석면에 의한 건강영향과 독성
1. 석면의 폭로
석면 (Asbestos) 은 특이한 섬유성 집합으로 이루 어진 천연 광물로서 저렴하고 방직성, 내열성, 내약 품성 등이 우수하다는 특성을 가지고 있다. 현재 일 본의 석면 소비량은 연간 22∼23만톤에 이른다. 석 면에 대한 폭로는 직업성 폭로와 직업과는 관계가 없는 일반 생활환경상의 폭로가 있는데 최근에는 특 히 후자에 대한 문제가 주목받고 있다.
석면 폭로에 대한 유무는 환경중의 석면농도 점검 과 생물학적 모니터링에 의한 방법으로 관찰할 수 있다. 사람들의 가래나 장기조직 등에서 석면 분진 과 특유한 형태의 철합유(석면) 입자들을 검출해 보 면 확인할 수 있다.
세계 각국 도시의 일반 시민들을 부검한 폐와 절 제 폐에서 석면 입자가 높은 비율로 검출되고 있어 가래나 조직 중에 석면 입자가 검출된다고 석면증이 라고 진단할 수 있는 근거가 되지는 않는다. 일본에서는 일반 도시, 농촌 지대에서 절제된 패 또는 부검 폐에서 48.2%가 양성을 보였는데, 대도 시 및 그 주변에서는 50∼70%가 양성율을 보였고. 소도시 또는 농촌 지대에서는 0∼2%가 양성율을 보였다. 이 결과를 보면 대도시에 사는 주민들이 석면에 폭로될 기회가 더 많은 것으로 생각된다.
2. 석면 폭로의 건강영항
일반적으로 호흡기와 소화관을 통해 체내로 흡수 된 석면은 혈행성, 임파행성으로 폐와 전신의 장기 에 운반된다. 석면 섬유가 경기도를 거쳐 흡입되면 섬유는 기도를 따라서 다니기 때문에 길이가 25∼ 50μ의 크기라도 쉽게 폐세포 영역까지 침입한다. 한편 그 이상 크기의 대부분의 분진은 상부기도 영역에 머물러 종말 기관지까지 들어가는 것은 거의 없다. 흡입된 석면은 그 종류와 형태에 따라 폐내에 서의 침착율과 체내의 흡수율이 다르다. 폐에 대한 침착율은 섬유의 길이가 길수록 크고, 또 실험 결과 에 의하면 기관지 폐세포계 조직에 대한 생물학적 활성이 높다는 것을 알 수 있다.
석면 분진의 폭로에 의해 진폐의 일종인 석면 폐, 석면 폐암, 흉막 및 복막의 악성 중피종, 흉막 Plaque 및 석회화 등이 발생한다(표 1). 이들 석면증 발생에는 석면 분진에 의한 綠維原性 작용, 발암성작용, 비특이적 염증작용 등이 있는데 최근에는 생체에 대한 자기 면역작용에 의한 영향이 주목받고 있다.
<표 1> 석면 관련질환의 분류
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│1. 석면 폐 : Asbestosis │
│2. 폐암 : Carcinoma bronchogenic │
│3. 악성 중피종 : Malignant mesothelioma │
│4. 흉막병변 : Pleural diseases │
│ ① 흉막 플래그 : Pleural plaque │
│ ② 흉막염 │
│ a) 흉수(급성)Pleural effusion │
│ b) 비만성 흉막 비후(만성)Diffuse pleural thickening │
│ ③ 원형 무기폐 : Rounded atelectasis │
│※ (Pseudotumor) │
│※ : Atelectatic pulmonay and pleural asbestotic pseudotumor │
└──────────────────────────────┘
석면분진 폭로 농도와의 관계에서 특히 산업계의 일본 허용농도는 크리소타일 2f/㎖(중량농도 0.12㎎/m^3), 크로시도라이트가 2f/㎖이다. 한편 최근에는 석면에 의한 일반 환경오염이 주목 받고 있으며 그 오염원으로 도시 교통에 의한 자동 차 영향이 주목받고 있다. 일본의 일반 환경 공기중 의 석면농도(광학 현미경법)는 내륙산간지역 0.43f /ℓ, 주택지역 1.04f/ℓ, 상업지역 1.42f/ℓ, 그리고 내륙공업지역 2.09f/ℓ 로 검출되었다. 그러나 이러 한 저농도 수준이 건강에 어떤 영향을 미치는지 임 상적, 면역학적으로도 아직 충분히 밝혀진 내용은 없다.
석면에 의한 건강장애는 매우 다양하며 장애 발생 이 단순히 흡입 분진의 형상과 크기에만 의존하고 있지 않다는 사실을 고려한다면 석면 장애를 근절하 기 위해서는 앞으로 많은 연구와 예방이 필요할 것 으로 생각된다.
