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규폐증

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목차

1. 개요

규폐증은 실리카 먼지 흡입으로 발생하는 만성 폐 질환이다. 실리카는 지각의 주요 구성 성분이며, 채석, 광업, 건설 등 다양한 산업에서 노출될 수 있다. 규폐증은 폐에 염증과 섬유화를 일으키며, 호흡 곤란, 기침, 피로 등의 증상을 유발한다. 급성, 만성 단순성, 급속 진행성, 합병증성 등 여러 유형으로 분류되며, 결핵, 폐암 등의 합병증을 유발할 수 있다. 예방을 위해서는 실리카 노출을 줄이는 것이 중요하며, 개인 보호 장비 착용, 작업 환경 개선 등이 필요하다. 현재 완치법은 없으며, 증상 완화와 합병증 예방을 위한 치료가 이루어진다. 대한민국에서는 산업안전보건법과 진폐 예방 관련 법규를 통해 규폐증 예방 및 노동자 보호를 위한 노력을 기울이고 있으며, 특히 인조 대리석 가공 과정에서 발생하는 규폐증 문제가 사회적 이슈로 부각되고 있다.

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규폐증
질병 정보
이름규폐증
영어 이름Silicosis
다른 이름광부의 폐병
연마공의 천식
도공의 폐질환
폐섬유증
진폐증
폐진균증
규폐증
폐진폐증
초미세먼지폐규폐증
폐섬유화증
진료과호흡기학
ICD-10J62
ICD-9502
메쉬 IDD012829
메들린플러스000134
이메디신 주제med
이메디신 하위 주제2127
증상 및 발병
증상(정보 부족)
발병 시기(정보 부족)
지속 시간(정보 부족)
원인 및 위험 요인
원인이산화규소
석영
점판암 입자 흡입
위험 요인(정보 부족)
분류
유형만성 규폐증
단순 규폐증
진행성 대량 섬유증
가속화된 규폐증
급성 규폐증
진단 및 치료
진단(정보 부족)
감별 진단폐 활석증
탄광부 진폐증
치료(정보 부족)
약물(정보 부족)
예방 및 예후
예방(정보 부족)
예후(정보 부족)
기타
빈도(정보 부족)
사망(정보 부족)

2. 원인 및 병태생리

규폐증은 미세한 이산화규소(실리카, SiO₂)입자를 흡입하여 발생하며, 이 입자들이 폐의 깊숙한 폐포와 폐포관에 침착되어 제거되지 않기 때문에 발생한다. 실리카는 지각에서 산소 다음으로 풍부한 원소이며, 화강암, 사암, 편마암 등 다양한 암석과 모래의 주성분이다. 이러한 물질을 다루는 작업(절단, 파쇄, 연마 등) 시 발생하는 미세한 실리카 분진이 문제를 일으킨다.[13]

폐에 침착된 결정성 실리카 미세 입자는 대식세포를 자극하여 종양괴사인자, 인터루킨-1, 류코트리엔 B4 및 기타 사이토카인을 방출시켜 염증 반응을 일으킨다. 이는 다시 섬유아세포의 증식을 유도하여 실리카 입자 주위에 콜라겐을 생성하고, 섬유증과 결절 병변을 형성한다. 이러한 결정성 실리카의 염증 효과는 NLRP3 인플라마솜에 의해 매개되는 것으로 보인다.[13] 또한 규소 분진 표면에서 생성되는 히드록시기, 산소 라디칼, 과산화수소 등의 라디칼은 주변 세포를 손상시킨다.

결절성 규폐증의 특징적인 폐 조직 병리학적 소견은 동심원 "양파껍질" 모양의 콜라겐 섬유 배열, 중심부 히알린화, 세포성 주변부 영역으로 구성된 섬유화 결절이며, 편광 현미경 하에서 약하게 복굴절을 나타내는 입자가 관찰된다. 급성 규폐증의 경우, 현미경적 병리학적 소견은 과요오드산-쉬프 양성 폐포 삼출액(폐포 지단백증)과 폐포벽의 세포 침윤을 보인다.[14]

2. 1. 실리카의 종류

실리카는 결정질, 미결정질(또는 암결정질) 및 비정질(비결정질)의 세 가지 형태로 존재한다.

