[논문]슬라임(액체괴물) 중 붕소 함량과 어린이의 붕소 노출량 추정

박지영; 임미영; 이기영

doi:10.5668/jehs.2018.44.6.556

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Objectives: This study was conducted to investigate the boron concentrations in 30 slime products and estimate children's dermal exposure to boron. Methods: Thirty slime products from online and offline stores were purchased for boron analysis. The boron content of each slime sample was analyzed usi...

Objectives: This study was conducted to investigate the boron concentrations in 30 slime products and estimate children's dermal exposure to boron. Methods: Thirty slime products from online and offline stores were purchased for boron analysis. The boron content of each slime sample was analyzed using ICP-OES. A nationwide survey was performed to determine use patterns of slimes by a home-visit survey of 10,000 children divided into three age groups: 0-2, 3-6, and 7-12 years. The dermal exposure to boron was calculated using an exposure algorithm for child slime users. Results: The proportion of the child population using slime was 45.8%, and the mean use frequency was $2.5{\pm}3.8$ per week (range: 0.08-35). Mean time spent playing with slime was $19.6{\pm}11.3min$ (range: 1-100). Twenty-five of the thirty slimes contained a boron concentration exceeding the EU limit for toys made with sticky material of 300 mg/kg. Dermal exposure ranged from $0.0008-13.78{\mu}g/kg/day$ with the maximum weight fractions of boron in the 30 products. The dermal exposure estimate was the highest in 7-12 years old group. Conclusion: Slime use among Korean children may cause high exposure to boron. Regulation is needed to minimize boron exposure from slime products.

주제어

표/그림 (6)

표 Table 1. The composition of study population by age group and gender
표 Table 2. Input parameters for dermal exposure calculation
표 Table 3. Characteristics of slime products used for study
$Fig. 1. Weight fraction of boron in slimes (mg/kg).$ 그림 Fig. 1. Weight fraction of boron in slimes (mg/kg).
표 Table 4. Slime use rate, use frequency (event/week) and use time (min/event) by age group
표 Table 5. Dermal exposure estimates (µg/kg/day) of boron by age groups

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 어린이들에게 인기가 있는 액체괴물의 붕소 함량을 분석하고 어린이들의 액체괴물 사용패턴 자료를 이용하여 붕소의 경피 노출량을 계산하였다. 액체괴물 내의 붕소 함량은 조사된 제품 중 83%에서 유럽의 기준을 초과하였고 함량도 최근 보도된 유럽보다 더 높았다.
본 연구에서는 환경부에서 어린이용품의 국민대표 노출계수를 산출하기 위한 전국단위 조사 중 액체괴물사용에 관한 설문결과를 이용하였다. 서울과 수도권의 표본집중을 견제하고 지역별 사용실태 분석을 하기 위해 제곱근 비례배분으로 지역 편차를 줄인 다음 연령과 성별로 층화하여 조사 대상자를 선정하였다.

가설 설정

본 연구는 액체괴물 내 붕소의 경피노출만 고려하고 경구노출은 고려하지 않았다. 같은 설문조사에서 액체괴물과 유사한 제품인 점토완구류도 조사하였다.
그러나 노출량 범위에서 최대치는 영국 성인의 전체 소비자 제품 사용으로 얻어진 노출량보다 높은 수준이었다. 액체괴물 사용 외에 어린이들이 소비자제품과 화장품 사용으로 인해 추가되는 붕소 노출량을 고려한다면, 일부 어린이의 노출량은 높아질 것이다.

제안 방법

온라인 쇼핑몰은 문구점에서 구할 수 없는 제품 중에서 판매순위가 높은 것을 선택하였다. 구입한 제품에 표시된 제조국가, 국가통합인증마크(KC) 및 안전인증번호, 사용연령, 사용상 주의사항 표기 현황을 분석하였다.
붕소의 함량(WF)은 본 연구에서 분석한 액체괴물 중 붕소함량의 평균과 최대 함량값을 각각 적용하였다(Table 2). 액체괴물의 사용빈도와 회당 평균 사용시간은 사용자 설문조사 결과를 이용하였다.

