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핵심내용

카드뮴, 납 노출 많을수록 청력손실 위험↑

- 한국인 성인·청소년 대상 역학조사 결과 연구보고 -

□ 카드뮴, 납의 노출이 증가하면 청력 손실에 영향을 준다는 사실이 한국인의 역학적 자료를 통해 실증적으로 밝혀졌다. 한국연구재단(이사장 조무제)은 최윤형 교수(가천의대) 연구팀이 “2010년부터 2012년 사이의 한국인 국민건강영양조사 자료를 연구한 결과, 성인은 납, 카드뮴 노출에서, 청소년은 카드뮴에 노출될 때 청력이 손실될 수 있는 위험이 높아졌다.” 고 밝혔다.

□ 카드뮴은 담배연기, 대기오염, 어패류 등을 통해, 납은 가솔린, 페인트, 통조림 등을 통해 노출된다고 알려져 있다.

□ 연구결과, 한국인 성인의 혈중 납 농도가 2배 증가할 때 고음역대 청력 손실* 위험이 1.3배 유의하게 높아졌다. 성인의 혈중 카드뮴 농도가 2배 증가할 때는 전화벨소리, 새소리를 듣기 힘든 고음역대 청력손실* 위험이 1.25배 유의하게 높아졌다. 청소년의 경우 혈중 카드뮴 농도가 2배 증가할 때 고음역대 청력손실 위험이 1.54배 유의하게 높아졌다.

       * 고음역대 청력손실(high-frequency hearing loss): 3, 4, 6kHz의 고음역대(예. 전화벨소리, 새소리, 비행기 소리 등)의 청력손실을 말함. 양 쪽 귀 중 어느 한 귀의 순음평균(pure tone average)이 25dB보다 높으면 청력손실이라 정의한다. 

□ 연구팀은 “카드뮴과 납이 청력손실을 일으키는 원인은 기존의 동물실험들을 통해 설명할 수 있다. 카드뮴, 납에 노출되면 산화스트레스 수치가 높아진다. 이는 곧 달팽이관(cochlea)의 혈류 흐름을 줄어들게 하고 안쪽 귀(내이, inner ear)의 세포 자멸을 이끈다. 결국 청각 신경전도* 속도를 늦추거나 청력 역치를 높이게 되어 청력손실에 이르게 된다.”고 설명했다.

      * 청각 신경전도(nerve conduction) : 소리가 전달되는 속도를 일컬으며, 뇌간청각유발전위 (brainstem auditory Evoke Potential, BAEP) 방법을 이용하여 확인한다.

      * 청력 역치(threshold) : 주파수별(125Hz~8,000Hz)로 순음을 들려주었을 때 각 주파수대에서 피검자가 들을 수 있는 가장 작은 소리

□ 이번 연구는 연구팀이 2012년 20세 이상의 미국 성인에 있어 카드뮴과 납 노출이 청력손실에 유의한 영향을 주는 것을 최초로 밝힌 연구 결과에 이어 한국인을 대상으로 동일한 결과를 도출한 역학적 증거로 제시되었다.

□ 최윤형 교수는 “현재 우리나라의 일상 생활 환경에서 카드뮴(Cd)과 납(Pb)의 비교적 낮은 노출 수준으로도 충분히 청력손실을 가져올 수 있다. 청력손실 및 만성질환을 예방하고 건강한 사회를 기대하기 위해서는 현재의 카드뮴과 납의 노출 수준을 더욱 줄일 필요가 있다.”고 제안하였다.

□ 이 연구 성과는 교육부·한국연구재단 학문후속세대양성사업(대통령 Post-doc 펠로우십), 미래창조과학부·한국연구재단 기초연구지원사업(개인연구)의 지원으로 수행되었다. 환경분야 세계적 권위지 환경보건지견(Environmental Health Perspectives) 6월 8일자 논문으로 게재되었다.

□ 논문명, 저자정보

   - 논문명 : Environmental Exposures to Lead, Mercury, and Cadmium and Hearing Loss in Adults and Adolescents
   - 저자 정보 : 최윤형 교수 (제1저자, 교신저자, 가천대학교), 박성균 교수 (공동저자, 미국 미시간대학교)

□ 논문의 주요 내용은 다음과 같다.

 1. 연구의 필요성

   ○ 청력손실은 노인들 뿐 아니라, 젊은 성인 또는 청소년 및 어린이에서도 빈번히 발생하는 질환이다. 동물실험을 통해, 납, 카드뮴, 수은 등의 중금속이 청력손실을 가져올 수 있다는 연구가 보고되고 있다.

   ○ 그러나 사람에 대한 역학연구는 2012년 연구팀이 진행한 최초의 보고 이후 더 이상 추가적인 검증이 이루어지지 않고 있다.

 2. 연구내용

   ○ 이 연구는 한국의 국민건강영양조사에 2010년~2012년 기간 동안 참여한 20세 이상의 5,187명의 성인과 12세 이상의 853명의 청소년을 대상으로 관찰한 결과이다.

