나노기술 및 정책 정보

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파리에서 열린 마이크로/나노테크놀로지 감시소(OMNT, Observatoire des micro et nanotechnologies)의 기자회견에서 프랑스 원자력청(CEA)의 Daniel Bloch 박사(산업의)는 인류의 환경 속으로 나노입자(nanoparticles)가 점점 침투하면서 인체 건강에 해를 끼칠 수 있다고 경고했다.

오늘날 시판되고 있는 550개 이상의 제품들이 다양한 물질입자로 구성된 나노입자를 포함하고 있다. 1nm에서 100nm 정도의 크기를 가지는 극 미세 입자인 나노입자로의 노출은 새로운 현상은 아니다. 우리가 호흡하는 매 1㎤의 대기는 만 개까지 이르는 극미세입자를 포함하며, 이 수치는 계절에 따라, 혹은 산업오염 정도에 따라 큰 폭으로 변한다. 그러나, 새로운 재료들의 개발과 함께 다양한 물리화학적 특성을 보이는 다량의 나노 섬유(nanofiber)와 나노입자들이 도입되면서 상황은 변화하고 있다. 2015년경이면 나노입자를 포함하는 재료의 수가 2백만 가지에 이를 것으로 예상된다. Bloch 박사는 물질이 더 작게 쪼개질수록 그것은 반응적(reactive)이 되고 따라서 위험해진다고 확인한다.

나노입자의 가장 큰 문제의 하나는 바로 이러한 특성에서 온다. 전통적으로 산업 현장에서 노동자들이 감수하는 위험이 입자의 양을 기준으로 측정된다면, 나노입자에 대해서는 고려되어야 할 것은 전체 표면적이다. 그런데, 총 표면적은 그의 수와 함께 기하급수적으로 증가한다. 가스로의 노출을 피하게 해주는 장치가 나노입자에 대해서도 유효하다. 그렇지만 이러한 장치는 밀폐지역에서만 사용될 수 있는 한계가 있다.

자연 속에서 나노입자들은 사방에 흩어져있다. 가장 일반화된 나노입자의 적용 중에서 바디로션에 넣는 titanium dioxide(이산화 티타늄), silicon dioxide(이산화규소), 초콜릿 분말 속에 덩어리 형성을 방지하기 위해 첨가하는 colloidal silica 등이 있다.

그런데, 각 나노입자는 고유의 물리화학적, 독물학적, 환경적 특성을 가지며, 이에 대해서 적절한 보호책이 적용되어야 한다. 나노입자가 가져올 위험을 미리 방지하기 위해서는, 각 입자들의 특성을 규명하여 인체의 세포 및 각 기관에 미칠 수 있는 영향을 파악해야 한다.

나노입자가 큰 입자들보다 오히려 훨씬 많은 양으로 폐 깊숙이 축적된다는 사실은 이미 수 년 전에 확인되었다. 1980, 1990년대에 수행된 연구들을 통해서 이산화 티타늄이 호흡상피(respiratory epithelium)를 뚫고 들어가서, 림프관을 따라서 림프절 속에 축적된다는 사실이 입증되었다. 그리고는 피의 순환은 간, 콩팥, 심장, 뇌 등 신체의 각 기관들로 입자를 배포시킨다는 것이다. 입자들이 진피에 의한 장벽을 통과한다는 이론에 대해서는 논란의 여지가 많은데, 프랑스 파리 7대학의 세포독성연구소의 Francelyne Marano 소장은 건강한 피부가 아니지만 경미한 상처라도 있을 경우 한 줄기 햇살로도 가능하다고 확인한다. Marano 소장은 석면과의 유사한 나노튜브에 대해서, 이 새로운 재료가 피와 기관들에 침투하는 능력이 제대로 규명되지 않았다고 강조하면서, 우려를 나타냈다.

프랑스 액상프로방스에 소재한 유럽 환경지구과학센터의 Jean-Yves Bottero 소장에 의하면, "불과 1g의 나노입자도 다량의 오염물질을 수송할 수 있지만, 다행히도 이송 과정에서 빠르게 차단되어 지하수 층까지 이르지 않는다".  그렇지만 장기적인 안목에서 볼 때, 아무리 작은 양으로도, 생물다양성(biodiversity)의 파괴와 함께 DNA(유전형질)의 변질이 초래될 수 있다는 것은 두려운 일이 아닐 수 없다.

* yesKISTI 참조