한국환경보건학회지, 제 38 권제 1 호 (2012) J Environ Health Sci, 2012: 38(1): 18-30 http://dx.doi.org/10.5668/jehs.2012.38.1.018 [ 원저 ] 개인노출량조사를통한한국인의극저주파자기장노출수준 정준식 *, ** 김근영 ** 홍승철 *** 조용성 **** 김윤신 *, **** * 한양대학교보건학과, ** 한국철도기술연구원, *** 인제대학교보건안전공학과, **** 한양대학교환경및산업의학연구소 Estimation of ELF-MF Exposure Levels in the Korean Population through 24-Hour Personal Exposure Joon Sig Jung*, **, Keun Young Kim**, Seung Cheol Hong***, Yong Sung Cho****, and Yoon Shin Kim*, **** *Department of Public Health of Hanyang University, Seoul, Korea **Korea Railroad Research Institute, Uiwang, Korea ***Department of Occupational Health & Safety Engineering, Inje University, Gimhae, Korea ****Institute of Environmental and Industrial Medicine, Hanyang University, Seoul, Korea ABSTRACT Objectives: The purpose of this study was to estimate the exposure level to extremely low frequency-magnetic fields (ELF-MF) among a selected Korean population using 24-hour personal exposure measurement. Methods: Participants were randomly selected for the measurement of MF exposure under the assumption that the subjects are representative of the overall Korean population. Levels of personal exposure to MF were measured according to the subject s daily activities. Results: The 24-hour time-weighted average (TWA) of 250 participants was 1.56 ± 4.56 mg (GM, GSD: 0.79, 2.46 mg). Personal exposure levels for females were higher than for males. The highest personal exposure level was shown in the age group between 20-60 years old. Personal exposure levels according to job category were higher for the non-occupational group than for the occupational group. Conclusions: Our results showed MF exposure exceeding 2 mg per day among 11.3% of the Korean population, indicating a somewhat higher percentage compared to the EMF RAPID Program s results for the U.S population. Key words: Extremely low frequency, Magnetic field, Population based exposure, TWA I. 서론무선통신및전기ㆍ전자제품의이용증가는다양한주파수대역의전자파방출을야기하고있으며이에따라일반대중의비선택적, 비자발적노출기회는점차증대되고있는실정이다. 도시화의심화에 따른인구밀도증가와협소한토지이용에기인하는비자발적노출기회가더욱클것으로예상되는국내의경우, 높은수준의노출및노출인구의상대적증가가예상된다. 역학연구와일부실험실연구를통해극저주파 (Extremely Low Frequency: ELF) 대역의자기장 Corresponding author: Department of Occupational Health & Safety Engineering, Inje University, Gimhae 621-749, Korea, Tel: +82-55-320-3677, Fax: +82-55-325-2471, E-mail: reohong@inje.ac.kr Received: 24 November 2011, Revised: 30 January 2012, Accepted: 3 February 2012 18
개인노출량조사를통한한국인의극저주파자기장노출수준 19 노출이소아의백혈병, 뇌종양, 유방암과같은만성적악성건강영향이있을수있음을시사하는결과를보고하였다. 1-3) 2001년국제암연구소 (IARC: International Agency for Research on Cancer) 4) 는거주지에서의어린이백혈병역학연구의결과를바탕으로수 mg 수준의극저주파 (ELF) 자기장을암분류등급 2b(possibly carcinogenic to humans : Group 2b) 인자로분류하고, 직업적노출뿐만이아니라일반생활환경에서의전자파노출이특정질병의발생과같은건강에악영향을미칠개연성을경고하고있다. 2007년에발표된세계보건기구 (WHO: World Health Organization) 의 Environmental Health Criteria 5) 에서도전자파에의한인체위해성여부에대하여단정적인결론을내리고있지는못하나각국의정부는 사전주의원칙 (Precautionary Principle) 에의거, 노출감소를위한노력을권고하고있다. 우리나라도 1997년전자파인체권고기준설정을위한연구를활발히수행하고있으나, 현재까지도자기장노출이인체유해성과관련한명확하고일관된결과를보여주지못하고있는실정이다. 6-8) 이처럼전자장인체노출에관한전자장관리정책방향의제시및향후인체영향의기준치설정을위해서는일반인과특정노출집단에대한실험적인체노출평가및건강영향조사가필수적이다. 