백과

발생원인

납은 인간이 최초로 이용하기 시작한 금속 중의 하나로 이미 납중독 증상이 기원전 히포크라테스에 의해 기술된 바가 있다. 납은 BC 4,000년 소아시아 지방에서 사용되었다는 기록이 있다. 고대 그리스와 로마에서는 은을 추출하는 과정에서 부산물로 많은 양의 납을 생산하였다. 로마인들은 파이프나 요리 기구를 만드는데 납을 사용하였으며 도자기의 광택을 내기 위하여 납 가루를 사용하기도 하였다. 기술이 발전하면서 산업혁명 초기에 납과 그 화합물이 새로운 용도로 사용되기 시작하였으며, 오늘날 비철금속 중에서는 가장 광범위하게 사용하는 금속이 되었다. 납은 지각에 광범위하게 분포하고 있으나, 자연 상태에서는 단독으로는 거의 발견되지 않으며 보통 화합물 상태로 존재한다.

납은 분자량 204, 206, 207, 208, 그리고 210으로 구성된 안정된 5개의 동위원소의 혼합으로 구성되어 있어 자연 상태의 배합을 추정하여 분자량은 207.21이다. 납은 자연 상태에서는 납은 원자번호가 82로서 푸르스름하거나 은회색을 나타내는 연하고 무거운 금속으로 밀도가 11.34로 높다. 녹는점은 327.5℃이고 끓는점은 1,620℃이다. 가열하면 녹는점을 지나 500~600℃ 사이에서 상당한 양의 흄(fume)이 발생하기 시작하며 온도가 올라감에 따라 흄 발생은 심해진다.
납은 우리가 생활하는 도처에 분포하기 때문에 납이 없는 환경은 있을 수 없다. 그래서 사람은 언제나 대기, 음식물, 음료 등을 여러 가지 다양한 경로를 통하여 자연 상태의 납에 노출되어 왔다.

※흄(fume) : 일반적으로는 취기성의 연기를 말하지만, 바르게 말하면 승화, 증류, 화학반응 등에 의해 발생하는 연기로, 주로 작은 고체의 미립자(직경 1 μm 이하)로 되어 있어 인체 호흡 시 폐 깊숙이 들어온다.

발생인자 및 종류

생활 환경에서의 납 노출

미국 등 서방국가에서는 과거 실내에 사용한 페인트에 함유된 납으로 인한 소아 납중독이 아직까지 주요한 사회문제로 대두되고 있다. 오래된 가옥의 실내에 떨어진 페인트 조각에는 납이 함유되어 있어 어린이들이 이식증(pica)으로 페인트를 먹었을 때 납 과다흡수나 납중독이 발생하고 있다. 그러나 우리나라에서는 가정에서 실내용 페인트 사용이 없어서 이러한 문제는 없다. 이외 불량 유연 도자기 및 크리스탈 용기사용으로 인한 납 노출이 환경 납중독의 원인이 되기도 한다.

세계적으로 일반 인구에 있어 혈중 납 농도에 영향을 미친 것은 유연 휘발유의 사용이었다. 1920년대 이후 휘발유의 옥탄가를 높이기 위해 4-에틸 납이 사용되었고 1970년대 이후 어린이 신경발달장애와 연관성이 밝혀지고 유연 휘발유의 사용량과 어린이 혈중 납 농도간의 상관성이 높다는 것이 밝혀진 이후 유연 휘발유는 퇴출되었고, 우리나라는 1987년 이후 사용을 중지하였다. 그 결과 우리나라 국민건강영향조사 자료에서 2005년 일반인에서의 혈중 납 농도는 2.61 (95% 신뢰구간: 2.50~2.71) μL/100 mL 수준으로 나타나 현저히 감소한 것을 알 수 있다. 그러나 음식을 통한 납 노출과 오래된 납수도관을 통한 음료수의 납 노출도 가능하다. 또한 일부의 부적절한 한방요법에 의한 납 노출로 인하여 납중독이 발생할 수 있다.