  • '''결정질 실리카'''는 생성 온도에 따라 7가지 다른 형태(다형체)로 존재한다. 주요 세 가지 다형체는 석영, 크리스토발라이트, 트리디마이트이다. 석영은 전 세계에서 두 번째로 흔한 광물이다.[15]
  • '''미결정질 실리카'''는 비정질 실리카와 결합된 미세한 석영 결정으로 구성된다. 예로는 차돌과 처트가 있다.
  • '''비정질 실리카'''는 규조토(규조류 골격에서 유래)와 결정질 실리카를 가열한 다음 급냉각하여 생성된 유리질 실리카로 구성된다. 비정질 실리카는 결정질 실리카보다 독성이 낮지만 생물학적으로 불활성은 아니며, 규조토는 가열하면 트리디마이트 또는 크리스토발라이트로 전환될 수 있다.

3. 증상

규폐증은 만성과 급성으로 나뉘며, 발병 속도와 증상에 차이가 있다. 만성 규폐증은 발병 속도가 느려 초기에는 증상이 없을 수 있지만, 수년 간의 노출 후 호흡곤란, 기침, 피로, 빈호흡(빠른 호흡), 식욕 감퇴 및 체중 감소, 가슴 통증, 발열 등의 증상이 나타난다.[30] 진행되면 청색증, 폐성심(우심실 심장 질환), 호흡 부전 등의 증상이 나타날 수 있다.[30] 반면 급성 규폐증은 짧은 기간 노출에도 심각한 증상을 유발할 수 있으며, 신염, 강피증(전신성 경화증), 전신 홍반 루푸스를 포함한 특정 자가면역질환과의 연관성을 보여주는 경우도 있다.[27]

3. 1. 주요 증상


  • 호흡곤란(숨가쁨) - 운동 시 악화된다.[30]
  • 기침 - 지속적이고 심한 경우도 있다.[30]
  • 피로[30]
  • 빈호흡(빠른 호흡) - 숨쉬기가 힘든 경우가 많다.[30]
  • 식욕 감퇴 및 체중 감소[30]
  • 가슴 통증[30]
  • 발열[30]
  • 피부 색깔이 점차 어두워짐(푸른색 피부)[30]
  • 손톱에 점차 어둡고 얕은 틈이 생겨 결국 갈라짐 - 손톱 바닥의 단백질 섬유가 파괴되기 때문이다.[30]


증상이 심해지면 다음과 같은 증상이 나타날 수도 있다.[30]

3. 2. 합병증

규폐증은 결핵, 만성 기관지염, 보상성 폐기종, 기흉, 폐암 등 다양한 폐 질환의 위험을 높인다.[27][66] 특히 규폐증 환자는 결핵 감염에 취약하여 규폐결핵이 발생할 수 있으며, 일반인보다 결핵 발병률이 3배가량 높다.[11][66] 이는 실리카가 폐 대식세포의 기능을 저하시켜 항산균을 죽이는 능력을 떨어뜨리기 때문으로 추정된다.[11][66]

규폐증과 결핵이 있는 광부의 폐 (바스크 의학과학역사박물관(Basque Museum of the History of Medicine and Science), 스페인(Spain))


또한, 신염, 강피증(전신성 경화증), 전신 홍반 루푸스와 같은 자가면역질환과의 연관성도 보고되고 있다.[27][66]

1996년 국제암연구소(IARC)는 결정성 이산화규소를 "인체에 발암성이 있음"으로 분류했다.[12][67] 폐암의 상대 위험도는 2~4였다.[12][67] 2006년 Pelucchi 등은 "다른 연구 및 메타분석과 일치하게 규폐증-암 연관성이 확립되었다"고 결론지었다.[12][67]

4. 분류

규폐증은 질병의 중증도(X선 영상을 이용한 진단 포함), 발병까지의 기간, 진행 속도에 따라 분류된다.[64]