아울러급증하고있는전자파관련민원제기에대응하여전자파위해성에대한사회ㆍ경제적으로타당한사회적합의를도출하기위하여도전국기반의대표성있는노출수준평가기술의개발은반드시필요로한 다. 미국에서는 EMF RAPID(Electric and Magnetic Field Research and Public Information Dissemination) 9) 프로그램을수행하여 2억 7천만명의인구수를기준으로무작위로선출된 1,000명의자원자를통하여미국인의자기장노출수준을평가하였다. 또한자기장직업노출매트릭스 (Job-exposure matrix, JEM) 를이용하여노출수준을평가하였다. RIVM(National Institute of Public Health and the Environment) 에서수행중인연구보고에따르면전자기장역학연구를위해개인활동에따른 ELF & RF 개인노출량을측정하여, 활동노출매트릭스 (Activity Exposure Matrix, AEM) 을개발하여전수인구에대한전자기장노출량을추정하였으며, 10) 직업인들 2,317명의자기장노출량을근거로 Standard SOC(Occupational Classification system), BOC(U.S. Bureau of the Census) 의직업분류기준에따라직업-노출매트릭스개발하여전수인구기반의역학적연구를수행하였다. 11) 국내의경우는다양한노출매트릭스를통한송전선로주변과비주변거주초등학생의극저주파자기장노출량평가연구 12) 와같이일부학생들과같은특정인구집단의생활패턴에따른자기장노출량평가만이수행되었다. 그러나일반인들의생활환경중자기장노출량에대한체계적인조사는거의이루어지지않았다. 따라서본연구에서는통계적신뢰도가높은숫자에는미치지못하나전국민을대표할수있는일반인의생활환경중자기장노출현황파악이라는 1차적목적을가지고인구학적분류를통한조사대상자를선정하고, 극저주파대역자기장개인노출량을측정하여노출수준을파악하고, 일반인들의생활활동에따른자기장노출수준을비교하고자하였다. II. 연구방법 1. 연구대상전체인구의극저주파대역노출수준및노출인구수추정을위하여본연구에서는 3가지특성에따른연구대상자선정기준을설계하였다. 각지역별거주인구수및남녀성비, 연령, 직업, 비직업취업자인구수를고려하였다. 거주지역별인구및도시형태에따라총 6개그룹, 연령 3개그룹, 남 / 여성비에따른 2개의그룹으로세분화하였다. 직업분류에따라직업군은총 6개의그룹, 비직업군은 4개그룹으로세분화하여연구대상자를산출하였다. 표본집단모집을위하여각시ㆍ도별홈페이지및구직웹사이트에연구모집글을공고하여자원자를모집하여전화로자발적인참여여부를확인하였다. 또한부족한표본집단을보완하기위하여자원자이외에가족구성원및친지, 지인등에게연구설명을통해추가모집하였다. 2. 개인자기장노출량측정및분석극저주파대역의개인자기장노출량을측정하기위해서사용한장비는미국 EPRI(Electric Power Research Institute) 에서개발한 EMDEX II (ENERTECH Inc.), EMDEX Lite이다. EMDEX는 http://www.kseh.org/ J Environ Health Sci 2012: 38(1): 18-30
20 정준식 김근영 홍승철 조용성 김윤신 미국 EPRI에서개발한세축방향의 Electric and Magnetic Field Digital Exposure System으로서분석감도는자기장의경우 0.01 µt이고, 전기장의경우 0.0003 µa의분석감도를갖고있다. 측정이끝나면기기를수거한후전용프로그램인 EMCALC 2007에의해분석하였다. 개인자기장노출량측정은극저주파대역자기장측정장비를담은가방을연구대상자가주중에 24시간이상휴대하고생활하게한후, 조사자가이를수거하여조사하였다. 1일활동지 (diary) 에기록된개인활동력 (Activity Pattern) 을통해연구대상자가위치하고있는환경을집 (Home), 직장및학교 (Work and School), 출 / 퇴근및이동 (Travel), 기 타 (Other) 등으로구분하여표시하게하였으며, 집에서는취침과활동시간을구분하였다. 또한연구대상자의인적사항, 직업정보, 주거환경, 개인노출사항, 사회경제적수준에대한항목으로구성된설문지를통하여개인자기장노출량분석에활용하였다. 각개인의자기장노출값의분석은시간가중평균 (TWA: Time Weighted Average) 값을이용하여계산되어진다 ( 식 1). 자료의통계분석은 SPSS version 12.0(SPSS Institute) 을이용하여노출매개변수에따른자기장노출량의비교는 t-test, 분산분석을통하여각집단별자기장개인노출수준별차이를분석하였다. 자기장은순간적인피크값에의해전체노출수준에많 Table 1. Selection of 250 subjects by demographic characteristic in Korea Classification (N = Number of sample) Gender (N = 250) Age (N=250) The city classification follows in population size (N = 250) Occupational group (N = 102) Non-occupational group (N = 148) Subjects (Portion, %) The actual population ratio (%) Male 130(52.0) 50 Female 120(48.0) 50 < 20 59(23.6) 25.6 20-60 150(60) 61.0 > 60 41(16.4) 1.4 Large megalopolis 60(24) 20.7 Megalopolis 60(24) 26.2 Metropolis 40(16) 16.9 Middle city 65(26) 30.3 Small city 20(8) 9.8 Village 5(2) 2.0 Code 1 15(14.7) 5.5 Code 2 26(25.4) 10.3 Code 3 19(18.6) 8.4 Code 4 3(2.9) 4.4 Code 5 38(37.5) 11.9 Code 6 1(0.9) 0.3 Student 72(48.6) 29.0 Housewife 29(19.6) 11.6 Aged person 41(27.7) 16.4 jobless men 6(4.1) 2.4 Occupation code : code 1 = Administrative, Professional Specialty Occupations code 2 = Technical, Sales, and Administrative Support Occupations etc. code 3 = Service Occupations etc. code 4 = Farming, Forestry, and Fishing Occupations etc. code 5 = Precision Production, Handicraft, Repair Occupations, Machine, Operators, Fabricators etc. code 6 = Electrical Occupations, 2 = non-occupation etc. J Environ Health Sci 2012: 38(1): 18-30 http://www.kseh.org/