2.1 석면 폐(肺)
석면 분진은 일반적으로 규산 분진과 비교하면 폐 내에서 오히려 더 쉽게 용해되는데 이 점이 진폐의 일종인 석면 폐의 線維化 병변과 비만성 간질성 문 제의 원인인 것으로 생각된다. 그리고 그때 문제가 되는 폐내의 분진은 5μ이상 크기의 섬유에만 한정되 는 것은 아니다.
석면섬유에 의한 폐내 병변은 일반적인 무기성 분 진에 의한 선유증식성 변화와는 다른 것이다. 종말 기관지보다 말초에 도달한 석면 섬유는 그 자체가 가지고 있는 물리.화학적 자극과 생체에 대한 면역 학적 작용에 의해 기관지 폐포계에 세포장애를 일으 켜 미세 기관지 폐포염을 자주 유발시킨다.
병변이 진전되면 호흡 미세 기관지 주위에 線維化 덩어리가 형성되고 폐포벽과 폐포도로 염증이 파급 되면 차례로 비만성의 간질성 폐線維症으로 진전된 다. 더욱이 폐내 緯維化가 더욱 진전되면 양폐 중간 과 하부가 벌집모양의 폐로 변하고 이와 함께 고도 흉막병변을 동반한다. 이들 병변은 석면섬유의 크기 보다는 오히려 흡입분진의 농도와 폭로기간, 염증 등의 합병증세에 의한 병변 악화가 더욱 큰 영향을 미친다. 석면 폐의 폐기능 장애의 기본은 비만성의 간질성 線維症에 동반되는 구속성 환기 장애와 광범위한 미 세 기관지 . 폐포 영역의 線維化에 의한 가스확산 장 애이다(표 2).
2.2 석면 폐암
석면에 폭로된 사람들의 폐암 합병증세는 금세기 초부터 석면광산구 광부와 주민, 석면노동자, 기타 직접 또는 간접적으로 석면에 폭로된 사람들을 대상 으로 임상적, 면역학적 연구가 이루어졌다.
또 실험 동물을 대상으로 발생 병리학적 연구가 활발히 이루어지고 있다. 인간은 석면 폭로에 의해 대조군 보다 5배의 폐암 사망이 보고된 바 있으며 또 궐련 담배(대조군의 10배)와 함께 석면에 폭로 되는 경우 폐암 사망 위험율은 50배에 달하는 것으 로 알려져 있다(표 3).
끽연과의 관계에 대해서 살펴보면 석면은 섬유 그 자체가 기관지 폐포계 세포의 이상 형성과 증식 이 상을 일으켜 그 세포에 발암 기반을 만든다고 알려 져 있다. 또 한편 석면은 벤즈피렌과 같은 다수의 발 암물질을 옮기는 매개자(Carrier) 로서 작용한다는 설도 알려져 있다.
<표 2> 석면 폐 및 폐색성 폐질환의 폐기능 검사결과
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│ 폐기능 검사 항목 │석면 폐 │ 폐색성 폐질환 │
├───────────────┼────┼────────┤
│전체 폐기량(TCL) │ ↓ │ ↑ │
│노력성 폐활량(FVC) │ ↓ │ ↓ │
│1초량(FFV1) │ ↓ │ ↓ │
│1초율(FEV1/FVC) │ →↓ │ ↓ │
│확산 기능(Diffusing capacity) │ ↓ │ →↓ │
└───────────────┴────┴────────┘
↓ 감소, ↑ 증가, → 정상 범위
<표 3> 끽연과 석면 폭로에 의한 폐암 사망의 상대 위험도※
┌────────┬────────────────┐
│ 끽 연 │ 석 면 폭 로 │
│ ├───────┬────────┤
│ │ (-) │ (+) │
├────────┼───────┼────────┤
│ (-) │ 1.0 │ 5.2 │
│ (+) │ 10.8 │ 53.2 │
└────────┴───────┴────────┘
※ 인구 10만명당 끽연(-), 석면 폭로(-)인 경우의 남성
폐암 사망율 11.3을 1.0으로 볼 때의 상대위험도,
Hammond씨 등(1979)
또 홉입 석면의 종류, 형상, 크기와의 관계에서는 종류별로 크로시드라이트, 암모사이트가 주목받고 있는데 이들 석면 섬유의 길이와 직경 비(3 : 1 이 상)가 중요시되고 있다.
다음에 석면과 동일한 섬유상 광물로서 알려져 있 는 것은 아타펄자이트, 엘리오나이트, 제올라이트, 암면, 활석, 알루미나, 마이카 등 150종류 이상의 물 질이 알려져 있다. 이 중에 엘리오나이트와 제올라 이트는 실험 동물의 흉막과 피하에 이식시키면 석면 섬유와 동일한 악성 중피종이 발생한다고 보고된 바 있다. 그러나 다른 여러 종류의 비석면 광물섬유는 섬유의 길이와 직경이 석면과 동일해도 발암작용은 일으키지 않는 것으로 알려져 있다.
