“뚜껑 잘 닫아놨는데” 한 번 입댄 생수병, 세균 배양통이었다

픽사베이

시중에 판매하는 생수병을 입 대고 마신 뒤 뚜껑을 잘 닫아 다시 마시는 경우가 흔하다. 특히 집이나 사무실에서는 페트병을 버리지 않고 하루 이틀씩 물병처럼 사용하는 경우도 있다. 겉으로 보기에는 여전히 투명하고 깨끗하다. 하지만 한 번 입을 댄 페트병 안에서는 이야기가 달라진다. 물 자체보다도 병의 입구와 뚜껑, 내부 표면에 남은 미생물이 문제다.

실제로 개봉한 생수에서 세균이 얼마나 빠르게 늘어나는지를 살펴본 연구가 있다. 미국 텍사스대학교 MD 앤더슨 암센터의 숀 라지 연구진은 2005년 국제 학술지 ‘워터 인바이런먼트 리서치’에 ‘생수, 얼마나 안전한가?’라는 연구를 발표했다.

연구진은 생수를 한 번 마신 뒤 보관하면서 시간과 온도에 따른 세균 증식 정도를 관찰했다. 물을 배양해 미생물이 만들어내는 집락형성단위(CFU)를 측정했다. 37도에서 보관한 조건에서는 처음 1mL당 1CFU 미만이었던 수치가 2시간 뒤 약 2CFU, 8시간 뒤 약 3000CFU, 24시간 뒤 약 1만4000CFU, 48시간 뒤 약 3만8000CFU까지 증가했다.

다만, 냉장 보관했을 때는 증식 속도가 크게 떨어졌다. 같은 실험에서 24시간 뒤 세균 수가 상온 조건보다 약 50%, 48시간 뒤에는 약 84% 적었다.

최근 연구에서는 물병 자체에 남아 있는 미생물도 확인됐다. 인도 세이베타대학교 의과대학 및 병원 연구진은 2024년 ‘저널 오브 파마시 앤드 바이얼리드 사이언시스’에 PET 물병과 스테인리스 물병의 미생물 오염 정도를 비교한 연구를 발표했다.

연구진은 실제 사용하던 PET 물병 15개와 스테인리스 물병 15개를 조사했다. 처음 측정했을 때 PET 물병의 미생물 부하는 평균 68.8 CFU/mL(집락형성단위/mL)로 스테인리스 물병의 35.4 CFU/mL보다 높았다. 특히 물병을 3시간 사용한 뒤에는 PET 물병의 미생물 부하가 처음보다 70% 증가했다.

입을 직접 대고 마시는 습관도 차이를 만들었다. 같은 연구에서 입을 대고 마신 물병의 미생물 부하는 평균 234 CFU/mL로, 입을 대지 않은 물병의 132 CFU/mL보다 높았다. 연구진은 물병을 사용하면서 반복적으로 물을 보충하면서도 세척하지 않는 행동이 미생물 축적에 영향을 줄 수 있다고 봤다. 실제 조사 대상자의 90%는 물을 보충할 때마다 물병을 씻지 않고 계속 사용하는 것으로 나타났다.

왜 입을 대는 것만으로 차이가 생길까. 입안에는 수많은 미생물이 존재하기 때문이다. 물을 마실 때 입술이 병 입구에 닿으면 침과 구강 미생물이 병의 입구와 내부로 옮겨갈 수 있다. 손으로 뚜껑이나 병목을 만지는 과정에서도 피부와 주변 환경의 미생물이 묻는다. 이후 물이 들어 있는 상태로 병을 닫아두면 병 내부는 미생물이 머물 수 있는 공간이 된다.

특히 문제는 병 표면에 미생물이 달라붙는 경우다. 미생물은 단순히 물속에 떠 있는 것뿐 아니라 표면에 부착해 바이오필름(생물막)을 형성할 수 있다. 바이오필름은 미생물이 표면에 달라붙은 뒤 자신을 보호하는 물질을 만들어 만든 일종의 막이다. 물을 한 번 따라 버리거나 가볍게 헹구는 것만으로는 표면에 붙은 미생물을 충분히 제거하기 어려울 수 있다.

