 커튼, 식품 포장재 및 어린이 장난감과 같은 소비재에 사용된다.

독성: 접촉 시 눈, 피부, 점막에 자극을 일으킬 수 있다. 또한 1년 이상 장기간의 디에틸헥실 프탈레이트 섭취 시, 간 기능 손상을 야기할 수 있다(National Research Council, 1986). 랫드를 이용한 급성/반복 노출독성실험에서 세포사멸과는 관련이 없었다. 또한 생식/발달 독성, 유전독성, 면역독성 관련 인과관계도 찾을 수 없었다. IARC는 디에틸헥실 프탈레이트를 인체 발암 의심 물질인 2B군으로 분류하였다(IARC, 1979).

다. 디에틸 프탈레이트(Diethyl phthalate, DEP)   용도: 디에틸 프탈레이트는 무색, 무취 또는 매우 약한 방향성 냄새를 띄는 유성 액체로 향기 희석제, 알코올 변성제, 니트로셀룰로오스와 초산섬유소의 용매, 고체 로켓 추진제의 가소제, 염료 매개체, 습윤제, 향수의 고정제 등에 사용된다.

독성: 인체에서 발암성은 없다. 노출 시 두통, 현기증, 구역, 눈물 흘림, 다발성 신경병증, 전정기능 장애, 통증, 감각 이상, 쇠약, 팔 다리의 연축 증상을 포함한다. 민감한 사람에서 천식과 유사한 알레르기 반응이 나타날 수 있다. 반복 노출 시 신경손상을 일으킬 수 있다(Sittig, 2002). 눈과 피부를 약하게 자극하며, 눈에 튀기면 많은 양의 눈물이 분비되며 찌르는 듯한 아픔을 유발한다(Bingham et al., 2001). 접촉시 접촉 피부염이 발생할 수 있다. IARC 발암물질 분류에 포함되어 있지 않다.

라. 디부틸 프탈레이트(Dibutyl phthalate, DBP)   용도: 디부틸 프탈레이트는 엷은 황색의 은은한 방향성의 향을 내는 유성의 액체이다. 주로 가소제, 살충제, 거품방지제, 방직섬유의 윤활제, 향수의 휘발방지제 및 용매로 사용된다.

독성: 디부틸 프탈레이트는 동물실험에서 급성독성정도가 낮게 나타났다. 그러나 장기간 투여 시 요도하열, 잠복고환, 전립선, 부고환, 정관의 발달 장애, 성상피의 퇴화, 고환 내 간질세포의 과다형성과 같은 생식독성이 유도되는 것이 관찰되었다. 또한 인체에 요도하열, 잠복고환, 정자수 감소 등의 생식독성을 일으키는 것으로 보고되었다(Spade et al., 2014). IARC 발암물질 분류에 포함되어 있지 않다.

마. 디이소부틸 프탈레이트(Diisobutyl phthalate, DIBP)   용도: 디이소부틸 프탈레이트는 무취의 가소제로 내열성 및 내광성이 우수하여 높은 경제성의 가소제로서 사용된다. 그리고 DBP보다 낮은 밀도와 빙점을 가지고 있어 DBP 대체재로 사용된다.

독성: 디이소부틸 프탈레이트는 낮은 독성을 나타내나, 장기간 투여시 동물의 체중, 간 중량, 성 발달 변화를 유도한다는 보고가 있다. 디이소부틸 프탈레이트가 신경 독성 물질이라는 증거는 부족하다. IARC 발암물질 분류에 포함되어 있지 않다.

바. 디이소데실 프탈레이트(Diisodecyl phthalate, DIDP)   용도: 유연성을 높이기 위해 플라스틱 및 플라스틱 코팅 생산에 일반적으로 사용되는 가소제이다. 가구, 조리기구, 약품, 식품 포장지의 코팅에 사용된다.

독성: 미국과 유럽 연합에서 프탈레이트의 독성 및 생물 농축성에 대해 주목하고 연구하고 있다.

사. 디이소노닐 프탈레이트(Di-isononyl phthalate, DINP)   용도: 디이소노닐 프탈레이트는 플라스틱을 유연하게 만드는 데 사용되는 가소제로서 정원 호스, 수영장 라이너, 바닥 타일 및 방수포에 사용된다. 식품 포장에는 사용이 제한되어 있다. 미국은 어린이의 입에 넣을 수 있는 어린이 장난감 및 보육 용품에 0.1% 이상의 양으로 DINP, DIDP, DNOP 사용을 금지하고 있다.

