[논문]곰팡이 노출에 따른 건강영향 및 민감 시설 내 곰팡이 분포 현황

서성철

doi:10.5668/jehs.2020.46.4.359

[국내논문] 곰팡이 노출에 따른 건강영향 및 민감 시설 내 곰팡이 분포 현황
Health Effects of Exposure to Indoor Mold and the Levels of Mold in Facilities with Susceptible Populations in Korea 원문보기

韓國環境保健學會誌 = Journal of environmental health sciences, v.46 no.4, 2020년, pp.359 - 367

서성철 (을지대학교 바이오융합대학 보건환경안전학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Objectives: Exposure to mold is strongly associated with adverse health effects (development or exacerbation of allergic diseases). We reviewed the health effects of mold exposure and explored to determine the annual distribution of indoor mold in facilities with susceptible populations. Methods: The health effects of mold exposure were mainly summarized by reviewing related papers and WHO research reports. We selected 10 facilities, including daycare centers, postpartum care centers, medical institutions, and elderly care facilities within the Seoul Metropolitan. Mold sampling was performed once every week or once every quarter from February 2016 to 2017. In addition, fungal species analyses was performed, and distribution status by month and facility was analyzed in the same manner as concentration. Results: Adverse health effects attributed to fungal exposure are largely divided into allergic symptoms, toxic effects, and infectious effects. Monthly mean concentrations of mold indoors and outdoors was 368.8 CFU/㎥ (geometric mean 213.4 CFU/㎥) and 496.0 CFU/㎥ (327.9 CFU/㎥), respectively. The indoor concentration has begun to increase in February, peaked in July, declined in August, increased again until October, and then decreased in November. About 36 genera of indoor fungal species were found in each facility. Cladosporium sp., Penicillium sp., Fusarium sp., Aspergillus sp., Alternaria sp., and Arthrinium sp. were observed as the dominant species. Conclusions: Our findings showed that the overall level of indoor mold was below the 500 CFU/㎥ level recommended by the Ministry of Environment. The development of DNA-based assessment and expanding facilities to be monitored for mold would be necessary for preventive aspects.

주제어

표/그림 (3)

그림 Fig. 1. The monthly level of airborne mold in (a) indoor and (b) outdoor, respectively
그림 Fig. 2. The monthly level of airborne mold in indoor within each facility: (a) hospitals; (b) daycare centers; (c) the elderly care facilities; and (d) the postnatal care centers
표 Table 1. Types of airborne mold species found in each facility

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서 온도 및 습도와 부유 곰팡이 농도와의 상관성을 분석하였다. 온도의 경우 온도가 높아질수록 공기중 곰팡이 농도가 증가하는 것으로 관찰되었지만(p<0.
특히 면역력이 상대적으로 약한 어린이, 노약자 등이 활동하는 유치원, 어린이집 등의 보육 및 노인 요양시설에 대한 곰팡이 관리가 매우 시급한 실정이다. 이에 본 연구에서는 다중이용 시설 중 민감취약 시설 내 연중 실내 곰팡이 농도 및 종 분포 현황을 파악하고, 적절한 곰팡이 관리 방안에 대한 의견을 제시하고자 하였다.