실제로 PET 자체에 미생물이 붙어 생존할 수 있다는 실험 결과도 있다. 프랑스 환경미생물학 연구진은 PET 생수병에서 마이코박테리움 아비움의 부착과 생존을 관찰한 결과, 20도에서 3개월 보관하는 동안 병 표면에 붙은 세포의 성장과 부착력이 증가하는 현상을 확인했다.

‘한 번 씻으면 괜찮지 않나’라는 생각도 주의할 필요가 있다. 물로만 가볍게 헹구는 것은 눈에 보이는 잔여물을 없애는 데는 도움이 되지만, 표면에 달라붙은 미생물까지 충분히 제거하는 것과는 다르다. 미국 질병통제예방센터(CDC)는 일반적인 가정 환경에서는 비누와 물을 이용한 세척과 문지르기만으로도 대부분의 세균과 바이러스를 제거할 수 있다고 설명한다. 핵심은 물로 한번 헹구는 것이 아니라 ‘세척’하는 것이다.

실제 PET 물병 연구에서도 세척 후 미생물 부하는 크게 감소했다. 연구진이 세척 전후를 비교한 결과 평균 미생물 부하는 세척 후 11.2 CFU/mL까지 떨어졌다. 즉 물병을 반복해서 사용하는 것 자체보다 ‘씻지 않고 계속 사용하는 것’이 더 중요한 문제라는 뜻이다.

보관 온도 역시 무시할 수 없다. 앞서 라지 연구에서 냉장 조건은 세균 증식을 크게 늦췄지만 없애지는 못했다. 따라서 한 번 입을 댄 물을 페트병에 넣어둔 채 냉장고에 보관한다고 해서 무조건 안전하다고 볼 수는 없다. 냉장은 증식을 늦추는 방법이지 세척을 대신하는 방법이 아니다.

특히 생수병에 물 대신 보리차나 과일음료처럼 영양분이 들어 있는 음료를 넣어 장시간 보관하는 것은 더욱 신중해야 한다. 개봉된 음료에서는 온도와 성분에 따라 미생물의 증식 양상이 달라질 수 있기 때문이다. 일본 도카이대학교와 규슈산업대학교 연구진이 2020년 ‘식품위생학회지’에 발표한 연구에서도 개봉한 PET병 음료의 미생물 증식 정도가 음료 종류와 온도에 따라 달라지는 것으로 나타났다.

연구진은 500mL 페트병에 토마토주스, 스포츠음료, 생수, 녹차, 혼합차, 오렌지주스, 우유가 들어간 커피 등을 넣고 미생물을 접종한 뒤 4·25·35℃에서 최대 1주일 동안 변화를 관찰했다. 토마토주스에서는 락토바실러스 페르멘툼, 스포츠음료에서는 칸디다 알비칸스, 생수에서는 클렙시엘라 뉴모니아 성분이 이전 연구와 비슷한 증식 양상을 보였다.

반면 녹차·혼합차·오렌지주스·우유가 들어간 커피에서는 표준 균주의 증식이 전반적으로 약하게 나타났다. 연구진은 음료에 포함된 성분이 미생물의 증식을 억제했을 가능성이 있다고 분석했다. 즉, ‘영양분이 들어 있는 음료일수록 무조건 세균이 더 빨리 늘어난다’고 단순화할 수는 없으며, 음료의 성분과 미생물 종류, 보관 온도에 따라 증식 속도가 크게 달라질 수 있다.

결국 핵심은 ‘페트병은 무조건 위험하다’가 아니다. 개봉 전에는 위생적으로 관리된 생수라도 뚜껑을 열고 입을 대는 순간부터 병은 더 이상 처음 상태의 밀봉 용기가 아니다. 입과 손에서 미생물이 들어갈 수 있고, 남은 물과 병 내부의 습기가 미생물이 머무를 환경을 만들 수 있다.