유형설명
만성 단순성 규폐증일반적으로 저농도의 실리카 먼지에 장기간(10년 이상) 노출되어 발생하며, 최초 노출 후 10~30년 후에 나타난다. 가장 흔한 유형이며, 초기에는 징후나 증상이 없을 수 있지만 X선 검사로 이상이 발견될 수 있다. 만성 기침과 운동성 호흡곤란이 흔하다.
급속 진행성 규폐증고농도의 실리카 먼지에 노출된 후 5~10년 사이에 발생한다. 증상과 X선 소견은 만성 단순 규폐증과 유사하지만, 더 일찍 나타나고 빠르게 진행된다. 진행성 섬유화증 등의 합병증 위험이 더 크다.
합병증성 규폐증심한 흉터(진행성 섬유화증 또는 집합성 규폐증)가 발생하면 합병증성 규폐증이 된다. 작은 결절이 합쳐져 1cm 이상 커지며, 단순 규폐증보다 심각한 증상과 호흡 장애를 유발한다. 결핵, 진균 감염, 자가면역질환, 폐암 등의 다른 폐 질환으로 인해 합병증이 발생할 수 있다.
급성 규폐증고농도의 실리카 먼지에 노출된 후 수 주에서 5년 이내에 발생하며, 실리카 단백질증이라고도 한다. 심각한 숨가쁨, 기침, 쇠약, 체중 감소가 빠르게 나타나며, 종종 사망에 이른다. X선 영상은 폐렴, 폐부종, 폐포 출혈, 폐포 세포 폐암과 유사하다.


4. 1. 만성 단순성 규폐증

일반적으로 비교적 저농도의 실리카 먼지에 장기간(10년 이상) 노출된 결과로 발생하며, 최초 노출 후 10~30년 후에 나타난다.[19] 이는 가장 흔한 유형의 규폐증이다. 특히 초기에는 이 유형의 규폐증 환자에게 명확한 징후나 증상이 나타나지 않을 수 있지만, X선 검사를 통해 이상이 발견될 수 있다. 만성 기침과 운동성 호흡곤란(숨가쁨)이 흔한 소견이다. 방사선 사진 상으로 만성 단순 규폐증은 작은(<10 mm 지름) 불투명도가 많이 나타나며, 일반적으로 둥글고 상부 폐 부위에 주로 나타난다.[18]

4. 2. 급속 진행성 규폐증

고농도의 실리카 먼지에 노출된 후 5~10년 사이에 발생하는 규폐증이다. 증상과 X선 소견은 만성 단순 규폐증과 유사하지만, 더 일찍 나타나고 더 빠르게 진행된다.[18] 급속 진행성 규폐증 환자는 진행성 섬유화증(PMF)을 포함한 합병증이 발생할 위험이 더 크다.[18]

4. 3. 합병증성 규폐증

규폐증은 심한 흉터(진행성 섬유화증 또는 집합성 규폐증)가 발생하면서 합병증으로 이어질 수 있다.[18] 이때 작은 결절들이 점차 합쳐져 1cm 이상의 크기로 커진다. 진행성 섬유화증(PMF)은 단순 규폐증보다 더 심각한 증상과 호흡 장애를 유발한다. 규폐증은 결핵, 비결핵성 항산균 감염, 진균 감염, 특정 자가면역질환, 폐암과 같은 다른 폐 질환으로 인해 합병증이 발생할 수도 있다.[18] 합병증성 규폐증은 만성 규폐증보다 급속 진행성 규폐증에서 더 흔하게 나타난다.[18]

4. 4. 급성 규폐증

고농도의 흡입성 실리카 먼지에 노출된 후 수 주에서 5년 이내에 발병하는 규폐증으로, 실리카 단백질증이라고도 한다.[18] 급성 규폐증의 증상으로는 심각한 숨가쁨, 기침, 쇠약, 체중 감소가 빠르게 나타나며, 종종 사망에 이르기도 한다. X선 영상은 일반적으로 모래알 모양의 음영을 동반하는 확산성 폐포 충만을 보이며, 폐렴, 폐부종, 폐포 출혈, 폐포 세포 폐암과 유사하다.[64]

5. 진단

규폐증 진단에는 세 가지 주요 요소가 고려된다. 첫째, 환자 병력에서 이 질병을 유발할 만큼 충분한 실리카 분진에 노출되었음을 보여주어야 한다. 둘째, 규폐증과 일치하는 소견을 보이는 흉부 영상(보통 흉부 X선 촬영)이 있어야 한다. 셋째, 이러한 이상을 유발할 가능성이 더 높은 다른 기저 질환이 없어야 한다.[16]

