석면의 종류와 관계된 질병

[부천건업]

1. 석면의 정의

석면(asbestos)은 그리스어의 A=not, sbestos=quenchable(멸하다)에서 유래한 것으로, '불멸의 끌 수 없는'이라는 의미로서 100만년전에 화산활동에 의해서 발생된 화성암의 일종으로 천연의 자연계에 존재하는 사문석 및 각섬석의 광물에서 채취한 섬유모양의 규산 화합물이다.

석면은 직경이 0.02 ~ 0.03 μm 정도로 유연성과 열에 대한 저항력이 매우 강하고 약산성을 띄고 있어 건설, 자동차 제조 및 가정용품 등에 이르기까지 다양한 분야에서 이용되었으며 3,000여 종류에 달하는 공업제품에 사용되었다.

산업혁명 전에는 고온에 견디는 섬유에 대한 수요가 높지 않았으나, 20세기 이후 석면은 뛰어난 단열성, 내열성, 절연성 등의 물성과 값이 싼 경제성 때문에 건축 내외장재와 공업용 원료로 널리 사용되었다.

석면이 폐에 흡입되면 폐암 등의 악성 질병을 유발하게 된다는 사실이 알려지고 석면의 유해성에 대한 인식이 높아지면서 석면사용은 금지되었고, 석면대체물질이 개발되어 사용되고 있다.

2. 석면의 종류

석면은 크게 사문석계 석면과 각섬석계 석면으로 분류된다.

사문석계 석면이 가장 널리 사용되어졌으며, 백석면(chrysotile)이 대표적이다.

각섬석계 석면으로는 청석면(crocidolite), 갈석면(amosite), 안소필라이트 석면(anthophyllite asbestos), 액티노라이트 석면(actinolite asbestos), 트레모라이트 석면(tremolite asbestos)등으로 구분된다.

석면의 특성

직경이 0.02~0.03㎛ 정도로 유연성과 열에 대한 저항력이 매우 강하고 약산성을 띄고 있어 건축자재에서 자동차, 가정용품에 이르기까지 다양한 분야에서 이용되고 (약 3,000여 종에 달하는 공업제품에 사용) 그 특성과 유용성 덕분에 ‘기적의 물질’, ‘마법의 물질’이란 별명을 갖게 됨

석면의 종류

종류	형태	특성
백석면 (chrysolite)		제일 많은 용도로 사용된 섬유 세계 석면 사용량의 93% 이상을 차지했던 석면으로, 유연하고 강도가 강하며 색은 담녹색 또는 백색 강도는 500 kg/mm2이상도 있어 철강의 항장력 보다 큼 꼬인 물결 모양의 섬유 다발로 그 끝은 분산형태 종횡비는 전형적으로 10:1 이상이고 내화성, 불연성이며 400 ℃에서 탈수분해가 일어나 800 ℃에서 결정수를 잃고 강도와 보온성을 상실함
청석면 (crocidolite)		실리카와 산화철이 주성분이며, 철분 함유량이 많아 청색을 띠고 있음 다색성인 광물로 석면 광물 중 강도가 가장 강하고 곧은 섬유다발로 이루어짐 종횡비는 일반적으로 10:1 이하 끓는점은 1,200 ℃, 불연성이고 1,200℃에서 분해됨 내산성이 매우 강하여 내산성 패킹 재료로 사용 딱딱해서 잘 쓰이지 않았으나 분무하면, 부피감이 있어 분무(뿜칠)석면으로 이용
갈석면 (amosite)		보온재로 과거에 많이 사용됨 내열성이 강한 바늘모양의 곧은 섬유 다발 끝은 빗자루 모양이고 가열하면 무색에서 갈색의 색상을 띠며 약한 다색성의 특징이 있음 종횡비는 전형적으로 10:1 이상이고 취성 및 고내열성이며, 끓는점은 600~800 ℃로 1,000℃에서 분해됨 강도는 청석면보다 강하고 탄력이 있어 휘어도 원상태로 복귀하는 성질이 있음 실리카와 산화철이 주성분이며, 남아프리카 북동부 지역에서 생산됨
안소필라이트 (anthophyllite-asbestos)		바늘모양의 곧은 섬유로 섬유와 섬유다발로 이루어져 있으며, 절단된 파편이 존재함 무색에서 밝은 갈색 색상을 나타내며 종횡비는 일반적으로 10:1 이하임
트레모라이트 (tremolite-asbestos)		바늘 모양의 곧은 섬유로 무색 일반적으로 절단된 파편형태로 존재하며 화학약품 필터링하는데 사용함
악티노라이트 (actinolite-asbestos)		바늘 모양의 곧은 섬유로 녹색이거나 약한 다색성 일반적으로 절단된 파편형태로 존재하며 주로 산업현장에서 사용함

※ 출처 : 환경부

1군 발암물질

석면에 장기간 폭로될 경우 15~30년의 잠복기를 거쳐 폐암(lung Cancer), 악성중피종(mesothelioma), 석면폐(asbostosis) 등 근로자에게 치명적인 건강장해를 유발함.

