의약품 및 개인 위생용품의 환경적 영향

"오늘의AI위키"는 AI 기술로 일관성 있고 체계적인 최신 지식을 제공하는 혁신 플랫폼입니다.
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.

1. 개요

의약품 및 개인 위생용품의 환경적 영향은 의약품 잔류물 오염(EPPP) 문제와 관련하여 국제적인 관심이 높아지고 있다. 의약품과 개인 위생용품(PPCP)은 인체 및 동물의 배설물, 부적절한 폐기, 제약 시설 배출 등을 통해 환경으로 유입되어 수생 생물과 인간에게 유해한 영향을 미칠 수 있다. 환경 내 PPCPs의 존재는 강, 지하수, 불법 약물 등에서 확인되었으며, 항생제 내성 문제와 같은 심각한 문제도 야기한다. 현재 연구는 PPCPs의 장기적인 영향, 혼합물 노출의 영향, 특정 인구 집단의 취약성 등을 탐구하며, 약물환경학, 생태약물감시, 생태약리학 등의 분야에서 연구가 진행되고 있다. 환경 보호를 위해 환자 교육, 제약 회사의 책임, 병원 및 지역 사회의 회수 프로그램 도입 등 다양한 권고 사항이 제시되었으며, 미국과 대한민국에서는 관련 규제 및 정책 마련이 추진되고 있다.

더 읽어볼만한 페이지

제품이 환경에 미치는 영향 - 플라스틱 오염
플라스틱 오염은 재활용이 극히 적게 되는 플라스틱 폐기물이 환경에 광범위하고 지속적인 부정적 영향을 미치는 현상으로, 해양 생물 사망, 육상 생태계 교란, 수질 오염, 기후변화 악화 등 환경 및 인체 건강 문제를 초래하며, 문제 해결을 위해 플라스틱 사용 감소, 재활용 증대, 폐기물 관리, 국제 협약 체결 등의 노력이 필요하지만, 여러 요인으로 어려움을 겪고 있다.
제품이 환경에 미치는 영향 - 미세 플라스틱
미세 플라스틱은 5mm 미만의 작은 플라스틱 조각으로, 인위적으로 제조된 1차 미세 플라스틱과 큰 플라스틱이 분해되어 생성된 2차 미세 플라스틱으로 나뉘며, 생태계 오염과 인체 건강에 위협을 가해 저감 및 관리 방안과 정책이 시행되고 있다.
제약업 - 임상시험
임상시험은 새로운 의약품이나 치료법의 효능과 안전성을 과학적으로 평가하는 연구 과정으로, 여러 단계를 거쳐 안전성 검토, 효능 확인, 부작용 관찰 등을 통해 효과와 안전성을 입증하고 규제 기관의 승인을 받기 위한 중요한 과정이다.
제약업 - 복제약
복제약은 오리지널 의약품 특허 만료 후 동일한 유효 성분으로 제조되어 저렴한 가격으로 판매되지만 품질 및 효능 논란이 있어 정부가 약가 및 품질을 관리하는 의약품이다.

의약품 및 개인 위생용품의 환경적 영향
환경적 영향 개요
주요 내용	의약품 및 개인 위생용품(PPCPs)이 환경에 미치는 영향
관련 물질	의약품 개인 위생용품 내분비계 교란 물질 항생제 살충제
주요 영향	수질 오염 생태계 교란 항생제 내성 증가 인간 건강 위협
오염원
주요 경로	하수 처리장 방류수 농업 폐수 가축 폐수 병원 폐수 제약 회사 제조 공정 개인 사용 후 배출
오염 물질 종류	항생제 (예: 시프로플록사신, 트리메토프림) 진통제 (예: 이부프로펜, 디클로페낙) 호르몬제 (예: 에티닐 에스트라디올) 베타 차단제 (예: 아테놀롤) 선크림 성분 (예: 옥시벤존) 향수 및 화장품 성분 살충제 (예: 디에틸 톨루아미드) 네오니코티노이드 대사성 질환 치료제 (예: 메트포르민)
환경적 영향
수생 생물	어류의 내분비계 교란 및 생식 기능 저하 (에티닐 에스트라디올 등) 갑각류, 조류, 미생물 등에 대한 독성 영향 산호의 백화 현상 및 성장 저해 (옥시벤존, 벤조페논-2) 어류의 성전환 현상 (메트포르민)
항생제 내성	환경 내 항생제 농도 증가로 인한 내성균 확산 인간과 동물 건강에 대한 위협 증가
생태계 영향	먹이 사슬을 통한 오염 물질 축적 및 생물 농축 생태계의 균형 파괴
관리 및 해결 방안
하수 처리 기술 개선	활성탄 흡착 오존 처리 자외선 처리 고도 산화 공정
배출 규제 강화	의약품 및 개인 위생용품 제조 과정에서의 배출 규제 강화 농업 및 축산업 폐수 관리 강화
친환경 제품 사용 장려	생분해성 제품 사용 장려 친환경 화장품 및 세제 사용 장려
소비자 인식 개선	의약품 폐기 방법 교육 및 홍보 불필요한 의약품 사용 줄이기 캠페인
추가 정보
참고 문헌	미국 환경 보호청(EPA) 보고서 미국 해양대기청(NOAA) 보고서

2. 환경 잔류 의약품 오염 (EPPP)

1990년대부터 의약품으로 인한 수질 오염은 주요 환경 문제로 인식되기 시작했다.^[8] 이미 1970년대에 미국의 많은 공중 보건 전문가들은 수로에서의 의약품 오염에 대한 보고서를 작성한 바 있다.^[9] 대부분의 의약품은 사람이 복용하고 배설하는 과정을 통해 환경으로 배출된다. 이러한 의약품들은 해당 물질을 처리하도록 설계되지 않은 시립 하수 처리 시설에서 제대로 걸러지지 않는 경우가 많다. 일단 물속으로 유입된 의약품은 생물체에 다양하고 미묘한 영향을 미칠 수 있지만, 아직 관련 연구는 제한적이다. 의약품은 부적절한 폐기, 슬러지 비료 사용이나 재활용 폐수 관개를 통한 유출, 그리고 새는 하수관을 통해서도 환경으로 흘러 들어갈 수 있다.^[8]

2009년 AP 통신의 조사 보고서에 따르면, 미국 제조업체들은 합법적으로 약 1.2292억kg의 약물 성분을 환경에 배출했으며, 이 중 92%는 방부제로도 사용되는 산업용 화학 물질인 페놀과 과산화수소였다. 이 보고서는 제조업체가 배출한 약물과 제약 산업 전반에서 배출된 약물을 명확히 구분하지는 못했다. 또한, 병원 및 장기 요양 시설에서 폐기된 의약품과 오염된 포장재가 약 약 1.1340000000000001억kg에 달할 것으로 추정했다.^[10] 이 보도는 미국 상원 교통 안전, 인프라 보안 및 수질 소위원회에서 청문회를 여는 계기가 되었다. 청문회는 미국의 식수 내 의약품 오염 물질 수준 문제를 다루기 위해 마련되었으며, 제약 회사들이 폐기물 처리 방식에 대해 처음으로 질문을 받은 자리였다. 그러나 청문회 이후 어떠한 연방 차원의 규제나 법률도 제정되지 않았다. 1970년부터 2018년까지 3,000가지가 넘는 제약 화학 물질이 제조되었지만, 수로에서는 단 17가지만 검사되거나 시험되고 있다. 또한, 의약품에 오염된 식수가 인간의 건강에 미치는 영향을 조사한 연구는 아직 없다.^[9]

한편, 유럽 연합(EU)은 미국 다음으로 세계에서 두 번째로 큰 의약품 소비 지역(전 세계 소비량의 24%)이다. 대부분의 EU 회원국에서는 사용하지 않은 인체 의약품의 약 50%가 적절한 폐기를 위해 수거되지 않고 있다. EU에서는 경구 투여된 의약품 용량의 30%에서 90%가 활성 성분 상태로 소변을 통해 배설되는 것으로 추정된다.^[11]

환경 잔류 의약품 오염 물질(EPPP, Environmental Persistent Pharmaceutical Pollutants)이라는 용어는 2010년 국제 환경 의사 협회(ISDE)가 국제 화학 물질 관리 전략 접근 방식(SAICM)에 의약품과 환경을 새로운 문제로 지명하면서 제안되었다.