개인노출량조사를통한한국인의극저주파자기장노출수준 21 은영향을받는물리적특성으로인해본연구에서는산술평균값이외에기하평균값을동시에사용하여분석하였다. 동일한기기를이용하여개인노출량을측정함으로정도관리를위하여측정전에각기기의정상적작동여부및신뢰성검증을위하여매측정시마다비교 test를실시하였다. C TWA = ---------------------------------------------------------------------------------- ( 1 T 1 ) + ( C 2 T 2 ) + +( C n T n ) ( T 1 + T 2 + + T n ) (1) 여기서, C : 각환경에따른자기장노출수준 (mg) T : 시간 (Min) III. 연구결과 1. 연구대상자들의일반적인특성 Table 1은표본인구집단 250명을대상으로성별ㆍ연령ㆍ직업별노출수준, 거주장소별특징에따른노출수준을구분한결과이다. 성비에따라분류한결과남자 130명, 여자 120명이며, 연령에따라구분해보면 20세이하집단이 59명, 20~60세사이집단 150명, 60세이상집단 41명이다. 지역에따른인구거주비율로분류한결과, 초거대도시 (Ultra-megalopolis) 에서 60명, 거대도시 60명, 대도시 40명, 중도시 65명, 소도시 20명, 농어촌지역 5명으로분류하였다. 직업 / 비직업별로구분한결과, 직업군은 102명 (40.8%), 비직업군은 148명 (59.2%) 으로분류하였다. 직업코드별로세분화해보면 code 1( 전문가등 ) 이 15명 (14.7%), code 2( 기술공, 준전문가, 사무 / 판매종사자등 ) 가 26명 (25.4%), code 3( 서비스종사자등 ) 이 19명 (18.6%), code 4( 농업, 임업, 어업종사자등 ) 가 3명 (2.9%), code 5( 기능, 장치 / 기계조작및조립, 노무종사자등 ) 가 38명 (37.5%), code 6( 전기직종사자 ) 이 1명 (0.9%) 로분류하였다. 비직업군학생이 72명 (48.6%), 가정주부 29명 (19.6%), 노인 41명 (27.7%), 실업자, 무직 등의기타 6명 (4.1%) 으로분류하였다. 2. 노출매개변수별노출량분석 1) 극저주파자기장 24시간평균노출량분석연구대상자 250명에대한자기장노출수준을 24시간평균노출량분포를나타낸것으로서산술평균의분포는왼쪽으로치우친 (left-skewed) 분포를 Fig. 1. Histogram showing distribution of Log-transmitted level for 24 h ELF-MF personal exposure. 나타내어각평균값을로그로치환한경우에는산술평균에비해정규분포를나타내었다 (Fig. 1). 24시간평균자기장노출수준은 1.56±4.56 mg이며, 기하평균 ( 기하표준편차 ) 은 0.79(2.46) mg, 5 분위수는 0.24 mg, 90 분위수는 2.17 mg로분석되었다. 연구대상자 250명에대한 24시간평균개인자기장노출수준의누적분포를분석한결과, 전체 250명중 11.3% 의인구군이 2mG 이상수준에노출되는것으로나타났다. 2) 인구학적특성에따른노출량분석 Table 2와 Figure 2는인구학적특성에따른 24시간개인노출측정결과이다. 남녀성별에따른 24시간자기장노출수준은남성이 1.26±2.99 mg [GM(GSD): 0.77(2.23)mG] 로조사되었으며, 여성은 1.88±5.80 mg[gm(gsd): 0.81(2.78)mG] 의수준을나타내었다. 남성이여성보다 1.5배높은수준을보였으나통계적으로유의한차이를보이진않았다 (p=0.657). 연령에따른 24시간자기장노출수준은 20세이하의집단에서 0.89±1.47 mg[gm(gsd): 0.58(2.19) mg] 로조사되었으며, 20-60세사이의집단에서는 1.89±5.70 mg[gm(gsd): 0.88(2.52)mG], 61세이상의고령화집단은 1.33±2.06 mg[gm(gsd): 0.81 (2.42)mG] 로나타내었다. 20-60세사이의연령집단이 20세이하와고령화집단보다각각 2.1배, 1.4배 http://www.kseh.org/ J Environ Health Sci 2012: 38(1): 18-30
22 정준식 김근영 홍승철 조용성 김윤신 Table 2. Results of 24-hour average magnetic field due to different type of demographic characteristic Classification 24-hour average magnetic field (mg) p-value Post hoc test (N=Number of sample) Mean±SD GM(GSD) Range All (250) 1.56±4.56 0.79(2.46) 0.13~59.88 - - Gender Age The city classification follows Occupational group (N = 102) Nonoccupational group (N = 148) Male (130) 0.13±2.99 0.77(2.23) 0.13~32.93 Female (120) 1.88±5.80 0.81(2.78) 0.17~59.88 0.657 - (a) <20 (59) 0.89±1.47 0.58(2.19) 0.13~10.36 b** (b) 20-60 (150) 1.89±5.70 0.88(2.52) 0.16~59.98 0.008 a** (c) >61 (41) 1.33±2.06 0.81(2.42) 0.18~12.81 - Ultra-megalopolis (60) 1.36±2.24 0.84(2.32) 0.17~12.81 Megalopolis (60) 1.08±1.58 