아이디
비밀번호
아이디 저장
 
Untitled Document
 
 
 홈 >연구동향 > 연구동향분석
     
BT와 만나는 지질학 : 메디컬 지질학(Medical Geology) 김성용 ㅣ한국지질자원연구원
 

메디컬 지질학(Medical Geology) 또는 지오메디컬 과학(Geomedical Science)은 인간 및 동물의 건강과 지질학적 요인사이의 관계를 규명하고, 건강문제의 지리적 분포에 따른 환경적 요인의 영향을 찾아내는 과학으로서, 타 분야와 학제간 공조가 요구되는 광범위하고 복잡한 영역이라 할 수 있다.
기원전 히포크라테스에 의해 질병에 적합한 치료약을 연구하려면 마시는 물의 품질이 맛과 무게에서 다르다는 것을 감안해야 한다고 지적되고 있으며, 이는 건강과 사는 곳이 밀접하게 관련되어 있다는 믿음이 오래전부터 서양에서도 인식되고 있다는 것을 보여준다. 우리나라 역시 신토불이라는 의미가 널리 사용된 지 오래되었다.

현재까지 가장 오래된 흥미로운 메디컬 지질학 연구에 관한 기록은 마르코 폴로의 동방견문록이라고 할 수 있다. 그가 부친 및 삼촌 등과 함께 1271년에 이탈리아 베니스를 떠나 중국 원나라를 여행하면서 1275년에 황제 쿠빌라이 칸의 내몽고 여름 거처에 도착했고, 황제에 의해 벼슬을 받아 일시적으로 변방지역의 관리가 되었다. 마르코 폴로는 부임한 그 곳에서 유럽으로부터 데려온 말이 주변에 널리 분포된 독성 허브를 먹고 발굽이 빠져 이용하지도 못했고 결국 그 말은 죽게 되었다. 그러나 그 지역에서 태어나 자란 동물들은 이 독성 허브에 아무 탈 없이 잘 적응이 되어 있었다고 기록하고 있다. 외지에서 들어온 후 병든 동물의 증후군은 그 지역의 토양에 다량 함유된 셀레늄(Se)에 중독된 것이었다.

현대적 관점에서의 메디컬 지질학에 대한 관심은 19세기로 거슬러 올라간다. 많은 무기질 원소가 미량이나마 인간과 포유동물의 건강을 위해 필수적으로 필요하다는 것을 인식하게 된 것이다. 첫 번째 사례가 바다로부터 멀리 떨어져 고립된 내륙 지역인 알프스 지방에서의 기록이다. 그 지역의 토양과 물에는 요오도 성분이 적어 그곳에 사는 인간과 포유동물들에서 나타난 요오드(I) 부족이 갑상선종 및 크레틴(Cretin) 병을 유발시켰다.

20세기 초반에는 음용수내의 불소와 충치 관련성의 규명 결과로 많은 나라에서 음용수의 인위적 불소화 처리를 하게 되었다. 그리고 셀레늄을 적게 섭취한 양과 염소에게 유발된 심근증으로 인해 인간 건강에 도움이 되는 셀레늄의 긍정적 측면의 연구가 자극받게 되었다.

<표> 결핍 또는 중도기의 질병을 유발하는 원소들
 
원  소 결  핍 과다섭취
Iron  빈혈(Anaemia)  혈색소 침착증(Haemochromatosis)
Copper  빈혈, 척추만공증(굽은등)  만성구리중독, 윌슨,베드링턴병
Zinc  외소증, 생식선 성장이상, 장말단 피부염  금속열병, 설사
Cobalt  빈혈, 백색 간병(White Liver)  심장병, 적혈구과다(Polycythaemia)
Magnesium  생식선기능장애, 경련, 근육기형, 요로결석  (사지)운동 장애
Chromium  포도당 신진대사 장애  신장염(Nephritis)
Selenium  간질환, 근육성 이영양증(백색근육병)  알칼리 질병, 현기증
  자료원 : Olle Selinus(2004)
 

우리가 사는 지구는 산업화에 이은 인간생활의 발전과 함께 유해물질 사용이 증가되었고, 산성비 등과 같은 산성화 작용으로 유해물질의 환경 편입이 증가되었다. 그 결과로 자연적으로 균형을 유지해온 92개 원소들의 부존 함량이 턱없이 부족하거나 많아지게 되는 등 불균형이 초래되었다.

이러한 환경적 불균형은 인간의 건강에 치명적인 영향을 주었고, 미네랄 성분 불균형에 따른 환경의 부정적 영향은 특정 지역에서 고립되어 장기적으로 음식을 해결해온 인간의 건강에 직접적으로 나타나게 되었다. 칼슘, 마그네슘, 철, 구리, 아연 등은 동식물에 필수적임에도 불구하고 과다하게 섭취되었을 때 치명적인 결함을 일으키며, 비소, 카드늄, 납, 알루미늄과 같은 원소들은 인간에게는 치명적인데 비해 타 동식물에게는 비교적 영향이 적은 것으로 밝혀졌다.

메디컬 지질학은 이처럼 인간을 둘러싼 지구환경, 특히 자연환경이 인간을 이롭게 하거나 해가되게 할 수 있음을 지적하고, 환경을 이루는 가장 기본적인 요소인 지구구성 물질의 작용에 대해 관심을 가지며, 이들 지각의 구성물질을 분석하는 것이 기본이 된다. 특히 인간에게 영향을 끼치는 물질에 대한 연구가 필수적인 것이다.

메디컬 지질학의 최근 주요연구 분야는 1) 환경 요소연구로서 암석매체와 광물특성 등 지질학적 연구, 수리지질학 및 암석-유체간 상호작용연구가 해당되고, 2) 지구시스템의 과정연구로서 환경내 또는 환경간 프로세스에 대한 연구를 기반으로 한 암권, 수권, 대기권 간의 프로세스 및 상호작용 연구가 있으며, 3) 물질과 생태특성 연구로 자연환경 내 독성물질의 부정적 효과 및 잠재적 영향을 규명하는 것이 포함되며, 4) 메디컬 지질학적인 요소들의 복합적인 종합 분석연구가 해당된다.

최근 사회적으로 관심을 끄는 메디컬 지질학의 주요 연구성과는 발칸지방에서 발병되는 신장병 연구로서 석탄(갈탄)과 이에 감염된 마을주민간의 역학조사연구, 비소와 카드늄 등 유해물질이 포함된 황사로 인해 인간생활에 야기된 환경변화연구, 노후된 전력장비에서 방출되는 미세입자와 이의 폐암발병 등과 같은 질병과의 연관성 규명연구, 맹독성으로 간주되던 비소 성분의 피부병 치료 및 건강보조제 활용 등 인간 건강에의 기여에 관한 연구가 있다.

기존 보다 체계적이고 광역적인 연구를 수행하기 위해 지난 1996년에는 IUGS(국제지구과학연합)에 의해 국제 메디컬지질학 실무그룹이 결정되어 50개국 300여 학자들이 회원으로 활동하고 있으며, 2000년에는 UNESCO 주관으로 IGCP(Int'l Geological Correlation Programme) 프로젝트가 5년 시한으로 추진되어 중금속이 인간의 건강에 미치는 영향을 중점적으로 연구하고 있으며, 생물학 및 의약학 등과 협력하여 학제간 연구를 활발하게 수행하고 있다.

지난 2003년말 호주 캔버라에서는 IGCP 주관으로 『건강과 환경』이라는 메디컬 지질학 단기강좌가 개최되었고 철의 독성 및 인간의 건강에 미치는 영향에 대해 집중 논의되었으며, 환경건강, 건강병리, 지구화학 및 건강에 대한 영향, 기타 중금속의 연구에 Centeno, J.A., Mullick, F.G., Finkelman, R.B. (이상 미국), Selinus. Olle (스웨덴) 등의 학자들이 주도적으로 활동하였다. 국내에서도 최근 들어 광주과학기술원 등을 중심으로 관련연구에 대한 결과가 꾸준히 학회 등을 통해 발표되고 있다.

메디컬 지질학은 병리학, 유행병학, 보건학과 생물생태학, 독성학, 인문사회분야 연구 등을 포함하는 새로운 BT 기술영역이라 할 수 있으며, 메디컬 지질학은 지질매체에 대한 본질적 특성 파악으로 인간 건강에 직간접적으로 영향을 미치는 금속의 잠재된 위험을 파악·분석하고, 인간 건강과 환경과의 관계를 규명하여 인간 삶의 질 향상에 기여할 수 있는 장점을 지니고 있어 BT(바이오기술)와 접목 가능한 ET(환경기술)로서 향후 크게 활성화 될 것으로 전망된다.

[참고문헌]
- 이옥선 (2004), Medical Geology 연구동향 (한국지질자원연구원 내부분석자료).
- Sulinus, Olle (2004), Medical Geology : An emerging Speciality(www. medicalgeology.org)
- Harwant Sigh (2003), Theoretical basis for medical geology(www. medicalgeology.org)
- IGCP (2003), Health and the Environment, Short course on medical geology, Canberra Australia
(1-4 December 2003).

  문의 : 한국지질자원연구원 김성용 박사
전화 : 042-868-3061
E-mail : ksy@kigam.re.kr
 
Untitled Document