2. 1. 안전한 폐기

약품 및 개인 위생용품을 안전하게 폐기하는 방법은 출처와 성분에 따라 다양하다. 환경적으로 가장 안전한 폐기 방법은 적절한 폐기를 위해 중앙에서 약품을 수거하는 지역 사회 약품 회수 프로그램을 이용하는 것이다. 미국에서는 여러 지역 보건 부서에서 이러한 프로그램을 시작했으며, 미국 마약 단속국(DEA)은 정기적으로 지역 회수 프로그램과 전국 회수 이니셔티브를 홍보한다.^[12]

미국의 회수 프로그램은 주 또는 지역 보건 부서에서 자금을 지원하거나 약국 또는 의료 서비스 제공업체를 통한 자원 봉사 프로그램이다. 최근 몇 년 동안 제약 제조업체가 제품에 대해 "요람에서 무덤까지" 책임을 져야 한다는 주장이 주목받고 있다.^[13] 지역 회수 프로그램이 없는 경우, 미국 환경 보호국(EPA)과 국가 마약 통제 정책 사무소는 2009년 지침에서 소비자가 다음과 같은 조치를 취할 것을 제안했다.

# 처방약을 원래 용기에서 꺼낸다.

# 약품을 고양이 배변 상자 또는 사용한 커피 찌꺼기와 섞는다.

# 밀봉 가능한 봉투와 같이 뚜껑이 있는 일회용 용기에 혼합물을 넣는다.

# 원래 알약 용기에 있는 개인 식별 정보를 검은색 마커로 가린다.

# 이 용기들을 혼합물과 함께 봉투에 넣고 밀봉하여 쓰레기통에 버린다.

권장되는 방법의 의도는 화학 물질이 자연적으로 분해될 수 있을 만큼 충분히 오랫동안 개방된 환경, 특히 수역에서 분리되도록 하는 것이다.^[14]

이러한 물질이 물로 들어가면 처리하기가 훨씬 더 어려워진다. 수처리 시설에서는 이러한 오염 물질을 최소화하거나 제거하기 위해 다양한 프로세스를 사용한다. 이는 흡착을 사용하여 이루어지며, 여기서 부유 고형물은 침전을 통해 제거된다.^[15] 사용되는 또 다른 방법은 생물 분해이며, 이 방법을 통해 박테리아 및 균류와 같은 미생물이 이러한 오염 물질을 먹거나 분해하여 오염된 매체에서 제거한다.

3. 종류

환경에서 발견되는 주요 의약품 및 개인 위생용품(PPCPs)은 크게 의약품, 개인 위생용품, 불법 약물로 나눌 수 있다.
의약품은 사람이나 동물의 질병 치료, 또는 농업 관련 목적으로 사용되는 처방약 및 일반의약품을 포함한다.^[2] 여기에는 호르몬, 항생제, 지질 조절제, 비스테로이드성 소염제(NSAIDs), 베타 차단제, 항우울제, 항경련제, 항암제, 진단 조영제 등 다양한 종류가 있다.^[2]
개인 위생 용품은 주로 인체 청결 및 미용 목적으로 사용되며, 향료, 방부제, 소독제, 자외선 차단제 성분 등을 포함한다.^[2] 화장품, 향수, 생리대, 로션, 샴푸, 비누, 치약, 자외선 차단제 등이 대표적인 예시다. 이러한 제품들은 사용 후 몸에서 씻겨 내려가거나, 쓰레기, 정화조, 하수 처리 시스템 등을 통해 환경으로 배출된다.
불법 약물 역시 환경 오염의 원인이 될 수 있다. 엑스터시와 같은 불법 약물의 성분이 강이나 하천 등 수로에서 검출되기도 하며, 심지어 지폐 등에서도 발견된 사례가 있다.

4. 환경 유입 경로

2016년 이후 환경 내 의약품 및 개인 위생용품(PPCPs)에 대한 관심이 높아지고 있다. 이는 PPCPs의 사용량이 실제로 증가했거나, 분석 기술의 발전으로 더 잘 감지할 수 있게 되었기 때문일 수 있다.^[2] 이러한 물질들은 병원, 가정, 산업체 또는 하수 처리장을 통해 직접적으로 표면수를 오염시키거나, 간접적인 경로로 환경에 유입된다. 직접적인 오염은 퇴적물과 토양에도 영향을 미칠 수 있다.^[2]

일반적으로 선진국의 의약품 생산은 엄격한 규제 하에 환경에 미치는 영향이 적을 것으로 여겨지지만, 전 세계 의약품 생산의 상당 부분은 인도나 중국과 같이 상대적으로 규제가 덜한 국가에서 이루어진다. 이들 국가의 생산 시설에서 항생제와 같은 물질이 대량으로 배출되어, 지역 표면수에서 치료 중인 환자의 혈중 농도보다 높은 수준의 약물이 검출되는 심각한 사례가 보고되기도 했다.^[11]

의약품 잔류물이 수생 환경으로 유입되는 가장 주요한 경로는 치료받은 환자의 배설물로 추정된다. 많은 약물은 체내에서 완전히 대사되지 않고 생물학적 활성을 유지한 채 배설되며, 주로 소변을 통해 배출된다. 또한, 경구 투여된 약물 중 일부는 장에서 혈류로 흡수되지 않고 대변을 통해 배설된다. 결과적으로 환자의 소변과 대변 모두 의약품 잔류물을 포함하게 되며, 경구 투여량의 30%에서 90% 가량이 활성 물질 형태로 소변을 통해 배출되는 것으로 알려져 있다.^[11]

사용하지 않거나 유통 기한이 만료된 의약품의 부적절한 폐기 역시 환경 오염의 중요한 원인이다. 유럽의 여러 국가에서는 폐의약품 회수 시스템을 운영하고 있지만, 항상 효과적으로 활용되지는 않는다. 반면, 미국에서는 전국적인 시스템 없이 지역 차원의 자발적인 노력에 의존하고 있다. 대부분의 폐기물은 소각 처리되며, 사용하지 않는 의약품은 가정 쓰레기로 버리도록 권장되지만, 독일의 조사에 따르면 액체 의약품의 최대 24%, 정제나 연고의 7%가 변기나 싱크대를 통해 버려지는 것으로 나타났다.^[26] 의약품 잔류물의 적절한 처리는 잔류물의 약효나 생태 독성을 완전히 제거하는 것을 목표로 한다. 또한 처리 과정에서 환경에 유해한 새로운 물질이 생성되어서는 안 된다. 1000°C 이상의 고온 소각은 이러한 요구 조건을 충족하는 방법으로 여겨지지만, 소각 후 남는 재 역시 적절하게 처리해야 한다.

동물 치료나 사료 첨가제로 사용되는 의약품 또한 환경 문제를 일으킨다. 동물의 배설물을 통해 토양이나 지표수로 직접 유입되기 때문이다. 이러한 배설물은 쇠똥구리와 같은 특정 종의 생존을 위협하는 등 육상 생태계에 직접적인 영향을 미칠 수 있다. 지용성 의약품 잔류물은 토양 입자에 강하게 결합하여 지하수나 표면수로의 유출 가능성이 낮지만, 수용성 잔류물은 빗물이나 녹은 눈에 의해 쉽게 씻겨 내려가 지하수와 표면수 모두를 오염시킬 수 있다.

5. 환경 내 존재

의약품 및 개인 위생용품(PPCP)의 사용은 꾸준히 증가하고 있다. 미국에서는 1999년부터 2009년까지 연간 처방 건수가 20억 건에서 39억 건으로 늘어난 것으로 추정된다.^[16] 이러한 PPCP는 개인의 일상 활동, 제조 과정, 농업 및 수의학적 사용, 병원과 지역 사회에서의 사용 후 잔류물 등 다양한 경로를 통해 환경으로 유입된다. 유럽의 경우, 가정에서 배출되는 하수를 통한 의약품 잔류물 유입이 전체의 약 80%를 차지하며, 병원에서의 유입은 약 20% 정도로 추산된다.^[17]

개인은 배설이나 목욕 과정을 통해 PPCP를 배출하며, 사용하지 않은 약품을 정화조나 하수도에 버리거나 일반 쓰레기로 폐기하는 과정에서도 환경 유입에 영향을 미친다. 대부분의 PPCP는 물에 비교적 잘 녹고 상온에서 쉽게 증발하지 않는 특성 때문에 토양이나 수계 환경으로 유입되기 쉽다.