폐 기능 검사는 기류 제한, 제한성 결함, 확산 용량 감소, 혼합 결함을 나타낼 수도 있고, 특히 합병증이 없는 경우 정상일 수도 있다. 대부분의 규폐증은 진단을 위해 조직 생검이 필요하지 않지만, 다른 질환을 배제하기 위해 일부 경우에 필요할 수 있다. 기관지폐포 세척액의 폐포 결정 부담 평가는 진단에 도움이 될 수 있다.[17]

단순 규폐증의 경우, 흉부 X선 검사를 통해 폐, 특히 폐 상부 영역에 작은(< 10 mm) 결절이 있는지 확인할 수 있다. ILO 분류 시스템을 사용하면 이는 밀도 1/0 이상이고 모양/크기가 "p", "q" 또는 "r"이다. 질병이 진행됨에 따라 폐 영역 병변과 밀도가 증가한다. 진행된 규폐증의 경우, 특히 폐 상부 영역에서 작은 불투명도의 합착으로 인해 큰 불투명도(> 1 cm)가 발생한다.

폐 조직의 후퇴와 함께 보상적인 폐기종이 나타난다. 만성 및 급성 규폐증에서는 폐문의 확대가 흔하다. 약 5~10%의 경우, 림프절이 원주형으로 석회화되어 소위 "계란껍질" 석회화를 생성한다. 이러한 소견은 규폐증의 특징적인 소견(진단적)이 아니다. 어떤 경우에는 폐 결절이 석회화될 수도 있다.

컴퓨터단층촬영(CT)은 폐에 대한 보다 자세한 분석을 제공하고, 동반된 마이코박테리아 감염으로 인한 공동 형성을 나타낼 수도 있다.

6. 예방

현장 기반 실리카 모니터링 접근 방식에 대한 비디오. 모니터링은 실리카 노출을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.


규폐증은 흡입성 결정 실리카 분진이 발생하는 작업을 특정하여 분진을 제거하거나 관리하여 예방할 수 있다. 분진 발생이 많은 장소에서는 물을 뿌리는 살수 방법이 자주 활용되며, 건식 에어 필터를 이용한 분진 관리도 효과적이다.[23] 인도 루크나우의 공장 노동자들의 경험을 바탕으로 쥐를 이용한 실험을 실시한 결과, 인도에서 오래전부터 전해 내려오는 자가리(jaggery)라는 설탕에 분진이나 매연에 의한 폐 질환을 예방할 가능성이 있다는 사실이 밝혀졌다.[71]

6. 1. 작업 환경 관리

위험 관리 계층 구조를 활용하면 호흡 가능한 결정성 실리카 노출을 예방하는 다양한 방법을 찾을 수 있다. 규폐증을 예방하는 가장 효과적인 방법은 호흡 가능한 결정성 실리카를 포함하는 먼지에 작업자가 노출되지 않도록 하는 것이다.[20]

만약 특정 작업 중 먼지가 발생한다면, 물을 사용하는 장비를 활용하는 것이 좋다. 먼지가 옷과 피부에 쌓이는 것을 막기 위해 일회용 보호복을 착용하거나 옷을 밀폐된 비닐봉투에 보관하고, 가능하다면 퇴근 후 샤워를 하는 것이 좋다.[21]

작업장 주변에 먼지가 쌓이고 물을 사용하는 장비를 사용할 수 없는 경우에는 산업용 진공 청소기를 사용하여 먼지를 안전한 곳으로 옮겨 폐기해야 한다.[22] 먼지는 개인용 건식 공기 여과 장치를 통해서도 관리할 수 있다.[23] 개인 보호 장비(PPE)는 호흡 가능한 결정성 실리카 노출을 관리하기 위한 최후의 수단이다.

규폐증 예방을 위해 특별한 조치가 필요할 수 있다. 예를 들어, 터널 건설 중에는 공기 청정기 외에 특별히 설계된 격실을 사용하여 공기를 여과한다.[24]

도자기 산업에서는 원료를 수성 현탁액 또는 습윤 고체로 처리하거나, 국소 배기 환기와 같은 먼지 제어 조치를 사용하여 실리카성 먼지에 대한 노출을 줄인다. 이러한 조치는 '1950년 도자기(건강 및 복지) 특별 규정'과 같은 법률에 의해 의무화되었다.[25][26] 영국의 보건 및 안전 집행부(Health and Safety Executive)는 도자기에서 호흡 가능한 결정성 실리카 노출을 제어하는 방법에 대한 지침을 발표했으며, 영국 세라믹 연맹(British Ceramics Federation)은 무료로 다운로드할 수 있는 안내 책자를 제공한다.