※이식증(pica) : 별난 음식이나 이상한 물질을 좋아하는 증상. 아이들이 흙을 먹거나 임산부가 신 것을 좋아하는 따위가 있으며, 기생충에 의한 소화 장애나 정신 장애 따위가 원인이다.

직업적 납 노출

금속 납과 합금을 가장 많이 사용하는 곳이 축전지 공장이다. 약 80%의 축전지 납은 사용된 후 2차 제련 과정을 거쳐 회수된다. 전선 제조 산업에서도 전선을 피복하기 위하여 다른 금속과 납 합금을 만들어 사용한다. 건설업에서는 납판을 진동이나 소음을 방지하기 위하여 사용하며, 저장탱크나 반응로, 부식성 물질의 보관 등에 납판이 이용되기도 한다. 군수산업에서 탄환 등에 납이 재료로 사용되고 과거 인쇄업에서 활자제조에 납 합금이 사용되었다. 또한 전자업종 등 많은 분야에서 납땜의 재료로서 납이 사용된다.
또한 납은 그 자체 또는 합금의 형태로 방사선 차폐물, 배의 무게 중심을 잡는 재료, 배관, 납-주석 강판 도금, 놋쇠나 청동 제품 생산 등 여러 가지 용도로 쓰인다. 과거에는 납관을 수도관으로 사용한 적도 있었다.

납 화합물로서 가장 많이 사용되는 것은 일산화납(PbO)으로서 축전지 산업에서 납 극판에 사용된다. 광명단은 녹을 방지하기 위한 방청도료의 원료로서 이용되며 항아리의 광택을 내기 위한 유약으로도 사용된다. 그 외 PVC의 안정제로서 유기 또는 무기 납이 이용되고, 크리스탈 유리 제조에는 일산화납이 사용된다. 지금은 별로 생산되지 않는 TV 브라운관에도 납이 사용되었고, 과거 4-에틸 납은 자동차 연료의 녹킹 방지제로서 첨가되었으나 현재는 대부분의 나라에서 납을 사용하지 않고 있다. 또한 납이 많은 장소의 화재를 진압하는 소방관들의 경우 납 노출의 위험은 높아진다. 미국에서는 소방관의 납 노출의 위험이 항상 강조된다.
납을 작업 공정에서 직접 다루거나 작업장 내 납이 있기 때문에 납 노출로 인한 과다 흡수 가능성을 배제할 수 없는 공정으로는 납 광산 광부, 납땜 작업, 자동차 수리 작업, 광명단을 도자기의 유약으로 사용하는 요업 등이다.
일반 사람들보다 납 노출의 가능성은 다소 높으나 정상 범위의 상한을 넘지 않는 노출인 경우는 교통경찰, 택시운전기사, 주유소 근무자, 전자제품수리공 등을 들 수 있다.

납의 흡수, 대사 및 배설

(1) 흡수

무기 납은 호흡기와 소화기 계통을 통하여 체내 흡수되며 피부를 통한 흡수는 거의 없다. 반면에 4-에틸 납 등의 유기 납은 피부를 통한 흡수도 가능하다. 호흡기를 통한 흡수는 납 흄이나 납 분진의 입자 크기 등에 좌우되며 5 μm 이하의 호흡성 분진이나 흄만이 폐에서 흡수가 되는데 호흡기로 들어온 납은 30~40% 정도가 체내로 들어온다.

직업적인 노출에서는 위장관을 통한 납 흡수가 호흡기를 통한 흡수보다 적다. 호흡기를 통하여 들어온 납 분진의 입자가 크면 기관지의 섬모 운동에 의해 상기도로 나와 침의 연하작용에 의해 위장관으로 들어갈 수 있다. 위장관에 들어온 납은 5~15% 정도가 체내 흡수된다. 칼슘이나 철분이 부족한 경우 납의 위장관 흡수율이 높아진다는 보고가 있다.