환경으로 유입된 PPCP 중 일부는 인체나 동물의 체내에서 대사되거나 환경 내에서 빠르게 분해되기도 한다. 하지만 다른 일부는 쉽게 분해되지 않고 환경에 오랫동안 잔류할 수 있다. 특정 PPCP가 얼마나 쉽게 분해되는지는 해당 물질의 화학적 구조와 생물학적 대사 경로에 따라 달라진다.^[18]

5. 1. 강

2022년, 수질 오염에 관한 가장 포괄적인 연구 중 하나로 세계의 강에서 의약품 오염 실태를 조사한 결과가 발표되었다. 이 연구는 104개국 258개 강을 따라 총 1,052곳의 지점에서 표본을 채취하여 분석했으며, 이는 약 4억 7천만 명에게 영향을 미치는 강 오염 문제를 다루었다. 연구 결과에 따르면, 조사된 지역의 4분의 1 이상에서 검출된 의약품 오염 물질이 환경이나 인간의 건강에 잠재적인 위협이 될 수 있는 수준인 것으로 나타났다.^[19]^[20]

특히 오염이 심각한 지역들은 주로 저소득 및 중간 소득 국가에 위치해 있었는데, 이는 해당 지역들의 부족한 폐수 처리 시설과 폐기물 관리 시스템, 그리고 의약품 제조 시설 밀집과 관련이 있는 것으로 분석되었다. 이 연구에서는 강에서 가장 자주 검출되고 농도가 높은 의약품들의 목록도 함께 제시하였다.^[19]^[20]

5. 2. 지하수

의약품 성분은 지하수 오염의 주요 원인 중 하나로 지목된다. 특히 하수 처리 시설이 부족하여 정화조 시스템을 사용하는 지역에서 이러한 오염 문제는 더욱 심각하게 나타날 수 있다. 사용 후 제대로 처리되지 않은 의약품 성분이 토양을 통해 지하수로 스며들기 때문이다.

이렇게 오염된 지하수는 식수나 농업용수로 사용될 경우 인체 건강과 생태계에 잠재적인 위협이 될 수 있다. 환경에 잔류하는 의약품 성분의 영향과 그 심각성에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.

5. 3. 불법 약물

2014년에 발표된 한 연구에 따르면, 약 60만 명이 참여한 대만의 청소년 행사 직후 인근 강에서 엑스터시, 케타민, 카페인, 아세트아미노펜 등의 물질 수치가 급격히 증가한 것으로 나타났다.^[21] 또한 2018년에는 미국 시애틀 지역에서 처리된 폐수가 유입되는 퓨젯 사운드의 조개류에서 마약성 진통제인 옥시코돈이 검출되기도 했다.^[22] 이처럼 의약품 및 개인 위생용품(PPCPs)이 폐수에서 발견되는 것은 흔한 일이며, 폐수 내 PPCPs 농도를 측정하여 특정 지역 사회에서의 약물 사용량을 추정하는 연구도 이루어지고 있다.

5. 4. 2006년 이전 연구

2002년 미국 지질 조사국 연구에 따르면, 미국 30개 주에서 표본으로 삼은 139개 하천 중 80%에서 한 가지 이상의 화학 물질이 검출 가능한 수준으로 발견되었다.^[23] 가장 흔하게 검출된 것은 일반의약품이었고, 세제, 난연제, 살충제, 천연 및 합성 호르몬, 다양한 항생제와 처방약 등도 함께 발견되었다.^[24]

2006년 연구에서는 하수 처리장 배출수, 지표수, 퇴적물에서 28가지 의약품 화합물이 검출 가능한 농도로 발견되었다. 검출된 의약품에는 항생제, 진통제 및 소염제, 지질 조절제, 베타 차단제, 항경련제, 스테로이드 호르몬 등이 포함되었다. 대부분 화학 물질의 농도는 나노그램/리터(ng/L) 수준으로 낮게 검출되었으나, 독성을 유발하는 농도 수준이나 이러한 의약품 화합물의 생물 축적 위험성에 대해서는 아직 불확실성이 남아있다.^[25]

6. 영향

의약품 및 개인 위생용품(PPCPs): 탐폰, 여성 위생용품, 칫솔, 건강 및 개인 위생용품 등이 진열된 선반

의약품 및 개인 위생용품(PPCPs)은 사용 후 환경으로 배출되어 다양한 경로를 통해 생태계와 잠재적으로 인간의 건강에 영향을 미칠 수 있다. 이러한 물질들은 하수 처리 과정에서 완전히 제거되지 않고 수계 환경이나 토양으로 유입되는 경우가 많으며, 극미량으로도 생물에게 영향을 줄 수 있다는 우려가 제기된다.^[27]^[1] 특히 항생제와 같은 특정 의약품 성분은 항생제 내성 문제와 관련하여 중요한 환경 문제로 인식되고 있다.^[30]^[31] PPCPs가 환경과 인간에게 미치는 구체적인 영향과 그 범위에 대해서는 지속적인 연구가 필요하다.^[28]

6. 1. 인간

환경에서 의약품 및 개인 위생용품(PPCPs)에 대한 인간의 노출 범위는 여러 요인의 복합적인 작용에 의해 결정된다. 이러한 요인에는 환경 내 의약품의 농도, 종류 및 분포, 각 약물의 약동학, 대사 또는 자연 분해 과정을 통한 화학 화합물의 구조적 변형, 약물의 잠재적 생물 축적이 포함된다.^[27] PPCPs에 대한 장기간 저농도 노출이 인간에게 미치는 영향에 대한 더 많은 연구가 필요하며, 다양한 PPCPs의 저농도 혼합물이 미치는 전체적인 영향도 아직 명확히 밝혀지지 않았다.^[28]

미국 환경 보호국(EPA)의 위험성 평가는 의약품의 허용 일일 섭취량(ADI)을 약 0.0027 mg/kg/day 수준으로 제시하고 있으나, 독성 지침과 인간 건강에 미치는 영향에 대한 연구가 부족하여 의약품으로 오염된 물에 대한 안전한 기준을 결정하기는 어렵다. 또한, EPA 및 식품의약국(FDA) 규정에 따르면, 명백한 증거가 물질의 유해성을 입증할 때까지는 해당 약물이나 화학 물질이 해로운 것으로 간주되지 않는다.^[29] 이는 식수에서 수많은 잠재적 오염 물질에 대한 검사가 충분히 이루어지지 않을 수 있음을 시사한다. 의약품 오염과 인간 건강에 대한 유해한 영향의 연관성을 입증할 구체적인 건강 위험성 평가는 아직 수행되지 않았다. 수돗물에 포함된 이러한 화학 물질의 양은 1조 분의 1(ppt) 또는 10억 분의 1(ppb) 수준의 극미량일 수 있어 정확한 양을 화학적으로 결정하기 어렵다. 따라서 많은 연구^[1]는 이러한 의약품의 농도가 설계된 생물학적 결과가 발생할 수 있는 허용 일일 섭취량(ADI) 이상으로 존재하는지 확인하는 데 초점을 맞추고 있다.

환경 노출을 통한 의약품에 의한 인간 건강 위험에 대한 우려와 더불어, 많은 연구자들은 항생제 내성을 유발할 가능성에 주목해 왔다. 한 연구에서는 하수 처리장 배출수, 표면수 및 퇴적물에서 10가지의 다른 항생제를 발견했다.^[30] 일부 미생물학자들은 항생제 농도가 병원성 박테리아 종의 최소 억제 농도(MIC)보다 높으면 선택적인 압력이 가해져 항생제 내성이 촉진될 것이라고 본다. 또한, MIC보다 낮은 농도(예: MIC의 4분의 1)에서도 몇 가지 항생제가 황색포도상구균에서 독소 암호화 유전자의 발현 조절과 같이 유전자 발현에 영향을 미칠 수 있음이 입증되었다.^[31] 참고로, 미국에서 가장 흔한 식중독 병원균인 ''캄필로박터'' 박테리아의 90%에 효과적인 에리스로마이신의 MIC는 60ng/mL이다.^[32] 한 연구에 따르면 널리 처방되는 항생제인 에리스로마이신의 평균 농도는 정수 처리장 배출수에서 0.09ng/mL 수준이었다.^[30] 또한, 폐수 처리 시설에서 자연적인 조건 하에 박테리아 간의 유전적 요소 전달이 관찰되었으며, 제약 공장에서 유입되는 폐수를 받는 하수구에서 내성 박테리아의 선택이 문서화되었다.^[31] 더욱이, 항생제 내성 박테리아는 하수 슬러지에 남아 농업 토지에 비료로 사용될 경우 음식 사슬에 들어갈 수 있다.^[26]

위험 인식과 행동의 관계는 다면적이다. 위험 관리는 사용하지 않은 의약품을 폐기하는 행동의 동기를 이해한 후에 가장 효과적이다. 2001년 Cook과 Bellis가 수행한 연구에 따르면, 위험에 대한 인식과 의약품 폐기물에 대한 지식 사이에는 상관관계가 거의 없었다.^[33] 이 연구는 이러한 건강 문제에 대해 대중에게 경고함으로써 행동 변화를 시도하는 것이 효과적이지 않을 수 있다고 지적했다.^[33] 죄책감을 느끼게 하는 것이 아니라 대중의 인식을 높이는 방식으로 알리는 신중한 조치가 권장된다. 예를 들어, 스웨덴의 Norlund와 Garvill이 2003년에 수행한 연구^[34]에 따르면, 일부 사람들은 자동차 사용으로 인해 발생하는 추가적인 환경 피해를 줄이는 데 도움이 될 것이라고 느껴 개인적인 불편을 감수할 수 있다고 한다. 대기 오염 문제에 대한 인식은 보다 환경 친화적인 교통 수단을 선택하는 결정에 영향을 미치는 요인이었다.