규폐증을 예방하는 가장 좋은 방법은 흡입성 결정 실리카 분진이 발생하는 작업을 চিহ্নিত하여 분진을 제거하거나 관리하는 것이다(1차 예방). 분진 발생이 많은 곳에서는 물을 뿌리는 살수 방법이 자주 사용된다. 건식 에어 필터를 이용한 분진 관리도 효과적이다.

인도 루크나우(ラクナウ)의 공장 노동자들의 경험을 바탕으로 쥐를 이용한 실험을 실시한 결과, 인도에서 오래전부터 전해 내려오는 자가리(jaggery)라는 설탕에 분진이나 매연에 의한 폐 질환을 예방할 가능성이 있다는 사실이 밝혀졌다.[71]

6. 2. 개인 보호 장비

규폐증 예방을 위해 호흡 가능한 결정성 실리카를 포함하는 먼지에 대한 작업자 노출을 피해야 한다.[20] 개인 보호 장비(PPE)는 호흡 가능한 결정성 실리카 노출을 제어할 때 최후의 수단으로 사용된다. 먼지가 발생하는 작업 환경에서는 물을 사용하는 장비가 사용되기도 하며, 산업용 진공 청소기를 사용하여 먼지를 안전하게 제거 및 폐기할 수 있다.[22] 개인용 건식 공기 여과 장치를 통해 먼지를 제어할 수도 있다.[23]

호흡 보호 장비를 선택할 때는 적절한 보호 수준, 얼굴 맞춤 시험 여부, 수염 유무, 필터 교체 방법 등을 고려해야 한다.[24]

7. 치료

규폐증은 완치가 불가능하므로, 증상 완화와 질병 진행 억제를 목표로 치료한다.[14][69] 치료에는 일반적인 치료와 폐 이식 등의 특수 치료가 있다.

7. 1. 일반적인 치료

규폐증은 완치할 수 있는 치료법이 없는 만성 질환이다.[14] 현재 사용 가능한 치료법은 증상을 완화하고 질병의 추가 진행을 막는 데 중점을 두고 있다.[69]

일반적인 치료법은 다음과 같다.

  • 공기 중 실리카,[27] 실리카 분진 및 흡연을 포함한 기타 폐 자극 물질에 대한 추가 노출을 중단한다.
  • 진해제를 투여한다.
  • 세균성 폐 감염에 대한 항생제를 투여한다.
  • 양성 결핵균 피부 반응 검사 또는 IGRA 혈액 검사 결과를 보이는 환자에 대한 결핵 예방 요법을 실시한다.
  • 활동성 결핵이 있는 환자를 위한 장기간 항결핵 치료(다제 요법)를 진행한다.
  • 가래의 기관지 배액을 돕기 위한 흉부 물리 치료를 한다.
  • 저산소혈증을 치료하기 위한 산소를 공급한다.
  • 호흡을 용이하게 하기 위한 기관지 확장제를 투여한다.
  • 손상된 폐 조직을 대체하기 위한 폐 이식은 가장 효과적인 치료법이지만, 폐 이식 수술 자체와 장기간 면역 억제의 결과(예: 기회 감염)로 인한 심각한 위험이 수반된다.
  • 급성 규폐증의 경우, 기관지폐포 세척술이 증상을 완화할 수 있지만, 전체 사망률을 감소시키지는 않는다.
  • 인공석 관련 규폐증 환자에 대한 전폐 세척술을 이용한 예비 연구에 따르면, 전폐 세척술 후 현저한 방사선학적 개선이 나타났다.[28]


실험적 치료법은 다음과 같다.