(2) 대사

납은 적혈구에 친화성이 매우 높아 순환 혈액 내에 있는 납의 95%는 적혈구에 결합되어 있다. 납은 혈류를 통해 해당 장기에 이동된다. 납은 장기별로 분포가 차이가 있어 연부조직 중에서 납 농도가 높은 곳은 대동맥, 간, 그리고 콩팥 등이다. 체내 약 90%의 납은 뼈에 있다. 이는 납의 작용이 칼슘이 골조직에서 나타내는 대사과정과 유사하기 때문인 것으로 알려져 있다. 납은 태반을 통과하므로 산모의 핏속 납수치가 높으면 태아에게 영향을 줄 수 있다.

(3) 배설

납은 신장과 위장관을 통한 배설이 주가 된다. 납 작업자들의 경우 대변으로 많은 양의 납이 배설되는데 대부분 위장관을 그냥 통과한 흡수되지 않은 납이다. 신장에서는 사구체 여과에 의해 소변으로 배설된다. 이 외에도 땀이나 모유, 머리카락, 손·발톱 등을 통해서도 납은 배설되나 대소변을 통한 배설에 비하면 아주 미미하다.

모유를 먹는 어린아이의 경우는 모체를 기준으로 아주 적은 양이 수유 중에 전달되더라도 이를 먹는 유아는 문제가 될 만큼 납이 체내 흡수될 수 있어 수유부에서는 이 점을 염두에 두어야 한다.
일단 체내 흡수된 납은 아주 느리게 배설되는데 반감기가 10년 이상인 것으로 알려지고 있고 배설이 느리기 때문에 체내 축적이 될 수 있다.

건강에 미치는 영향 및 관련 질환

납중독 초기에 나타나는 위장 증상은 식욕부진, 변비, 복부 팽만감 등이며 더 진행되면 급성 복부산통이 나타난다. 이런 증상들과 더불어 권태감과 전반적인 쇠약증상, 불면증, 근육통 및 관절통, 두통 등의 증상이 동반될 수 있다. 신경근육 계통의 장해는 주로 구부리는 근육의 쇠약이나 마비가 나타나는데 손 처짐을 동반하는 팔과 손의 마비가 특징적이다.

중추신경 계통에서는 주로 급성 뇌병증으로 알려진 심한 뇌중독 증상을 나타낸다. 중추신경계 증상은 비교적 드물게 나타나지만, 유기 납에 노출된 경우에는 특징적인 증상일 수 있다. 뇌증상이 발현한 때에는 심한 흥분과 정신착란, 혼수, 때로 심하면 치명적인 경우도 있다. 최근에는 납 노출 사업장에 대한 관리가 강화되어서 납 노출 근로자들의 납과 연관된 중추신경 계통 장해는 요즘은 거의 볼 수 없다. 그러나 일반 국민들이 납이 함유된 불량 환약이나 먹거리 등을 먹어서 생기는 급성 납중독 시 발생할 수 있다.

빈혈

빈혈은 납중독의 두드러진 특징이다. 성인에서는 비교적 가볍거나 중등도의 증상(혈색소량이 8~12 g/100 mL)이지만 어린이에서는 때로 매우 심한 증상이 나타나기도 한다. 헴(heme)의 생합성에 관여하는 효소들을 납이 억제하기 때문에 혈색소량이 감소한다. 또한 혈액 중에 납 농도가 높아지면 포타슘(K)과 수분의 손실을 가져와서 삼투압이 증가함으로 적혈구가 위축된다. 그 결과 적혈구의 생존기간이 단축되고 파괴가 촉진된다. 심한 납중독 환자에서는 용혈성 빈혈이 나타나기도 한다. 납의 혈액학적 영향은 분명한 양-반응관계가 확립되어 혈중 납 농도의 노출기준을 정하는데 활용되었다.