0.73(2.18) 0.2~10.97 Large city (40) 1.05±1.41 0.67(2.39) 0.13~8.42 Medium city (65) 1.22±1.62 0.81(2.23) 0.23~10.36 0.472 - Small city (20) 4.36±13.19 1.09(3.69) 0.23~59.88 Rural area (5) 6.85±14.58 0.79(8.25) 0.18~32.93 (a) Code 1 (15) 0.81±0.53 0.65(2.02) 0.23~1.83 c* (b) Code 2 (26) 0.79±0.61 0.66(1.78) 0.2~3.45 c* (c) Code 3 (19) 2.18±3.09 1.21(2.78) 0.27~12.21 a*, b*, g** (d) Code 4 (3) 0.51±0.18 0.49(1.39) 0.37~0.71 - (e) Code 5 (38) 1.25±1.27 0.95(2.03) 0.16~7.43 g* 0.124 Code 6 (1) 4.52 - - - (g) Student (72) 1.12±1.91 0.66(2.39) 0.13~10.97 c**, e* (h) Housewife (29) 3.13±10.98 0.89(3.09) 0.17~59.88 - (i) Old person (41) 1.32±2.06 0.81(2.43) 0.18~12.81 - (j) Unwaged (6) 5.97±13.21 1.05(5.73) 0.3~32.93 - Occupational total 1.25±1.67 0.85(2.19) 0.16~12.21 Non-Occupational total 1.77±5.76 0.75(2.65) 0.13~59.88 0.287 - *ACGIH Celling limit : 1,000 ut *ICNIRP Guide line : 417 ut *1 ut = 10 mg 높은수준을보였으며, 통계적으로유의한차이를보였다 (p<0.001). 거주인구비를적용하여분류한도시별로살펴보면초거대도시 1.36±2.24 mg[gm(gsd): 0.84(2.32)mG], 거대도시 1.08±1.58mG[GM(GSD): 0.73(2.18) mg], 대도시 1.05±1.41mG[GM(GSD): 0.67(2.39) mg], 중도시 1.22±1.62mG[GM(GSD): 0.81(2.23) mg], 소도시 4.36±13.19mG[GM(GSD): 1.09(3.69) mg], 농어촌지역 6.85±14.58 mg[gm(gsd): 0.79(8.25)mG] 으로조사되었다. 도시별개인자기장노출수준은농어촌지역 > 소도시 > 초거대도시 > 중도시 > 거대도시 > 대도시의순으로나타났으나, 통계적으로유의한수준을보이진않았다 (p=0.472). J Environ Health Sci 2012: 38(1): 18-30 직업 / 비직업군에따른 24시간개인자기장노출량을구분한결과, 직업군에서는 code 3 집단이 2.18± 3.09 mg[gm(gsd): 1.21(2.78)mG] 로가장높은수준을보였으며, 비직업군에서는무직자집단이 5.97±13.21 mg[gm(gsd): 1.05(5.73)mG] 로조사되었다. 비직업군집단이직업군집단보다 1.4배높은수준을보였으나, 통계적으로유의한차이를보이진않았다 (p=0.287). 그러나사후분석을실시한결과각집단별로유의한차이가있는것으로나타내었다. 3) 주거환경및사회경제적특성에따른노출량분석 Table 3과 Fig. 3은주거환경및사회경제적특성에따른 24시간개인노출측정결과를나타낸것이 http://www.kseh.org/
개인노출량조사를통한한국인의극저주파자기장노출수준 23 Fig. 2. Estimated distribution of 24-Hour average magnetic field for the 250 participants of demographic characteristic : (a) gender, (b) age, (c) the city classification follows in population size, (d) occupational group/non-occupational group. Table 3. Result of average field during different type of residence and social-economic status Income (N=247) Power line (N=239) Classification (N=Number of sample) 24-hour average magnetic field (mg) Mean ±SD GM(GSD) Range < 1,000 ten million won (31) 2.85 ±10.26 0.82(6.64) 0.23~59.88 1,000~3,000 ten million won (71) 1.29 ±1.63 0.83(6.91) 0.23~10.36 3,000~5,000 ten million won (85) 1.84 ±4.22 0.81(2.89) 0.13~32.93 > 5.000 ten million won (58) 0.84 ±0.49 0.70(5.06) 0.17~2.33 No answer (5) 0.76 ±0.26 0.72(5.35) 0.56~1.19 Power line visible (35) 1.90 ±5.48 0.82(2.60) 0.2~32.93 Power line invisible (204) 1.54 ±4.51 0.79(2.49) 0.13~59.88 p-value Post hoc test 0.843-0.857 - http://www.kseh.org/ J Environ Health Sci 2012: 38(1): 18-30