제안 방법

보다 세부적인 방법 내용은 이정섭 외(2017) 연구방법을 따랐다.²⁹⁾ 간략히 설명하면, 추출된 DNA를 이용하여 반응을 완료 후, 증폭된 DNA 염기서열을 분석 하였다. 얻어진 염기 배열 정보는 GeneBank DNA sequence database (NCBI, National Center for Biotechnology Information, U.
배양 중 증식되는 곰팡이 확산으로 인해 계수가 어려울 수 있으므로 24시간 단위로 증식 상태를 관찰하고 집락(Colony)수를 평가하였다. 4일 배양 후 최종 콜로니 수를 계수 한 후, 집락 계수 환산표 (Positive Hole Conversion Table)를 사용하여 계수한 총 곰팡이의 집락수를 보정하였고, 사용된 공기유량으로 나눈 후 최종 곰팡이 농도를 다음(수식 1) 과 같이 산정하였다.²⁸⁾
선정된 시설 내 곰팡이 종류를 파악하기 위하여, 중합연쇄효소반응(Polymerase chain reaction, PCR)을 사용하였다. 곰팡이 증폭용 PCR 프라이머(primer)는 전향적 프라이머로(forward prime), ITS1 (TCCGTAGGTGAACCTGCGG) 또는 ITS5 (TCCT CCGCTTATTGATATGC)를, reverse primer로서 ITS4 (TCCTCCGCTTATTGATATGC)를 사용하였다. 보다 세부적인 방법 내용은 이정섭 외(2017) 연구방법을 따랐다.
, Eighty Four, PA, USA)를 사용하여 약 200 L의 유량으로 포집하였다. 바닥으로부터의 재 비산, 호흡기 노출 시나리오 등을 고려하여 바닥면으로부터 1.2 m의 상부에서 측정하였으며, 20분 간격을 두고 총3회 실시하였다.
측정이후 사용된 배지는 아이스박스를 이용해 실험실로 옮겨진 후, 약 25℃에서 4일 이상 배양하였다. 배양 중 증식되는 곰팡이 확산으로 인해 계수가 어려울 수 있으므로 24시간 단위로 증식 상태를 관찰하고 집락(Colony)수를 평가하였다. 4일 배양 후 최종 콜로니 수를 계수 한 후, 집락 계수 환산표 (Positive Hole Conversion Table)를 사용하여 계수한 총 곰팡이의 집락수를 보정하였고, 사용된 공기유량으로 나눈 후 최종 곰팡이 농도를 다음(수식 1) 과 같이 산정하였다.
이에 어린이집의 경우 교실과 거실에서, 의료 기간의 경우 로비와 휴게실에서 측정을 실시하였다. 산후 조리원의 경우 산모가 거주하는 방과 거실에서 각각 측정을 실시하였다.
서울지역 내 다중이용시설 중 민감 취약계층 이용 시설인 어린이집, 의료기관, 노인요양시설, 산후조리원을 조사 대상 시설로 선정하였다. 시설 유형 별10개소를 선정하였고, 10곳 중 2곳은 매주 1회, 8곳은 분기에 1회 측정을 실시하였다.
²⁹⁾ 간략히 설명하면, 추출된 DNA를 이용하여 반응을 완료 후, 증폭된 DNA 염기서열을 분석 하였다. 얻어진 염기 배열 정보는 GeneBank DNA sequence database (NCBI, National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine)의 탐색프로그램인 BLAST search 프로그램을 이용하여 종을 확인하였다.
우리나라 서울과 위·경도가 유사한 지역 대상의 실외 곰팡이 농도를 보고한 매우 일부의 관련 연구를 비교하였다.
실내 측정의 경우 거주자의 사용빈도가 많은 곳에서의 측정을 원칙으로 하였다. 이에 어린이집의 경우 교실과 거실에서, 의료 기간의 경우 로비와 휴게실에서 측정을 실시하였다. 산후 조리원의 경우 산모가 거주하는 방과 거실에서 각각 측정을 실시하였다.

대상 데이터

사용된 곰팡이 배지의 경우 항생제(Streptomycin sulphate (40 mg/L), Difco Laboratories, Detroit, Mich. Ann Arbor, MI, USA)를 넣어서 제조한 MEA (Malt extra agar)를 사용하였다. 실내 측정의 경우 거주자의 사용빈도가 많은 곳에서의 측정을 원칙으로 하였다.
부유 곰팡이 측정은 2016년 2월에서 2017년 2월에 걸쳐 수행되었다. 실내공기질공정시험법에 따라 1단 임펙터(One-stage Andersen sampler, SKC Inc.
서울지역 내 다중이용시설 중 민감 취약계층 이용 시설인 어린이집, 의료기관, 노인요양시설, 산후조리원을 조사 대상 시설로 선정하였다. 시설 유형 별10개소를 선정하였고, 10곳 중 2곳은 매주 1회, 8곳은 분기에 1회 측정을 실시하였다.
부유 곰팡이 측정은 2016년 2월에서 2017년 2월에 걸쳐 수행되었다. 실내공기질공정시험법에 따라 1단 임펙터(One-stage Andersen sampler, SKC Inc., Eighty Four, PA, USA)를 사용하여 약 200 L의 유량으로 포집하였다. 바닥으로부터의 재 비산, 호흡기 노출 시나리오 등을 고려하여 바닥면으로부터 1.

이론/모형

선정된 시설 내 곰팡이 종류를 파악하기 위하여, 중합연쇄효소반응(Polymerase chain reaction, PCR)을 사용하였다. 곰팡이 증폭용 PCR 프라이머(primer)는 전향적 프라이머로(forward prime), ITS1 (TCCGTAGGTGAACCTGCGG) 또는 ITS5 (TCCT CCGCTTATTGATATGC)를, reverse primer로서 ITS4 (TCCTCCGCTTATTGATATGC)를 사용하였다.

성능/효과

2) 미세먼지의 경우 환기장치(공기청정기, 중앙환기장치 등)의 사용, 외부에서 실내로의 유입차단 등 노출량 및 노출 빈도 등을 관리함으로써 상당부분 관리가 가능하다. 휘발성유기화합물의 경우 최근 친환경 소재 사용에 따른 저감, 설치 후 베이크아웃(Bake-out) 등의 방법으로 발생량을 저감하고, 이후에는 일정 수준 이하로 관리가 가능하다.
하지만 생물학적 유해인자의 경우 99% 제거되더라도, 온도, 습도 등의 서식환경이 좋아지면 다시금 100, 1000% 이상 늘어날 수 있기 때문에 관리의 어려움이 많은 실정이다.³⁾ 특히 곰팡이의 경우 다른 생물학적 유해인자에 비해, 성장 및 개체수 증가에 있어서 온도, 습도 조건 등에 덜 민감하여, 우리 생활환경 주변에서 많이 발견되고 있다. 그만큼 완벽한 제거 및 관리에 어려움이 있는 유해인자이다.
4) 약 7만여종이 있는 것으로 알려져 있으며, 식물 및 곤충을 제외하고는 다양성이 가장 큰 그룹이다. 곰팡이는 높은 습도, 수분, 적절한 온도와 먼지 등의 영양분이 있는 조건에서는 생물 및 물체의 표면에서 자랄 수 있다.
각 기관별 월별 실내 곰팡이 (산술)평균 농도를 살펴보면, 노인요양시설이 가장 높은 584.3 CFU/m3 (기하평균 345.8 CFU/m3)이었으며, 산후조리원 (427.6 CFU/m3, 기하평균 220.9 CFU/m3), 어린이집 (419.1 CFU/m3, 기하평균 256.2 CFU/m3), 의료기관 (277 CFU/m3, 기하평균 175.3 CFU/m3), 순의 결과를 보여주었다(Fig. 2).
2). 거의 모든 시설에서 2월부터 실내 곰팡이 농도 증가세를 보여주었으며, 8월경에 다소 감소 후 10월까지 증가하는 추세를 보였다. 다만, 산후조리원의 경우 다른 시설과 다소 다르게 8월에서 10월까지 높은 농도를 보이는 특징이 관찰되었다.
대부분의 시설에서 8, 9월의 온도가 올라감에 따라 다른 시기에 비해 곰팡이 종류도 증가하는 것으로 분석되었다. 이는 온도, 습도 등에 따른 곰팡이 출현이 달라질 수 있음을 설명하는 것이라 여겨진다.
분석된 실내 곰팡이 종은, 의료기관 29속 80종, 어린이집 19속 41종, 노인요양원 19속 38종, 산후조리원 13속 33종이었다(Table 1). 이중 Cladosporium sp.
온도의 경우 온도가 높아질수록 공기중 곰팡이 농도가 증가하는 것으로 관찰되었지만(p<0.05), 습도의 경우 반대의 결과가 확인되었다((p<0.01).
이는 온도, 습도 등에 따른 곰팡이 출현이 달라질 수 있음을 설명하는 것이라 여겨진다. 의료기관의 경우 본 연구의 대상시설 중에서 가장 많은 종류의 부유 곰팡이가 검출되었는데, 이는 의료기관 시료 채집이 매일 이루어지면서 다른 시설보다 시료수가 훨씬 많아 다양한 종류의 부유 곰팡이를 확보할 수 있었다고 생각된다. 특히 Botryosphaeria sp.
³⁵⁾ 앞서 언급한 바와 같이 실내공기질관리법 상의 곰팡이 농도 측정은 의무 혹은 권고 사항이 아닌 이유로 많은 연구가 수행되지 않았을 것이다. 하지만 본 연구에서 수행된 일부 시설의 연 평균 곰팡이 농도는 기존 연구와 유사한 농도 혹은 범위에 있는 것으로 분석된다(본 연구의 어린이집 농도 산술 평균, 419.1 CFU/m³, 기하평균 256.2 CFU/m³; 병원시설(의료기관) 농도, 277 CFU/m³, 기하평균 175.3 CFU/m³).다만, 비교된 논문의 경우 연중 측정이 아닌 특정 시점의 결과, 측정된 장소의 개소 수, 측정 대상의 물리적 환경 등이 본 연구와 차이가 있어, 결과 해석에 유연성을 가질 필요가 있다.

후속연구

및 Leptosphaerulina sp.는 실내에서만 발견되어 실내오염의 참고 종(Reference genus)으로서의 추가 조사가 필요할 것으로 여겨진다.
와 Trichoderma sp.는 실외에서만 발견되어 향후 실외에서 실내로 유입되는 곰팡이의 정도 등을 가늠할 수 있는 참고 종(Reference genus)으로 활용이 가능 할 것으로 여겨진다. 유사하게 Mycosphaerella sp.
3 CFU/m³).다만, 비교된 논문의 경우 연중 측정이 아닌 특정 시점의 결과, 측정된 장소의 개소 수, 측정 대상의 물리적 환경 등이 본 연구와 차이가 있어, 결과 해석에 유연성을 가질 필요가 있다.
하지만 이러한 분석방법은 4~5일 이상의 배양기간, 포자수를 세는데 있어서 연구자 주관성에 기인한 결과 오류 등의 여러 한계점을 지니고 있다. 또한 분석 결과, 동일한 장소, 동일한 시간이어도 측정 방법 및 사용하는 배지 차이 등은 결과값의 변화를 초래, 정확한 노출량 평가가 필요한 질환과의 상관성 연구에는 적절하지 않다.¹⁴⁾ 이에 WHO는 이러한 평가 방법의 상당한 오류를 지적, DNA 기반의 곰팡이 노출 평가 방법 사용을 강력히 권고하고 있는 실정이다.
관리 가이드라인 제시를 통한 실내공기질 내 곰팡이 농도 수준 유지와 중재방안 수행 시 기준 이하로 도달했는지 등의 평가를 위해서라도 향후 다양한 시설에서의 곰팡이 노출 수준 권고 기준 제시 또한 필요하다 여겨진다. 아울러 효과적인 정책적 효과 분석을 위해서는 정책 시행 이후의 실내 공간에서의 곰팡이 농도 변화 평가, 저감방법의 개발, 적용 시설군의 확대 등은 향후 해결해야 할 내용이라 생각한다. 특히, 최근 코로나바이러스 발생은 부유 미생물 노출에 따른 건강상의 우려가 국내를 넘어서, 전 세계적인 추세로 자리잡고 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	곰팡이이란 무엇인가?	곰팡이(Mold)는 햇빛이 적고, 습도가 높은 환경에서 서식하는 미세한 실 형태(Filamentous)의 미생물이다.4) 약 7만여종이 있는 것으로 알려져 있으며, 식물 및 곤충을 제외하고는 다양성이 가장 큰 그룹이다.
	어린이집과 병원 대상의 공기중 곰팡이 농도 수준 평가 결과는 어떠한가?	몇몇 연구에서 어린이집과 병원 대상의 공기중 곰팡이 농도 수준 평가 결과를 발표하고 있다.33) 허은혜 외(2012) 연구에 따르면 유치원은 66~1,100 CFU/m3 (기하평균 400.9 CFU/m3), 어린이집 16~334 CFU/m3 (기하평균 83.1 CFU/m3)의 농도 수준인 것으로 보고하고 있다.32) Oh et al. (2014) 연구에서는 10개의 어린이집에서 8~11월에 측정한 농도가 95.6~269.6 CFU/m3인 것으로 보여주고 있다.34) 병원의 경우 6~382 CFU/m3 (기하평균 79.6 CFU/m3)의 수준이었으며,32) 산후조리원의 경우 하나의 연구에서 평균 371.0 CFU/m3 인 것으로 조사되었다.35) 앞서 언급한 바와 같이 실내공기질관리법 상의 곰팡이 농도 측정은 의무 혹은 권고 사항이 아닌 이유로 많은 연구가 수행되지 않았을 것이다. 하지만 본 연구에서 수행된 일부 시설의 연 평균 곰팡이 농도는 기존 연구와 유사한 농도 혹은 범위에 있는 것으로 분석된다(본 연구의 어린이집 농도 산술 평균, 419.
	곰팡이의 실내에서 발견되는 종류로는 무엇이 있는가?	곰팡이는 높은 습도, 수분, 적절한 온도와 먼지 등의 영양분이 있는 조건에서는 생물 및 물체의 표면에서 자랄 수 있다. 통상적으로 실내에서 많이 발견되는 ‘종(Geusis)’ 단위의 곰팡이는 Acremonium, Aspergillus, Cladosporium, Fusarium, Mucor, Penicillium, Rhizopus, Stachybotrys, Trichoderma, Alternaria 등이 있다. 이중에서도 실내에서 가장 많이 발견되는 곰팡이는 Aspergillus, Cladosporium, Penicillium (실외는 Alternaria) 등이 있으며, ‘속(Species)’ 정도의 분류까지 한다면 더 많은 종류의 곰팡이가 있다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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