콩팥기능의 장해

납은 신기능에도 영향을 줄 수 있다. 낮은 농도의 납 노출에도 사구체 여과율은 영향을 받을 수 있다. 사구체 여과율의 감소는 혈중 납 농도 20 μL/100 mL 이하에서도 일정하게 관찰되며, 일부 논문들에서는 10 μL/100 mL 이하의 낮은 농도에서도 관찰되었다.
납에 의한 신기능의 장해가 있을 때는 납독성 통풍 증후가 나타난다. 납은 신장의 세뇨관에서 요산염이 배설되는 것을 방해하기 때문에 대사성 통풍과는 달리 요산이 과량 축적되지는 않지만 체내에 축적되는 양이 많아지면 전형적인 통풍 발작을 일으키는 경우도 있다.

신경조직의 변화

납에 의한 신경조직의 변화는 소뇌와 모세관 내의 세포에 가장 심하게 일어난다. 고농도의 납에 장기간 노출될 경우 말초신경 조직에 이상이 생기고 신경섬유에 반흔이 형성되는 것으로 보고되었다.

심혈관계 영향

오랫동안 납에 노출된 납 작업자들에서 심혈관 질환으로 인한 사망과 연관이 있었다는 보고들이 있다. 어릴 적 납중독으로 입원하였던 성인인구 집단에 대한 연구에서도 같은 결과들이 있었다. 인구 집단에 대한 연구들에서 골 중 납량과 혈압 상승 간에 유의한 연관성이 보고되었다. 혈중 납량도 또한 혈압 수치의 약간의 상승과 연관이 있었다. 이러한 2개의 생체 지표 중에는 혈중 납량보다는 골 중 납량이 더 나은 지표로 사료된다.

낮은 농도 납 노출로 인한 건강장해

1970년대까지만 하더라도 높은 농도의 노출로 인한 납중독과는 달리 일반 인구의 일상 환경에서의 납 노출은 별 다른 건강 영향이 없다고 알려져 왔다. 그러나 다수의 역학 연구결과 이전에는 건강에 전혀 이상이 없다고 알려진 매우 낮은 농도의 납 노출도 어린이의 성장발달, 특히 신경발달에 큰 영향을 미치는 것으로 알려졌다. 납에 지속적으로 노출된 어린이는 지능 및 인지기능 발달의 지연, 주의력 결핍 행동장애(ADHD), 학습능력, 반사회적 행동양상을 보일 가능성이 큰 것으로 알려져 있다. 산모 혈액 중의 납이 태아의 임신주수 감소, 조산, 저출생 위험을 증가시킬 수 있다는 보고들도 있다. 산모의 혈중 납 농도와 지능발달 간의 관계는 10 μL/100 mL 이하의 매우 낮은 농도에서도 관련성이 있는 것으로 알려져 있다. 그러므로 가정용 페인트, 장난감, 학용품, 놀이터 등 어린이 생활환경에서 납을 최대한 줄이고 가임 여성은 직업적 납 노출을 피하여야 한다.
성인기에서도 낮은 농도의 범위에서 납 노출 수준이 높은 경우 고혈압을 비롯한 심혈관 질환의 위험성이 높아지는 것으로 보고되고 있다.

예방 및 관리

납에 의한 건강장해를 알기 위해서는 노출력 조사, 병력 및 임상검사 등의 소견들이 종합적으로 이루어져야 한다.

노출력 및 병력 조사

납 노출기간과 노출 정도를 파악하는 것이 제일 중요하다. 아울러 피검자가 근무하는 직장의 작업환경(공기 중 납 농도)을 측정하는 것도 진단에 큰 도움이 된다. 과거에 종사하였던 직업력도 조사하여 납 노출 가능성을 확인하여야 한다. 또한 비직업성으로 납에 노출되었을 가능성도 규명해야 한다.