   ○ 성인의 혈중 납농도가 2배 증가할 때, 고음역대 청력손실(high-frequency hearing loss) 위험이 1.30배 유의하게 높아지는 것을 확인하였다. 성인의 혈중 카드뮴농도가 2배 증가할 때는, 고음역대 청력손실(high-frequency hearing loss) 위험이 1.25배 유의하게 높아지는 것을 확인하였다.

      * 고음역대 청력손실(high-frequency hearing loss): 3, 4, 6 kHz의 고음역대(예. 전화벨소리, 새소리, 비행기 소리 등)의 청력손실을 일컬으며, 양 쪽 귀 중 어느 한 귀의 순음평균(pure tone average)이 25dB보다 높으면 청력손실이라 정의한다.

   ○ 청소년의 경우는 연구결과, 혈중 카드뮴농도가 2배 증가할 때, 고음역대 청력손실(high-frequency hearing loss) 위험이 1.54배 유의하게 높아지는 것을 확인하였다. 청소년에 있어서는 혈중 납 농도가 2배 증가함에 따라 청력손실 위험이 유의하게 높아지는 것이 관찰되지는 않았으나, 혈중 납농도가 고농도일 때(>2ug/dL)와 낮은 농도 (<1ug/dL)일 때를 직접 비교했을 때는 청력손실위험이 높아진다는 것을 확인할 수 있었다.

   ○ 카드뮴 또는 납에 노출되면 산화스트레스 수치가 높아지고, 이는 곧 달팽이관의 혈류흐름을 줄어들게 하고 내이의 세포자멸(apoptosis)을 이끌어, 결국 청각 신경전도(nerve conduction) 속도를 늦추거나 청력 역치(threshold)를 높이게 된다. 　　

3. 연구 성과

   ○ 2010년부터 2012년 사이의 한국인 국민건강영양조사 자료에서 대상자들을 관찰한 결과, 성인은 납, 카드뮴 노출에서, 청소년은 카드뮴에 노출될 때 청력이 손실될 수 있는 위험이 높아졌음을 확인하였다.

   ○ 현재 우리나라의 일반적인 환경에서 나타나는 카드뮴(Cd)과 납(Pb)의 비교적 낮은 수준의 노출로도 충분히 청력손실을 가져올 수 있다. 청력손실을 비롯한 다양한 만성질환들(당뇨, 고혈압 등)이 현재의 카드뮴(Cd)과 납(Pb) 노출 수준에서 그 위험이 증가한다는 보고가 계속 쌓여가고 있다. 건강한 사회를 위해서는 현재의 카드뮴과 납의 노출수준을 더욱 줄일 필요가 있다.

상세내용

연구개요

 1. 연구배경

   ㅇ 청력손실은 노인들 뿐 아니라, 젊은 성인 또는 청소년 및 어린이에서도 빈번히 발생하는 질환이다. 청력이 손실되면 의사소통의 문제뿐 아니라 삶의 질이 저하되고 경제적인 손실로 이어진다. 어린이의 경우 약간의 청력손실로도 언어발달 및 정신발달 장애를 일으키며, 학업수행능력 저하로 이어질 수 있다. 

   ㅇ 동물실험들을 통해, 납, 카드뮴, 수은 등의 중금속이 청력손실을 가져올 수 있다는 연구가 보고되고 있다. 그러나 사람에 대한 역학연구는 2012년 연구팀이 진행한 최초의 보고 이후 더 이상 추가적인 검증이 이루어지지 않고 있다.

 2. 연구내용

  ㅇ 이 연구는 한국의 국민건강영양조사에 2010년~2012년 기간 동안 참여한 20세 이상의 5187명의 성인과 12세 이상의 853명의 청소년을 대상으로 관찰한 결과이다.

  ㅇ 성인의 혈중 납농도가 2배 증가할 때, 고음역대 청력손실 위험이 1.30배 유의하게 높아지는 것을 확인하였다. 성인의 혈중 카드뮴농도가 2배 증가할 때는, 고음역대 청력손실(high-frequency hearing loss) 위험이 1.25배 유의하게 높아지는 것을 확인하였다.

       * 고음역대 청력손실(high-frequency hearing loss): 3, 4, 6 kHz의 고음역대(예. 전화벨소리, 새소리, 비행기 소리 등)의 청력손실을 일컬으며, 양 쪽 귀 중 어느 한 귀의 순음평균(pure tone average)이 25dB보다 높으면 청력손실이라 정의한다.

   ㅇ 청소년의 경우는 연구결과, 혈중 카드뮴농도가 2배 증가할 때, 고음역대 청력손실 위험이 1.54배 유의하게 높아지는 것을 확인하였다. 청소년에 있어서는 혈중 납 농도가 2배 증가함에 따라 청력손실 위험이 유의하게 높아지는 것이 관찰되지는 않았으나, 혈중 납농도가 고농도 일 때(>2ug/dL)와 낮은 농도 (<1ug/dL)일 때를 직접 비교했을 때는 청력손실위험이 높아진다는 것을 확인할 수 있었다.