24 정준식 김근영 홍승철 조용성 김윤신 Table 3. Continued Classification 24-hour average magnetic field (mg) Post hoc p-value (N=Number of sample) Mean ±SD GM(GSD) Range test (a) detached house (52) 3.31±9.41 1.09(3.16) 0.18~59.88 c**, d** Residence (b) row houses (30) 1.30±2.06 0.78(2.34) 0.23~10.36-0.035 Type (c) Low apartment- below the fifth floor (27) 0.94±0.88 0.69(2.21) 0.13~4.42 a** (d) High apartmen-above the fifth floor (141) 1.08±1.49 0.73(2.23) 0.16~12.21 a** Residence size < 33 m 2 (12) 1.08±0.49 0.97(1.66) 0.31~2.04 33 m 2 ~66 m 2 (29) 1.87±0.84 0.67(1.96) 0.23~3.75 66 m 2 ~99 m 2 (85) 2.00±6.61 0.87(2.64) 0.2~59.88 99 m 2 ~132 m 2 (102) 1.26±2.08 0.74(2.41) 0.16~12.21 > 132 m 2 (22) 2.38±6.87 0.82(3.09) 0.13~32.93 0.523 - Fig. 3. Estimated distribution of 24-Hour average magnetic field for the 250 participants of residence and social-economic status : (a) Income, (b) Power line, (c) Residence type, (d) Residence size. J Environ Health Sci 2012: 38(1): 18-30 http://www.kseh.org/
개인노출량조사를통한한국인의극저주파자기장노출수준 25 다. 수입에따른자기장노출수준의차이는없는적으로조사되었으며 (p=0.843), 송전선인접자가비인접자보다 1.2배높은수준을보였으나, 통계적으로유의한차이는없는것으로조사되었다 (p=0.857). 주거지형태및주거지넓이에따른측정결과단독주택에서 3.31±9.41 mg(range: 0.18~59.88 mg) 로가장높은수준으로조사되었으며, 주거지형태와자기장노출수준은통계적으로유의한차이를보였다 (p<0.05). 그러나주거지넓이와개인자기장노출수준과는특이성을보이지는않았다 (p=0.523). 4) 활동력에따른 24시간자기장노출수준 Table 4는전체 250명에대한활동력을분석한결과이다. 전체 1,437분중에서직장또는학교에서 561분으로가장많은시간을보냈으며, 취침시간 (in bed) 471분, 가정에서취침시간을제외한거주시간은 420분, 이동 105분, 기타장소에서 241분으로분 석되었다. 활동력에따른자기장노출수준을분석한결과산술평균, 기하평균모두통계적으로유의한결과를보이진않은것으로나타내었다 (p=0.484). Fig. 4은연구대상자 250명의활동력에따른자기장노출량이일정수준이상초과하는집단의누적분포로나타낸것이다. 1일활동력에따른자기장노출량은취침시가장높게조사되었으며, 실내가정, 직장및학교, 이동, 기타장소의순으로나타내었다. 24시간평균자기장노출이일정수준이상에노출되는집단의분율 (%) 을분석한결과, 24시간평균노출량을기준으로전체 250명중노출수준이 2mG를초과하는집단이 11.3%, 4 mg를초과하는집단이 6.1% 로조사되었다. 취침시 에서는 2mG 초과집단이 8.9%, 4 mg 초과집단이 3.2% 로조사되었으며, 거주시간 에서는 2mG 초과집단이 11.2%, 4mG 초과집단이 5.6% 로조사되었다. 직장및학교 에서는 2 mg 초과집단이 14.7%, Table 4. Result of average field during different type of activities Classification (N=Number of sample, spend the time in type of activities: min) 24-hour average magnetic field (mg) Mean±SD GM(GSD) Range (a) All (1437) 1.56±4.56 0.79(2.46) 0.13~59.88 p-value N=250 (b) in bed (471) 1.86±10.88 0.36(3.45) 0.04~136.80 (c) at home (420) 1.57±6.50 0.71(2.66) 0.07~97.90 (d) work/school (561) 1.47±3.45 0.58(3.49) 0.01~26.54 (e) Travel (105) 1.35±1.80 1.03(2.08) 0.14~9.50 (f) Other (241) 1.26±1.58 0.89(2.25) 0.06~17.77 0.484 Fig. 4. Distribution of average magnetic fields measured during different types of activities. http://www.kseh.org/ J Environ Health Sci 2012: 38(1): 18-30
26 정준식 김근영 홍승철 조용성 김윤신 4 mg 초과집단이 8.2% 로분석되어직업군및학생들의주요한자기장노출원은직장및학교에서의활동이주요요인으로작용한것으로조사되었다. 이동 에서는 2mG 초과집단이 10.8%, 4 mg 초과집단이 3.2% 로나타내었으며, 기타활동 에서는 2 mg 초과집단이 10.8%, 4 mg 초과집단이 1.6% 로나타내었다. IV. 고찰 1. 노출인구산정방법론에대한고찰본연구에서적용할수있는표본집단선정방법은크게 3가지의방법인할당추출법 (Quota sampling), 층화추출법 (Stratified sampling), 집락추출법 (Cluster sampling) 이있다. 본연구에서는통제변수가모집단의특성과같으면모집단에관한지식을얻는데별문제가없다고판단하여할당추출법기반으로표본집단을선정하였다. 오차를줄이기위해서통제변수를지역추출법을적용하여시 / 도별인구비에따라표본수를할당하고, 공공기관, 웹사이트를이용하여자발적참여를유도해일부집단의편중을배제하였다. 국내의도시구분은산업유형으로분류한방법과인구규모에따른분류방법이있다. 13) 본연구에서는도시인구수대비해당지역의인구비율과지역적특성을고려하여초거대도시 (1,000만이상 : 서울 ), 거대도시 (100만이상 : 6개광역시 ), 대도시 (50만이상 ), 중도시 (10만이상 ), 소도시 (10만이하 ), 농어촌지역으로분류하였다. 2005년총인구 47,041,434명으로조사보고되었으며, 2007년 7월 48,458,301명이므로 2년간약 3% 인구증가비율을포함하여산출하였다. KOSIS 국가통계포털에수록된 05년총조사인구총괄 통계자료 14) 를이용하여국내연령별비율을추산하여전국인구연령별대비 20세이하, 20~60세, 61세이상총 3개의연령대별로나누었으며각지역별해당연령대연구대상자를산출하였다. 