“모유 속 과분화화합물, 아기 몸에는 얼마나 쌓일까”경희대 간호과학대학 김주희 교수 연구팀 연구 성과 발표

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경희대학교(총장 김진상) 간호과학대학 김주희 교수 연구팀이 신생아의 미성숙한 신장 기능과 성장 과정을 반영해 모유를 통해 들어온 과불화화합물(PFAS)이 영아의 몸에 얼마나 축적되는지 개인별로 추정하는 생리학적 기반 약동학(PBPK) 모델을 개발했다. 이번 연구 성과는 환경과학 분야의 세계적 권위지인 『Environmental Science & Technology』(IF=12.2)에 게재됐다.

모유의 농도에서 ‘아기 몸속 농도’ 추정으로 패러다임 전환

'영원한 화학물질'로 불리는 PFAS는 자연에서 잘 분해되지 않고 체내에 오래 남는다. 기존 연구는 주로 모유 내 검출 농도나 단순 섭취량을 계산하는 방식이었으나, 이는 영아의 실제 체내 축적량을 반영하지 못하는 한계가 있었다. 김주희 교수는 "신생아나 영아의 혈액을 직접 수집하기 어렵기 때문에, 모유 수유를 통한 실제 체내 농도를 정확히 추정할 수 있는 신뢰성 높은 모델이 필요했다"고 연구 배경을 설명했다.

연구팀은 2018년 EESC 코호트(221쌍)와 2022~2023년 LIFE-EPIC 출생 코호트(204쌍) 등 총 425쌍의 산모·영아 자료를 분석했다. 모유 내 주요 PFAS 5종(PFDeA, PFHxS, PFNA, PFOA, PFOS)의 농도와 영아별 모유 섭취량, 출생체중을 결합해 개인별 체내 노출량을 정확히 산출했다.

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신생아의 미성숙한 신장 배출 능력과 개인차 반영

이번 연구의 핵심 차별점은 신생아의 신장 발달 과정을 계산에 넣은 점이다. 출생 직후 신생아의 사구체여과율(GFR)은 성인의 20% 수준에 불과하며, 3.5개월이 지나야 90% 수준으로 발달한다. 연구팀은 물질의 유입뿐만 아니라 배출이 제한되는 신장 성숙 과정을 모델에 구현하고, 집단 평균이 아닌 개별 모유 섭취량과 체중을 적용해 노출 위험이 높은 영아 집단을 식별해냈다. 개발된 모델은 독일 영아의 실측 데이터와의 검증(예측값/실측값 비율 0.5~2.0 범위 내)을 통해 타당성을 입증했다.

규제 물질 감소했으나 대체 물질 증가··· '유감스러운 대체' 확인

2018년과 2023년 코호트를 비교한 결과, 국제 규제 대상인 PFHxS는 66.7% 감소한 반면, 규제 미비 대체 물질인 PFNA는 161.5%, PFDeA는 135.1% 대폭 증가했다. 김 교수는 이를 "규제 물질이 사라진 것이 아니라 구조가 비슷한 대체 물질로 대체되는 '유감스러운 대체(regrettable substitution)' 현상"이라며 "새로운 대체 물질일수록 독성 데이터가 부족해 위험성 평가가 어렵다"고 지적했다.

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또한, 영아의 하루 PFAS 섭취량 중앙값은 유럽식품안전청(EFSA)의 내용주간섭취량(TWI) 환산 기준보다 2018년 약 61배, 2023년 약 77배 높은 수준으로 나타났으며, 모유 임계농도를 초과하는 시료 비율도 76%에서 100%로 증가해 전체적인 노출 부담은 줄지 않은 것으로 확인됐다.

"문제는 모유 수유가 아닌 노출 경로··· 계열 단위 규제 및 모니터링 필요"

김 교수는 이번 결과가 모유 수유 중단을 의미하는 것은 아니라고 강조했다. "모유 수유의 이점은 명확하며, 문제는 산모가 수년간 환경으로부터 축적한 물질이 전달되는 경로"라며, "개인 차원의 노출 감소에는 한계가 있으므로 개별 물질 중심에서 PFAS 계열 전체를 관리하는 정책적 전환이 필요하다"고 제안했다.

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연구팀은 향후 영아의 모유·혈액 동시 측정을 통한 모델 고도화, 대체 PFAS 독성동태 연구, 체내 축적량과 영아 성장·발달 간 상관관계 분석을 추진하여 임상 및 정책 평가 도구로 발전시킬 계획이다.

- 논문 제목: Two-Compartment Physiologically Based Pharmacokinetic Modeling with Renal Maturation for Infant Exposure to PFAS via Breast Milk: Temporal Trends between Two Korean Birth Cohorts
- 논문 게재: Environmental Science & Technology (ACS Publications, IF: 12.2)
- 논문 링크: https://pubs.acs.org/esthag/article-abstract/60/34/23826/5288292/Two-Compartment-Physiologically-Based?redirectedFrom=fulltext