Bound의 연구는 의약품과 관련된 위험에 대한 인식이 의약품 폐기 방식에 영향을 미치는지 파악하는 것을 목표로 했다. 이 연구에서는 참가자들이 의약품을 식별하는 데 도움을 주기 위해 항균제, 항우울제, 항히스타민제, 항전간제, 호르몬 치료제, 지질 조절제 등 8개의 치료 그룹으로 의약품을 분류했다. 설문 조사를 통해 참가자들의 폐기 패턴과 환경 위험 인식을 조사했다. 결과에 따르면, 의약품 폐기 시 참가자의 63.2%는 쓰레기통에 버리고, 21.8%는 약사에게 반납하며, 11.5%는 변기/싱크대를 통해 폐기하는 반면, 나머지 3.5%는 보관하는 것으로 나타났다. 응답자의 절반만이 의약품이 잠재적으로 환경에 해로울 수 있다고 생각했으며, 위험 인식과 관련된 요인을 조사한 결과, 인식과 교육 또는 소득 사이에는 명확한 연관성이 발견되지 않았다.

Bound 박사는 환경 보존 단체와 같은 이타적인 활동에 참여하는 것이 구성원들이 환경에서 자신의 행동의 영향을 더 잘 이해하게 할 수 있다고 언급했다. 수생 환경과 관련하여, 의약품을 적절하게 폐기하는 것의 긍정적인 영향을 인식하기는 어렵다. 또한, 사람의 행동은 환경적 위협보다는 자신이나 인간에게 심각한 위험이 있을 경우에만 영향을 받을 가능성이 있다. 의약품 오염으로 인해 특정 물고기가 여성화되는 심각한 위협이 있지만, 일반 대중이 쉽게 이해하거나 경험할 수 없기 때문에 우선순위가 낮다. Jonathan P. Bound의 의견으로는, 사용하지 않은 의약품을 적절하게 폐기하는 방법에 대한 정보 제공과 위험 교육을 병행하는 것이 더 긍정적이고 강력한 효과를 낼 수 있다.

6. 2. 권고 사항

환경 속 의약품 오염을 막기 위해 여러 가지 권고 사항과 계획이 제시되었다. 주요 실천 방안은 다음과 같다.

교육 및 인식 개선
* 환자에게 사용하지 않은 약의 올바른 폐기 중요성을 교육한다. 환경 오염과 이것이 인간, 동물 및 환경 전반에 미치는 유해한 영향에 대해 알리는 것이 필수적이다. 사용하지 않은 약을 올바르게 버리는 방법을 교육함으로써 환경으로 흘러 들어가는 의약품 폐기물을 줄일 수 있다. 소비자는 약을 쓰레기통에 버리거나 변기에 흘려보내기 전에 신중해야 한다. 사용하지 않은 약물을 적절하게 폐기할 수 있도록 지역사회 차원의 회수 프로그램이 마련되어 있으며, 약국에서 재활용함을 설치하여 소비자가 사용하지 않거나 유통기한이 지난 약을 가져올 수 있도록 회수 장소 역할을 하는 방안도 있다.^[35] 또한, 의료 재단 등을 통해 필요한 사람에게 약을 전달하고, 남거나 기한이 지난 약은 안전하게 폐기하는 방안도 고려할 수 있다.
* 의사와 환자에게 약물의 올바른 폐기 방법과 환경 문제에 대한 교육을 강화한다. 이를 통해 의약품 폐기물을 더욱 줄이는 데 기여할 수 있다.

제도 및 관리 개선
* 제약 산업체가 약물의 적절한 폐기 또는 재활용 전략을 실행하도록 권장한다.
* 병원이 의약품 폐기물 처리를 위한 더 나은 관리 방식을 도입하도록 요구한다.^[35] 예를 들어, 미국 환경 보호국(EPA)은 병원에 보조금을 지급하여 효율적인 의약품 폐기 방식을 개발하도록 장려하고 있는데,^[35] 이러한 접근 방식은 전 세계 다른 병원에도 유용할 수 있다.

연구 및 기술 개발
* 물속에 있는 의약품의 양을 식별하고, 시험하며, 규제하기 위한 분석 방법을 개발하는 것이 중요하다.^[29] 식수 속 의약품 함유량을 정확히 측정하기 위한 데이터 수집이 필요하며, 장기간 노출될 경우의 영향을 이해하기 위해 여러 건강 위험 평가를 수행해야 한다.^[29]
* 노출 및 건강 결과를 모니터링하기 위한 지역사회 기반 프로그램을 개발해야 한다.
* 제약 산업이 수로에서 의약품을 추출하는 기술을 개발하도록 장려해야 한다.
* 환경 내 의약품 오염의 정도와 이것이 동물 및 해양 생물에 미치는 영향을 파악하기 위해 광범위한 연구가 필요하다.^[29]

대안적 처리 방식

많은 의약품이 인체 내에서 변형되지 않고 그대로 배출되는데, 기존의 하수 처리 방식으로는 대부분의 이러한 화학 물질을 제거하기 어렵다. 따라서 인간의 배설물이 바로 수로로 유입되지 않도록 하는 것이 유리하다. 인간의 대변과 소변을 비옥한 토양으로 보내면, 토양 속 미생물에 의해 더 효과적으로 처리될 수 있으며 수로로부터 더 오랫동안 격리될 수 있다.^[36] 이를 위해 소변 분리식 건식 변기, 퇴비 변기, 아보르루와 같은 위생 시설의 활용을 고려할 수 있다.

6. 3. 환경

대부분의 의약품 및 개인 위생용품(PPCPs)이 환경에 미치는 전체적인 영향은 아직 명확히 밝혀지지 않았지만, 환경 내 다른 화학 물질과 혼합될 경우 예측 불가능하게 작용하거나 먹이 사슬에 농축될 수 있어 잠재적인 위험성에 대한 우려가 제기된다. 또한, 일부 PPCPs는 매우 낮은 농도에서도 활성을 나타내며, 대량으로 또는 광범위하게 지속적으로 환경에 방출되고 있다.

항우울제의 한 종류는 개구리에서 발견될 수 있으며, 개구리의 발달을 현저하게 늦출 수 있다.

대부분의 PPCPs는 물에 잘 녹는 성질을 가지고 있어, 수생 생물이 이러한 물질의 영향에 특히 취약하다. 연구에 따르면, 특정 항우울제 성분이 개구리 체내에서 발견되었으며, 이는 개구리의 정상적인 발달 과정을 상당히 지연시킬 수 있는 것으로 나타났다. 폐수에 포함된 에스트로겐 및 기타 합성 호르몬의 증가는 피임약과 호르몬 치료제의 사용과 관련이 깊으며, 이는 노출된 물고기 및 기타 수생 생물의 여성화를 증가시키는 원인이 된다.^[37] 이러한 PPCP 제품 내 화학 물질은 다양한 물고기의 성별 분화에 영향을 미쳐 여성화 또는 남성화를 유발하고, 결과적으로 번식 능력 저하로 이어질 수 있다.^[1]

일부 PPCPs 성분은 수계 환경뿐만 아니라 토양에서도 검출될 수 있다. 이들 중 일부는 분해되는 데 오랜 시간이 걸리거나 생물학적으로 분해되지 않아 먹이 사슬을 따라 상위 단계로 이동하며 농축되는 경향이 있다. 유제품 폐기물 처리 과정에서 이러한 호르몬과 대사 산물이 어떻게 이동하고 변화하는지에 대한 연구는 아직 진행 중이지만, 현재까지의 연구 결과는 고형 폐기물을 토지에 적용하는 방식이 호르몬 오염 문제와 더 밀접하게 관련될 수 있음을 시사한다.^[38] PPCPs로 인한 오염은 해양 생태계뿐만 아니라 오염된 물에 의존하는 다양한 서식지에도 부정적인 영향을 미친다.

표면수에서 발견되는 의약품의 영향, 특히 처리된 하수 배출수에 노출된 무지개 송어에 대한 위협에 대해 다양한 우려가 제기되고 있다. 물고기의 혈장에서 이러한 의약품 농도를 분석하고 인간의 치료 목적 혈중 농도와 비교하는 연구는 수중 약물 폐기물과 관련된 위험을 평가하는 중요한 정보를 제공한다.