통계자료에따르면남여성비는 101.6:100으로, 본연구에서는 1:1로감안하여각지역별총연구대상인원산출시남 / 여비율을 1:1로적용하였으나, 직업적특성에따라남자측정인원수를추가산정하였다. 직업에따른분류는노동부에서분류한직업 / 산업별분류통계자료 15) 를이용하여재분류하였다. 노 동부에서분류한 0~A중 0 직업군 ( 의회의원, 고위임직원및관리자 ) 과 A 직업군 ( 군인 ) 을제외한나머지 9가지의직업군을직업별특성및업무관련성을고려하여 6개의 code로분류하였으면, 각코드에해당하는세부적인직업은노동부의직업분류를따른것이다. 전국민을대상으로하는노출조사시에는통계적으로유의한결과를얻기위하여최소한의추출표본수를결정해야할필요가있다. 일반적으로신뢰도높은노출추정치를얻기위해서표본수를늘리는방법을택한다. 그러나실제연구에서는연구비및연구기간의현실적제약이따르므로실현가능한범위내에서조사규모를결정하게된다. 인체노출조사의적정표본수산출방법으로는보편적으로미국 CDC에서제공하고있는 Epi-info를사용하여인체노출조사의표본수를산출하였다. 16) 그러나전술한대로단기간내에조사를실시할수없는현실적인제한점이존재하므로본연구에서는선행연구인미국의 EMF RAPID Program에서실시한노출인구수산정규모와총인구규모대비유사한수준인 250명을선정하여 1차적인연구를수행하였다. 이를통하여유사한선행연구사례인미국의결과와직접적비교의용이성에더큰의미를두었기때문이다. 본연구결과는전국민을대표할수있는규모의표본수에부족한것이사실이나국내인구의인구학적특성을 1:1 대응하여수행된결과이므로개략적인노출정도파악과결과의활용에는무리가없을것으로사료된다. 2. 매개변수별자기장노출수준에대한고찰 24시간평균개인자기장노출수준은 1.56±4.56 mg [GM(GSD): 0.79(2.46)mG] 로조사되었으며, 약 11.3% 정도의노출군이 2mG 이상수준에노출되는것으로나타내었다. 일반환경에서의자기장노출수준에관련된선행연구를살펴보면, 미국의 EPRI 에서미국내 992가구를대상으로주택내모든방의중앙에서 spot 측정하였는데, 전체가구의절반이 0.6 mg 이하였고전체평균값이 9.0 mg로보고하고있다. 17) 그외에여러나라에서일반환경중가장많은시간을보내고있는주택에대한자기장노출수준을평가하기위해여러가지방법으로자기장측정을수행하였는데, 18-22) 미국, 영국, 스웨덴, 덴 J Environ Health Sci 2012: 38(1): 18-30 http://www.kseh.org/
개인노출량조사를통한한국인의극저주파자기장노출수준 27 마크및노르웨이등에서 spot 측정, long-term 측정 (24~48시간), 개인노출방법을이용하여측정한결과, 약간의차이를보였지만 0.10~1.30 mg의분포를보여주고있다. 미국에서수행된연구들의결과값을병합분석한결과기하평균이 0.68 mg(range: 0.60~0.70 mg) 이며, 영국의주택에서는 0.36~0.39 mg 의분포를나타내어, 미국이약 1.5~1.9배높은수치를보여주고있다. 우리나라의자기장노출수준과비교한결과, 기하평균이 0.79 mg로미국과유사한수준을보이고있으나, 영국에서측정한자기장노출수준보다는약 2.2배높은수준을보였다. 전체활동력을분석한결과직장또는학교에서가장많은시간을보냈으며, 취침시간, 거주시간, 이동, 기타 (Other) 장소로분석되었으며, 활동력에따른자기장노출수준을분석한결과산술평균, 기하평균모두통계적으로유의한결과를보이진않은것으로나타내었다 (p=0.484). 각활동력에따른조사결과, 조사대상개인에따라특정활동이없는경우가존재하므로전체측정시간 (All Activities) 과일치하는않는부분이존재한다. 이는각개인별활동특성에기인하는것으로차후이러한변수요인을통제한추후분석이필요할것으로사료된다. 24시간노출량을기준으로 2mG를초과하는집단이 11.3%, 4 mg를초과하는집단이 6.07% 로조사되었다. 취침시에서는 2 mg 초과집단이 8.9%, 4 mg 초과집단이 3.2% 로조사되었다. 직장및학교에서는 2 mg 초과집단이 14.7%, 4 mg 초과집단이 8.2 mg로추정되었다. 국내 108명의자기장노출수준을조사한선행연구결과, 평균자기장노출수준은 1.4mG이며, 2 mg 이상에노출되는집단은 15%, 3 mg 이상은약 10% 인것으로조사되었다. 침실과직장에서의자기장노출수준은각각 0.96 mg, 1.7 mg이며, 2 mg 이상에노출되는집단은각각약 9%, 21% 로조사되었다. 23) 본연구결과와비교한결과자기장평균노출수준은유사한결과이며, 2 mg 이상에노출되는집단도 10% 내외의유사한결과로나왔다. 남녀성별에따른 24시간자기장노출수준은남성이여성보다 1.5배높은수준을보였으나통계적으로유의한차이를보이진않았으며, 연령에따른 24시간자기장노출수준은 20-60세사이의연령집단이 20세이하와고령화집단보다각각 2.1배, 1.4배 높을수준을보였으며, 통계적으로유의한차이를보였다 (p<0.001). 농어촌지역등일부지역의조사대상자가상대적으로작아통계적유의성을살펴보기에는부족한점이있으나, 거주인구비를적용하여분류한도시별로살펴보면개인자기장노출수준은농어촌지역 > 소도시 > 초거대도시 > 중도시 > 거대도시 > 대도시의순으로나타났으나, 통계적으로유의한수준을보이진않았다. 직업 / 비직업에따른 24시간평균개인자기장노출량을구분한결과, 직업군에서는 code 3 집단이가장높은수준을보였으며, 비직업군에서는무직자집단이높은수준으로조사되었다. 비직업군집단이직업군집단보다 1.4배높은수준을보였으나, 통계적으로유의한차이를보이진않았다. 직업적노출과관련된자기장영향에관한역학연구보고를살펴보면, 극저주파노출환경의직장 ( 전기, 전화회사등 ) 에근무하는여성직업인의직종별자기장노출환경을조사한연구 24) 에서는평균적자기장노출범위는 0.3~6.8 mg였으며, 제빵사, 요리사, 주방장, 재봉틀 / 방직기계사용자, electronic worker, cashier 직업인이 2.3 mg 이상의상대적으로높은자기장에노출된다고보고하였다. 50 Hz 자기장의주거, 직업적노출과여성유방암과의관계는생활전기장의노출은모든연령의여성의유방암의위험도증가하고, 직업적노출은유방암의위험도가다소낮다고보고하고있으며, 25) 전기이용근로자들의자기장노출과심근경색사망률연관성을살펴본결과, 부정맥과급성심근경색증으로인한사망률은자기장노출과연관성을보이나동맥경화증, 만성심장동맥성심질환과자기장노출은연관성이없음을보고하였다. 26) Ontario Hydro( 전기회사 ) 에서근무하는남성직원들을대상으로 60 Hz 전자기장과암유발의관련성을조사한연구에서는 27) 오랜시간동안전기장에노출되었을경우에암유발이증가하며, 전자기장에동시에노출되었을때백혈병발병위험증가, 강한전자기장에노출되었을경우폐암의발병가능성을보였다고보고하고있다. 또한생활환경내에서개인활동과자기장영향에관한역학연구보고를살펴보면, 전기침대및담요의사용기간이 10년이상인노출군과전혀사용하지않은대조군과의유방암발병률은비차비 (Odds Ratio) 가 6.3으로노출군에서위험도가큰폭으로증가하 http://www.kseh.org/ J Environ Health Sci 2012: 38(1): 18-30