독성: 동물을 이용한 만성독성 실험에서 간과 신장 독성 및 발암성을 나타내었다. 하지만 인간에서 발암성과의 인과관계는 확인되지 않았다.

아. 디엔옥틸 프탈레이트(Di-n-octyl phthalate, DNOP)   용도: 디엔옥틸 프탈레이트는 투명한 유상의 액체이며, 주로 플라스틱 제조에서 가소제로 이용된다.

독성: 동물을 이용한 독성실험에서 경구나 피부 경로를 통해 노출 시 독성이 낮은 것으로 여겨진다. 지속적인 섭취 시 중추신경계 억제가 일어날 수 있으며 지속적인 피부 접촉으로 건조, 갈라짐, 발진을 유발할 수 있다(EPA, 1985). 장기간 투여시 동물의 체중, 간 중량, 생식의 변화를 유도하고, 동물과 세포실험에서 돌연변이를 일으킬 수 있다는 보고가 있다. 하지만 발암성여부는 확인되지 않았다(Huber et al., 1996).

자. 디메틸 프탈레이트(Dimethyl phthalate, DMP)   용도: 디메틸 프탈레이트는 플라스틱의 유연성을 증가시키기 위한 가소제로서 사용된다. 로켓 연료, 코팅제, 안전유리, 필름 등에 사용된다.

독성: 동물실험에서 생식독성이 있는 것으로 알려져 있으나, 확정적이지는 않다(ACGIH, 2013).

차. 브롬화 난연제(Brominated flame retardants, BFRs)   용도: 플라스틱, 전기, 인테리어 섬유, 자동차 쿠션, 도로 및 철도 제방, 포장 재료, 전기 및 전자 장비, 케이블 및 섬유코팅, 군사적 목적의 보호용 페인트의 발화방지용 난연제로서 폴리브롬화 비페닐(Polybrominated biphenyls, PBBs), 폴리브롬화 디페닐 에테르(Polybrominated diphenyl ether, PBDEs), 헥사 브로미네이티드 사이클로 도데케인(hexabromocyclododecane, HBCD/ HBCDD), 테트라브로모비스페놀 A(Tetrabromobisphenol A, TBBPA) 등이 대표적이다.

독성: 헥사 브로미네이티드 사이클로 도데케인은 동물을 이용한 급성 독성실험에서 경구, 피부, 안점막 노출 시 독성 또는 자극이 없었다. 또한 반복 독성실험에서도 간독성이나 발암여부가 확인되지 않았다(EPA/Office of Pollution Prevention and Toxics, 2009).

카. 비스페놀 A(Bisphenol A, BPA)   용도: 투명용기, 접착제, 전자 코팅재, 보트 선체를 만드는 데 사용되는 플라스틱 원료의 핵심 성분인 가소제로서 사용되며, 소비재, 재사용 가능한 음료 용기, 식품 보관 용기, 통조림 식품, 어린이 장난감 및 영수증 등 다양한 목적으로 상품화되고 있다.

독성: 비스페놀 A는 잘 알려진 에스트로겐 활성을 갖는 내분비계 장애물질이다. 급성독성이 높지는 않지만, 지속적인 섭취 시 생식과 발생 및 대사를 포함하는 다양한 생리기능에 영향을 미친다(Delfosse et al., 2012). 또한 DNA 손상과 세포독성을 유발하며, 동물 실험에서 암을 유발할 수 있다고 보고되었다(Murrayet al., 2007). 그러나 IARC에서는 아직 발암물질 분류에 포함시키지 않고 있다.

타. 노닐페놀(Nonylphenol)   용도: 플라스틱 식품 포장제의 안정제로서 사용되며, 폴리 염화 비닐(PVC)의 열 안정제로도 쓰인다. 세제, 도료, 살충제, 유화제 및 용해제 제조에도 사용된다.

