| 아스팔트의 건강 위협

아스팔트는 도로 포장에 필수적인 재료로 오랜 기간 사용되었지만 수명 주기 동안 방출되는 유해 물질에 대한 우려가 커지고 있다. 도로, 운동장, 주차장을 덮고 있는 아스팔트가 우리의 건강을 위협하고 있다는 연구 결과가 발표되고 있기 때문이다.
예를 들어 국내 공장에서 아스콘(아스팔트 콘크리트) 생산 공정에서 1급 발암물질인 벤조피렌이 배출된 사례가 있었으며, 스웨덴의 도로 포장 작업자들의 체내에서 다환방향족탄화수소(PAHs)이 검출된 사례가 있다[1, 2]. Journal of Hazardous Materials에서 발표된 이번 연구에서 아스팔트에서 방출되는 화학물질은 시간이 지날수록 더 유독해지며, 특히 신경계에도 영향을 미칠 수 있음을 밝혔다[3].
| 아스팔트의 위험 연구 결과
| 아스팔트 노화에 따른 배출물 독성 증가
아스팔트는 열과 자외선과 같은 환경적 요인으로 인해 시간이 지나면서 화학적 변화를 겪는다. 이번 연구의 FTIR 분석 결과, 아스팔트 노화에 따라 배출되는 휘발성 유기화합물(VOCs)의 성분이 변화하는 것을 확인하였다. 초기에는 아스팔트로부터 지방족 화합물(Aliphatic compound)이 주로 방출되지만 시간이 지남에 따라 방향족 화합물(Aromatic compound) 방출이 증가하며 아스팔트에서 배출되는 VOCs의 독성이 더욱 심각해진다.
| 아스팔트 배출물의 신경계 독성
초파리 모델을 활용한 실험에서는 VOCs에 장기간 노출된 개체가 심각한 신경계 손상을 입었으며, 특히 나이가 든 초파리에게 이러한 신경계 손상이 더 심해지는 것으로 나타났다. 또한, 3T3L1 세포(생쥐 유래 지방세포)를 이용한 실험에서는 VOCs에 노출될 경우 지질 대사가 방해받는 것으로 나타났다.
뇌는 체중의 2%에 불과하지만 체내 콜레스테롤 중 25%를 포함할 정도로 지질이 풍부한 기관이며, 신경세포의 수초는 지질로 구성되어 있어 정상적인 지질 대사가 필수적이다. 이러한 결과는 아스팔트에서 배출되는 VOCs가 알츠하이머병이나 루게릭병과 같은 신경퇴행성 질환의 발생과도 관련될 수 있음을 시사한다.
| 바이오차를 이용한 VOCs 배출 저감
VOCs 배출 저감을 위한 혁신적인 해결책으로 바이오차가 주목받고 있다. 바이오차는 목재, 농업 부산물, 미세조류 등 다양한 생물 자원을 고온 무산소 상태에서 열분해하여 얻어지는 탄소질 재료(숮과 비슷한 형태)로, 뛰어난 흡착 성능과 환경 정화 효과를 지닌 친환경 소재이다.
본 연구에 따르면, 바이오차를 아스팔트에 첨가하면 VOCs 배출을 최대 76%까지 줄일 수 있으며, 이는 아스팔트 내 자유 라디칼의 확산을 억제하고 산화적 노화를 지연시키기 때문이다. 이번 연구에서 분자 동역학 시뮬레이션과 밀도 범함수 이론(Density Functional Theory) 분석을 통해 바이오차의 효과를 과학적으로 입증하였다.
| 결론
아스팔트 배출물은 심각한 환경 및 공중 보건 문제로 떠오르고 있다. 이러한 문제에 대응하기 위해서 국가와 기업에서 앞장서야 한다. 아스팔트 생산업체는 바이오차 첨가와 같은 VOCs 배출을 줄이기 위한 기술 개발에 적극 나서야 하며, 도로 포장 업체는 아스팔트 배출물로부터 작업자를 보호할 수 있는 장비를 마련해야 한다.
또한, 장기적인 노출에 따른 건강 영향을 파악하기 위한 추가 연구도 필요하다. 이 연구는 일반적인 아스팔트를 대상으로 진행되었으며, 인산 폴리머, 폐플라스틱 등 다양한 첨가물이 포함된 아스팔트의 배출물은 다루지 않았다. 앞으로의 연구에서는 이러한 첨가물이 함유된 아스팔트 도로에 대한 분석이 필요할 것이다. 그리고 이를 바탕으로 국가는 과학적 근거에 기반한 관련 규제를 강화하여 대중의 건강을 보호할 수 있는 법적 장치를 마련해야 한다. 이러한 노력이 함께 이루어질 때, 아스팔트 배출물로 인한 대기오염과 건강 위험을 실질적으로 줄일 수 있을 것이다.
| 참고문헌
[1] https://news.kbs.co.kr/news/pc/view/view.do?ncd=4042859&utm_source=chatgpt.com
[2] Xu, Y., Lindh, C. H., Jönsson, B. A., Broberg, K., & Albin, M. (2018). Occupational exposure to asphalt mixture during road paving is related to increased mitochondria DNA copy number: a cross-sectional study. Environmental Health, 17, 1-10.
[3] Fini, E. H., Pahlavan, F., Vega, N. O., Bibo, A., Kaur, H., Ghasemi, H., ... & Klein-Seetharaman, J. (2024). Health Impacts of Asphalt Emissions: Examining Neurological Risks and the Need for Long-Term Exposure Mitigation. Journal of Hazardous Materials, 136849.