28 정준식 김근영 홍승철 조용성 김윤신 였으며, 사용계절및사용시간이증가함에따라유방암발병률을증가된다고보고하였다. 28) 만성적노출에따른자기장영향으로는 1972~1993년의 20년간스위스철도청근무자들에대한코호트추적결과, 매년누적되는극저주파자기장의크기가늘어감에따라백혈병에의한사망률이 T당 0.9% 증가한다는사실을보고하였다. 24) 그러나본연구에서는상대적으로높은수준을보일것으로예상되는전기직종사자가 1명으로선행연구결과와비교하기에는다소무리가있다. 인구학적특성에따라분류한결과이므로차후국내전기직종사자의자기장노출수준을파악하여건강위해성과관련된연구가필요하리라사료된다. 주거환경및사회경제적특성에따른 24시간개인노출측정결과, 수입과송전선인접에따른자기장노출수준은차이가없는것으로조사되었다. 사회경제적특성에따라송전선로비주변거주자의자기장노출수준이낮을수있으며, 29) 부모의학력및월수입등이자기장노출수준에영향을미칠수있다고보고하였다. 7) 그러나본연구에서는사회경제적인영향보다는전기를사용하는제품등의외적인요인에영향을받은것으로사료된다. 주거지형태및주거지넓이에따른측정결과단독주택에서가장높은수준으로조사되었으며, 주거지형태와자기장노출수준은통계적으로유의한차이를보였다 (p<0.05). 그러나주거지넓이와자기장노출수준과는특이성을보이지는않았다. 기존의거주환경에따른개인노출수준에대한연구결과와비교해보면, 1989년부터 1992년간미국의약 1,000 가구를대상으로자기장노출수준을평가한연구, 1000-Home Study에서시골보다도심지역이, 단독주택보다는아파트가, 새집보다는오래된집일수록, 그리고금속수도관이지나가는주거환경에서더높은자기장수준을보였다고보고하였다. 30) 유사한주거환경내의노출수준을평가한연구 31) 에서마찬가지로주택의노후화, 도심지역이나준도심지역, 고압송전선로위치, 전선형태, 주택형태등을주거내자기장영향인자로꼽았다. 그러나본연구에서는도심지고압송전선로의존재에따라개인노출수준의변화는확인할수없었으나, 주거지형태에따라자기장노출수준의차이가발생하는것을확인할수있다. 본연구결과주거환경에서의활동유형 즉, 전기제품사용여부나개인활동등이거주자들의 24시간개인노출량수준을결정하는주요인자라추측할수있다. 물론주거지자체의배경수준이전반적인개인노출량수준을높인다는것은배제할수없다. 향후후속연구를통해서통계적오류를보완하고신뢰성을확보하기위해서표본수를확대하여추가조사할필요가있다고사료된다. V. 결론본연구는 개인노출량조사를통한한국인의극저주파자기장노출수준 에관한연구로전자파방출특성에기인하는무작위적, 비자발적노출증대와이에수반하는건강위해가능성증대에따라노출인구에대한평가및노출자료의생산을목적으로극저주파 (ELF) 대역자기장개인노출량측정하였다. 1. 연구대상자 250명에대한 24시간평균개인자기장노출량은 1.56 ± 4.56 mg[gm(gsd): 0.79 (2.46)mG] 로조사되었으며, 11.3% 정도의노출군이 24시간평균 2mG 이상수준에노출되는것으로나타났다. 2. 남녀성별에따른 24시간자기장노출수준은남성이여성보다 1.5배높은수준을보였으나통계적으로유의한차이를보이진않았다. 20~60세사이의연령집단이 20세이하와고령화집단보다각각 2.1배, 1.4배높을수준을보였으며, 통계적으로유의한차이를보였다 (p<0.001). 농어촌지역등일부지역의조사대상자수가상대적으로작아서통계적인유의성을살펴보기에는무리가있으나도시별개인자기장노출수준은농어촌지역 > 소도시 > 초거대도시 > 중도시 > 거대도시 > 대도시의순으로나타났다. 3. 직업 / 비직업에따른자기장노출량을구분한결과, 직업군에서는 code 3 집단이, 비직업군에서는무직자집단이높은것으로나타났다. 통계적으로유의한차이를보이진않았으나비직업군집단이직업군집단보다 1.4배높은수준을보였다. 4. 수입과송전선인접에따른자기장노출량의차이는없는것으로조사되었다. 주거지형태및주거지넓이에따른측정결과단독주택이가장높은수준으로조사되었으며, 통계적으로유의한차이를보였다 (p<0.05). 그러나주거지넓이와개인자기장노 J Environ Health Sci 2012: 38(1): 18-30 http://www.kseh.org/
개인노출량조사를통한한국인의극저주파자기장노출수준 29 출량과는특이성을보이지않았다. 5. 각개인의활동력과자기장노출량의연관성을살펴본결과, 활동시간의경우직장및학교에서가장많은시간을보낸것으로나타났다. 노출수준은 취침시 와 거주시간 에서 2mG 초과한집단이각각 8.9%, 11.2% 나타났다. 직장및학교 와 이동, 기타활동 에서 2 mg 초과한집단이각각 14.7%, 10.8%, 10.8% 로나타나, 직장및학교에서의노출량같은집이외의활동에따른노출이개인의자기장시간가중평균값에지배적영향을주고있음을확인할수있었다. 참고문헌 1. Wertheimer N, Leeper E. Possible effects of electric blankets and heated waterbeds on fetal development. Bioelectromagnetics. 1986; 7: 13-22. 2. Vena JE, Graham S, Hellmann R, Swanson M, Brasure J. Use of electric blankets and risk of postmenopausal breast cnacer. Am J Epidemiol. 1991; 134: 180-185. 3. Lovely RH, Buschbom RL, Slavich AL, Anderson LE, Hansen NH, Wilson BW. A preliminary study. Am. J. Epideliol. 1994; 140: 510-517. 4. IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Non-ionizing radiation, Part 1: Static and extremely low-frequency (ELF) electric and magnetic fields. Lyon, IARC, 2002 (Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, 80). 