"숨 쉴 때 들어온 초미세먼지, 폐에서 새로운 입자로 변해 쌓인다"

조완섭 동아대 교수팀, 산화철 나노입자의 폐 내 변환·축적 과정 세계 최초 규명
환경과학 분야 국제학술지 'Journal of Hazardous Materials'에 논문 게재

권태혁 기자 | 2025.08.12 15:10

조완섭 동아대 의약생명공학과 교수, 정지영 박사, 김송연 박사과정생, 허윤석 인하대 생명공학과 교수.(왼쪽 사진부터)/사진제공=동아대

동아대학교는 최근 조완섭 의약생명공학과 교수 연구팀이 초미세먼지에 포함된 산화철 나노입자가 흡입 후 폐에서 전혀 예상치 못한 새로운 입자로 변환되고, 이로 인해 폐에서 제거되지 않는 기전을 세계 최초로 규명했다고 12일 밝혔다.

도시화와 산업화로 인해 대기 중 초미세먼지에는 산화철 형태의 철 입자가 다량 포함돼 있다. 초미세먼지 흡입이 폐 염증과 만성 호흡기 질환 위험을 높인다는 사실은 알려졌으나, 폐에 유입된 입자가 물리·화학적 특성이 전혀 다른 새로운 입자로 변환될 수 있다는 점은 규명되지 않았다.

연구팀은 초미세먼지가 폐포 대식세포에 탐식될 때, 세포 내 산성 등 가혹한 조건에서 산화철 나노입자가 천천히 침식돼 수 나노미터 크기의 새로운 산화철 입자로 변환된다는 사실을 밝혀냈다. 변환된 입자는 수개월이 지나도 폐에서 제거되지 않았다.

또한 변환된 산화철 나노입자는 생물학적 반응성이 낮고 세포 독성이 적어 생체 내에서 철 성분으로 이용되는 것을 확인했다.

조 교수는 "초미세먼지는 폐 내에 축적될 경우 다양한 폐질환과 동맥경화 등 2차 장기 질환을 유발할 수 있다"며 "이번 연구는 폐 내 생체 변환을 통해 축적성이 커지는 산화철과 같은 입자들이 이러한 질환을 더욱 악화시킬 수 있다는 점을 시사한다"고 설명했다. 이어 "연구 결과가 초미세먼지, 나노입자의 독성 및 의약품 응용 연구에 도움 되길 바란다"고 덧붙였다.

한편 이번 연구에는 조 교수를 비롯해 정지영 박사, 김송연 박사과정과 허윤석 인하대 생명공학과 교수가 참여했으며, 식품의약품안전평가원과 한국연구재단의 지원을 받았다. 논문은 환경과학 분야 상위 5% 국제학술지 'Journal of Hazardous Materials'(IF=11.3)에 게재됐다.