현시점에서 석면 폭로와 건강 문제를 살펴보면 사 람에게 암을 일으키는지에 대한 여부는 지금까지의 연구성과를 통해 임상적 또는 역학적 사항보고가 다 양하게 선행되었다. 그에 비해 석면의 발암성에 관 한 본질적인 병인론적 인과성에 대한 해명은 상당히 뒤쳐져 있다. 이러한 사실은 앞으로 석면 장애 예방 관리에 있어 여러가지 혼란의 원인으로 작용할 것이 며 또 이 문제의 과학적 대응을 지연시키는 원인으 로 작용할 것이다.
2.3 악성 중피종
중피종(中皮隆)은 흉막, 심막 등의 체강장막강을 싸고 있는 중피표면 또는 그 하층조직에 생기는 종 양이다. 1960년 악성 중피종이 석면 폭로에 의해 발 생된다는 사실이 역학적으로 밝혀졌고 광산노동자와 그 가족, 인근 주민에 환자가 발생했다고 보고되었 다. 또 동물 흡입실험에서도 중피종 발생이 확인되 었다. 일본에서는 1985년 말까지 34건의 사례가 보 고되었다.
직업폭로 집단의 면역학 조사에서는 크로시드라이 트의 위험성이 더욱 높다고 밝혀졌으며 이어서 암모 사이트, 크리소타일 등의 순으로 위험성이 높다는 사실을 알게 되었다. 그 이유로는 각섬석족의 섬유 가 폐속으로 더욱 쉽게 침투할 수 있으며 변질되지 않고 폐안에 계속 머무르기 쉽다는 점, 또 폐포의 Macropharge(肺大食세포)로 처리되기 어렵다는 등 의 여러가지 사항을 들수 있다.
흉강으로 들어가는 석면은 폐 말초까지 임파의 흐 름을 따라 운반된다는 설과 폐속으로 흡입된 석면이 직접 폐와 흉막을 뚫고 들어간다는 설이 존재한다. 그러나 이에 비해 복강에서 악성 중피종이 발생하는 원인기구는 아직 불분명한 상태이다.
2.4 기타 부위의 암
석면 폭로와 관련이 있을 것이라고 예상되는 암 중에는 후두암과 식도.위.결장.직장 등의 소화관암 과 난소암, 신장암, 악성 임파종이 있다. 이들에 대 해서는 역학적 조사가 적었기 때문에 앞으로의 연구 과제로 주목받고 있다.
2.5 흉막 병변(흥막 Plaque, 흉막 석회화)
석면에 의한 흉막 병변은 흉막 비후와 가슴에 물 이 찬다는 특징을 가지고 있다. 국소성 흉막비후는 흉막 플래그라고 불리우며 주로 벽측 흉막의 비후에 의한 것이라는 특징이 있다. 흉막 플래그는 흉곽의 내면, 횡격막, 심낭 등의 벽측에 형성되는데 보통 흉 막에 유착되는 일은 드물다.
또 이런 종류의 병변은 저농도, 장기간에 걸친 석 면 폭로 환경에서 잘 발생하는 것으로 알려져 있다. 호흡기도를 통해 흡입된 석면 섬유가 어느 정도 있 다가 벽측 흉막에 도달하는지에 대해서는 아직 충분 히 해명되지 않았다. 그러나 석면 섬유에 의한 석면 소체가 갑상선과 비장에서 발견되는 것을 보면 아마 도 흡입된 석면은 혈행성으로 전파될 가능성이 크다.
석면성 흉막 병변과 악성 중피종의 발생 관련성에 관해서는 오히려 부정적인 보고가 많다. 또 이들 흉 막 병변이 왜 저농도 석면 폭로자에게 더욱 잘 발병 되는지에 대한 이유도 경험적인 지식의 영역을 벗어 나지 못하고 있다.
흉수(가슴에 물차는)가 고이는 것은 석면으로 인 해 폐와 흉막에 생기는 악성 종양에 의해 2차적으로 발생하는 경우가 많은데 석면섬유 자체가 흉막염을 발생시킨다고 한다. 그러나 흉막 비후에 비하여 그 빈도는 약하다.
2.6 석면에 의한 자기면역반응
석면분진 폭로에 의한 석면증의 발생은 일반 진폐 에서 볼 수 있는 양과 반응관계가 반드시 성립된다 고 할 수 없으며 오히려 폭로받은 개체의 면역 이상 이 석면장애 발생에 강하게 관여한다는 보고도 상당 히 있다. 이 사실은 석면 폐와 석면 폭로자의 류머티 스 인자와 항핵(抗核) 항체의 양성율을 증가시킨다 는 사실로도 주목받고 있으나 그 실체는 아직 밝혀 지지 않고 있다.