석면의 노출

석면노출의 인체영향

석면노출에 따른 인체 영향과 관련된 많은 정보는 작업장에서 석면에 노출된 근로자와 관련된 연구에서 비롯되었다.

석면노출 사업장 근로자는 일반시민들이나, 석면이 함유된 건축물에서 근무하는 근로자들보다 높은 농도의 환경에 노출되어 있다.

석면노출 환경농도가 높은 근로자는 그렇지 않은 사람보다 석면과 관련된 질병 발생률이 높을 것으로 추정된다.

이러한 현상을 양-반응효과(dose-response effect)라고 한다. 또한, 엄밀히 평가하자면 석면이 함유된 건축물에서 근무하는 사람이 일반시민보다 석면관련 질병발생율도 높다고 할 수 있다.

석면의 침투경로

식작용

건강상 영향

보통 직경이 2 ~ 3 μm 이하여야 thoracic region에 도달

alveolar region은 그 이하

석면관련 질병과 길이, 직경과는 매우 밀접한 관계

보통 길이가 5 μm 이상, 직경이 3 μm이하 불용성 섬유가 관여됨

석면관련 질병

질병명	내용
폐암	석면섬유가 폐에 들어가 폐장의 세포에 작용하여 세포가 이상 증식하는 악성 종양
악성중피종	흉막, 복막, 심막 등의 체강장막강을 덮고 있는 중피표면 조직에 발생하는 종양
석면폐	석면섬유가 폐에 들어가 폐장의 침착에 의한 섬유화이며, 흉막의 섬유화는 무관함
기타 부위의 암 - 식도, GI 등

석면 관련질병

※ 출처 : 환경부

유해성 정도의 크기는 청석면(crocidolite), 갈석면(amosite), 백석면(chrysotile)의 순서임.

석면의 인체 유해성 정도는 석면의 크기(dimension), 체내 지속성(durability), 양(dose) 등에 따라 차이가 있으며, 섬유형태가 가늘고 날카롭고 뻣뻣한 청석면은 체내 보존성이 높아 인체에 미치는 유해성이 가장 높음.

최근 5년간 석면으로 인한 직업병자는 총 46명이며 질병별로는 폐암 28명, 악성중피종 13명, 기타(석면폐 등) 5명임.

석면관련질병

늑막질환[Pleural effusions (늑막삼출액) / Pleura1 thickeninig (늑막비후) / Pleural plaques (늑막반)]

늑막반

① 원인 : 석면이 폐로부터 늑막에 침착하여 발생적은 노출(비연속적)이나 환경노출에서도 발생

② 병리 : 늑막에 생기는 작고, 단단한 표면을 가진 판, 관상동맥의 동맥경화와 유사한 형태, 양성병변으로 악성의 가능성은 없음

③ 잠복기 : 10~20년, 10년 이하에서도 발생

④ 증상 : 증상이 없으며, 예후도 양호

⑤ 진단 : 흉부엑스선, 흉부 C-T

⑥ 치료 : 불필요. 주기적 관찰 필요 (늑막비후, 늑막삼출액)

⑦ 의미 : 이전의 석면 노출의 증거

석면폐

① 정의 : 늑막비후의 유무와 관계없이 석면에 의한 폐실질의 섬유화 (diffuse bilateral interstitial fibrosis)

② 잠복기 : 10~30년

③ 증상 : 호흡곤란. 제한성 폐기능 변화, 객담 없는 기침 등 심한 경우 체중감소 흉통 동반

④ 진단 : 흉부엑스선(bilateral reticular opacities), HRCT

⑤ 병리 : 만성적이나 암병소는 아니다.

⑥ 예후 : 점진적으로 악화 및 결국 중증의 손상이나 사망

합병증

Cor Pulmonale (폐성심)

폐의 병 때문에 폐동맥의 저항이 높아져 우심실의 부담이 커지고, 심장 기능의 저하를 초래. 즉, 폐의 석면침착은 폐섬유화를 일으켜, 심장에서폐로 올라오는 혈액의 압력을 증가시키고 결국 우측심실에 부담을 주는 폐성심을 초래.

