나노기술 및 정책 정보

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나노실버의 광범위한 사용으로 인해 규제 기구는 나노실버가 가지는 중요한 잠재적 혜택과 그것의 환경적 위험 가능성을 조화시켜야 하는 도전과제를 안게 되었다. 특히 나노실버 분야의 신흥 기술과 관련된 연구 우선순위를 파악해야 하는데, 이러한 내용을 담고 있는 새로운 보고서가 미국 PEN(Project on Emerging Nanotechnologies) 연구센터에 의해 9월 9일 발표되었다. <?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

‘은나노기술과 환경: 오래된 문제 혹은 새로운 도전? (Silver Nanotechnologies and The Environment: Old Problems or New Challenges?)’이라는 제목의 이 보고서는 은 자체의 환경 영향성에 대한 기존의 정보가 어느 정도는 나노실버의 평가에 대한 시작점을 제공할 수 있다고 판단한다. 은에 대한 기존의 지식을 바탕으로, 보고서는 나노실버로부터 환경적 위험을 관리할 수 있는 12가지 교훈을 제시하고 있다. 이러한 교훈은 연구 전략과 위험관리 전략을 수립하는데 있어 도움이 될 것이다.

• 은 자체는 그 독성 및 잔류성, 그리고 생물농축성 등의 이유로 환경적 위험물질로 분류되고 있다. 은과는 별도로, 나노실버 물질의 독성 및 생물농축 가능성, 잔류성 등은 이제 막 알려지기 시작했다. 그러나 지금까지 알려진 바로도 그 위험성을 조사해야 한다는 필요성은 입증되었다.

• 2007년 9월 기준, 시장에 출시된 나노실버 제품의 약 3분의 1정도가 은 또는 은 나노입자를 환경에 분산시킬 수 있는 잠재성이 있는 것으로 나타났다. 이러한 물질 내의 은 성분은 매우 광범위하다. 이러한 제품 내 은 성분 형태에 대한 보고는 대개 일관성이 없고, 과학적 정의를 따르지 않는 것으로 나타났다. 독성 축소의 농도와 형태에 대한 가이드라인이 있다면 규제에 도움이 될 것이다.

• 단일 제품 또는 여러 제품의 혼합 사용이 널리 퍼질 경우, 신제품에서 환경에 분산되는 은의 양은 상당할 수 있다. 사진 현상시 폐수로 방출되는 은 성분은 수중 생물 내 은 축적의 주 원인이자 부정적 생물학적 영향의 주 원인이었다.

• 적어도 실버 나노물질을 채택한 일부 제품에 한해서라도 위험 평가는 궁극적으로 필요하다. 정부의 보고 요구사항이나 제품 정보 모두 이러한 신 나노실버 기술로부터의 물질 배출에 대한 신뢰성 있는 예측치를 구성하는데 충분치 못하다.

• 현재 나노실버 기술이 환경에 미치는 부정적 영향에 대한 사례는 없다. 그러나 실버 나노제품이 소비자 시장에서 빠르게 성장하고 있기 때문에, 향후 위험 관리 전략을 위한 환경적 감독은 필수 요구사항이다.

• 인간 활동에 의해 오염된 경우에도 자연 상태 수중의 은 농도는 0.03~500 나노그램/리터(ng/L)이다. 실버  나노기술이 현저히 확산된다 할 지라도 나노그램/리터 범위를 초과하는 농도의 오염물질을 생산해내지는 않을 것이다. 환경적 감시 수단은 이 범위 내에서의 농도 변화를 추적할 수 있어야 한다.

• 독성 검사는 실제 노출 상황 및 나노그램/리터 범위에서의 노출에 초점을 맞춰야 한다. 오염수 내의 잠재적 농도가 낮아 보인다고 해서 그 환경적 위험까지 낮아지는 것은 아니다.  

• 은 자체로부터의 환경적 위험은 매우 낮은 생체이용률과 독성을 지닌 강력한 복합체를 형성하는 은 이온의 성향에 의해 완화될 수 있다. 특히, 황화물을 함유한 복합체는 일정 환경 하에서 생체이용률을 현저히 감소시킨다. 아직 이러한 분화 작용이 어느 정도 범위로 나노실버의 독성에 영향을 미치는지는 명확하지 않다. 만약 유기체/황화물 코팅 또는 복합체가 자연 상태의 수중에서도 유사하게 나노실버 입자의 생체이용률을 감소시킨다면, 자연 상태의 물에의 위험은 감소될 것이다. 그러나 은 이온의 이러한 작용을 나노입자가 방해할 가능성도 있다. 즉, 남는 은 이온을 유기체의 세포막 또는 세포 속으로 침투시킬 수 있는 것이다(‘트로이의 목마’ 메커니즘). 이럴 경우, 환경적 위험은 유사한 양의 은 자체가 가진 환경 위험 이상으로 항진될 수 있다. 트로이의 목마 메커니즘은 향후 연구, 특히 나노실버 분야에 있어 중요한 영역이다.   

• 나노실버의 환경적 궤적은 나노입자의 특성에 달려있다. 자연 상태의 용해 또는 미립 물질과 결합하거나 관련된 나노입자는 퇴적물이나 토양에 침전된다. 이러한 물질의 생체이용률은 유기체에 의해 흡수될 당시의 흡수율에 달려있다. 그러나, 은 나노입자의 일부 형태는 여전히 수중으로 분사되게 된다. 이러한 입자의 잔류성은 아직 알려진 바 없다.

• 은은 박테리아에 대해 고도로 독성을 가지며, 이러한 독성은 은이 나노입자를 통해 전달될 경우 항진되는 것으로 보인다. 전달 체계와 전달 환경에 따른 선량(線量) 반응은 체계적으로 연구된 바 없다. 

• 이온 형태가 생체이용가능할 경우, 은은 수생 유기체에 대해 중금속 중 수은 다음으로 가장 큰 독성을 가진다. 그러나 나노실버에 대해서는 이에 필적하는 정보가 없는 상황이다. 이와 관련한 모든 메커니즘 역시 향후 조사 대상이다.

• 은은 인간에게 있어 과다 복용의 경우를 제외하고는 체계적 독소라 알려져 있지 않다. 인간 세포 내에서 나노실버 입자 역시 유사하게 반응하는지는 알려져 있지 않다. 만성적 은 노출(은 성분 함유 의류 또는 침구류에 사용되는 물질 등)로부터 피부 표면의 박테리아에 미치는 독성과 만성적 혹은 용해된 나노입자를 함유하는 “은 이온수” 등으로 인한 내장 기관에의 영향성에 관한 분야는 향후 연구가 필요하다. 

○ 결론

기존 지식은 나노실버에 대한 연구 우선순위를 파악하게 하고, 과학적으로 방어가능한 정책 결정을 내릴 수 있도록 하는 강력한 근간을 제시해준다. 나노실버라는 빠르게 성장 중인 기술의 잠재적 혜택을 극대화하고, 불필요한 위험을 제한하기 위해서는 연구를 위한 적절한 자원, 학제간 협력, 다양한 조직의 이해관계를 통합하는 새로운 방식, 그리고 연구와 정책 결정간의 연계 등이 필수적이다.

목차

서문

저자 소개

요약

<?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />I. 서론

II. 나노실버의 환경 궤적과 영향  

III. 신흥 기술과 나노실버 

IV. 향후 방향: 결론 및 제언