서울대·강원대 연구팀, '중금속 오염 건강 영향 규명' 국제 학술지 게재

경제·산업 입력 2025-06-25 09:00:03 수정 2025-06-25 09:00:03 고원희 기자 0개

환경부 지원 받아 연구 진행

[서울경제TV=고원희 인턴기자] 환경 오염이 우려되는 지역의 중금속 노출이 건강에 미치는 영향을 규명한 국내 연구팀의 논문이 환경 분야의 권위 있는 국제 학술지 Journal of Hazardous Materials (IF=12.2)에 게재되며, 중금속 오염 지역 관리와 건강 정책 수립에 새로운 방향성을 제시했다.

이번 연구는 환경부의 지원을 받아 진행됐으며, 원성호 서울대학교 교수와 김우진 강원대학교 교수가 교신저자로, 김남은 서울대학교 박사가 제1저자로 참여했다.

연구는 국내 중금속 오염의 수준이 서로 다른 여러 지역에서 294명의 주민을 대상으로 진행됐다. 연구 대상 지역은 과거 광산, 제련소 등 산업 활동으로 환경오염이 우려되는 지역과 상대적으로 오염이 적은 대조 지역으로 분류해 비교 분석이 이뤄졌다.

연구 결과, 중금속 노출은 아포지단백 C3(Apolipoprotein C3·APOC3), 아연-알파-2-글리코프로테인(ZA2G), 보체인자 I(Complement Factor I·CFAI)와 같은 단백질 발현 및 대사물질 변화와 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다. 특히, APOC3는 혈중 카드뮴 농도와 세로토닌 및 3-인산글리세르산(3PG) 수준 간의 매개 효과를 보여, 중금속 노출이 대사 과정에 미치는 기전을 구체적으로 설명했다.

또한, 멘델리안 랜덤화(Mendelian Randomization) 기법을 활용한 분석에서는 APOC3, CFAI, 그리고 ZA2G가 대사물질에 영향을 주고, 이로 인해 간 기능과 관련된 지표(알부민, 총단백질, 칼슘, 젖산탈수소효소 등)에 부정적인 영향을 미치는 인과 관계를 밝혔다.

성별에 따른 차이도 주목할 만하다. 남성은 혈중 카드뮴에 더 취약해 중금속 노출로 인한 간 손상에 대한 위험이 높았지만, CFAI와 미오이노시톨(Myo-inositol)을 통한 보상 기전이 비교적 뚜렷하게 나타났다.

반면 여성은 혈중 수은에 더욱 민감하게 반응했으며, 이러한 보상 기전이 거의 나타나지 않아 간 기능 손상의 취약성이 더 큰 것으로 드러났다.

연구진은 “특히 여성의 경우 간 기능 저하 위험이 높아 정기적인 모니터링과 예방적 조치가 필수적”이라고 강조했다.

이번 연구는 다층적 데이터를 통합한 다중오믹스 접근법을 통해 중금속 노출로 인한 대사 및 건강 이상을 조기에 감지할 수 있는 APOC3, CFAI, ZA2G 단백질을 바이오마커로 제안하며 기존 연구를 넘어서는 과학적 근거를 제시했다.

이는 한국과학기술정보연구원 (KISTI)의 지원을 받아 45구좌의슈퍼컴퓨팅자원 (28만8000노드시간)을 활용해 고차원 다중오믹스 데이터를 대규모로 처리·통합함으로써 가능했던 분석이다.

본 연구에 활용된 슈퍼컴퓨터 5호기 누리온(NURION)은 초당 25경7000조 번의 계산이 가능한 국내 최고 성능의 초고성능 컴퓨터로, 각 노드 당 최대 192 GB의 대용량 메모리를 제공하여 본 연구에 사용된 방대한 다중오믹스 데이터를 효율적으로 처리하고 복잡한 분석을 신속하게 수행할 수 있도록 했다.

원성호 서울대 교수는 “이번 연구를 바탕으로 환경오염이 우려되는 지역 주민을 위한 건강 모니터링 시스템과 예방 정책 수립이 될 수 있는 복합 중금속 노출과 장기적인 건강 영향을 보다 심층적으로 연구해 나갈 것”이라고 밝혔다. /highlight@sedaily.com

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