대기 중 응축성 가스 분자가 에어로졸로 변환(New Particle Formation, NPF)되는 원리를 이해하는 것은 대기오염 분야의 핵심 과제 중에 하나지만, NPF 메커니즘은 지나치게 단순화되어 특히 전지구 모델에서 에어로졸 및 구름 응결핵(CCN)의 정밀한 모의가 어려운 실정이다. 본 연구에서는 분자 수준의 실험실 연구 결과를 종합해 전지구 기후 모델에서 전구 기체의 복잡한 화학적 변환 및 NPF에 대한 포괄적 표현이 가능한 모듈을 개발했다. 개발된 모듈은 총 11가지의 NPF 메커니즘을 다루며, 온도 의존성을 분석해 다양한 조건에서 각 메커니즘의 비중이 어떻게 변화하는지도 평가했다. 모듈을 기후 모델에 적용한 결과, 기존의 전통적 NPF 메커니즘에 기반한 결과보다 전 세계 평균 입자 수 농도가 거의 3배 증가하며 실제 관측값에 더 가까워졌다. 또한 온도 변화에 따른 NPF 비율의 변동성을 포함해, 다양한 기후 조건에서의 입자 형성 예측 능력이 향상되었다. 특히 온도가 낮을 때 유기물-황산 핵형성이 증가하는 경향을 반영해 고위도 및 고산 지역에서의 입자 형성을 더욱 정밀하게 모의할 수 있었다. 연구진은 “본 연구에서 모든 NPF 메커니즘을 규명한 것은 아니므로 향후 연구에서 새로운 메커니즘 또는 시너지 효과를 찾아내 매개변수화하는 작업이 필요하다”라고 강조했다.
출처 – Nature, 2024.6.12.
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대기오염이 건강에 미치는 해로운 영향을 시사하는 연구는 증가하고 있지만, 대기오염 노출과 비뇨기암 위험 사이의 잠재적 연관성을 조사한 연구는 드물다. 본 연구에서는 과거 대기오염과 비뇨기암 위험 간의 상관성을 추정했던 모든 선행연구(21건)에 대해 메타분석을 수행했다. 그 결과, PM2.5가 5㎍/㎥ 증가하면 전체 비뇨기암, 방광암, 신장암의 위험이 각각 6%, 7%, 9%씩 높아지고, NO2가 10㎍/㎥ 증가하면 전체 비뇨기암, 방광암, 전립선암의 위험이 각각 3%, 4%, 4% 높아지는 것으로 나타났다. 또한, 비뇨기암 부담이 가장 높은 상위 30개 국가의 PM2.5 수치를 5.8㎍/㎥로 낮추면 국가 연령 표준화 비뇨기암 발생률을 10만 명당 1.5~27명 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다. 연구진은 잠재적 메커니즘을 분석해 미세먼지에 포함된 다환방향족탄화수소(PAH), 다이옥신, 중금속, 황 화합물과 같은 발암 물질 및 독성 물질이 비뇨기암 유발에 크게 기여할 수 있다고 설명했다. 그 외에도, 종양 진행 중에 미세먼지에 노출되면 세포 생존력 및 세포 에너지에 해로운 영향을 주고, 혈액에서는 활성 산소종(ROS)을 생성해 DNA 손상 및 면역 세포 파괴를 유발할 수 있다. 본 연구 결과는 공중 보건에서 대기오염 노출을 평가할 때 비뇨기암을 잠재적 결과로 고려해야 할 필요성을 강조한다.
출처 – Nature Communications, 2024.6.15.
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