또 폐내의 석면 섬유량과 폐의 緣維化 정도에 대 해서 설명하면, 경증 및 중증 綠維化인 경우는 어느 정도 양자 사이에 양과 반응관계가 인정되나, 중증 에서 고도의 線維化인 경우는 양과 반응관계가 거의 인정되지 않는다고 한다. 그리고 더욱 흥미로운 것 은 이들 세포수준의 생체반응은 흡입석면 섬유의 크 기보다는 오히려 그 양적관계에 문제가 있다고 한 다.
3. 건강진단 결과
석면 폭로 작업자의 건강진단은 [진폐법]과 [특 정화학물질예방규칙]의 두 가지 방법에 의 해 운용되고 있다. 特化則은 악성 종양(폐암.중피 종)을 대상으로 하며 진폐법은 석면 폐의 유무와 정 도를 대상으로 한다. 1985년에 이루어진 전국적인 진폐 건강관리 구분 결정 상황조사 결과를 10개 종류의 분진 작업으로 분류하고 관리 구분의 비율을 나타내면 그림 1과 같 다.
(그림 1) 분진작업별 관리 구분(1985년도 일본 전국조사, 그림 2,3도 동일)
(그림 2) 분진작업별 진폐형
(그림 3) 분진작업별 폐기능 장해도
조사 객체는 전국의 노동기준국에 제출된 진폐 건 강진단 결과 증명서이기 때문에 진단 의사가 내린 진폐 소견이 없으면 판정을 받았다고 해도 포함시키 지 않았다. 또 노동기준국에서 소견이 없는 것은 판 정 받았다고 해도 제외시켰기 때문에 관리 1은 삭제 되었다. 분진작업별 진폐 소견자는 파악이 불가능하 므로 각 작업별로 소견이 적혀 있는 비율은 산정할 수 없으나 소견이 적혀있는 자의 중증도에 대해서는 결과를 통해 알 수 있다.
그 결과에 의하면 석면작업을 하는 사람 중 소견 이 적혀있는 인원수는 721명이고 전국 유소견자 39, 670명 중 1.8%에 해당한다. 이는 용접작업자 8,557 명(21.6%), 갱내작업자 7,116명(17.9%), 내화물. 도자기 작업자 6,779명(17.1%)에 비하면 적은 수 치이다.
진폐 진전도가 높은 갱내작업자의 관리 2, 관리 3 (1), 관리 3(2), 관리 4의 비율이 각각 61.6%, 20.4%, 12.7%, 5.3%인데 비해 석면작업자의 각 관리 구분의 비율은 각각 84.2%, 12.5%, 1.4%, 1.9% 로 가벼운 증상의 비율이 크다. 그러나 용접작업자 의 관리 2, 관리 3(1), 관리 3(2), 관리 4의 비율은 각각 93.0%, 6.3%, 0.5%, 0.2%로서 석면 작업자 보다 증상이 약했다.
흉부 X-ray 사진을 보면 그림 2와 같이 갱내작업 에서 PR1, PR2, PR3, PR4, PR4B, PR4C는 각각 62.1%, 21.9%, 6.1%, 5.8%, 3.0%, 1.1%의 수치 가 나왔으나 석면작업자인 경우는 PR1, PR2, PR3 는 각각 84.6%, 13.5%, 1.9%이고 PR4는 관찰할 수 없었다. 한편 용접작업자인 경우는 PR1, PR2, PR3, PR4, PR4B, PR4C는 각각 93.0%, 6.4%, 0.4%, 0.1%, 0.1%, 0.0%로서 석면작업자 보다 훨씬 증세가 가 볍다.
폐기능 장애자를 보면 그림 3과 같이 석면작업자 중에 현저한 폐기능 장애가 있는 F(+ +)의 비율은 갱내작업자가 4.3%, 용접작업자가 0.2%인데 그 중 간인 1.9%였다, 따라서 각종 분진작업중에서도 중 간 정도의 진전도를 나타낸다고 생각하면 좋을 것으 로 생각된다.
한편 1987년 特化則의 건강진단 실시할 때 석면 대상 사업장은 전국에 2,914개였고 대상 노동자수는 30,965명, 진단받은 서랍 27,564명중 소견이 적혀있 는 사람은 112명으로 그 비율은 0.4%였다. 표 4와 같이 특정화학물질의 유소견율 0.2 %보다 높은 법정 특수진단의 유소견율 0.4 %와 동일한 비율로 평균적 인 유소견율을 가지고 있는 작업이라고 말할 수 있다.
