미세먼지 속 유해물질 비중은 예상보다 훨씬 높아

수년에 걸쳐 오염된 공기를 마시는 사람들은 수많은 질병에 걸릴 위험이 더 큽니다. 이는 신체의 생물학적 과정에 영향을 미치는 미립자 물질에 ​​있는 반응성이 높은 성분 때문이라고 생각됩니다. 그러나 스위스 바젤 대학의 연구자들은 이제 이러한 성분이 몇 시간 내에 사라지고 따라서 이전 측정에서는 존재하는 양을 완전히 과소평가한다는 것을 보여주었습니다.

만성 호흡기 질환에서 심혈관 질환, 당뇨, 치매에 이르기까지 미세먼지 대기 오염으로 인한 건강 피해는 광범위하고 심각합니다. 세계보건기구(WHO)는 미세먼지에 노출되는 횟수가 증가하여 매년 600만 명 이상이 사망한다고 추정합니다. 인위적인 것과 자연적인 것 모두에서 광범위하게 발생하는 공기 중의 이 작은 입자의 화학적 구성은 매우 복잡합니다. 어떤 입자가 어떤 반응을 유발하고 신체의 장기 질환을 유발하는지에 대한 집중적인 연구가 진행 중입니다.

이 연구는 전문가들에게 산소 라디칼 또는 반응성 산소종으로 알려진 특히 반응성 있는 성분에 초점을 맞춥니다. 이러한 화합물은 호흡 기관의 세포 내부와 표면에 있는 생체 분자를 산화시켜 손상시키고, 결과적으로 전신에 영향을 미치는 염증 반응을 유발할 수 있습니다.

전문가들은 이전에 필터에서 특정 물질을 수집하여 며칠 또는 몇 주 동안 지연된 후 입자를 분석했습니다. "이러한 반응성 산소 종은 다른 분자와 매우 빠르게 반응하기 때문에 지체 없이 측정해야 합니다." 대기 과학자 마르쿠스 칼베러 교수는 그와 그의 팀이 최근 Science Advances 에 발표한 연구의 기본 아이디어를 설명하면서 이렇게 말합니다.

실시간으로 공중에서 측정

환경 과학과의 팀은 몇 초 이내에 미세먼지를 측정하는 새로운 방법을 개발했습니다. 이는 액체에서 공기로부터 직접 입자를 수집하는 것을 포함하며, 여기서 입자는 다양한 화학 물질과 접촉합니다. 이 용액 내에서 산소 라디칼은 반응하여 정량화 가능한 형광 신호를 생성합니다.

새로운 방법으로 측정한 결과, 산소 라디칼의 60%~99%가 몇 분 또는 몇 시간 내에 사라진다는 것을 보여줍니다. 따라서 필터 증착을 기반으로 한 이전의 미립자 분석은 왜곡된 이미지를 제공했습니다. "그러나 지연된 분석의 경우 측정 오차가 일정하지 않기 때문에 이전의 필터 기반 분석에서 외삽하는 것은 불가능합니다."라고 Kalberer는 말합니다. 그는 미립자에서 유해 물질의 실제 비율은 이전에 가정했던 것보다 상당히 높다고 말합니다.

대기 연구자에 따르면, 새로운 방법의 가장 큰 과제는 실험실에서뿐만 아니라 다양한 위치에서 현장 측정을 하는 동안에도 안정적인 조건에서 자율적이고 지속적으로 화학 분석을 수행하는 측정 장비를 개발하는 것이었습니다.

다르고 더 강한 염증 반응

게다가 폐의 상피 세포를 이용한 추가 실험실 분석은 특히 입자상 물질의 수명이 짧고 반응성이 높은 성분이 이전의 지연된 측정을 사용하여 분석한 입자와 다른 효과를 갖는다는 증거를 제공했습니다. 입자의 수명이 짧은 반응성 성분은 다르고 더 강한 염증 반응을 유발했습니다.

후속 단계에서는 미세먼지의 구성과 효과에 대한 더 깊은 통찰력을 얻기 위해 측정 기기를 더욱 개발할 것입니다. 칼베러는 "고반응성 유해 성분의 비율을 보다 정확하고 신뢰할 수 있게 측정할 수 있다면 더 나은 보호 조치를 채택할 수도 있을 것입니다."라고 설명합니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/03/250331151246.htm