대상 데이터

본 연구에서는 환경부에서 어린이용품의 국민대표 노출계수를 산출하기 위한 전국단위 조사 중 액체괴물사용에 관한 설문결과를 이용하였다. 서울과 수도권의 표본집중을 견제하고 지역별 사용실태 분석을 하기 위해 제곱근 비례배분으로 지역 편차를 줄인 다음 연령과 성별로 층화하여 조사 대상자를 선정하였다. 설문조사 대상은 전국 만 0-12세의 자녀를 둔 1만 가구이고, 조사는 전국 16개 시도에서 이루어졌다.
서울과 수도권의 표본집중을 견제하고 지역별 사용실태 분석을 하기 위해 제곱근 비례배분으로 지역 편차를 줄인 다음 연령과 성별로 층화하여 조사 대상자를 선정하였다. 설문조사 대상은 전국 만 0-12세의 자녀를 둔 1만 가구이고, 조사는 전국 16개 시도에서 이루어졌다. 연령과 성별로 어린이용품 설문조사에 참가한 인구의 구성을 Table 1에 제시하였다.
시중에서 구입한 액체괴물 30개 제품의 표시 현황을 Table 3에 제시하였다. 전체 제품 중 21개(70%)가 중국에서 제조되었다.
시판되고 있는 액체괴물 제품 30개를 온 · 오프라인 매장에서 구입하였다. 초등학교 근처 문구점 2곳에서 22개, 온라인 쇼핑몰에서 8개의 액체괴물 제품을 구매하였다.
액체괴물은 폴리비닐 아세테이트(polyvinyl acetate, PVA)수지를 주성분으로 하는 액체풀에 붕산(boric acid, H₃BO₃)이나 붕사(borax, Na₂B₄O₇ · 10H₂O)를 넣어 만든다. 고분자 수지인 PVA는 붕산과 교차결합(crosslinking)을 하여 점도가 높아져 잘 늘어나고 쫄깃쫄깃한 탄성이 좋은 재료가 되어 액체괴물로 이용된다.
어린이용품 노출계수 조사는 2017년 8월 31일부터 2017년 10월 20일에 걸쳐 가구방문을 통해 이루어졌다. 숙련된 조사원이 각 가구에 방문하여 응답자와 직접 인터뷰를 실시하였다.
시판되고 있는 액체괴물 제품 30개를 온 · 오프라인 매장에서 구입하였다. 초등학교 근처 문구점 2곳에서 22개, 온라인 쇼핑몰에서 8개의 액체괴물 제품을 구매하였다. 온라인 쇼핑몰은 문구점에서 구할 수 없는 제품 중에서 판매순위가 높은 것을 선택하였다.

데이터처리

통계분석은 SPSS ver. 23 (IBM Corp., Armonk, NY, USA)를 이용하여 수행하였고 SigmaPlot 10 (Systat Software, Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 그래프를 작성하였다.
액체괴물을 사용한다고 응답한 모든 어린이의 노출계수를 각각 적용하여 노출량을 산정하였고, 액체괴물의 경피노출량의 기술통계분석을 실시하였다. 성별에 따른 노출계수의 차이를 보기 위해 Mann-Whitney 검정을 수행하였다. 연령군에 따른 노출계수와 노출량의 차이를 보기 위해 ANOVA 검정과 사후검정으로 Scheffe 검정을 수행하였다.
액체괴물을 사용한다고 응답한 모든 어린이의 노출계수를 각각 적용하여 노출량을 산정하였고, 액체괴물의 경피노출량의 기술통계분석을 실시하였다. 성별에 따른 노출계수의 차이를 보기 위해 Mann-Whitney 검정을 수행하였다.
성별에 따른 노출계수의 차이를 보기 위해 Mann-Whitney 검정을 수행하였다. 연령군에 따른 노출계수와 노출량의 차이를 보기 위해 ANOVA 검정과 사후검정으로 Scheffe 검정을 수행하였다. 통계분석은 SPSS ver.

이론/모형

액체괴물은 어린이들이 손을 이용하여 놀이를 하는 제품으로 피부를 통한 화학물질의 노출이 주 노출경로가 된다. 경피노출량을 산출하기 위해 본 연구에서는 환경유해인자의 위해성 평가를 위한 절차와 방법 등에 관한 지침(환경부 예규 제 585호)에서 제시한 피부에 흡착되는 제품의 경피노출량을 계산하는 노출알고리즘을 이용하였다.
붕소 원소 분석을 위해 액체괴물은 마이크로웨이브를 이용한 산분해법으로 전처리를 하였다. 각 액체괴물 0.

성능/효과

본 연구에서 조사한 30개 액체괴물은 유럽에서 조사한 액체괴물 내 붕소 함량보다 높은 것으로 나타났다. 2018년 영국과 프랑스에서 액체괴물을 수거하여 붕소의 함량을 시험했는데 EU기준을 초과하는 붕소 함량은 각 나라별로 13%와 72%였다.
본 연구에서는 어린이들에게 인기가 있는 액체괴물의 붕소 함량을 분석하고 어린이들의 액체괴물 사용패턴 자료를 이용하여 붕소의 경피 노출량을 계산하였다. 액체괴물 내의 붕소 함량은 조사된 제품 중 83%에서 유럽의 기준을 초과하였고 함량도 최근 보도된 유럽보다 더 높았다. 액체괴물 사용특성을 활용한 노출량 추정 결과 액체괴물을 과다 사용하는 일부 어린이들은 높은 노출량을 보일 수 있다.
액체괴물 내의 붕소 함량은 조사된 제품 중 83%에서 유럽의 기준을 초과하였고 함량도 최근 보도된 유럽보다 더 높았다. 액체괴물 사용특성을 활용한 노출량 추정 결과 액체괴물을 과다 사용하는 일부 어린이들은 높은 노출량을 보일 수 있다. 붕소는 반복적인 노출에 의해 발달과 생식계통에 영향을 줄 수 있는 물질로 현재 국내 함량기준이 설정되지 않았다.

