[환경 포커스] 임신 중 대기오염 노출, 아기 신경발달장애 위험 키운다

최근 국내외에서 임신 기간 중 대기오염에 노출될 경우 태아의 뇌와 신체 발달에 장기적으로 악영향을 미칠 수 있다는 연구 결과가 잇따라 발표돼 임신부의 주의가 필요한 것으로 지적되고 있다.

특히 임신 중 대기 오염물질인 이산화질소(NO₂)와 이산화황(SO₂)에 노출될수록 자녀가 자폐 스펙트럼 장애를 포함한 신경발달장애를 진단받을 위험이 유의미하게 증가하는 것으로 나타났다.

▲미세먼지와 초미세먼지 농도가 '나쁨' 수준을 보인 지난 16일 서울 광화문광장 인근이 뿌옇게 보이고 있다. (사진=연합뉴스)

◇국내 150만 명 대규모 코호트 추적 연구

서울대 분당병원 오탁규·송인애 교수팀은 최근 국제 학술지 '아동 심리학 및 정신의학 저널(Journal of Child Psychology and Psychiatry)에 2010~2014년에 태어난 출생아 143만여 명을 최대 13년간 추적 분석한 연구 결과를 논문으로 발표했다. 이는 국내에서 임신 중 대기오염 노출과 자녀의 신경발달장애 간 연관성을 검증한 연구 가운데 가장 규모가 큰 전국 단위 코호트 분석이다.

코호트(cohort)란 공통된 시점이나 조건(예를 들어 출생 연도, 특정 노출, 질병 여부 등)을 가진 집단으로, 일정 기간 동안 추적 관찰하며 건강 결과나 변화 양상을 분석하는 경우를 말한다.

연구 결과, 임신 기간 동안 대기 중 이산화질소(NO₂) 농도가 0.01ppm 증가할 때마다 자녀가 신경발달장애(neurodevelopmental disorders)를 진단받을 위험은 약 18% 증가했다. 이산화황(SO₂) 역시 농도 증가에 따라 신경발달장애 위험이 통계적으로 유의하게 상승했다.

이 같은 영향은 자폐 스펙트럼 장애(ASD), 지적장애, 발달 지연, 주의력결핍과잉행동장애(ADHD), 행동·정서 장애 등 주요 신경발달장애 전반에서 일관되게 관찰됐다. 특히 임신 후기에는 NO₂ 노출의 영향이 더욱 크게 나타나, 태아 뇌 발달의 민감 시기와 대기오염 노출이 맞물릴 경우 위험이 증폭될 수 있음을 시사했다.

NO₂는 고온 연소 과정에서 질소가 산소와 반응하며 생성되는 질소산화물(NOx)로, 자동차 배기가스나 발전소나 산업용 보일러 등에서 주로 배출된다. SO₂는 황 성분이 포함된 석탄이나 석유 연료를 태울 때 직접 배출되는 오염물질로, 발전소나 선박 등에서 많이 배출된다.

연구팀은 논문에서 “현행 대기환경 기준에 근접한 수준의 오염이라 하더라도 태아의 뇌 발달에는 충분히 해로울 수 있다"며 “임신부를 환경오염 취약계층으로 명확히 인식할 필요가 있다"고 강조했다.

▲2018년 11월 중국 베이징 징산공원에서 내려다본 자금성이 짙은 스모그에 싸여 있다. (사진=강찬수 기자)

◇임신 초기 이산화황 노출, 사지 기형 위험도 높아져

해외 연구들과도 맥을 같이한다. 중국 우한 어린이병원 연구팀은 최근 국제 학술지 '사이언티픽 리포츠(Scientific Reports)'에 임신 전후 대기오염 노출과 신생아의 선천성 사지 기형 간의 연관성을 분석한 논문을 발표했다.

연구팀은 2011~2017년 우한 지역에서 등록된 51만550쌍의 산모와 영유아 자료를 분석한 결과, 임신 초기 3개월 동안 높은 농도의 SO₂에 노출될 경우 아기의 선천성 사지 기형(congenital limb defects) 발생 위험이 유의하게 증가한다는 사실을 확인했다.

대기 중 SO₂ 농도가 ㎥당 10㎍(마이크로그램, 1㎍=100만분의 1g) 증가할 때마다 기형 발생 위험을 나타내는 조정 승산비(adjusted odds ratio, aOR)는 1.033~1.043으로 상승했다. 사지 기형이 발생할 위험이 약 3~4% 증가한다는 의미다.