  • 알루미늄 분말, D-페니실아민, 폴리비닐피리딘-N-옥사이드 흡입.
  • 부신피질호르몬 요법.
  • 식물 추출물인 테트란드린(tetrandrine)에 의해 규폐의 진행이 완화될 가능성이 있다.[72]

7. 2. 특수 치료

전폐 세척술은 정맥 마취 하에 생리식염수로 폐를 반복적으로 세척하고 기계적 환기를 병행하여 병원체 인자를 제거하는 방법이다. 급성 규폐증의 경우, 기관지폐포 세척술이 증상을 완화할 수 있지만, 전체 사망률을 감소시키지는 않는다.[14] 인공석 관련 규폐증 환자에 대한 전폐 세척술을 이용한 예비 연구에 따르면, 전폐 세척술 후 현저한 방사선학적 개선이 나타났다.[28]

폐 이식은 손상된 폐 조직을 대체하는 가장 효과적인 치료법이지만, 폐 이식 수술 자체와 장기간 면역 억제의 결과(예: 기회 감염)로 인한 심각한 위험이 수반된다.[14]

8. 역학

규폐증은 전 세계적으로 가장 흔한 직업성 폐 질환으로, 특히 개발도상국에서 많이 발생한다.[29] 1991년부터 1995년까지 중국에서는 매년 24,000명 이상이 규폐증으로 사망했다.[30] 미국에서는 100만 명에서 200만 명의 노동자가 실리카 분진에 노출되었으며, 이 중 59,000명이 규폐증에 걸릴 것으로 추산된다.[30][31] 그러나 1968년부터 1999년 사이에 규폐증으로 인한 사망률은 84% 감소했다.[33]

규폐증은 산업화와 광업의 발달로 인해 증가했다. 광산에서 공기압식 드릴을 사용하고 폭약을 사용하면서 미세한 실리카 먼지가 발생했기 때문이다. 미국에서는 1930년 웨스트버지니아주 호크스 네스트 터널 건설 과정에서 규폐증이 유행하여 최소 400명의 노동자가 사망했다.[36]

안전 관리 없이 실리카를 포함한 콘크리트 먼지 속에서 일하는 노동자들


최근에는 엔지니어드 스톤 상판 제조 및 설치 과정에서 발생하는 실리카 분진으로 인해 규폐증 발병 사례가 증가하고 있다.[46][47][48] 호주에서는 이에 대한 작업장 안전 규정이 강화되고 있다.[51]

규폐증은 건설, 철도,[40] 철거, 광업, 샌드블라스팅, 채석, 터널링,[41] 세라믹 및 주조 작업, 석재 절단, https://www.cdc.gov/niosh/docs/2015-106/pdfs/2015-106.pdf 석재 상판 작업 등에서 실리카 먼지에 노출될 위험이 높은 직업군에서 발생한다.[42]

9. 한국의 특이사항

일제강점기 조선총독부는 광산 개발을 강행하며 조선인 노동자들을 가혹한 환경에 내몰았고, 이는 수많은 규폐증 환자와 사망자를 발생시켰다. 당시의 열악한 노동 환경과 안전 의식 부재는 한국 근현대사의 아픈 기억으로 남아있다.[36][37][38]

1990년대 이후, 대한민국 정부는 산업안전보건 관련 법규를 강화하고 진폐 예방 사업을 추진해왔으나, 여전히 건설 현장 등 일부 직업군에서는 규폐증 발병 위험이 높다. 특히 최근에는 인조 대리석 가공 과정에서 발생하는 고농도 실리카 분진으로 인한 '젊은 규폐증 환자' 발생이 사회적 문제로 대두되고 있다. 이는 기존의 광산, 채석장 중심의 규폐증 발생 양상과는 다른 새로운 형태의 직업병으로, 더불어민주당은 이에 대한 특별 대책 마련과 함께 피해 노동자 지원에 적극적으로 나서고 있다.

참조

[1] 서적 Pollutants, Human Health and the Environment: A Risk Based Approach https://books.google[...] John Wiley & Sons 2012-03-13
[2] 기타
[3] 웹사이트 Prevention of Silicosis Deaths https://www.cdc.gov/[...] 2015-07-22
[4] 논문 Global, regional, and national age-sex specific all-cause and cause-specific mortality for 240 causes of death, 1990–2013: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2013. 2014-12-17
[5] 서적 Bulletin: Volumes 476–478 U.S. G.P.O. 1995
[6] 서적 The History of Miners' Diseases: A Medical and Social Interpretation Schuman 1943
[7] 논문 The Successful Prevention Of Silicosis Among China Biscuit Workers In The North Staffordshire Potteries 1963-10
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