   ㅇ 카드뮴 또는 납에 노출되면 산화스트레스 수치가 높아지고, 이는 곧 달팽이관의 혈류흐름을 줄어들게 하고 내이의 세포자멸(apoptosis)을 이끌어 결국 청각 신경전도(nerve conduction) 속도를 늦추거나 청력 역치(threshold)를 높이게 된다. 　

3. 기대효과

  ㅇ 현재 우리나라의 일반적인 환경에서 나타나는 카드뮴(Cd)과 납(Pb)의 비교적 낮은 수준의 노출로도 충분히 청력손실을 가져올 수 있다.

  ㅇ 청력손실을 비롯한 다양한 만성질환들(당뇨, 고혈압 등)이 현재의 카드뮴(Cd)과 납(Pb) 노출 수준에서 그 위험이 충분히 증가한다는 보고가 쌓여가고 있다. 건강한 사회를 위해서는 현재의 카드뮴과 납의 노출수준을 더욱 줄일 필요가 있다.

연구이야기

□ 연구를 시작한 계기나 배경은? 연구 전개 과정에 대한 소개

본 주제의 연구는 제가 미시간에서 박사과정을 하던 시절부터 시작된 연구입니다. 당시 ‘카드뮴과 납 노출이 청력손실에 영향을 준다’는 주제로 ‘미국의 성인들’을 대상으로 역학연구를 진행하였고, 그 결실로 2012년  Envioronmental Health Perspectives에 논문이 실리는 영광을 갖게 되었습니다. 위 연구는 사람에 있어 ‘카드뮴과 납 노출이 청력손실에 영향을 준다’는 것을 처음으로 밝혀낸 연구였습니다. 최초로 밝혀진 연구는 주목을 받지만, 그것이 곧 정설이 되지는 않습니다. 연구는 증거(evidence)가 쌓여야 정설이 됩니다. 그러나 그 최초의 보고 이후 어느 연구에서도 더 이상의 추가적인 검정이 이루어지지 않았습니다.
그래서 저는 동일한 연구 주제를 두고 ‘한국의 성인과 청소년들’을 대상으로 다시 한 번 검증하는 연구를 다시 한 번 진행하게 되었고, 한국인을 대상으로 한 이번 연구에서 또한 동일한 역학적 결과를 얻을 수 있었습니다. 금 번 연구 또한 Envioronmental Health Perspectives에 논문이 실리게 되어 더욱 영광스럽습니다.

□ 연구하면서 어려웠던 점이나 장애요소가 있었다면 무엇인지? 어떻게 극복(해결)하였는지?

연구를 하면서 누구나 어려움이 있겠지만, 학교일이 바쁘다 보니 진행하고 있는 연구의 속도가 더디거나 급한 일의 우선순위에서 자꾸 밀리게 된다는 점이 장애요소라면 장애요소인 것 같습니다. 실제로 연구를 계획한 것은 몇 년 전이었지만, 연구를 마무리 하기까지는 많은 시간이 소요되었습니다.

□ 이번 성과, 무엇이 다른가?

이번 성과는 개인적으로, ‘한국인’을 대상으로 진행한 역학연구임에도 주목을 받고, Envioronmental Health Perspectives라는 환경분야의 탑저널에 연구성과가 실렸다는 점입니다. 역학연구의 경우, 대게 미국인을 대상으로 하거나 유럽인을 대상으로 하는 연구가 주목을 받곤 합니다. 반면, 아시아인을 대상으로 하는 연구는 연구의 주제가 좋은 경우에도 잘 인정받지 못 하는 경우가 종종 있습니다. 금 번 연구는 ‘한국인’을 대상으로 한 역학 연구도 좋은 연구가 될 수 있다는 것을 보여 준 매우 의미 있는 성과라고 얘기하고 싶습니다. 특히 이 연구는 제가 주저자(corresponding author)이자 제1저자(first author)로 진행한 논문이기에 개인적으로 더욱 뜻 깊은 성과라고 얘기하고 싶습니다.

□ 꼭 이루고 싶은 목표와 향후 연구계획은?

우선 학자는 좋은 연구를 하는 학자가 되어야 한다고 생각합니다. 좋은 연구라는 것이 학계에 영향력 있는 논문을 쓰는 학자일 수도 있겠지만, 대중에게 얼마나 전달 가능한 연구를 하는가도 큰 부분이라 생각합니다. 대중에게 적용 가능한 연구를 하고, 그리고 일반인들도 이해할 수 있도록 쉽게 설명할 수 있는 학자가 되고 싶습니다. 그리고 제 목표이자 꿈은 제자들을 저보다 훌륭한 학자가 되도록 키우고 싶습니다. 그리고 제자들 역시 사명감을 갖고 연구하는 학자로 키우고 싶습니다.

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