납은 체 내에 흡수되어 혈류를 통하여 체 내의 모든 부분에 운반되고 침범된 장기나 기관에 따라 증상이 다양하게 나타날 수 있다. 그러므로 자세하고 정확한 병력 조사로 다른 기관의 질환들과 감별하고 납중독 증상 유무를 면밀히 검토하여야 한다.

검사실 소견

혈액 검사는 주로 혈색소량을 측정합니다. 납에 노출되면 헴(heme)합성에 장해가 와서 혈색소량이 감소하기 때문입니다. 적혈구 수나 전혈비중을 측정하는 방법도 있습니다. 혈 중 납량의 측정은 납 흡수 정도를 나타내는 가장 민감한 지표의 하나이며 정상 인구집단에서도 미량(평균 5 μL/100 mL 이하) 검출되나 납에 노출되면 혈 중 납량이 증가합니다.

혈중 ZPP(Zinc protoporphyrin)는 혈색소 합성 말기 단계에서 납이 특정 효소의 작용을 억제하여 증가하는 물질로 휴대용 측정기를 가지고 간단히 측정할 수가 있어 최근 1차 검사로 많이 이용됩니다. 그 외 요(尿) 중 납량의 측정이나 요 중 ALA(헴의 전구물질)을 측정하기도 한다. 최근에는 연구용으로 골 중 납량을 측정하기도 합니다.

치료 및 예방

(1) 치료

납중독이 확인되면 납 노출을 중단하는 것이 가장 중요합니다. 치료제는 발(BAL), 칼슘다이소듐 이디티에이(CaNa2EDTA), 페니실라민 등이 사용되고 있으며, 최근 소아 납중독 치료제로 개발된 경구용 디엠에스에이(DMSA)가 성인들의 납중독 치료에도 이용되고 있습니다.

(2) 예방

예방 대책으로는 작업 배치 전 건강진단과 정기 건강진단 및 생물학적 모니터링을 포함하는 건강관리가 필요합니다. 또한 작업공정의 개선 및 자동화로 작업환경을 개선하고 유해물질 발생 장소에는 국소배기장치 등을 설치하여 유해물질의 노출을 억제합니다. 그 외에도 보호구 착용이 필요한 지역에서는 보호구 착용을 의무화하고 적절한 보호구 착용 방법 및 관리에 대한 교육이 필요합니다. 납 작업장 내에서는 금연 및 취식을 금하도록 하며, 작업장 내 작업복은 전신 작업복과 작업모를 착용하도록 하고, 매 교대 후 갈아입고 작업복을 집으로 가져가지 않고 회사 내에서 세탁해야 합니다. 또한 작업종료 후에는 샤워를 한 후 평상복으로 갈아입고 퇴근하도록 합니다.

소비자들이 자주하는 질문

납은 무엇인가요?

납은 무겁고, 녹는 온도가 낮으며, 푸른 회색의 금속으로 지각에 자연적으로 존재합니다. 금속 자체로 발견되지는 않으며 납 화합물로서 발견된다. 금속 납은 부식성이 강하고 물이나 공기에 노출되었을 때 피막을 형성합니다. 납은 쉽게 가공할 수 있고 모양을 바꿀 수 있습니다. 납은 다른 금속들과 합금을 형성할 수 있습니다. 납과 납 합금들은 주로 파이프, 축전지, 무게 중심을 잡는 재료, 군수산업, 전선피막, 방사선 차폐 등에 쓰입니다. 납이 가장 많이 사용되는 곳은 자동차 축전지 제조입니다. 납 화합물은 또한 페인트나 염료의 색소, 도자기 유약 등에 사용됩니다. 최근 이러한 업종에서 납 사용량은 인간과 동물에게 납의 해로운 영향을 줄이기 위하여 감소되어 왔습니다. 과거 4-에틸납은 자동차 휘발유의 옥탄가를 높이기 위하여 사용되었는데 우리나라에서 1987년 이후 사용이 중지되었습니다. 그러나 아직 오프로드용 자동차와 비행기에서는 아직까지도 사용되고 있습니다. 그리고 일부 개발도상 국가에서는 아직 유연 휘발유가 사용되고 있습니다. 또한 군수산업에서는 납을 아직도 지속적으로 사용하고 있습니다. 총알에 사용되는 납은 낚시용 봉돌과 같이 환경오염 문제를 유발하므로 감소되어야 합니다.

산업장에서 쓰이는 납은 원광석(1차 제련)으로부터 오기도 하고, 폐축전지나 기타 납이 함유된 폐물(2차 제련)에서 발생하기도 한다. 오늘날 대부분의 납은 납축전지로부터 오는 2차 제련된 납입니다. 이러한 납 축전지는 대부분 재사용되고 있습니다.

낮은 농도의 납 노출도 건강에 영향이 있나요?

1970년대까지만 하더라도 고농도의 노출로 인한 납중독과는 달리 일반 인구의 일상 환경에서의 납 노출은 별 다른 건강영향이 없다고 알려져 왔습니다. 그러나 다수의 역학 연구결과 이전에는 건강에 전혀 이상이 없다고 알려진 매우 낮은 농도의 납 노출도 어린이의 성장발달, 특히 신경발달에 큰 영향을 미치는 것으로 알려졌습니다. 산모의 혈중 납 농도와 지능발달 간의 관계는 10 μL/100 mL 이하의 매우 낮은 농도에서도 관련성이 있는 것으로 알려져 있습니다. 성인기에서도 낮은 농도의 범위에서 납 노출 수준이 높은 경우 고혈압을 비롯한 심혈관 질환의 위험성이 높아지는 것으로 보고되고 있습니다.

어린아이들은 납 노출에 더 취약하다는데 어떤 영향이 있나요?

최근 많은 양이 아니더라도 일상생활에서 노출될 수 있는 소량의 납이 어린아이들에게 노출될 경우 성장발달에 영향을 줄 수 있다는 보고들이 많습니다. 특히 산모 혈액 중의 납이 태아의 임신주수 감소, 조산, 저출생 위험을 증가시킬 수 있다는 보고들도 있습니다. 또한 납에 지속적으로 노출된 어린이는 지능 및 인지기능 발달의 지연, 주의력 결핍 행동장애, 학습능력, 반사회적 행동양상을 보일 가능성이 큰 것으로 알려져 있습니다. 그러므로 가정용 페인트, 장난감, 학용품, 놀이터 등 어린이 생활환경에서 납을 최대한 줄이고 가임 여성은 직업적 납 노출을 피하여야 합니다.

납중독 예방에 좋은 음식이 있나요?

납중독 예방을 위하여 어떠한 음식, 우유, 비타민, 약물 처방도 효과가 거의 없다는 것이 강조되어야 합니다. 철분이나 칼슘이 부족한 경우 납의 위장관 흡수가 높아진다는 보고가 있습니다. 즉 철분이나 칼슘의 보충으로 납중독을 예방하기는 어렵습니다. 가장 중요한 방법은 직업적 납 작업자들인 경우 체내 납 수준의 모니터링과 작업환경관리, 보호구 관리를 통하여 납 노출을 사전에 예방하는 것이 필요합니다.

납에 노출되었는지 알 수 있는 검사가 있나요?

납에 노출이 되었는지는 혈 중 납량을 측정하면 되며, 이 검사는 최근의 납 노출 정도를 나타냅니다. X선으로 골 중 납량을 측정하는 방법도 있으나, 전 세계적으로 쓰이는 방법은 아니며, 이 검사는 장기간의 납 노출 정도를 나타낼 경우 사용하는 방법입니다. 가장 신뢰할 수 있는 일차적인 스크리닝 방법은 혈액 중에 납 농도를 측정하는 것입니다.

기타 정보

참고문헌

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