물 속의 불소 - 녹색평론

물 속의 불소

유니세프 보고서(UNICEF Water Environment & Sanitation)

http://www.unicef.org/programme/wes/info/fluor.htm

개요

세계 여러 지역에서, 지하수와 석탄에 천연적으로 들어있는 고농도의 불소는 그 지역주민들에게 불소증―심각한 골(骨)질환―을 만연시켜왔다. 그런데도 우리는 일련의 생활용품, 대표적으로 치약과 수돗물을 의도적으로 불소화하고 있다. 왜냐하면 수십년 동안 소량의 불소 복용은 건강에 아무런 유해효과도 없으며, 충치예방의 혜택만을 준다고 믿어왔기 때문이다. 그러나, 점점더 많은 과학자들이 이제 불소―소량 복용일지라도―의 혜택에 심각한 의문을 제기하고 있다.

이 글에서는 불소문제를 간략히 소개하고자 한다. 불소문제는 특히 음용수의 질과 연관되어 있기 때문이다.

불소에 관한 기본적 사실

불소는 지각(地殼)에 상당히 풍부하게 존재하고 있고, 자연적 과정에 의해 지하수로 스며들 수 있다. 산 아래의 땅에는 고농도의 불소가 들어있는 암반의 풍화작용과 침출작용으로 불소농도가 특히 높을 가능성이 크다, .

WHO가 1984년에 발표한 지침에 따르면, 불소는 '최적' 용량으로 섭취하면 충치예방에 효과적인 물질이다. 그러나 단일화된 일일섭취 '최적' 수준이란 것은 의견의 일치를 볼 수 없는 것이다. 왜냐하면 영양상태는 개인마다 매우 다양하고, 불소의 인체 흡수율은 이 다양한 영양상태에 영향받기 때문이다. 예를 들어, 칼슘섭취가 부족하면 인체내의 불소 축적은 증가하게 된다.

물은 불소섭취의 주요 공급원이다. 1984년에 나온 WHO의 지침은 더운 지역에서 음용수 속 최적 불소농도는 1mg/L(1ppm) 이하로 유지되어야 하는 반면, 좀더 기후가 서늘한 지역에서는 1.2mg/L까지 상향조정될 수 있다고 제시하고 있다. 이 차이는, 우리가 더운 기후에서는 땀을 많이 흘리게 되고 따라서 더 많은 물을 마시는 데서 연유한다. WHO의 지침에서 음용수 속 불소 농도의 가이드라인(최대내량(耐量))은 1.5mg/L로 정해졌다. 이는 역치, 즉 충치예방 효과가 치아불소증이라는 중요한 유해효과로 전환되기 전의 지점을 고려한 것이다. WHO가 제시하는 음용수 속 불소수치는 일률적이지 않다. 예를 들어, 인도는 1998년에 최대허용치를 1.5ppm에서 1.0ppm으로 낮추었다.

많은 나라들에서 불소는 음용수, 치약 그리고 치아건강을 향상시키는 기타 제품들에 의도적으로 첨가되어 있다. 불소는 또한 일부 식품과 공기중(대부분 인산비료생산 또는 불소함유 연료의 연소로부터)에도 들어있다. 따라서 사람들이 실제로 섭취하게 되는 불소량은 생각보다 높을지 모른다는 것이 지적되어야 한다.

불소의 과다섭취가 심각한 독성효과를 유발한다는 것은 이미 오랫동안 알려져온 사실이다. 그러나 지금 과학자들은 불소가 도대체 혜택이 있기는 한가에 대해서 논쟁중이다.

불소 ― 건강에 좋은가, 나쁜가?

불소는 충치예방을 위해 1940년대에 처음 사용되었는데, 그 효과성은 두가지 근거에 기초하고 있었다.

불소는 치아에나멜을 부식시키는 산(酸)을 만들어내는 구강 박테리아의 성장을 돕는 효소를 저해한다. 이 관찰은 타당하다. 그러나 지금 일부 과학자들은 불소의 이러한 충치예방 효과보다는 다른 유용한 효소에 대한 불소의 유해작용이 훨씬 크다고 믿고 있다.

