세계보건기구(WHO)에 따르면 2019년 기준 세계 인구의 99%가 WHO 대기질 지침 수준을 충족하지 못하는 지역에 살고 있는 가운데, 대기오염의 영향이 매년 약 670만 명의 조기 사망 원인과 관련 있는 것으로 보고 있으며, 2019년 전 세계적으로 약 420만 명이 실외 공기 오염으로 인해 조기 사망하는 것으로 추정되고 있다.

▲전 대륙별 공기 오염에 따른 사망률 <제공=WHO>

또한, '글로벌 대기상태(State of Global Air) 2019' 보고서에 따르면 2017년 한국에서 약 17,000명 이상이 대기오염으로 인해 사망한 것으로 보고 있는데, 그중 90% 이상은 유해한 초미세먼지(PM2.5)가 원인이었던 것으로 확인되고 있다.

이런 가운데 대기오염이 호흡기질환을 유발할 뿐만 아니라 심혈관 및 뇌혈관질환의 발생을 증가시키고 이로 인한 사망 위험도 높이는 것으로 속속 밝혀지고 있다. 

국내에서는 중앙대학교병원(병원장 권정택) 심장혈관·부정맥센터 원호연 순환기내과 교수가 최근 '아시아·태평양 심장대사증후군 국제학술대회(APCMS 2023)'에서 발표한 '대기오염과 심혈관질환 건강(Air Pollution and Cardiometabolic Health)' 자료에 따르면 대기오염의 영향으로 심혈관 및 뇌혈관질환 위험이 높은 것으로 보고했다.

원호연 교수가 소개한 '글로벌 대기상태(State of Global Air) 2019' 보고서에 따르면 전 세계인 가운데 특정 질환자 중 대기오염의 영향으로 사망한 비율이 만성폐쇄성폐질환(COPD) 40%, 하기도감염(폐렴, 기관지염) 30%, 뇌졸중 26%, 당뇨병 20%, 허혈성 심장질환(협심증, 심근경색증) 20%, 폐암 19%를 각각 차지하는 것으로 확인됐다.

특히, 중국에서의 대기오염 영향으로 인한 사망률 조사에서는 1990년 만성 호흡기질환 47.1%, 심혈관질환 25.5%였지만, 2015년에는 심혈관질환이 44%를 차지하고, 만성호흡기질환이 33.6%를 기록하며 대기오염의 영향으로 심혈관질환이 호흡기질환으로 인한 사망보다 더 높은 것으로 나타났다.(출처; PLoS ONE 2019;14:e0215663)

원호연 교수는 “대기오염이 기존에 호흡기질환에 악영향을 미칠 뿐만 아니라 심뇌혈관질환으로 인한 사망 위험을 높이는 것으로 보고 있다”며, “특히 장기간 초미세먼지(PM2.5)와 오존(O3) 노출 및 심혈관계 사망률에 대한 관계 분석한 연구에 따르면 초미세먼지와 오존에 장기간 노출됐을 때 심혈관질환에 의한 사망률이 높아지는 것으로 보고되고 있다”고 말했다.(출처; J Am Coll Cardiol 2018;72:2054–70)

이어 그는 “또 다른 연구에서는 초미세먼지(PM2.5) 정도와 허혈성 심장질환 및 뇌졸중 사망률 연관성을 분석한 연구에서는 미세먼지 농도가 증가할수록 허혈성 심장질환 및 뇌졸중 사망률이 비례해 높아지는 것으로 나타나고 있다”고 말했다.(출처; Nat Rev Cardiol 2020;17:656-672/ Environ. Health Perspect 122, 397–403 (2014).)

▲ 공기 오염 리스크 외 사인을 불러 일으키는 요인들.

미세먼지가 심혈관질환으로 인한 사망 위험을 높이는 원인으로는 우리 몸에 흡입된 초미세먼지(PM2.5)가 폐 조직 내부에 깊숙이 침전되면, 폐에 염증이 발생할 뿐 아니라, 미세 물질이 직접적으로 혈관에 작용을 하기도 하며, 교감신경계를 활성화시켜 산화 스트레스를 증가시키고 이는 심혈관계에 좋은 않은 영향을 미쳐 결과적으로 혈전 발생을 증가시키고 심혈관질환 발생 위험을 높일 수 있다.

34개 메타 분석 연구에서는 초미세먼지(PM2.5) 대기오염 물질에 최대 7일 동안 단기간 노출되면 초미세먼지(PM2.5) 10mg/㎥ 당 급성심근경색 상대 위험이 2.5% 증가하는 것으로 나타났다.(출처; JAMA 2012;307(7):713~721)

중국에서 시행된 연구에서도 초미세먼지(PM2.5)에 장기간 노출될수록 심혈관질환으로 인한 상대적 사망 위험은 초미세먼지(PM2.5) 10mg/㎥ 당 9% 상승하는 것으로 확인됐고, 뇌졸중, 허혈성 심장질환 등 위험도 증가하는 것으로 나타났다.(출처; Environ Health Perspect 2017;125(11):117002)

유럽에서의 장기간 연구(European Study of Cohorts for Air Pollution Effects)에서는 미세먼지(PM10)가 10ug/㎥ 증가할 때마다 관상동맥질환 위험이 12% 증가하는 것으로 확인됐다.(출처; BMJ 2014;348:f7412)

28개국이 참여한 2014년까지 다수의 연구를 분석한 결과 초미세먼지(PM2.5) 및 미세먼지(PM10) 농도가 10μg/㎥ 증가하면 뇌졸중 위험이 1% 증가하는 것으로 확인됐다.(출처; BMJ 2015;350:h1295)

특히, 미국의 ‘여성건강계획(Women's Health Initiative)’에서 발표한 연구에 따르면 심혈관질환 병력이 없는 주요 도시에 거주하는 폐경 후 여성들을 6년간 추적 관찰한 결과, 초미세먼지(PM2.5)가 10μg/㎥ 증가하면 뇌혈관질환 35%, 뇌졸중 28% 증가했으며, 뇌혈관질환 사망 위험은 83% 증가했다.(출처; N Engl J Med 2007;356(5):447~458)

국내외 여러 연구 논문에서 미세먼지 노출이 높을수록 단기부터 중기까지 심부전, 고혈압, 심방세동 등 위험도 증가하는 것으로 확인되고 있다.

원호연 순환기내과 교수는 “국내외 여러 연구  논문 자료를 분석한 결과 대기오염으로 인해 호흡기질환뿐만 아니라 근본적으로 심혈관 및 뇌혈관질환 사망 위험이 더욱 심각한 것으로 확인되고 있다”고 말했다.

원 교수는 최근 코로나 위기단계에 더이상 실외에서 마스크 착용이 의무화되지 않았지만 그 필욕성을 역설했다. 그는 "심뇌혈관질환 위험을 줄이기 위해서라도 대기오염이 심한 날에는 실외 마스크를 착용할 필요가 있다”며, “심혈관계 질환 예방을 위해서 규칙적인 운동과 신체 활동을 지속하되, 특히 심혈관질환 위험군은 미세먼지 지수가 나쁜 날에는 외출을 자제하고 실내에서는 공기청정기를 켜는 것이 도움이 될 수 있다”고 강조했다.