나노플라스틱 흡입 시 디젤 매연보다 강한 폐 염증 유발 확인

핵심요약

기사 핵심 요약

호흡기로 흡입된 나노플라스틱이 폐포 대식세포 내 활성산소를 생성해 염증을 유발한다.

• 한국생명공학연구원이 폴리에틸렌과 폴리프로필렌 나노입자의 폐 독성 분자 기전을 규명했다.
• 표면적 기준으로 두 플라스틱 나노입자 모두 디젤 매연보다 강한 염증 반응 잠재력을 보였다.
• 폐포 대식세포 내부의 유해 활성산소 대량 생성이 면역세포 연쇄 반응과 조직 손상을 촉발했다.

한국생명공학연구원 환경질환연구센터 정진영 박사 연구팀은 일상에서 흔히 쓰는 플라스틱 나노입자가 호흡기를 통해 폐포 깊숙이 들어갔을 때 나타나는 나노플라스틱 폐 염증 유발 원리와 폐 독성과 분자 수준의 염증 반응 경로를 규명했다고 2026년 10월 29일 밝혔다. 숨을 쉬며 들이마신 나노플라스틱이 몸 안에서 유해 활성산소를 생성해 폐 조직을 손상시키는 구체적 과정이 드러났다.

연구팀은 일상 소비량이 많은 폴리에틸렌(PE)과 폴리프로필렌(PP) 소재 나노플라스틱을 직접 제작한 뒤 디젤 연소 매연과 비교 실험을 벌였다. 분석 결과 두 플라스틱 입자 모두 호흡기로 들어갔을 때 급성 나노플라스틱 폐 염증을 일으키는 것으로 나타났다.

PE와 PP 나노입자, 디젤 매연 입자보다 강한 염증 반응 확인

연구팀의 실험 결과에 따르면 물질 무게를 기준으로 분석했을 때 폴리에틸렌이 디젤 매연 입자보다 더 강한 폐 염증 반응을 일으켰다. 입자가 생체 조직에 닿는 실질적인 표면적을 기준으로 삼았을 때는 폴리에틸렌과 폴리프로필렌 모두 디젤 입자보다 강력한 염증 유발 잠재력을 나타냈다.

연구팀이 확인한 소재별 염증 유발 특성은 평가 기준에 따라 차이를 보였다.

표: 나노플라스틱과 디젤 매연 입자의 폐 염증 유발 반응 비교

구분	물질 무게 기준	실질 표면적 기준
폴리에틸렌(PE)	디젤 매연 입자보다 강한 염증 유발	디젤 매연 입자보다 강력한 잠재력 확인
폴리프로필렌(PP)	급성 폐 염증 유발 확인	디젤 매연 입자보다 강력한 잠재력 확인
디젤 연소 매연	대조 비교 대상	대조 비교 대상

호흡기를 위협하는 미세 입자는 일상 생활공간에서도 다양하게 만들어진다. 이전 연구에서도 고데기와 헤어스프레이를 함께 쓸 때 발생하는 초미세 에어로졸 입자 노출 위험이 지적된 바 있다.

폐포 대식세포 내 활성산소 대량 생성이 염증 유발 주범

나노플라스틱이 호흡기를 거쳐 폐 안쪽으로 들어오면 체내 면역 체계에 직접적인 교란이 일어난다. 폐포 안에서 이물질을 걸러내는 청소부 역할을 맡은 면역세포인 폐포 대식세포 안에서 유해 물질인 활성산소(ROS)가 대량으로 만들어지기 때문이다.

대식세포 내부에 쌓인 활성산소는 주변 면역세포를 폐포 부위로 끊임없이 불러 모은다. 유입된 면역세포들이 연쇄 반응을 일으켜 폐 조직에 상처를 내고 심한 급성 염증을 유발하는 구조가 이번에 확인됐다.

플라스틱 입자가 호흡기뿐 아니라 생태계 전반의 면역 기능에 미치는 위험성은 지속적으로 관찰되고 있다. 실제 환경 연구에서도 미세플라스틱 오염 토양 환경에서 생명체 면역력이 저하되는 현상이 확인되기도 했다.

면역 조절 유전자 활동 변화 확인과 새로운 환경 보건 기준 필요성

연구팀은 세포 실험과 함께 분자 수준의 유전자 분석을 병행해 입자의 영향을 살폈다. 분석 결과 나노플라스틱 입자가 몸속에 들어오면 면역 조절과 염증 반응을 관장하는 핵심 유전자들의 활동에 뚜렷한 변화가 일어났다.

이번 연구는 단순 질량 측정 방식 중심으로 운영돼 온 대기 평가 체계에 보완점을 던진다. 미세 입자는 질량뿐 아니라 표면적과 입자 반응성에 따라 인체에 작용하는 독성 정도가 달라질 수 있기 때문이다.

정진영 박사는 "폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 나노입자가 호흡으로 폐에 유입됐을 때 활성산소 생성 및 표면 반응성을 중심으로 폐 염증을 유발한다는 사실을 입증했다"며 "기존 질량 기준 대기 유해 물질 평가의 한계를 극복하고 나노입자의 특성을 고려한 보다 입체적인 환경·보건 기준을 마련하는 데 유용한 과학적 근거가 되기를 바란다"고 말했다.

자주 묻는 질문

나노플라스틱이 호흡기로 들어가면 왜 폐 염증이 생기나요?

폐포 대식세포 안에서 유해한 활성산소(ROS)가 대량 생성되어 주변 면역세포를 과도하게 불러 모으면서 조직 손상을 유발하기 때문입니다.

디젤 매연과 비교했을 때 나노플라스틱의 독성은 어느 정도인가요?

실질적인 표면적 기준으로 비교했을 때 폴리에틸렌과 폴리프로필렌 모두 디젤 매연 입자보다 훨씬 강력한 염증 유발 잠재력을 나타냈습니다.

이번 연구 결과가 환경 정책에 어떤 영향을 미치나요?

단순 질량 위주의 대기오염 평가 방식을 넘어 나노입자의 표면적과 체내 반응성을 반영하는 새로운 환경·보건 기준 마련의 근거가 됩니다.

참고자료

1. 한국생명공학원구원 환경질환연구센터