후속연구

7 μg/kg/day보다 훨씬 낮은 수준이다. 어린이용품에 붕소 함량기준 설정과 이에 따른 관리가 제대로 이루어진다면 어린이들의 건강을 보호할 수 있을 것이다. 이런 정책이 시행되기전에는 어린이들이 지나치게 자주 혹은 장시간 동안 사용하지 않도록 해야 할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	어린이용품의 유해물질 주요 노출경로는?	액체괴물은 어린이들이 손을 이용하여 놀이를 하는 제품으로 피부를 통한 화학물질의 노출이 주 노출경로가 된다. 경피노출량을 산출하기 위해 본 연구에서는 환경유해인자의 위해성 평가를 위한 절차와 방법 등에 관한 지침(환경부 예규 제 585호)에서 제시한 피부에 흡착되는 제품의 경피노출량을 계산하는 노출알고리즘을 이용하였다.
	슬라임은 무엇인가?	슬라임(Slime)은 젤리와 같이 끈끈한 액체성 점토로 어린이는 물론 어른 사이에서도 인기가 있는 장난감이며 흔히 액체괴물(액괴)이라고 한다. 이런 제품은 완제품을 구입할 수도 있고 집에서 만들어 사용하기도 한다.
	액체괴물과 관련된 유해물질이 검출된 사례는 무엇인가?	하지만 액체괴물과 관련된 유해물질에 대한 검출이 보고되고 있다. 최근 중국에서 수입한 14개의 액체괴물 제품에서 폐손상을 초래할 수 잇는 클로로메틸이소티아졸리논(CMIT)과 메틸이소티아졸리논(MIT) 등의 유해물질이 국가기술표준원의 조사 결과 기준치보다 높게 검출되어 리콜조치가 내려진 바 있다.1) 이 물질들은 우리나라에서 2018년부터 장난감에사용이 금지되었다.

참고문헌 (9)

Ministry of Trade, Industry and Energy. Outdoor Activities in Winter Recall of 49 products including children's products and toys. Available: http://ats.go.kr/content.do?cmsid240&cid19962&modeview [Accessed 30 Nov. 2018].
French Agency for Food, Environmental and Occupational Health & Safety. Slime: a very popular toy putty that is not without risk. Available: https://www.anses.fr/en/content/slime-very-popular-toyputty-not-without-risk [Accessed 30 Nov. 2018].
Health Canada. Health Canada advises Canadians to avoid homemade craft and pesticide recipes using boric acid. Available: http://www.healthycanadians.gc.ca/recall-alert-rappel-avis/hc-sc/2016/59514a-eng.php [Accessed 30 Nov. 2018].
Chemical Watch. Anses warns against hazardous substances in homemade toy 'slime'. Available: https://chemicalwatch.com/66731/anses-warns-against-hazardous-substances-in-homemade-toy-slime [Accessed 30 Nov. 2018].
Guak S, Lim M, Shin H, Park JY, Lee K. Determination of skin adhesion rate of children's modeling clay for exposure assessment. Korean Journal of Environmental Health. 2018; 44(3): 238-243.
Seo J, Yoon H, Kim T, Kim J, Jo A, Lee B, Kim P, Choi K. Korean exposure factors handbook for children, 1st ed. Incheon: National Institute of Environmental Research; 2016. p. 9-42.
Wester RC, Hui X, Hartway T, Maibach HI, Bell K, Schell MJ, et al. In vivo percutaneous absorption of boric acid, borax, and disodium octaborate tetrahydrate in humans compared to in vitro absorption in human skin from infinite and finite doses. Toxicol Sci. 1998; 45(1): 42-51.

상세보기
Van Engelen JGM, Park MVDZ, Janssen PJCM, Oomen AG, Brandon EFA, Bouma K, Sips AJAM, Van Raaji MTM. Chemicals in Toys: A general methodology for assessment of chemical safety of toys with a focus on elements, 1st ed. Bilthoven: Netherlands National Institute for Public Health and the Environment; 2008. p. 161-164.
European Food Safety Authorization. Opinion of the Scientific Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies on a request from the Commission related to the Tolerable Upper Intake Level of Boron (Sodium Borate and Boric Acid). The EFSA Journal. 2004; 80: 1-22.

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