나노물질의 독성 시험 결과가 입자 분산 방식에 따라 달라질 수 있다는 연구 결과가 발표되면서, 나노물질 안전성 평가의 기술적 신뢰성과 규제 적용 가능성에 대한 우려가 제기되고 있다. 이번 연구는 영국 해리엇와트 대학교(Heriot-Watt University) 연구진이 수행했으며, 이산화티타늄(TiO₂)을 대상으로 분산 프로토콜의 차이가 입자의 물리화학적 특성과 독성에 영향을 줄 수 있음을 실험적으로 입증했다. 해당 연구는 이산화티타늄 제조업체 협회(Titanium Dioxide Manufacturers Association, TDMA)의 지원을 받아 수행되었으며, 연구 결과는 학술지 Particle and Fibre Toxicology에 개재되었다.

독성 시험 결과, 분산 방법에 영향

연구진은 나노물질의 독성 평가를 위해 수용액에 입자를 분산시키는 과정에서 사용되는 방식- 예를 들어 교반(stirring), 진탕(vortexing), 초음파 처리(sonication) 등이 입자의 응집 상태와 독성 결과에 결정적인 영향을 미친다고 분석했다.

특히 다음과 같은 요소들이 입자의 물리화학적 특성과 독성 결과에 영향을 줄 수 있다고 지적했다:

- 입자를 현탁시키는 매질의 성분과 조성

- 초음파 처리 방식, 출력 및 시간

- 현탁액의 보관 시간과 온도 조건

- 준비 과정 중 빛에 노출되는 여부

그러나 현재까지 모든 나노물질과 생물학적 실험 모델에 공통으로 적용 가능한 표준 분산 프로토콜은 존재하지 않으며, 앞으로도 개발 가능성은 낮은 것으로 평가되었다. 이로 인해 독성 시험 결과의 일관성 확보가 어렵고, 규제 적용에도 구조적인 한계가 발생할 수 있다고 연구진은 결론지었다.

응집이 독성 시험에 미치는 영향

나노물질은 수용액에 분산된 후 시간이 지나면서 자발적으로 응집(agglomeration)하는 성질을 가지며, 이러한 현상은 독성 시험의 신뢰성과 재현성을 저해하는 요인으로 작용할 수 있다. 실제로 유럽에서는 이산화티타늄의 발암성 분류를 둘러싼 법적 분쟁에서, 입자의 응집 여부가 주요 쟁점 중 하나로 다뤄지고 있다.

또한 독일 산업안전보건연구소(Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin, BAuA)는 올해 3월, 나노물질에 대한 REACH 규정의 적용이 현실적으로 어렵다고 평가하면서, 그 원인으로 적절한 시험 방법의 부재와 표준화된 절차의 미비를 지적한 바 있다.

향후 전망 – 사전 실험 권고 및 가이드라인 마련

연구진은 독성 시험을 계획하는 과학자들에게, 사전에 소규모 파일럿 실험을 실시해 최적의 분산 방법을 검증할 것을 권고했다. 또한, 나노물질 현탁액의 독성 시험을 위한 명확한 가이드라인 마련이 시급하다고 강조했다. 이번 연구는 나노물질 안전성 평가가 단순한 실험 설계 차원을 넘어, 입자 처리 방식의 미세한 차이로 인해 결과가 달라질 수 있다는 구조적 한계를 보여주는 사례로 평가된다. 향후 국제적으로 분산 조건에 대한 표준화 또는 최소 요건 제시가 이뤄지지 않을 경우, 독성 자료의 규제 수용성과 국제 비교 가능성 확보에 지속적인 문제가 제기될 수 있다는 우려가 나온다.  

출처: Chemical Watch

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