| 아스팔트의 건강 위협
아스팔트는 도로 포장에 필수적인 재료로 오랜 기간 사용되었지만 수명 주기 동안 방출되는 유해 물질에 대한 우려가 커지고 있다. 도로, 운동장, 주차장을 덮고 있는 아스팔트가 우리의 건강을 위협하고 있다는 연구 결과가 발표되고 있기 때문이다.
예를 들어 국내 공장에서 아스콘(아스팔트 콘크리트) 생산 공정에서 1급 발암물질인 벤조피렌이 배출된 사례가 있었으며, 스웨덴의 도로 포장 작업자들의 체내에서 다환방향족탄화수소(PAHs)이 검출된 사례가 있다[1, 2]. Journal of Hazardous Materials에서 발표된 이번 연구에서 아스팔트에서 방출되는 화학물질은 시간이 지날수록 더 유독해지며, 특히 신경계에도 영향을 미칠 수 있음을 밝혔다[3].
| 아스팔트의 위험 연구 결과
| 아스팔트 노화에 따른 배출물 독성 증가
아스팔트는 열과 자외선과 같은 환경적 요인으로 인해 시간이 지나면서 화학적 변화를 겪는다. 이번 연구의 FTIR 분석 결과, 아스팔트 노화에 따라 배출되는 휘발성 유기화합물(VOCs)의 성분이 변화하는 것을 확인하였다. 초기에는 아스팔트로부터 지방족 화합물(Aliphatic compound)이 주로 방출되지만 시간이 지남에 따라 방향족 화합물(Aromatic compound) 방출이 증가하며 아스팔트에서 배출되는 VOCs의 독성이 더욱 심각해진다.
| 아스팔트 배출물의 신경계 독성
초파리 모델을 활용한 실험에서는 VOCs에 장기간 노출된 개체가 심각한 신경계 손상을 입었으며, 특히 나이가 든 초파리에게 이러한 신경계 손상이 더 심해지는 것으로 나타났다. 또한, 3T3L1 세포(생쥐 유래 지방세포)를 이용한 실험에서는 VOCs에 노출될 경우 지질 대사가 방해받는 것으로 나타났다.
뇌는 체중의 2%에 불과하지만 체내 콜레스테롤 중 25%를 포함할 정도로 지질이 풍부한 기관이며, 신경세포의 수초는 지질로 구성되어 있어 정상적인 지질 대사가 필수적이다. 이러한 결과는 아스팔트에서 배출되는 VOCs가 알츠하이머병이나 루게릭병과 같은 신경퇴행성 질환의 발생과도 관련될 수 있음을 시사한다.
| 바이오차를 이용한 VOCs 배출 저감
VOCs 배출 저감을 위한 혁신적인 해결책으로 바이오차가 주목받고 있다. 바이오차는 목재, 농업 부산물, 미세조류 등 다양한 생물 자원을 고온 무산소 상태에서 열분해하여 얻어지는 탄소질 재료(숮과 비슷한 형태)로, 뛰어난 흡착 성능과 환경 정화 효과를 지닌 친환경 소재이다.
본 연구에 따르면, 바이오차를 아스팔트에 첨가하면 VOCs 배출을 최대 76%까지 줄일 수 있으며, 이는 아스팔트 내 자유 라디칼의 확산을 억제하고 산화적 노화를 지연시키기 때문이다. 이번 연구에서 분자 동역학 시뮬레이션과 밀도 범함수 이론(Density Functional Theory) 분석을 통해 바이오차의 효과를 과학적으로 입증하였다.
| 결론
아스팔트 배출물은 심각한 환경 및 공중 보건 문제로 떠오르고 있다. 이러한 문제에 대응하기 위해서 국가와 기업에서 앞장서야 한다. 아스팔트 생산업체는 바이오차 첨가와 같은 VOCs 배출을 줄이기 위한 기술 개발에 적극 나서야 하며, 도로 포장 업체는 아스팔트 배출물로부터 작업자를 보호할 수 있는 장비를 마련해야 한다.
또한, 장기적인 노출에 따른 건강 영향을 파악하기 위한 추가 연구도 필요하다. 이 연구는 일반적인 아스팔트를 대상으로 진행되었으며, 인산 폴리머, 폐플라스틱 등 다양한 첨가물이 포함된 아스팔트의 배출물은 다루지 않았다. 앞으로의 연구에서는 이러한 첨가물이 함유된 아스팔트 도로에 대한 분석이 필요할 것이다. 그리고 이를 바탕으로 국가는 과학적 근거에 기반한 관련 규제를 강화하여 대중의 건강을 보호할 수 있는 법적 장치를 마련해야 한다. 이러한 노력이 함께 이루어질 때, 아스팔트 배출물로 인한 대기오염과 건강 위험을 실질적으로 줄일 수 있을 것이다.
| 참고문헌
[1] https://news.kbs.co.kr/news/pc/view/view.do?ncd=4042859&utm_source=chatgpt.com
[2] Xu, Y., Lindh, C. H., Jönsson, B. A., Broberg, K., & Albin, M. (2018). Occupational exposure to asphalt mixture during road paving is related to increased mitochondria DNA copy number: a cross-sectional study. Environmental Health, 17, 1-10.
[3] Fini, E. H., Pahlavan, F., Vega, N. O., Bibo, A., Kaur, H., Ghasemi, H., ... & Klein-Seetharaman, J. (2024). Health Impacts of Asphalt Emissions: Examining Neurological Risks and the Need for Long-Term Exposure Mitigation. Journal of Hazardous Materials, 136849.