한 연구에서는 스웨덴의 세 곳( 스톡홀름, 예테보리, 우메오)에서 무지개 송어를 희석되지 않은 처리된 하수에 노출시키는 실험을 진행했다. 이 지역들은 서로 다른 하수 처리 기술, 지리적 위치, 처리 규모를 가지고 있어 다양한 조건을 반영하도록 선택되었다. 하수 처리 공정에는 활성 슬러지 처리, 질소 및 인 제거(우메오 제외), 1차 및 2차 정화 과정이 포함되었다. 총 14일 동안 노출시킨 후, 물고기 혈장에서 25가지 의약품의 농도를 분석했다.^[39] 분석 결과, 프로게스틴의 일종인 레보노르게스트렐이 물고기 혈장에서 8.5~12 ng/mL 농도로 검출되었는데, 이는 인간의 치료 목적 혈중 농도를 초과하는 수준이다. 세 지역에서 측정된 레보노르게스트렐 배출 수준은 무지개 송어의 생식력을 감소시키는 것으로 나타났다. 수질 샘플에서는 21가지 의약품이 검출되었고, 이 중 18가지가 배출수에서, 17가지가 혈장에서 발견되었으며, 14가지 의약품은 배출수와 혈장 모두에서 검출되었다. 모든 지역에서 슬러지 처리가 이루어졌다는 점을 고려할 때, 이는 처리 효율이 낮은 특정 경우만을 나타내는 것이 아닐 수 있음을 시사한다.

7. 현재 연구

의약품 및 개인 위생용품(PPCPs)이 수자원에 미칠 수 있는 잠재적 유해성에 대한 우려는 1960년대 중반부터 생태학자와 독성학자들 사이에서 제기되기 시작했다. 그러나 실제로 수중 의약품의 존재가 확인된 것은 그로부터 10년이 지난 후였다. 1975년과 1977년 연구에서는 처리된 물에서 미량의 클로피브르산과 살리실산이 발견되었다.^[40] PPCPs의 영향에 대한 광범위한 관심과 연구는 1990년대 초부터 본격화되었다. 이전까지 PPCPs는 농약, 산업 화학 물질, 산업 폐기물 및 부산물과 같은 다른 오염 물질에 비해 상대적으로 물에 잘 녹고 수로에 포함되는 특성 때문에 크게 주목받지 못했다.^[41]

이후 의약품 화합물과 그 대사 산물이 물과 환경에 미치는 생태학적, 생리학적 위험에 대한 관심이 높아졌다. 지난 10년간 이 분야의 연구는 주로 스테로이드 호르몬과 항생제에 집중되었다. 특히 스테로이드 호르몬이 내분비 교란 물질로 작용할 수 있다는 우려가 제기되었다. 예를 들어, 경구 피임약에 사용되는 에스트로겐인 에티닐에스트라디올은 가장 흔하게 처방되는 의약품 중 하나인데, 일부 연구에 따르면 1 ng/L라는 매우 낮은 농도에서도 수생 생물과 양서류의 내분비계 교란을 일으킬 수 있는 것으로 나타났다.

PPCPs가 환경과 인체 건강에 미치는 영향에 대한 우려가 커짐에 따라, 현재 진행 중인 연구들은 다음과 같은 주요 질문에 답하는 것을 목표로 한다:^[42]

장기간에 걸쳐 낮은 농도의 PPCPs에 노출될 경우 어떤 영향이 나타나는가?
여러 화학 물질이 혼합된 상태로 노출될 경우 어떤 영향이 발생하는가?
이러한 영향은 단기적인 급성 영향인가, 아니면 장기적인 만성 영향인가?
노인, 매우 어린 아동, 또는 면역 체계가 약화된 사람들과 같은 특정 인구 집단이 이러한 화합물의 영향에 더 취약한가?

Jaipur cows eating trash — 인도 자이푸르의 소들이 쓰레기를 먹고 있다. 여기에는 동물의 몸을 거쳐 환경으로 배출될 수 있는 약물이나 보충제가 포함될 수 있다.

PPCPs는 박테리아, 곰팡이, 그리고 다양한 수생 생물에게 어떤 영향을 미치는가?
수생 환경에 존재하는 항생제 농도가 항생제 내성을 유발할 만큼 충분한 수준인가?
스테로이드 호르몬 노출이 동물 및 인간 집단에 미치는 영향은 무엇인가?

7. 1. 약물환경학 (Pharmacoenvironmentology)

약물환경학(Pharmacoenvironmentology)은 치료 용량으로 투여된 약물이 환경 및 생태계에 미치는 영향을 구체적으로 다루는 학문 분야로, 약물 감시(pharmacovigilance)의 확장된 개념으로 볼 수 있다.^[43] 이러한 전문 지식을 가진 약리학자, 즉 약물환경학자는 환경에서 약물의 다양한 측면의 안전성을 평가하는 모든 팀에서 필수적인 역할을 수행한다.^[43]

우리는 의학적 실천뿐만 아니라 약물의 환경적 영향도 주의 깊게 살펴볼 필요가 있다. 모든 중요한 임상 시험에서는 특정 약물이 환경에 미치는 영향을 평가하는 과정이 포함되어야 한다. 약물환경학에서 다루어야 할 중요한 사항 중 하나는 약물과 환경의 여러 부분에서 나타나는 정확한 농도이다.^[44]

약물환경학은 단순히 환경 연구가 아닌 약리학의 특정 분야로 간주된다. 이는 약물이 배설을 통해 생물체 외부 환경으로 유입되는 과정을 다루기 때문이다.^[43]

7. 2. 생태약물감시 (Ecopharmacovigilance)

약물감시(Pharmacovigilance)는 1960년대 탈리도마이드 사태 이후 새롭게 등장한 과학 분야이다. 탈리도마이드는 최기형성 물질로 끔찍한 선천적 기형을 유발했으며, 이 사건은 오늘날의 약물 안전 접근 방식과 이상 반응 보고 체계 구축으로 이어졌다.^[45]

미국 환경 보호국(EPA)에 따르면, 약물감시는 사용 후 인체에서 나타나는 의약품의 모든 부작용을 파악하는 것을 목표로 하는 과학이다. 이와 관련하여, 생태약물감시(ecopharmacovigilance)는 인체와 다른 동물 종에 영향을 미치는 환경 내 의약품의 부작용을 감지, 평가, 이해 및 예방하는 것과 관련된 과학 및 활동이다. 과학자들은 약물이 환경에 미치는 영향에 대해 점점 더 많은 관심을 기울이고 있으며, 최근 몇 년 동안 환경, 특히 지표수에서 인체 의약품이 검출되는 사례가 확인되고 있다.

생태약물감시의 중요성은 환경 노출을 통해 인체에 미칠 수 있는 의약품의 부작용을 감시하는 데 있다. 이 비교적 새로운 과학 분야를 통해 연구자들은 환경 내 의약품의 영향과 이것이 인체 및 동물에게 미치는 노출 위험을 지속적으로 연구하고 이해하려 노력하고 있다. 환경 위험 평가는 새로운 약물을 출시할 때 요구되는 규제 요건 중 하나가 되었다. 이러한 예방 조치는 환경 내 의약품 잔류물의 부작용을 이해하고 예방하기 위한 필수적인 단계로 자리 잡았다. 의약품은 주로 인체 사용 후 배설되거나, 병원에서 배출되거나, 환자가 사용하지 않은 약품을 부적절하게 폐기하는 과정을 통해 환경으로 유입된다는 점에 유의해야 한다.

7. 3. 생태약리학 (Ecopharmacology)

생태약리학은 화학 물질 또는 약물이 환경으로 유입되어 생태계의 균형을 방해하는 모든 경로와 농도를 연구하는 분야이다.^[46]^[47]^[48] 이는 투여량이나 환경 유입 경로와 관계없이 의약품 및 개인 위생용품(PPCPs)에 대한 연구를 포괄하는 넓은 개념이다.^[46]^[47]^[48]

카르스트 대수층 지역의 지질 구조는 지표면에서 지하수로 PPCPs가 이동하는 것을 용이하게 한다. 비교적 용해성이 높은 기반암은 싱크홀, 동굴, 복류천 등을 만들어 지표수가 최소한의 여과만 거치고 쉽게 지하로 흘러들어가게 한다. 인구의 25%가 카르스트 대수층에서 식수를 얻기 때문에 이는 많은 사람들에게 영향을 미칠 수 있는 문제이다.^[49]

2016년 미국 일리노이주 남서부의 카르스트 대수층을 대상으로 한 연구에 따르면, 채취된 물 샘플의 89%에서 하나 이상의 PPCP가 검출되었다.^[49] 가장 자주 검출된 물질은 항균제인 트리클로카르반이었고, 다음으로는 심혈관 약물인 젬피브로질이었다. 그 외에도 트리메토프림, 나프록센, 카르바마제핀, 카페인, 설파메톡사졸, 플루옥세틴 등이 검출되었다. 이 연구 결과는 정화조에서 나오는 폐수가 PPCPs의 주요 오염원일 수 있음을 시사한다.^[49]^[50]

7. 4. 하수 처리 시설의 의약품 처리

하수 처리장은 폐수에서 영양분과 오염 물질을 제거하기 위해 다양한 공정을 사용한다.

하수 처리장(STP)은 폐수에서 영양분과 오염 물질을 제거하기 위해 물리적, 화학적, 생물학적 공정을 사용한다. 일반적으로 STP는 유입되는 물 속 고체 입자(면봉, 천, 위생 용품 등)를 걸러내는 기계적 분리 과정을 거친다. 이후 미세 입자를 분리하는 필터 과정이 이어질 수 있는데, 이는 유입수에 포함된 입자이거나 응집제를 사용한 화학 처리 결과로 발생한 입자를 걸러낸다.

많은 STP는 하나 이상의 생물학적 처리 단계를 포함한다. 다양한 미생물의 활동을 활성화하여 하수 속 유기물을 최대 90% 이상 분해할 수 있다. 하지만 의약품 및 개인 위생용품(PPCPs)은 이러한 기존 방법으로는 폐수에서 완전히 제거하기 어렵다. 일부 연구에 따르면, 특정 PPCPs는 처리장을 통과하면서 오히려 농도가 더 높아지는 경우도 있다. 환경의 pH, 계절 변화, 생물학적 특성 등 여러 요인이 STP가 PPCPs를 제거하는 능력에 영향을 미친다.^[2]

이러한 한계를 극복하기 위해 더 발전된 기술이 사용되기도 한다. 오늘날 미세 오염 물질 제거를 위해 주로 사용되는 고급 처리 단계는 다음과 같다.

막 여과 (생물학적 처리 대신 사용 가능)
오존 처리
활성탄 처리 (분말 또는 과립 형태)
자외선(UV) 처리
페리산칼륨 처리
모래 여과 (다른 처리 후 최종 단계로 추가되는 경우가 많음)

2013년 식수 처리 시설을 대상으로 한 연구에 따르면, 수원과 처리된 식수에서 30종의 PPCPs를 측정한 결과 평균 76%가 제거되었다. 특히 오존 처리가 많은 PPCPs 제거에 효과적인 것으로 나타났다. 그러나 모기 기피제 성분인 DEET, 세제에 사용되는 계면활성제 노닐페놀, 항생제 에리스로마이신, 제초제 아트라진 등 일부 PPCPs는 잘 제거되지 않았다.^[51]

다양한 조건에서 고급 하수 처리 기술의 효과를 최적화하기 위한 연구가 진행 중이다. 2008년부터 2012년까지 진행된 유럽 공동 연구 프로젝트에서는 스위스, 독일, 네덜란드, 룩셈부르크의 4개 병원 폐수 처리 시설에서 여러 고급 처리 기술을 시험했다.^[52] 특히 독일 겔젠키르헨의 마리엔호스피탈 STP에서는 막, 오존, 분말 활성탄, 모래 여과를 조합한 처리 방식의 효과를 확인했다.^[53] 하지만 최신 기술을 모두 적용해도 모든 물질을 100% 제거할 수는 없었으며, 특히 방사선조영제는 제거가 매우 어려운 것으로 나타났다.

고급 처리 기술 도입은 하수 처리 비용을 상당히 증가시킨다. 유럽 프로젝트 연구 결과, 병원 폐수 처리 비용이 사용된 기술에 따라 물 1세제곱미터(m³)당 최대 5.5유로까지 증가할 수 있는 것으로 나타났다.^[54] 다른 연구에서는 주로 에너지 소비 증가로 인해 처리 비용이 최대 10%까지 증가할 것으로 예상한다.^[55] 따라서 광범위한 인프라 투자를 결정하기 전에 가장 효율적인 기술을 신중하게 선택하는 것이 중요하다.

STP에 유입되는 의약품 잔류물의 최종적인 운명은 예측하기 어렵다. 일부 물질은 어느 정도 제거되지만, 다른 물질은 처리 과정을 거의 그대로 통과한다. 어떤 물질이 어떻게 처리되는지에 대한 체계적인 예측은 아직 어려운 실정이다. 또한, 환자 몸에서 배설되기 전에 다른 물질과 결합된 상태였던 의약품 성분이 STP 내에서 다시 분리(탈결합)되어, 처리 전보다 처리 후 물에서 해당 성분의 농도가 더 높아지는 경우도 발생할 수 있다. 반면, 대량으로 사용되는 일부 의약품은 STP 유입수에서 검출되지 않기도 하는데, 이는 환자나 가정에서 배출된 후 하수관을 통해 이동하는 동안 완전히 대사되거나 분해되었기 때문일 수 있다.

8. 규제

미국에서는 EPA(환경 보호국)가 제약 공장에 대한 폐수 규정을 발표했으며^[56], 제조 시설에 대한 대기 오염 규정도 마련했다.^[57] 2019년 EPA는 의료 시설의 의약품 유해 폐기물 처리에 대한 규정을 발표했다.^[58] 또한, 사용하지 않은 의약품을 하수구로 흘려보내는 관행에 대해서도 연구했지만, 이에 대한 별도의 폐수 규정은 마련되지 않았다.^[59]

소비자가 의약품을 하수구로 버리는 행위에 대한 국가 차원의 규제는 아직 없다. 다만, 식수에 포함될 수 있는 의약품 문제를 해결하기 위해 2009년 EPA는 안전한 식수법에 따라 규제할 수 있는 오염 물질 후보 목록(CCL 3)에 3가지 피임 물질과 1가지 항생제를 추가했다.^[60]

한편, 2019년 미국령 버진 아일랜드에서는 산호초 보호를 위해 특정 성분이 포함된 선크림 사용을 금지하는 조치를 시행했다.^[61]

8. 1. 미국

(내용 없음 - 제공된 원본 소스에는 '미국' 섹션에 해당하는 구체적인 내용이 포함되어 있지 않습니다. 참고 자료 목록만으로는 해당 섹션을 작성할 수 없습니다.)

8. 2. 대한민국

한국에서도 의약품 및 개인 위생용품(PPCPs)이 환경에 미치는 영향에 대한 관심과 연구가 이루어지고 있다. 특히, 동물에게 사용되는 항생제가 환경 속에서 어떻게 변화하고 잔류하며, 어떤 독성을 나타내는지에 대한 구체적인 연구가 진행된 바 있다. 이러한 연구는 국내 학술지를 통해 발표되기도 하였다.

9. 예시

(내용 없음)

9. 1. 블리스터 팩

전 세계 알약의 80%는 여러 가지 이유로 가장 편리한 형태인 블리스터 팩으로 포장된다.^[62] 블리스터 팩은 "뚜껑"과 "블리스터"(캐비티)라는 두 가지 주요 구성 요소로 이루어진다. 뚜껑은 주로 알루미늄 (Al)과 종이로 만들어지며, 캐비티는 폴리염화비닐 (PVC), 폴리프로필렌 (PP), 폴리에스터 (PET) 또는 알루미늄 (Al)으로 구성된다.^[62] 사용자가 올바른 폐기 방법을 따른다면 이러한 재료들은 모두 재활용될 수 있으며, 자연 환경에 미치는 해로운 영향을 최소화할 수 있다. 그러나 소각하거나 일반 가정 쓰레기로 버리는 등 부적절하게 폐기될 경우 심각한 환경 문제를 일으킨다.

블리스터 포장의 기본 구성. 알루미늄 뚜껑과 플라스틱 캐비티로 이루어진다.

블리스터 팩을 소각하면 폴리프로필렌 ([C₃H₆]_n), 폴리에스터 ([C₁₀H₈O₄]_n), 폴리염화비닐 ([CH₂CHCl]_n)의 연소 과정에서 발생하는 물질들로 인해 직접적인 대기 오염이 유발된다. 각 화학 물질의 연소 반응과 생성물은 다음과 같다.

[C₃H₆]_n + 9n/2 O₂ → 3n CO₂ +3n H₂O

[C₁₀H₈O₄]_n + 10n O₂ → 10n CO₂ +4n H₂O

[CH₂CHCl]_n + 2n O₂ → n CO₂ + n H₂O + n HCl + n CO

폴리프로필렌과 폴리에스터도 환경에 해롭지만, 특히 폴리염화비닐(PVC)의 연소는 가장 독성이 강한 영향을 미친다. 이는 연소 과정에서 염산 (HCl) 가스를 생성하기 때문인데, 이 가스는 상부 및 하부 호흡기에 자극을 주어 인체에 심각한 해를 끼칠 수 있다.^[63]

블리스터 팩을 일반 쓰레기로 폐기하면 재활용 과정을 방해할 뿐만 아니라, 결국 토양이나 수계에 축적되어 토양 오염 및 수질 오염을 일으킨다. 이는 PVC, PP, PET와 같은 플라스틱 화합물이 생분해되는 속도가 매우 느리기 때문이다. 그 결과, 생태계에 서식지 파괴나 동물의 이동 경로 방해와 같은 해로운 영향을 미칠 수 있다. 동물이 플라스틱 조각을 섭취할 경우, 소화 효소와 스테로이드 호르몬 분비에 영향을 받아 섭식 활동이 줄어들고 생식 능력에도 문제가 생길 수 있다.^[64] 또한, 낮은 pH 환경에서는 알루미늄의 용해도가 증가하여 수중으로 용출될 수 있으며, 이는 수생 생태계와 육상 생태계 모두에 부정적인 영향을 미친다.^[65]

2Al_(s)+ 6H⁺ → 2Al³⁺ _(aq) + 3H₂ _(g)^[66]

적절한 분리수거와 폐기 절차를 따른다면 PP, PE, PVC, 알루미늄 등 블리스터 팩을 구성하는 모든 재료는 재활용이 가능하며 환경에 대한 유해성을 줄일 수 있다. 이러한 고분자 물질들의 합성은 비교적 간단하지만, 블리스터 팩은 금속과 고분자가 결합된 형태이기 때문에 재활용 과정이 매우 복잡할 수 있다.^[66]

재활용의 첫 단계로는 염산(HCl)을 이용한 습식 제련법^[66]을 통해 알루미늄과 고분자를 분리할 수 있다. 분리된 PVC는 기계적 또는 화학적 방법을 통해 재활용될 수 있다.^[67] 최근에는 환경에 대한 유해 영향을 줄이기 위해 녹말, 셀룰로스, 단백질, 키틴, 자일란 유도체와 같은 생분해성이면서 친환경적인 "바이오 플라스틱", 즉 생체 고분자를 의약품 포장에 활용하려는 움직임이 있다.

9. 2. 매니큐어

네일 살롱에서 종사자는 매니큐어 및 매니큐어 리무버에서 발견되는 수십 가지 화학 물질에 노출될 수 있다.^[68]^[69]^[70] 매니큐어에는 용제, 수지, 착색제 및 안료를 포함하여 유해하다고 간주되는 많은 성분이 포함되어 있다.^[71]^[1]^[72]미국 국립산업안전보건연구원 보고서 2000년대 초반에는 매니큐어에서 발견되는 주요 독성 성분인 톨루엔, 포름알데히드, 프탈산 디부틸 등이 다른 물질로 대체되기 시작했다. 그러나 새롭게 사용된 성분 중 하나인 트리페닐 포스페이트는 내분비계 교란을 일으킬 수 있는 가소제로 알려져 문제점으로 지적되었다.^[73] 현재 시장에는 특정 유해 성분을 제외했음을 나타내는 '3-Free' 라벨뿐만 아니라, 더 많은 성분을 배제한 '5-Free' 또는 '12-Free'와 같은 다양한 등급의 제품들이 출시되고 있다.^[1] 매니큐어 성분 노출로 인해 발생할 수 있는 건강 문제로는 피부 질환, 호흡기 질환, 신경계 질환 및 생식기 관련 질환 등이 연구를 통해 확인되고 있다.^[74]^[75]^[76]^[77]

9. 3. 매니큐어 리무버

매니큐어 리무버는 매립지에 버려지거나 강수(비, 눈 등)를 통해 수역과 토양으로 유입될 수 있다. 그러나 주성분인 아세톤은 휘발성이 매우 높아, 수역이나 토양에 들어간 아세톤 대부분은 다시 증발하여 대기 중으로 돌아간다. 물론 모든 아세톤 분자가 증발하는 것은 아니며, 물이나 토양에 남은 아세톤은 화학 반응을 일으킬 수 있다. 매니큐어 리무버가 쉽게 증발하는 이유는 아세톤의 분자 간 인력이 약하기 때문이다. 아세톤 분자는 수소 원자가 다른 아세톤 분자를 강하게 끌어당길 만큼 양성을 띠지 않아, 분자들을 서로 묶어주는 힘은 수소 결합보다 약한 영구 쌍극자 힘뿐이다.^[78]

매니큐어 리무버는 용매이므로 물에 잘 녹는다. 아세톤이 물에 녹으면 물 분자와 수소 결합을 형성한다. 수계로 유입되는 매니큐어 리무버의 양이 많아질수록 물속 아세톤 농도는 높아지며, 이는 수생 생물에게 해로울 수 있다. 충분한 양의 매니큐어 리무버가 폐기되면 수생 생물에게 치명적인 농도에 도달할 수도 있다.

매니큐어 리무버는 매립지나 강수를 통해 지권(토양)으로도 들어갈 수 있다. 하지만 아세톤은 토양 입자에 잘 달라붙지 않는다. 대신 토양 속 미생물에 의해 분해된다.^[79] 미생물이 아세톤을 분해하는 과정에서 산소가 소모되는데, 이는 수역에서 산소 고갈을 유발할 수 있다는 문제점을 안고 있다. 분해할 아세톤이 많을수록 미생물이 더 많이 번식하게 되고, 그 결과 더 많은 산소를 소비하여 산소 부족 상태를 초래할 수 있다.

매니큐어 리무버가 증발하면 기체 상태의 아세톤이 대기 중으로 퍼진다. 대기 중에서 아세톤은 광분해 과정을 거쳐 일산화탄소, 메탄, 에탄 등으로 분해될 수 있다.^[80] 이 반응은 주로 100°C에서 350°C 사이의 온도에서 다음과 같은 메커니즘^[81]으로 일어난다.

(CH₃)₂CO + hv → CH₃ + CH₃CO

CH₃CO → CH₃+ CO

CH₃+ (CH₃)₂CO → CH₄ + CH₂COCH₃

2CH₃ → C₂H₆

대기 중 아세톤이 분해되는 또 다른 경로는 수산화 라디칼(·OH)과의 반응이다. 이 반응의 주요 생성물은 메틸글리옥살이다.^[1] 메틸글리옥살은 여러 대사 경로에서 생성되는 유기 화합물이며, 당뇨병이나 신경 퇴행성 질환 등에서 형성되는 최종 당화 산물의 중간 전구체이기도 하다. 반응은 다음과 같이 진행된다.

(CH₃)₂CO + ·OH → CH₃C(O)OH + ·CH₃

CH₃C(O)OH + ·CH₃→ CH₃C(O)COH + 3H⁺

9. 4. 선크림

자외선 차단을 위해 벤조페논, 옥토크릴렌, 옥시노세이트 등 다양한 화학 물질을 사용한다. 이러한 화학 물질은 산호초의 생애 여러 단계에 영향을 미치며 산호 백화 현상에 기여한다.^[3]

참조

_[1] 웹사이트 Origins and Fate of PPCPs in the Environment http://www.epa.gov/p[...] EPA, National Exposure Research Laboratory 2006-03
_[2] 논문 Removal of pharmaceuticals and personal care products (PPCPs) from wastewater: A review 2016-11
_[3] 논문 The Effects of Ultraviolet Filters and Sunscreen on Corals and Aquatic Ecosystems: Bibliography https://repository.l[...] 2019
_[4] 논문 Toxicopathological Effects of the Sunscreen UV Filter, Oxybenzone (Benzophenone-3), on Coral Planulae and Cultured Primary Cells and Its Environmental Contamination in Hawaii and the U.S. Virgin Islands https://repository.l[...] 2016-02
_[5] 논문 Toxicological effects of the sunscreen UV filter, benzophenone-2, on planulae and in vitro cells of the coral, Stylophora pistillata 2014-03
_[6] 논문 Emerging wastewater contaminant metformin causes intersex and reduced fecundity in fish 2015-09
_[7] 논문 Ethinyloestradiol — an undesired fish contraceptive? 1999-04-01
_[8] 논문 Expert stakeholders' views on the management of human pharmaceuticals in the environment 2006-11
_[9] 서적 Pharmaceuticals in drinking-water World Health Organization 2012
_[10] 뉴스 Tons of Released Drugs Taint U.S. Water https://www.usnews.c[...] AP 2009
_[11] 간행물 Study on the environmental risks of medicinal products; Final report http://ec.europa.eu/[...] Executive Agency for Health and Consumers, European Union 2013-12-12
_[12] 웹사이트 National Prescription Drug Take Back Day http://www.deadivers[...] United States Drug Enforcement Administration 2018-11-03
_[13] 뉴스 Long Battle for State Drug Take-Back Program Must Continue https://www.theolymp[...] 2011-03-13
_[14] 웹사이트 Proper Disposal of Prescription Drugs http://www.whitehous[...] U.S. Office of National Drug Policy 2009-10
_[15] 논문 Scrutinizing pharmaceuticals and personal care products in wastewater treatment 2004-10
_[16] 논문 Disposal practices for unused medications around the world 2011-01
_[17] 간행물 EU project report summary "Pharmaceutical Input and Elimination from Local Sources", 2012 http://www.pills-pro[...]
_[18] 웹사이트 Pharmaceuticals and Personal Care Products http://epa.gov/ppcp U.S. Environmental Protection Agency (EPA) 2015-07-23
_[19] 뉴스 Pharmaceuticals in rivers threaten world health - study https://www.bbc.com/[...] 2022-03-10
_[20] 논문 Pharmaceutical pollution of the world's rivers 2022-02-14
_[21] 논문 Impacts of emerging contaminants on surrounding aquatic environment from a youth festival 2015-01
_[22] 웹사이트 Large Gathering Causes Spike in Water Contaminants http://www.pharmpro.[...] 2015-01-18
_[23] 뉴스 Mussels In Waters Off Seattle Test Positive For Opioids https://www.huffingt[...] 2018-05-26
_[24] 웹사이트 Pharmaceuticals, Hormones, and Other Organic Wastewater Contaminants in U.S. Streams http://toxics.usgs.g[...] U.S. Geological Survey 2009-04-20
_[25] 웹사이트 Pharmaceutical and Personal Care Products in Drinking Water Supplies http://www.groundwat[...] The Groundwater Foundation 2009-04-19
_[26] 논문 Environmental risk assessment of pharmaceutical residues in wastewater effluents, surface waters and sediments 2006-04
_[27] 웹사이트 EU project noPILLS in waters, final report 2015 http://www.no-pills.[...] 2017-09-10
_[28] 서적 International Encyclopedia of Public Health
_[29] 웹사이트 Pharmaceuticals and personal care products in drinking water http://www.drinktap.[...] American Water Works Association 2009-04-20
_[30] 논문 Pharmaceuticals in the Water Environment https://www.acs.org/[...] 2010-11
_[31] 논문 Environmental risk assessment of pharmaceutical residues in wastewater effluents, surface waters and sediments 2006-04
_[32] 논문 Review of the occurrence of anti-infectives in contaminated wastewaters and natural and drinking waters 2009-05
_[33] 논문 Antimicrobial Susceptibility of 51 Campylobacter Strains Isolated From Diarrheic and Diarrhea-Free Dogs 2003-07
_[34] 논문 Knowing the risk: relationships between behaviour and health knowledge.
_[35] 논문 Effects of values, problem awareness, and personal norm on willingness to reduce personal car use. 2003-12
_[36] 논문 Greener Route to Prevent Pharmaceutical Pollution http://ijpcsonline.c[...] 2018-03-26
_[36] 서적 Technology review of urine diversion components https://www.susana.o[...] Deutsche Gesellschaft fürInternationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH 2011-05
_[37] 웹사이트 Pharmaceuticals and Personal Care Products in the Environment http://www.campuseco[...] Washington State University 2009-04-20
_[38] 논문 Analysis of steroid hormones in a typical dairy waste disposal system 2008-01
_[39] 논문 Therapeutic levels of levonorgestrel detected in blood plasma of fish: results from screening rainbow trout exposed to treated sewage effluents. 2010-04
_[40] 논문 Pharmaceuticals, Personal Care Products, and Endocrine Disruptors in Water: Implications for the Water Industry
_[41] 백과사전 Chemicals from Pharmaceuticals and Personal Care Products http://www.waterency[...] 2009-04-20
_[42] 웹사이트 Pharmaceuticals and Personal Care Products: An Emerging Issue] http://www.groundwat[...] The Groudwater Foundation 2009-04-20
_[43] 논문 Pharmacoenvironmentology--a component of pharmacovigilance 2007-07
_[44] 논문 Ecopharmacovigilance: an issue urgently to be addressed 2012-09-01
_[45] 논문 Thalidomide: was the tragedy preventable? 1998-04
_[46] 논문 Beyond the medicine cabinet: an analysis of where and why medications accumulate 2008-11
_[47] 서적 An Introduction to Environmental Pharmacology Ibn Sina Academy of Medieval Medicine and Sciences
_[48] 논문 Pharmacoenvironmentology--a component of pharmacovigilance 2007-07
_[49] 논문 Characterizing pharmaceutical, personal care product, and hormone contamination in a karst aquifer of southwestern Illinois, USA, using water quality and stream flow parameters 2017-02
_[50] 논문 The occurrence of pharmaceutical waste in different parts of the world: A scoping review
_[51] 논문 Year-long evaluation on the occurrence and fate of pharmaceuticals, personal care products, and endocrine disrupting chemicals in an urban drinking water treatment plant 2014-03
_[52] 웹사이트 The PILLS Project http://www.pills-pro[...] 2017-09-10
_[53] Youtube noPILLS Emschergenossenschaft Gelsenkirchen (Marienhospital) https://www.youtube.[...] 2015-02-24
_[54] 웹사이트 EU project PILLS summary http://www.pills-pro[...] 2017-09-10
_[55] 웹사이트 Report of the German Federal Environment Agency https://www.umweltbu[...] 2017-09-10
_[56] 웹사이트 Pharmaceutical Manufacturing Effluent Guidelines https://www.epa.gov/[...] EPA 2017-06-30
_[57] 웹사이트 Pharmaceuticals Production Industry: National Emission Standards for Hazardous Air Pollutants (NESHAP) https://www.epa.gov/[...] EPA 2016-11-07
_[58] 웹사이트 Final Rule: Management Standards for Hazardous Waste Pharmaceuticals and Amendment to the P075 Listing for Nicotine https://www.epa.gov/[...] EPA 2020-03-31
_[59] 웹사이트 Unused Pharmaceutical Disposal at Health Care Facilities https://www.epa.gov/[...] EPA 2016-02-01
_[60] 웹사이트 Overview of CCL 3 Process https://www.epa.gov/[...] EPA 2018-07-11
_[61] 웹사이트 U.S. Virgin Islands bans coral-damaging sunscreens https://news.mongaba[...] 2020-02-27
_[62] 논문 Pharmaceutical Blister Packaging, Part I: Rationale and Materials 2000-11
_[63] 논문 Toxicity of the pyrolysis and combustion products of poly(vinyl chlorides): A literature assessment https://zenodo.org/r[...] 1987-09-01
_[64] 논문 Plastic Degradation and Its Environmental Implications with Special Reference to Poly(ethylene terephthalate) 2012-12-28
_[65] 논문 Environmental effects of aluminium 1990-03
_[66] 논문 Separation of aluminum and plastic by metallurgy method for recycling waste pharmaceutical blisters 2015-09-01
_[67] 논문 Recycling of PVC wastes 2011-04-01
_[68] 논문 Indoor air quality survey of nail salons in Boston 2014-06
_[69] 논문 Exposure of acrylic fingernail sculptors to organic vapors and methacrylate dusts 1987-03
_[70] 논문 Characterizing workplace exposures in Vietnamese women working in California nail salons 2011-12
_[71] 논문 Exposures in nail salons to trace elements in nail polish from impurities or pigment ingredients - A pilot study 2021-03-01
_[72] 논문 NIOSH hazards controls HC28 - controlling chemical hazards during the application of artificial fingernails https://www.cdc.gov/[...] 1999-01-01
_[73] 논문 Phthalate and Organophosphate Plasticizers in Nail Polish: Evaluation of Labels and Ingredients 2018-11-01
_[74] 논문 Results from a community-based occupational health survey of Vietnamese-American nail salon workers 2008-08-01
_[75] 논문 A pilot respiratory health assessment of nail technicians: symptoms, lung function, and airway inflammation 2009-11-01
_[76] 논문 Neuropsychological symptoms associated with low-level exposure to solvents and (meth)acrylates among nail technicians https://pubmed.ncbi.[...] 2001-07-01
_[77] 논문 Spontaneous abortions among cosmetologists 1994-03-01
_[78] 웹사이트 Intermolecular Forces and Solutions https://employees.cs[...] 2016-12-06
_[79] 웹사이트 Toxilogical Profile for Acetone https://www.atsdr.cd[...] Agency for Toxic Substances and Disease Registry 1994-05-01
_[80] 논문 The Mechanism of the Gas Phase Photolysis of Acetone 1966-01-01
_[81] 논문 The Photolysis of Acetone 1960-12-01
_[82] 논문 Removal of pharmaceuticals and personal care products (PPCPs) from wastewater: A review 2016-11-01

본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.

문의하기 : help@durumis.com