특히 손가락이나 발가락 수가 정상보다 많은 다지증, 팔다리가 비정상적으로 짧아지는 사지 단축 등 특정 기형 유형에서 SO₂ 노출과의 상관성이 두드러졌다. 연구진은 임신 초기가 태아의 사지가 형성되는 결정적 시기라는 점을 강조하며, 이 시기의 대기질 관리 중요성을 지적했다.

▲지난해 1월 8일 미국 캘리포니아주 로스앤젤레스 카운티 알타데나 지역에서 발생한 이튼 화재로 인해 상업 지역이 연기와 불길로 뒤덮였다.(사진=AFP/연합뉴스, AFP 올해의 사진 20250

◇임신 후기 산불 연기 노출, 자폐증 위험 22% 증가

대기오염의 위험은 도시형 오염 물질에만 국한되지 않는다. 미국 툴레인대학교 연구팀은 최근 '환경 과학 및 기술(Environmental Science & Technology)' 저널에 산불 연기로 인한 초미세먼지 노출과 자폐증 위험 간의 연관성을 분석한 연구를 발표했다.

연구팀은 2006~2014년 남부 캘리포니아에서 태어난 약 20만 명의 아동을 대상으로 임신 기간 중 산불 연기 노출 일수를 추적한 결과, 임신 마지막 3개월 동안 산불 연기에 10일 이상 노출된 산모의 자녀는 그렇지 않은 경우에 비해 자폐 스펙트럼 장애 진단 위험이 약 22.5% 높았다.

연구진은 임신 후기가 태아의 신경 회로와 회백질이 급격히 발달하는 시기라는 점을 들어, 이 시기의 고농도 오염 물질 노출이 뇌 발달에 특히 치명적일 수 있다고 설명했다. 산불 연기에는 다환방향족탄화수소(PAHs)와 중금속 등 독성이 강한 물질이 다량 포함돼 있다.

두 개 이상의 벤젠 고리가 서로 융합된 화학 구조를 가진 PAHs 는 불완전 연소 과정에서 생성되는 독성 유기화합물로, 산불 연기 외에도 자동차 배기가스, 석탄·목재·쓰레기 연소, 산업 공정에서 배출된다.

▲마스크를 착용한 임신부. (챗GPT 이미지)

◇임신부 보호, 개인 주의 넘어 공중보건 과제로

이처럼 국내외 연구 결과를 종합하면, 임신 중 대기오염 노출은 태아의 신체 기형뿐 아니라 신경발달 전반에 장기적인 영향을 미칠 수 있는 구조적 위험 요인으로 드러난다.

초미세먼지(PM2.5)와 그에 흡착된 PAHs·중금속, 그리고 NO₂·SO₂와 같은 가스상 오염물질은 모체 혈액에 흡수된 뒤 태반 장벽을 부분적으로 통과하거나 태반 기능을 교란해 태아에 영향을 미치는 것으로 알려졌다. 이 과정에서 산화 스트레스, 염증 반응, 호르몬 신호 교란, 태반 혈류 감소가 발생하고, 이것이 태아의 신체 형성이나 뇌 신경 발달에 악영향을 줄 수 있는 것으로 설명된다.

이에 따라 임신 초기와 후기에는 대기질 정보를 수시로 확인하고, 오염 농도가 높은 날의 외출을 최소화하는 것이 필요하다.

산불이나 고농도 미세먼지 발생 시에는 실내에서 HEPA 필터(미세 입자를 걸러내는 고성능 공기 정화 필터)가 장착된 공기청정기를 사용하고, 외출 시에는 초미세먼지 차단 마스크를 착용하는 것이 필요하다.

전문가들은 임신부 개인의 주의만으로는 한계가 분명하다고 지적한다. 야외 근무가 잦은 직업군의 임신부에 대해서는 근무 환경 조정과 추가 보호 조치도 요구된다.

연구진들은 “기후 변화로 산불이 잦아지고 대기오염이 상시화되는 상황에서, 임신부를 환경 취약계층으로 명확히 규정하고 대기질 관리·경보·의료 상담을 연계한 맞춤형 공중보건 정책을 마련해야 한다"고 강조한다. 태아에게 안전한 공기는 더 이상 개인의 선택이 아니라, 사회가 책임져야 할 기본 조건이라는 지적이다.

강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr