불소함유 세치제 사용에 따른 인체의 노출예측모델

A Study on the Exposure Prediction Model of Fluoride Dentifrice

Abstract

본 연구는 세치제에 함유되어지는 불소의 함유량이 1500ppm이하로 상향됨에 따라 시판되어지는 세치제의 불소 함유량도 향상되었다. 이에 따라 인체에 노출되어지는 불소의 양을 예측하고 이를 소비자에게 제공하여 안전한 세치제의 사용에 대한 대안을 제시하는데 목적이 있다. 본 연구는 2021년 3월부터 2주간 1300명을 대상으로 일반적 특성과 구강건강행위를 설문조사하였다. 조사한 결과를 ConsExpo Web 1.0.2. 노출평가하기 위한 입력변수로 사용하였다. 그 결과 불소가 1500ppm함유된 세치제를 사용할 경우남자는 External dose on day of exposure가 2.3×10-2 mg/kg/day, 여자의 경우 2.9×10-2 mg/kg/day, 2-3세 아동은 7.3×10-2 mg/kg/day로 추정되었다. 본 연구결과 시중에 유통되어지는 세치제의 불소함유량이 증가됨에 따라 소비자들의 안전한 사용을 위한 기준을 제시하는데 기초자료로 사용될 것이라 사료되어진다.

The content of fluoride in toothpaste commercially available in Korea has been increased to less than 1500 ppm. The purpose is to provide these results to consumers and to suggest alternatives to the safe use of toothpaste. This study was conducted on 1,300 people for 2 weeks from March 2021. As a research tool, general characteristics and oral health behaviors were surveyed. ConsExpo Web 1.0.2. It was used as an input variable for exposure evaluation. As a result of the study, when a toothpaste containing 1500 ppm of fluoride was used, the external dose on day of exposure was 2.3×10-2 mg/kg/day for males, 2.9×10-2 mg/kg/day for females, and children aged 2-3 years was estimated to be 7.3×10 -2 mg/kg/day. As a result of this study, it is thought that as the fluoride content of toothpaste distributed in the market increases, it will be used as a basic data to present standards for safe use by consumers.

l. 서론

현재 우리는 여러 가지 화학제품을 사용하면서 살아가고 있으며, 화학제품에 의존해 살아가는 인간이라는 호모 케미쿠스(Homo Chemicus)라는 신조어가 생겨날 정도로 화학제품은 현대인의 일상에 깊숙이 들어와있다고 알려져 있다[1]. 또한, 현재 소비자들은 소비하는 화학제품에 대한 완전한 정보를 갖지 못하기 때문에 사회적 신뢰를 바탕으로 이를 의존하여 선택하여 사용한다고 조사되었다[2].

현재 일상생활에서 사용 되어지고 있는 제품 내 화학물질에 대한 위험성에 대하여 우려가 제기되고 있다[3]. 구강 내 사용되는 제품은 구강 내 흡수되기 쉬운 구조적 특징을 가진다. 화학물질에 대한 인체에 대한 직접적인 실험이 어렵다. 화학물질에 대한 노출평가모델이 많이 개발되었으며 많은 연구가 진행되어지고 있다[4].

국내 세치제에 대하여 조사된 화학약품에 대한 연구는 다수 존재하고 있으나 세치제에 대한노출평가 계수연구자료는 각 자료마다 다른 기준의 변수를 사용하여 그 결과 값에 일관성이 부족하였다[5].

노출평가 모델을 효율적으로 사용하고 일관적인 결과를 얻기 위해선 노출평가의 기본값과 변수값을 활용할 필요성이 있다.

눈에 보이지 않는 화학물질의 위험성에 대한 생활용품의 노출은 세치제, 장난감 등 생활용품 속 독성화학물질이 존재한다고 보고되어 진다[6].

현재 ConsExpo Web 모델을 이용한 노출 예측평가모델은 연구가 많이 부족한 실정이다. 하지만 국외 노출평가는 다양한 화학제품 및 소비자 제품에 대한 평가모델의 연구가 진행되어지고 있으며, 다양한 노출모델이 개발되어져 있다[7].

본 연구는 구강위생용품 중 널리 이용되며 국내에서 많이 사용되어지고 있는 세치제의 안정성에 대하여 화학성분을 선정하고 연구 대상 제품군을 선정하여 제품의 사용에 따른 제품내 화학물질 노출에 대한 ConsExpo web 1.0.2. 을 이용하여 산출하여 그 노출평가의 결과를 토대로 세치제의 화학물질에 대한 위험성을 논의하고자 한다.

Ⅱ. 연구방법

1. 연구대상

본 연구대상은 대구· 경북에 거주자를 대상으로 으로하였다. 무작위 표본 추출하였으며, 연구 수행 전목적과 방법에 대한 설명을 통해 자발적으로 참여를 희망한 1300명을 대상으로 연구를 수행하였다. 실제 현장조사를 위해 구 동 단위 조사지점을 선정하고 하나의 조사지점에서 평균 30명 정도를 조사한다는 가정하에 표본을 추출하였다. 대상자 중 중도 철회, 불충분한 응답 등을 제외한 1218명 의 결과를 최종 분석하였다.

2. 연구방법

연구대상자의 일반적 특성은 성별, 세대를 조사하였으며, 칫솔질 행위 중 노출될 수 있는 변수는 1일 칫솔질 횟수, 1회 칫솔질 시 사용되어지는 세치제 양, 1회 칫솔질 후 입 헹굼 횟수를 조사하였다.

노출모델은 유럽에서 개발된 노출모델 중 가장 보편적으로 이용되는 ConsExpo web 1.0.2.모델을 이용하였다. 노출량을 측정하기 위한 변수의 선정은 칫솔질의 시간이 길어질수록, 입헹굼의 횟수가 적을수록, 칫솔질 횟수가 많을수록 구강 내 세치제의 잔류시간이 길어질 것이며, 1회 칫솔질 시행 시 경구유입량이 성인의 경우0.08g이라는 default값이 제시되어 있어 이를 근거로 변수들을 선정하였다.

3. 자료분석

연구대상자의 일반적 특성에 따른 1회 칫솔질 시 입헹굼 횟수와, 세치제 사용양의 차이를 카이제곱검정을 시행하였다. 자료는 SPSS 25.0(IBM, USA)프로그램을 이용하여 분석하였다. 세치제의 사용양에 따른 인체의 불소 노출량을 추정하기 위해 ConsExpo Web 1.0.2.(RIVM Report 2017)를 사용하여 노출에 대하여 추정값을 구하였다.

그림 1. ConsExpo Web 1.0.2.

Ⅲ. 연구결과

1. 성별과 세대에 따른 칫솔질 횟수차이

연구대상자들의 성별과 세대에 따른 칫솔질 횟수의 차이를 조사한 결과이다. 여자의 경우 칫솔질 횟수가 1 일 1-2회 인 대상자들은 388명(63.9%)였고, 3회인 여성대상자들은 219명(36.1%)이었다. 남자는 1일 칫솔질 횟수가 1-2회인 대상자는 408명(66.8%), 3회 이상으로 칫솔질 하는 대상자는 203명(33.2%)이었으며 이는 통계적으로 성별에 따라 유의한 차이가 있지 않았다. 세대에 따른 1일 칫솔질 횟수 차이를 조사한 결과, 20 대는 칫솔질을 1일 1회하는 대상자가 237명(64.9%)으로 조사되었고, 30대는 1회 칫솔질 하는 대상자는 97 명(49.2%), 3회 이상 칫솔질 하는 대상자는 100명 (50.8%)이었다. 60대 대상자들은 1일 칫솔질 횟수가 1 회인 대상자는 143명(75.3%), 2회인 대상자는 47명 (24.7%)이었다. 세대별로 칫솔질 횟수의 통계적으로 유의한 차이를 보였다[표 1].

표 1. 연구대상자의 일반적 특성

***p<.001

전체 대상자의 1-2회 칫솔질하는 대상자는 796명 (65.4%), 3회 이상 칫솔질하는 대상자는 422명(34.6%)이었다.

2. 성별과 세대에 따른 칫솔질 후 입 헹굼 횟수차이

연구대상자의 칫솔질 후 입 헹굼 횟수를 조사한 결과이다[표 2]. 남자의 경우 칫솔질 후 입 헹굼 횟수가 4회인 대상자가 222명(36.6%)로 가장 많은 것으로 나타났다. 다음으로 5회 입 헹구는 대상자는 136명(22.4%), 2 회입 헹구는 대상자는 96명(15.8%)으로 나타났다. 여자는 칫솔질 후 입 헹구는 횟수는 5회인 경우는 220명(36.6%)로 남자와 같이 가장 많았으며, 5회 입 헹구는 대상자는 118명(19.3%)으로 나타났다. 남자와 여자의 칫솔질 후 입 헹구는 횟수의통계적으로 유의미한 차이는없는 것으로 나타났다(X²=4.446, p=.349). 연구대상자의 세대에 따른 칫솔질 후 입 헹굼 횟수는 1회 입 헹구는 대상자는 70대 이상이 7명(14.9%)로 가장 높았으며, 2회 입 헹구는 대상자는 60대가 40명(21.1%), 3회입 헹구는 대상자들 중에서는 40대(24.8%), 4회 입 헹구는 대상자는 20대(39.5%), 5회 입 헹구는 대상자는 40대가 51명(24.3%)로 높게 나타났다. 연구대상자의 세대에 따른 입 헹굼횟수의 차이는 통계적으로 유의한 차이를 보이는 것으로 나타났다(X²=35.251, p=.019).

표 2. 성별과 세대에 따른 칫솔질 후 입헹굼 횟수

*p<.05

3. 성별과 세대에 따른 칫솔질 시 세치제 사용 양

연구대상자의 세대에 따른 칫솔질 시 세치제 사용양은 다음과 같이 나타났다[표 3]. 여자의 경우 칫솔질 시사용하는 세치제의 양은 칫솔모의 1/3길이의 양을 사용하는 대상자가 351명(57.4%)로 가장 많았으며 남자는 350명(57.7%)로 나타났다. 세치제의 양이 칫솔모의 전체의 길이로 사용하는 대상자는 여자의 경우 46명 (7.5%), 남자는 46명(7.6%)으로 나타났다. 성별에 따른 칫솔질 시 세치제 사용양의 차이는 통계적으로 유의하게 나타나지 않았다(X²=.009, p=.333). 세대에 따른 칫솔질 시 세치제 사용양은 20대의 경우 칫솔모의 1/3길이의 양을 사용하는 대상자가 198명(54.2%)였으며, 30 대는 109명(55.3%), 40대는 118명(56.2%), 50대는 129명(61.7%), 60대는 123명(64.7%), 70대 이상 대상자는 24명(51.1%)으로 나타났으며 이는 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다(X²=11.326, p=.333).

표 3. 성별과 세대에 따른 칫솔질 시 세치제 사용 양

4. ConsExpo Web 입력변수

ConsExpo web의 경구를 통한 흡수노출량을 추정하기 위해서는 세치제의 사용 시 흡수되어지는 유입제품의 양, 제품 내 물질의 질량 비율, 노출된 대상의 체중이 사용된다. 본 연구에서는 불소의 세치제에 사용되어지는 불화나트륨의 질량비율을 입력변수로 사용하였으며, 연구대상자의 성별에 따른 평균 체중과 불소세치제의 사용 후 헹굼을 못하는 대상자인 영유아(2-3세)의 대상자들의 체중으로 나누어 입력변수를 설정하였다. 세치제의 사용후 경구로 흡수되어지는 양은 ConsExpo web 의 default 값을 사용하였으며, 하루칫솔질 횟수는 평균횟수인 2회, 노출시간은 칫솔질 시간을 1분으로 설정하였다[표 4].

표 4. ConsExpo Web의 입력변수

5. 세치제 불소함유량에 따른 인체노출량 평가

연구대상자의 사용하는 세치제의 불소함유량에 따른 인체노출량 평가결과는 위의 표와 같다[표 5].

표 5. 세치제 불소함유량에 따른 인체노출량평가

남자 External event dose는 칫솔질 하는 동안 체중1kg당 경구로 흡수될 수 있는 용량을 말하며, External dose on day of exposure는 칫솔질로 인해1일 체중 1kg당 경구로 흡수될 수 있는 용량을 추정한 노출량을 말한다. 남자의 1000ppm 세치제를 사용하는 경우 External event dose는 7.8x10-8 mg/kg, External dose on day of exposure는 1.6x10-2 mg/kg/day로 추정되며, 1500ppm을 사용할 경우 External event dose는 1.2x10-2 mg/kg, External dose on day of exposure는 2.3x10-2 mg/kg/day로 추정되었다. 여자의 경우 1000ppm 세치제를 사용하는 경우 External event dose는 9.7x10-8 mg/kg, External dose on day of exposure는 1.9x10-2 mg/kg/day로 추정되며, 1500ppm을 사용할 경우 External event dose는 1.5x10-2 mg/kg, External dose on day of exposure는 2.9x10-2 mg/kg/day로 추정되었다. 2-3세 아동이 1000ppm 세치제를 사용하는 경우 External event dose는 4.8x10-2 mg/kg, External dose on day of exposure는9.7x10-2 mg/kg/day 로 추정되며, 1500ppm을 사용할 경우 External event dose는 1.5x10-2 mg/kg, External dose on day of exposure는7.3x10-2 mg/kg/day로 추정되 었다.

IV. 논의

국내의 시판되어지는 세치제의 불소함유량은 기준이 향상되면서 2020년 1월 1450ppm 세치제가 출시되었다[8]. 세계보건기구(WHI))에서는 불소가 함유된 치약(1,000~1,500ppm)으로 하루 2번 양치질을 하는 것을 권장하고 있고, 모든 사람들이 1,450ppm 불소세치제를 선택할 필요는 없지만 1,000ppm보다는 1,450ppm 불소세치제를 사용하는 것이 우식예방에 더 효과적이다 [9][10]. 불소에 대한 세치제 함량이 증가된것에 비해 이에 따른 노출에 대한 평가가 부족한 실정이다. 본연구는 구강건강행위에 따른 변수와 불소함량의 증가가 불소노출에 영향을 미치는지 예측하고자 한다.

세대에 따른 1일 칫솔질 횟수 차이를 조사한 결과, 20대는 칫솔질을 1일 1회하는 대상자가 237명(64.9%) 으로 조사되었고, 30대는 1회 칫솔질 하는 대상자는 97명(49.2%), 3회 이상 칫솔질 하는 대상자는 100명 (50.8%)이었다. 60대 대상자들은 1일 칫솔질 횟수가 1 회인 대상자는 143명(75.3%), 2회인 대상자는 47명 (24.7%)이었다.

남자의 경우 칫솔질 후 입 헹굼 횟수가 4회인 대상자가 222명(36.6%)로 가장 많은 것으로 나타났다. 다음으로 5회 입 헹구는 대상자는 136명(22.4%), 2회 입 헹구는 대상자는 96명(15.8%)으로 나타났다. 여자는칫솔질 후 입 헹구는 횟수는 5회인 경우는 220명(36.6%)로 남자와 같이 가장 많았으며, 5회 입 헹구는대상자는 118명(19.3%)으로 나타났다.

세대에 따른 칫솔질 시 세치제 사용양은 20대의 경우 칫솔모의 1/3길이의 양을 사용하는 대상자가 198명 (54.2%)였으며, 30대는 109명(55.3%), 40대는 118명 (56.2%), 50대는 129명(61.7%), 60대는 123명 (64.7%), 70대 이상 대상자는 24명(51.1%)으로 나타났으며 이는 통계적으로 유의한 차이나 나타나지 않았다 (X²=11.326, p=.333).

불소가 1500ppm함유된 세치제를 사용할 경우 남자는 External dose on day of exposure가 2.3x10-2 mg/kg/day, 여자의 경우 2.9x10-2 mg/kg/day, 2-3세 아동은 7.3x10-2 mg/kg/day로 추정되었다.

본 연구결과를 볼때 불소함량의 기준이 1500ppm으로 증가됨에 따라 예측되어지는 불소의 노출 양도 증가되므로 입헹굼을 하기 어려운 영유아들의 올바른 세치제의 사용에 대한 교육이 필요할 것이라 사료된다.

V. 결론

본 연구에 대한 결과는 다음과 같다.

1. 남자의 1000ppm 세치제를 사용하는 경우 External event dose는 7.8x10-8 mg/kg, External dose on day of exposure는 1.6x10-2 mg/kg/day 로 추정되며, 1500ppm을 사용할 경우 External event dose는 1.2x10-2 mg/kg, External dose on day of exposure는 2.3x10-2 mg/kg/day로 추정되었다.

2. 여자의 경우 1000ppm 세치제를 사용하는 경우 External event dose는 9.7x10-8 mg/kg, External dose on day of exposure는 1.9x10-2 mg/kg/day 로 추정되며, 1500ppm을 사용할 경우 External event dose는 1.5x10-2 mg/kg, External dose on day of exposure는 2.9x10-2 mg/kg/day로 추정되었다.

3.2-3세 아동이 1000ppm 세치제를 사용하는 경우 External event dose는 4.8x10-2 mg/kg, External dose on day of exposure는 9.7x10-2 mg/kg/day 로 추정되며, 1500ppm을 사용할 경우 External event dose는 1.5x10-2 mg/kg, External dose on day of exposure는7.3x10-2 mg/kg/day로 추정되었다.

본 연구결과 시중에 유통되어지는 세치제의 불소함유량이 증가됨에 따라 소비자들의 안전한 사용을 위한 기준을 제시하는데 기초자료로 사용될 것이라 사료 되어진다.