5. WHO. Extremely low frequency fields. Environmental Health Criteria (Geneva). 2007; 238. 6. Kim YS, Kim SY, Park JY, Choi WU. Measurement and personal exposure assessment of extremely low frequency (ELF) electromagnetic fields (EMF). Kor J Environ Health. 1997; 23(1): 55-61. 7. Cho YS, Kim YS, Lee JT, Hong SC, Jang SK. Relationship between urinary melatonin levels and extremely low frequency magnetic fields for the selected primary schoolchildren living nearby and away from overhead transmission power line. Kor J Environ Health. 2004; 30(3): 191-206. 8. Hong SC, Jung JS, Kim KY, Park HJ, Choi SH. Evaluation of the magnetic field exposure level in 60 Hz high voltage transmission lines nearby residential area. Kor J Environ Health. 2008; 34(1): 27-33. 9. NIESH. EMF RAPID Program. National Institute of Health. 2002. 10. John FBB, Pruppers MJM, Kamer J, Zande G, Schipper CMA, Fleurke SR, Kluwer T, Kamp I, Kromhout J. ISEE-ISEA (Conference proceedings). 2008. 11. Joseph DB, Jennifer AT, Michael GY. A populationbased job exposure matrix for power-frequency magnetic fields. J Occup Environ Hyg. 2007; 4: 715-728. 12. Kim YS, Hyun YJ, Choi SH, Lee CM, Roh YM, Cho YS, Hong SC. Exposure assessment of extremely low frequency magnetic field by variable exposure matrices for the selected primary schoolchildren living nearby and away from a overhead transmission power line. J Korean Soc Occup Environ Hyg. 2006; 16(4): 334-345. 13. Hong KH. The functional changes of Korean Cities (1960~1978) a classification. J Korean Geomorphlogical Association. 1982; 17(2): 1-14. 14. Korea Statistical Information Service 2005. http:// www.kosis.kr 15. Korean Standard Classification of Occupation 2000. http://laborstat.molab.go.kr 16. Center for Disease Control and Prevention. http:// wwwn.cdc.gov/epiinfo 17. Zaffanella LE. Survey of residential magnetic field sources EPRI TR-102759-V1 (Project 3335-02 Electric Power Research Institute: Palo Alto, CA). 1993. 18. Zaffanella LE, Kalton GW. Survey of personal magnetic field exposure (Phase II: 1000-person survey interim report EMF RAPID Program Engineering Project #6 Enertech Consultants: Lee, MA). 1998. 19. Levallois P, Gauvin D, Gingras S, St-Laurent J. Comparison between personal exposure to 60 Hz magnetic fields and stationary home measurements for people living near and away from a 735 kv power line. Bioelectromagnetics. 1999; 20: 331-337. 20. Swanson J, Kaune WT. Comparion of residential power frequency magnetic fields awey from appliances in different counties. Bioelectromagnetics. 1999; 20: 244-254. 21. Schz J, Grigat JP, Stmer B, Rippin G, Brinkmann K, Michaelis J. Extremely low frequency magnetic fields in residences in Germany. Distribution of measurements, comparison of two methods for assessing exposure, and predictors for the occurrence of magnetic fields above background level. Radiat Environ Biophys. 2000; 39: 233-240. http://www.kseh.org/ J Environ Health Sci 2012: 38(1): 18-30
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