독성: 생물학적인 분해가 잘 이루어지지 않으며 표층수 또는 토양에서 분해되는데 수개월 혹은 그 이상이 소요된다. 비생물학적인 분해는 매우 미미하다. 에스트로겐과 유사한 활성을 나타낼 수 있는 능력을 가진 관계로 내분비계 장애물질이 될 수 있다(Nagao et al., 2000). 면역독성, 생식독성 등이 관찰되었으며, IARC에서는 아직 발암물질 분류에 포함시키지 않고 있다.

7. 흡착성 물질의 독성 및 위해성

가. 폴리염화비페닐(Polychlorinated biphenyl, PCB)   용도: 폴리염화비페닐은 전기절연 용도로 많이 사용되고 있는 물질이다. 또한, 전기 변압기 및 축전기 등, 전기 장치에 많이 사용되며, 작동액(hydraulic fluid), 윤활제, 가스터빈, 석유 첨가제, 열 전달액, 무탄소 용지, 살충제 증량제, 탈진제, 방화제, 가소제에도 사용된다.

독성: 폴리염화비페닐은 화학적으로 안정하여 환경 및 생체 내에 잔류하는 특성을 보인다. 대개 여러 가지 폴리염화비페닐 화합물들이 혼합된 형태로, 오염된 식품, 호흡, 피부를 통해 인간에게 오염된다. 먹이사슬 농축을 통해 노출이 증가될 수 있으며, 염소 함유량이 높은 구조에서 농축이 더 높게 나타난다. 폴리염화비페닐은 수용체를 활성화시킴으로서 발암성을 나타내는 것으로 보고되었고, 염소성 여드름(Chloracne) 및 특징적인 피부 증상, 암으로 인한 사망율 증가 등이 확인되었다. 염증 반응을 유발하며, 면역체계, 간 손상을 일으킨다고 보고되었다. 또한 내분비 장애물질로 알려져 있으며 유전독성을 나타내기도 한다. 따라서, 2016년, IARC에서는 폴리염화비닐 화합물을 인간에게 암을 유발하는 것이 확실한 1군으로 분류하였다(IARC, 2016).

나. 디클로로디페닐디클로로에틸렌(Dichlorodiphenyldichloroethylene, DDE)   용도: 엔드린, 클로데인, 톡사펜, 케폰, DDT, 미렉스, 엔도설판, 헤파타클로, 린데인과 페테인 등을 포함하는 유기염소계 살충제이다. 또한, 살충제 DDT의 대사산물로서, DDT 제조시의 불순물이기도 하다.

독성: 디클로로디페닐디클로로에틸렌에 노출되면 오심, 두통, 피로, 현기증, 무감각, 사지의 부분마비, 중증의 운동실조증, 일부 반사, 약한 발작, 사지의 고유수용감각과 진동 감각의 상실, 과민성 슬개 반사, 흥분, 혼돈, 호흡 증대 등이 나타난다. 다른 증상으로는 머리와 목의 떨림 현상, 심장과 호흡 장애가 나타나며 사망할 수도 있다. 혀와 입술, 안면의 마비를 유발할 수 있으며, 과민증(hypersensitivity), 어지럼증이 나타나기도 한다. 긴장성-간대성 발작을 유발할 수도 있으며, 황시증(xanthopsia)을 유발하기도 한다. 세포 실험에서는 염색체 손상이 나타났으며(USEPA, 1980), 동물실험에서 DDE에 노출되었을 때 간암 발생이 증가하였다 (IARC, 1991).

다. 아세나프텐(Acenaphthene)   용도: 아세나프텐은 염료 매개체, 살충제, 살진균제로 사용된다. 또한 플라스틱 제조와 약 제조에도 이용된다.

독성: 아세나프텐은 암을 일으킬 것으로 의심되며, 수생생물에 매우 유독한 물질이다. 과량 삼켰을 경우 급성 구토를 야기할 수 있으며, 피부, 눈 및 점막에 자극을 줄 수 있다. 미생물 실험에서 아세나프텐 증기는 형태적 돌연변이 빈도를 증가시키며, 세포호흡 활성 감소를 보이는 돌연변이도 일으킨다. 돌연변이의 빈도는 아세나프텐 작용 시간에 의존한다(Imshenetskii et al., 1985). 또한 아세나프텐은 다환방향족탄화수소(PAH)의 일종으로 피부 및 폐 흡입을 통해 노출되면 피부암과 폐암 발병률이 증가된다.

라. 플루오렌(Fluorene)   용도: 플루오렌은 플라스틱 생산 원료와 물감색소로 사용되고, 플루오렌 유도체는 제초제와 성장 조절제로 사용 된다.

독성: 동물 실험에서 특이한 독성은 나타나지 않았으나, 장기 노출 시 생식세포에 영향을 미칠 수 있다는 보고가 있다. 플루오렌에 90일간 노출 시 세정관에 거대 생식 세포가 나타나고, 노출된 수컷에서는 성숙 정자의 숫자가 줄어들었으며, 고환 무게의 감소가 확인되었다. 발암성에 대해서 IARC는 암을 유발할 수 있는 증거가 부족한 3군으로 분류하였다.

마. 플루오란테인(Fluoranthene)   용도: 플루오란테인은 콜타르 및 아스팔트 유래 석유 제품의 구성성분이며, 상수도관과 저장탱크의 강철 및 연철 내벽을 보호하는 내막물질로 사용된다.

독성: 인체 발암성의 물질로 분류되지는 않았으나, 장기간 노출 시 피부염을 일으킬 수 있다. 플루오란테인에 노출 시 피부와 눈의 접촉성 화상, 오심, 빈맥, 심부정맥, 간 손상, 폐부종, 호흡 정지 등이 나타날 수 있다. 피부 질환 환자에 민감한 영향을 끼칠 수 있다. IARC 발암성등급분류는 3군으로 인체발암물질로 분류할 수 없음에 해당한다. 동물 연구에서는 피부에서 광독성을 나타내었고, 눈에서 최대 홍반 반응을 나타냈다(Kochevar et al.,1982).

바. 안트라센(Anthracene)   용도: 안트라센 오일은 다양한 용도의 물품 제조와 산업 현장 및 제조과정에서 제형 또는 재포장에 이용된다.

독성: 안트라센은 동물 실험에서 모발 손실 및 체중 감소 등의 모체독성과 유산, 기형 유발 등, 배아 독성이 관찰되었다. EU의 발암성 평가는 1B(인간에게 발암 가능성이 있다고 추정되는 물질)이다.

사. 크리센(Chrysene)   용도: 크리센은 유기 합성 및 연구용 시약으로 사용된다.

독성: 피부 접촉에 의해서 홍반, 피부화상, 여드름성 병변, 자극감등이 나타나며, 만성 독성으로 눈의 광과민성과 자극감, 호흡기 자극과 기침, 기관지염, 백반증 등이 나타난다. 그 외 간독성과 신독성, 혈뇨가 나타날 수 있다. 발암성등급분류는 IARC 기준 2B군이고(IARC, 1979), ACGIH 기준 A3군, 즉 사람과의 상관성은 알 수 없으나 동물에는 확실한 발암물질에 해당한다. 크리센은 병리학적으로 화학적 발암성을 나타내는 것으로 알려져 있다.

아. 벤조피렌(Benzo(a)pyrene, BP)   용도: 연구 및 실험용으로 이용되고 있다.

독성: 피부에 오랜 동안 노출하면 홍반, 색소화, 낙설 현상이 나타나며, 사마귀가 생기기도 한다. 실험동물에 장기간 노출하면 재생불량성 빈혈, 백혈구감소증 등의 혈액적 변화로 인해 사망하기도 한다. 마우스에서는 저형성 빈혈이 나타나기도 한다. IARC 발암성등급분류는 인체발암물질인 1군이다(IARC, 1979). 벤조피렌은 돌연변이를 유발하며 발암 효과도 알려져 있다. 벤조피렌에 노출되면 성장이 지연되며, 부종과 사지 이상 증세가 나타나고, 또한 실험동물에 장기간 노출하면 재생불량성 빈혈, 혈구 감소증 등의 혈액적 변화로 인해 사망하기도 한다.

자. 벤즈안트라센(Benz(a)anthracene, BA)   용도: 벤즈안트라센은 연구용 화학물질로 사용된다.

독성: 환경에 존재하는 다핵 방향족 탄화수소 화합물의 주요 조성으로서 발암원이다. 체내 염색체와 DNA에 이상을 일으킨다. 흡연 및 오염된 공기 흡입, 폐수에 의해 오염된 음식과 물의 섭취를 통해 인체내로 흡수가 된다. 벤즈안트라센은 동물에서 방광과 피부의 암을 일으킨 것으로 나타났으며 인간에서도 발암원으로 알려져 있다. 그 외 인간에서 생식기계 손상을 일으킬 가능성이 보고되어 있다. 따라서, 벤즈안트라센은 실험동물에서 확인된 발암원이며, 에임스(Ames) 테스트에 의해 돌연변이원으로 확인되었다. IARC 발암성등급분류는 인체발암가능물질인 2B군이다(IARC, 1979).

차. 알드린(Aldrin)   용도: 알드린은 유기염소계의 토양 해충 살충제이다. 무색의 고체로 채소 해충, 보리 해충 등에 살충제 및 살균제로 사용된다. 알드린이 산화된 형태인 에폭사이드 디엘드린은 더 강력한 살충 효과를 가진다.

독성: 경구로 10mg/kg를 초과하는 농도에 급성으로 노출될 경우 중추신경계 이상이 발생할 수 있고, 3~7g를 섭취할 경우 사망할 수 있다. 독성 영향의 주요 표적은 중추 신경계이다. 중추 신경 흥분, 근간대성 경련, 재발성 발작이 발생할 수 있다. 그리고, 혼수를 동반하는 호흡기 억제가 발생할 수 있고 이것이 일반적으로 직접적 사망 원인이 된다. 발암성등급분류는 IARC 기준 3군이다(IARC, 1974). 세포 연구에서는 세포의 DNA 손상이 발견되었고, 염색체 이상 등, 돌연변이를 유발하였다(HSDB, 1997, RTECS, 1997). 알드린은 동물 실험에서 배자 독성이나 태자 독성이 보고되었으며(Schardein, 1985), 급성으로 노출된 동물에서는 간 괴사가 나타났다(Proctor et al., 1988). 역학 연구 결과, 6~12개월 동안 알드린을 함유한 밀을 섭취한 환자에서 심전도 이상이 나타났다. 또한, 알드린에 심하게 노출된 근로자들에게 간질형 발작이 보고되었다(Gupta, 1975).

카. 디엘드린(Dieldrin)   용도: DTT 대용 광범위 살충제로 많이 사용되어 왔으나 최근에는 독성으로 인해 사용이 제한되고 있는 유기염소계 물질이다. 알드린과 구조적으로 유사한 물질로 알드린은 해충구제 효과가 없으나 체내에서 디엘드린으로 분해되면서 해충 구제 효과를 내는 것으로 알려져 있다.

독성: 자연계에서 잘 분해가 되지 않고 생체 농축되기 때문에 매우 해로운 것으로 판단된다. 생식독성, 중추신경계 독성, 면역독성, 암 유발 등 다양한 독성을 지니고 있다. 임신한 여성이 노출되었을 때 태아의 남성 생식기 발생 시 문제를 일으키는 것으로 보고된 바 있다. 파킨슨 병 및 유방암 관련성이 의심되기도 한다. 발암성등급분류는 IARC 기준 3군이고(IARC, 1979), ACGIH 기준 A3군으로, 사람과의 상관성은 알 수 없으나 동물에게는 확실한 발암물질로 알려져 있다.

타. 퍼플루오로옥탄산염(Perfluorooctanoic acid, PFOA)   용도: 퍼플루오로옥탄산염은 C8로 알려진 인공산으로, 공업용으로 많이 사용하고 있다.

독성: 동물실험에서 기형을 유발하고 간 독성을 나타내며 성적인 발달을 지연시키는 것으로 확인되었다. 사람에게 직접 노출 시 중증 통증, 기침, 질식, 기도자극, 폐부종, 혼수, 경련 및 심할 경우 사망한다. 인간 세포연구에서 퍼플루오로옥탄산염을 처리하면 DNA 손상 및 세포 사멸을 유발할 뿐만 아니라 세포 주기를 교란시킨다. 장기간 동안 고농도의 퍼플루오로옥탄산염에 노출되었을 때에는 세포가 일차 및 이차 괴사를 나타낸다. 동물실험에서 고환의 종양형성을 유발하였다(Klaassen, 2001).

<다음에는 제3장. 「플라스틱 분해 미생물 균주 및 효소의 개발현황」이 이어집니다.>

참고문헌

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