석면노출과 폐고혈압 (Pulmonary Hypertension)

폐동맥은 폐조직의 석면관련 섬유화에 의하여 좁아진다

진단·직업력 (Work history)

생애 전기간 중 직력파악

모든 직종에 대하여 석면노출 파악

fiber years = exposure time (years) X exposure level (fibers/cm3)

그 외 흡연, 호흡기계 질병, 흉부부상 등

검사 : 객담검사, 흉부엑스선, 흉부C-T, 폐기능 검사, 기관지 내시경

석면관련 질환의 특징

1. 주요 석면 질환의 특징

주요 석면 질환의 특징

명칭	최초보고	잠복기간	정의	특성
석면폐	1907	10 ~20년	폐의 섬유화를 초래하는 진폐증의 일종	호흡곤란이 석면노출이 끝난 다음 여러 해 동안 서서히 진행 초기는 마른기침, 말기 화농성, 점액성 가래, 피로감, 체중감소 폐하엽이나 흉막인접 부위에서 진행 병이 진행되면 횡경막이 두꺼워 지고, 석면침착으로 폐 아래쪽에 진한 음영이 나타남 손가락 끝이 뭉툭해지는 지단거대증 발생(환자의 50% 이상) 누적노출량 25~100개/cc/year 석면노출량과 상관관계 5~45% 폐암으로 발전
폐암	1930	10~30년	폐에 암세포의 발생으로 인한 조직의 이상	호흡곤란, 피로감, 체중감소 누적노출량 25개/cc/year 석면노출량과 상관관계 1개/cc/10년 노출 폐암 발생 석면폐가 동반하면 석면에 의한 폐암 가능성 높음 폐암의 조직형태 : 편편상피암, 선암, 대세포암, 소세포 흡연자가 비흡연자보다 50배 이상 큼
악성 중피종	1960	20~40년	흉막 및 복막에 생기는 악성 종양	복부통증, 복부팽만, 가슴통증, 호흡곤란, 피로감, 식욕감퇴 급속진행 발병 후 1년 이내 사망 백석면 1개/cc/year에서 10만 명 노출군에서 5명 발생 석면노출의 지표 질환 석면 노출량과 관계가 희박하며 소량, 단기 노출에도 질병 을 일으킬 수 있음

※ 출처 : 환경부

2. 석면 질환과 흡연과의 관계

석면과 흡연에 비노출된 경우를 1로 보았을 때, 호흡기계 보호구를 착용하지 않고 작업을 한 석면 취급근로자에서 폐암 사망률이 5.2배 높고, 흡연자의 경우는 사망률이 10.8배 높았으며, 흡연 석면노출자의 경우는 53.2배나 폐암 사망률이 높다고 함(Hammond, 1979)

흡연자가 석면에 노출될 때 폐암의 발생위험도는 50~84배까지 증가(美, Agency for Toxic Substances and Disease Registry, 2006)

3. 악성중피종과 석면과의 관계

악성중피종은 아직까지 정확한 발생원인은 알려져 있지 않지만 흉막중피종은 약 80%, 복막중피종은 50~70%가 석면과 관련 있다는 보고가 있음(Wagner등, 1960)

석면폐증은 고농도의 석면섬유를 들이마셔야만 발병하는 반면 악성중피종의 경우 한꺼번에 다량의 석면을 들이마시거나 적은 양의 석면이라도 꾸준히 들이마실 경우 발병 위험도가 높아짐

과거 석면 취급 근로자가 퇴근 때마다 작업복이나 머리카락 등 몸에 묻혀온 석면이 집안 공기를 오염시켜 간접적인 석면 노출을 통해 오랜 시간이 경과된 후 가족구성원들의 악성중피종 발병 사례가 많았음

4. 석면 질환의 치료

뚜렷한 치료법이 없는 경우가 대부분이어서 석면의 노출을 최대한 줄여 예방하는 것이 최선임

석면폐는 산소요법으로 증세를 완화하지만 근본적인 치료법은 없고, 악성중피종은 외과적 수술(중피 제거) 또는 항암치료 요법(방사선 치료 및 알림타 등의 항암제)을 통해 통증 감소 및 생명 연장이 가능함

진단·직업력 (Work history)

생애 전기간 중 직력파악

모든 직종에 대하여 석면노출 파악

fiber years = exposure time (years) X exposure level (fibers/cm3)

그 외 흡연, 호흡기계 질병, 흉부부상 등

검사 : 객담검사, 흉부엑스선, 흉부C-T, 폐기능 검사, 기관지 내시경