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질병관리청 국립보건연구원은 미세먼지가 심혈관질환 발생 및 사망의 주요 위험인자로 널리 알려져 있어, 이를 효율적으로 예방하고 관리하기 위한 근거 생산을 위해 ‘심혈관질환 고위험군 특성에 따른 미세먼지 폐해 최소화 모형 개발’(연구책임자: 서울대학교 의과대학 박상민 교수) 연구를 2019년~2020년 동안 지원·수행해왔다고 밝혔다.

규칙적인 신체활동이 심뇌혈관질환 발생 위험을 감소시키는 것으로 잘 알려져 있으나, 미세먼지가 높은 날 외부에서의 신체 활동이 심뇌혈관질환 발생에 미치는 직접적인 근거는 매우 부족한 실정이다. 그럼에도 불구하고, 미세먼지 농도가 높은 날 외부 신체활동이나 외출 자제를 권고하고 있고, 실제 외부에서의 신체 활동량과 횟수도 크게 감소하고 있는 실정이다. 또한, 일반 국민들은 여전히 ‘미세먼지가 높은 날 야외 활동이나 운동을 해도 괜찮은지?’ 궁금해하고, 특히 개인의 여러 특성에 따른 맞춤형 예방관리수칙 등 마련에 대한 요구가 높은 상황이다.

이에, 연구진들은 우선 미세먼지 PM10과 PM2.5 각각에 대한 거주 지역 기준의 연평균 농도를 고농도와 저농도로 구분하여, 하루 30분 이상의 중간 정도의 운동(빠른 걷기, 테니스, 자전거 등) 또는 하루 20분 이상의 센 강도의 운동(달리기, 빠른 속도로 자전거 타기, 등산 등)인 중강도 이상의 외부 신체활동 횟수에 따른 심뇌혈관질환 발생 위험에 미치는 효과를 분석, 평가하였다. 그 결과, 40세 이상 일반인에서 고농도 미세먼지(PM10) 및 초미세먼지(PM2.5) 노출에 의해 증가한 심혈관질환 발생 위험도가 중강도 이상 운동을 주 5회 이상 실시한 경우 크게 감소되는 것을 확인하였다고 밝혔다.

본 연구는 건강보험공단 100만 명 표본 코호트에서 2009~2010년 사이 건강검진을 받은 40세 이상 수검자(총 256,432명) 중 심혈관질환 진단 이력이 있는 환자, 사망자, 추적탈락, 주요 변수 결측값이 있는 자를 제외한 189,771명을 최종 연구에 포함하여, 에어코리아 미세먼지 자료(2009~2010년)와 연계하여 미세먼지 장·단기 노출에 따른 심혈관질환 발생을 2011~2013년까지 추적 평가하고 폐해 감소 요인을 발굴하고자 하였다. 한편, 개인마다 생활 습관적, 인구학적 특성들에 차이가 있기 때문에 각 특성 차이에 따른 미세먼지기인 심혈관질환 발생 위험과 운동 효과 차이를 비교 평가하였다.

미세먼지(PM10) 농도 55.13㎍/m3와 초미세먼지(PM2.5) 농도 27.86㎍/m3을 기준으로 고농도와 저농도로 대상자를 구분하고, 중증도 이상의 운동 정도에 따라, 심혈관질환 발생 위험을 비교 평가한 결과, PM10 저농도와 고농도에 노출된 각 군에서, 중증도 이상 운동을 5회 이상을 한 경우, 심혈관질환(17% vs. 18%), 뇌졸중(15% vs. 24%)이 감소하였다. PM2.5 저농도와 고농도에 노출된 각 군에서, 중증도 이상 운동을 5회 이상을 한 경우, 심혈관질환(26% vs. 38%), 뇌졸중(32% vs. 47%)의 감소를 확인하였다. 미세먼지 PM10의 농도가 낮을 때, 중증도 이상 운동을 주 1~2회 또는 3~4회를 한 각각의 경우에도 뇌졸중이 21%와 25%까지 감소하였으며, PM2.5가 저농도일 때, 주 1~2회 운동을 한 경우에는 심혈관질환 27%, 뇌졸중은 39%까지 감소하였다. 이 결과는 미세먼지 농도에 상관없이 평소에 운동을 꾸준히 하면 미세먼지 기인 심혈관질환 발생 위험이 감소됨을 보여주는 것으로 꾸준한 운동 실천의 중요성이 강조되는 결과로 볼 수 있다.

개인마다 생활습관 및 인구학적 특성이 다르기 때문에 미세먼지 노출에 따른 심혈관질환 위험 민감도에 차이가 있을 것으로 예상됨에 따라, 각 개인의 특성에 따른 미세먼지 기인 심혈관질환 발생 위험에 운동이 미치는 효과를 비교 평가한 결과, 50세 이상인 경우, PM10의 저농도와 고농도에서 중증도 이상 운동을 5회 이상 한 경우, 심혈관질환 발생 위험률이 동일하게 21% 감소하였다. 반면, PM2.5가 저농도와 고농도일 때, 주 5회 이상 운동이 심혈관질환 발생 위험률을 각각 28%와 46%까지 감소시켰다.

PM10이 낮은 농도일 때 중증도 이상 운동(주 5회 이상)이 심혈관질환 발생 위험률을 남성과 여성에서 모두 17% 감소시킨 반면, 높은 농도일 때는 여성에서만 31% 감소 효과가 더 크게 나타났다. 반면, PM2.5의 경우 저농도와 고농도 모두에서, 주 5회 이상 운동이 심혈관질환 발생 위험률을 여성에서만 40%와 50%까지 감소시켰다. 체질량지수(BMI) 25 이상 비만에서, PM10의 농도가 낮을 때, 중증도 이상 운동을 5회 이상 한 경우, 심혈관질환 발생 위험률이 44% 감소하였다. 한편, PM2.5가 저농도일 때, 주 5회 이상 운동이 비만한 사람에서 심혈관질환 발생 위험률을 35% 감소시킨 반면, 고농도일 때는 BMI 18.5~25 사이 정상 체중에서 44% 감소시켰다.

흡연 및 음주를 하지 않는 경우, PM10 저농도에서 중증도 이상 운동을 5회 이상 한 경우, 심혈관질환 발생 위험률이 각각 16%와 15% 감소하였으며, 고농도에서는 비음주자에서만 25% 감소하였다. PM2.5 저농도에서, 주 5회 이상 운동이 비흡연자와 적당한 음주(1~4잔)를 하는 사람에서 심혈관질환 발생 위험률을 각각 42%와 30% 감소시켰다. 반면, PM2.5 고농도인 경우, 금연자에서 58%, 비음주자 및 적당한 음주자에서 동일하게 43%를 감소시켰다.

이 결과는, (초)미세먼지 농도와 상관없이 대체로 중강도 신체활동에 의한 심혈관질환 발생 위험 감소 효과가 50세 이상, 비만, 비흡연 및 비음주자에서 특히 높게 나타났다. 이는 각 개인 특성에 따라 운동의 효과에 차이가 있음을 보여주는 것으로 정확한 관리 방안 마련을 위한 추가적인 정밀 연구들이 필요함을 보여주는 것이다. 본 연구는 질병관리청 국립보건연구원 「미세먼지기인질병대응연구(R&D)」사업 지원으로 수행되었고, 신체활동과 미세먼지가 심혈관질환 발생에 미치는 영향에 대한 연구 결과는 국제학술지인 ‘미국 심장학회 저널(Journal of the American Heart Association)’ 최신호에 게재되었다.