불소이온은 칼슘이온과 결합하여 아동기에 치아에나멜이 형성될 때 이것을 강화한다. 지금 많은 연구자들은 이것이 사실이라기보다 가정에 가깝다고 간주한다. 왜냐하면 지난 10-15년 동안 인도와 기타 몇몇 나라에서 수행된 연구의 결과들이 이와 상충하기 때문이다. 그럼에도 불구하고 보편적으로 동의되는 것은, 불소의 과다섭취는 치아 조직으로부터 칼슘을 소실시키고, 일생동안 충치를 치료하기보다 오히려 치아건강을 해치고, 그리하여 치아불소증을 야기한다는 것이다. 또한 심하게 만성적으로 또 누적적으로 불소에 노출되면 치유불가능한 중증 골격불소증(crippling skeletal fluorosis)을 유발할 수 있다.

불소증의 증상

얼룩이 지거나, 검게되거나, 보기 흉한 색으로 변하거나, 백악처럼 흰 치아로 특징지어지는 치아불소증은 치아가 발달하는 아동기 동안 불소에 과다노출되었다는 명백한 표시이다. 그러나 불소에 과다노출되기 전에 치아가 이미 충분히 자란 상태라면 이 효과는 가시화되지 않는다. 따라서 성인이 치아불소증 증상을 조금도 보이지 않는다고 해서, 반드시 그/그녀가 안전한 한계내의 불소량을 섭취하고 있다고는 볼 수 없다.

과량불소의 만성적 섭취는 골격불소증이라는 심한, 영구적 골격 및 관절 변형으로 이어질 수 있다. 초기 증상에는 산발(散發)성의 통증과 관절 경직이 포함된다. 두통, 위통, 근육무력 또한 경고신호일 수 있다. 다음 단계는 골경화증(뼈의 경화, 석회화)이다. 그리고 마침내는 척추, 주요관절, 근육, 신경계가 손상된다.

치아불소증이든 골격불소증이든, 불소증은 비가역적이며 치료불능이다. 유일한 치료법은 예방으로써, 불소섭취를 안전한 한계내에서 유지하는 것이다.

세계적으로 만연한 불소증

가장 최근의 정보는 불소증이 전세계에 걸쳐 적어도 25개 나라에서 만연하고 있음을 보여준다. 불소증을 가진 총 인구수는 밝혀지지 않았으나, 줄잡아서 수천만은 될 것이다. 1993년에 인도의 32개 주 중에서 15개 주가 불소증 만연지역으로 밝혀졌다. 멕시코에서는 5백만의 사람(인구의 6% 가량)이 지하수 속의 불소로 인해 피해를 입고 있다. 또한 불소증은 중국 중서부의 일부 지역에서도 만연해 있는데, 이는 지하수 속의 불소를 섭취하기 때문만이 아니라 불소함유 석탄의 연소로 인해 공중으로 방출되는 불소를 흡입하기 때문이기도 하다. 전세계적으로 이러한 산업활동으로 인한 불소증(industrial fluorosis) 발생사례가 증가 추세에 있다.

일부 국가에서 정부는 불소문제에 대해 아직 충분히 인식하지 못하고 있거나 국민들에게 불소의 유해성에 대해 계몽을 제대로 하지 못하고 있다. 따라서 정부가 이 주제에 대한 좀더 많은 연구를 지원하고, 체계적인 정책대응을 하도록 만드는 노력이 필요하다.

먹는물 속의 불소

지각 상층부에 들어있는 일부 불화물은 물에 용해되기 때문에, 불소는 지표수와 지하수에서 모두 발견된다. 그러나 지표수에서는 불소농도가 보통 0.01-0.3ppm 수준으로 낮다.

지하수의 천연적 불소농도는 대수층(帶水層)의 지질학적, 화학적, 물리적 특징들과 토양 및 암반의 다공성과 산도, 기후 기타 다른 화학원소들의 활동, 그리고 우물의 깊이 등에 따라 다르다. 이렇듯 변수가 많기 때문에, 지하수 속 불소농도 범위는 1ppm 훨씬 이하에서 35ppm 이상까지 된다. 케냐와 남아프리카공화국에서 그 수준은 25ppm을 넘어설 수도 있다. 인도에서는 불소농도가 38.5ppm 까지 보고된바 있다.