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1.제안배경 및 필요성

기후 변화는 우리 시대의 가장 크고 시급한 지구적 도전 중 하나이다. 지구 온난화를 일으키는 인간의 활동으로 인한 온실가스 배출이 실제로 지난 150년 동안 지구 평균 기온의 약 1.0도 상승에 기여했다는 과학적 증거로써 입증되었다. 산업적, 그리고 지구 온난화는 2030년과 2052년 사이에 산업화 이전 수준보다 섭씨 1.5도 이상 높아질 가능성이 있다는 예측 또한 세계가 기후위기에 직면해 있다는 것을 알려준다.

1851년부터 2020년까지의 월별 기온 평균을 해당 기간의 평균온도와 비교했을 때 1930년대부터 뚜렷한 기온의 상승이 보이며 현대로 올수록 기온은 증가하는 것을 알 수 있다. 이렇듯 평균기온이 현재로 오면서 증가하는 현상은 전세계적으로 비슷하게 나타나고 있다. 우리나라 또한 기온이 상승하는 세계적 추세를 피할 수 없었다.

우리나라에서의 최근 30년과 과거 30년의 사계절의 길이를 비교했을 때 여름은 20일 길어지고, 겨울은 22일 짧아지는 것으로 보아 사계절 중 여름이 차지하고 있는 일수가 증가했다는 것을 알 수 있다 (기상청, 우리나라 사계절 길이 변화).

또한, 국립해양조사원에서 조사한 2011-2020년 연평균 해수면 높이는 최근 10년동안 급격히 상승하는 추세를 보인다. (국립해양조사원, 2021). 이는 지구온난화로 인한 기온상승의 경향성을 국내에서도 볼 수 있다는 점을 함의한다. 전세계적으로 기후변화는 환경의 악화, 빈부격차, 사회 변화 등의 극심한 문제들을 일으키며, 인간의 건강 또한 기온이나 폭풍, 가뭄, 홍수, 해수면 상승 등의 기후 변화에 의해 영향을 받고 있는 것이 사실이다(Kenneth et al., 2008).
하지만 국가별 지형과 위치 및 인종이 다르기 때문에 우리나라에도 이와 같은 사항들이 동일하게 적용되는지 연구해볼 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 논문들의 결과를 기반으로 우리나라 기후변화와 질병간의 상관관계에 대해서 규명하고자 한다.

2.활용 데이터

활용한 데이터 셋은 다음과 같다.

본 분석에서는 기후와 질병를 분석하기 위해 위 데이터를 혼합해 사용했다.

2020년과 2021년은 코로나 바이러스가 대유행하여 질병데이터에 큰 영향을 주었을 것이라 판단하여, 본 분석에서는 서울시 기후와 질병의 연관성에 대한 분석 데이터의 기간을 1992년 1월부터 2019년 12월로 맞추어 사용했다.

폭염에 대한 취약성 은 그 지역이 가지고 있는 자연적, 인위적 요소에 의 해 정의될 수 있다. 일반적으로 고위도 도시에 거주 하고 있는 사람들이 저위도 도시에 거주하고 있는 사 람들에 비해 더위에 더 취약한 것으로 알려져 있으며 최소사망 온도(사망자가 가장 적을 때의 온도)의 경우 위도에 따라 다르게 나타나는 것 으로 보고되고 있다.(Curriero, F. C. et al, 2002) 그렇기에 우리 나라에서 고위도에 위치하며 인구밀도가 높은 서울시를 중심으로 데이터를 분석해보았다.

3.분석 내용

1).제안배경 및 필요성

a) 서울시 기온분석 100년간의 평균기온 및 폭염일수 (1908~2019)

- 서울시 평균기온은 100년간 뚜렷하게 증가하는 경향을 보이는 것을 알 수 있다. 1908년과 2019년의 평균기온을 비교했을 때, 3.1°C 증가하였다. 기상청은 2100년에는 연평균 기온이 지금보다 5.7℃ 상승할 것으로 전망했다.

- 서울시 폭염일수(1973~2019)는 평균기온(1973~2019)과 마찬가지로 증가하는 경향성을 띄고 있다.

*폭염일수: 일최고기온이 33℃이상인 날의 연중 일수

b) 서울시 기온분석 : 폭염/열대야/상대습도 (1992~2019)

폭염과 열대야일수가 비슷한 추세의 그래프를 나타내며 1994년에 가장 높았으며 2000년 초반까지 감소하다가 다시 폭염일수와 열대야일수 모두 증가하는 양상을 보이고 있다.

*평년값 : 과거 30년간의 기온이나 강수량 등의 기상 요소를 평균한 값

*열대야 일수: 일최저기온이 25℃ 이상인 날의 연중 일수

상대습도는 시간의 흐름에 따라 감소하는 양상을 나타낸다. 앞서 보여준 평균기온 그래프와 비교해 보았을때, 상대습도는 기온이 높아질 수록 수증기 분압도 올라가면서 내려가게 된다는 것을 시각화로 입증하였다.

2).서울시 질병과 폭염의 상관관계

a) 서울시 기온분석 100년간의 평균기온 및 폭염일수 (1908~2019)

장내 바이러스 감염은 다수의 신체 부위에 영향을 미치고, 여러 다른 장내 바이러스 균주로 인해 발생할 수 있다. 장내 바이러스 감염은 많은 바이러스들로 인해 발생한다. 최근 우리나라의 고온다습한 여름 날씨는 세균이 번식하기 쉬운 환경으로 세균에 노출된 음식 섭취를 통해 식중독으로 인한 장염이 발생하기 쉽다.

아래 질병코드와 같이, 장 감염질환에는 식중독과 관련된 세균성, 수인성, 바이러스성의 종류가 포함되어 있다.

장 감염질환으로 인한 사망률을 보면, ‘감염성 및 상세불명 기원의 기타 위장염 및 대장염’이 폭염 일수와 0.68의 상관관계를 가지고 '기타 장 감염성 질환'은 0.56의 상관관계를 가지는 것을 확인할 수 있다.

질병관리본부는 폭염 등으로 해수 온도가 높아져 비브리오패혈증균이 활발하게 증식한다고 입장을 밝힌 바 있다. 해당 패혈증은 주로 오염된 어패류를 생식하거나 상처 난 피부가 오염된 바닷물에 접촉할 때 감염될 위험이 있어, 식품의약품안전처는 폭염에 더위를 피해 바닷가를 찾은 피서객은 비브리오균 장염과 패혈증에 걸리지 않도록 주의를 요하고 있다.

그래프를 보면, 패혈증은 폭염일수와 0.73이라는 다소 높은 상관관계를 가지고 있는 것을 확인 가능하다.

식중독의 종류는 아래 표와 같이 3가지로 미생물 식중독, 자연독 식중독, 화학적 식중독으로 분류할 수 있다. 식중독 데이터에서는 미생물 식중독에 관한 데이터만 존재였기에 미생물 식중독을 중점적으로 살펴보았다.

서울시 10년간의 식중독 환자수 데이터를 살펴보았을때, 불명의 식중독이 많은 것을 보아, 집단적인 식중독 보다는 개인적인 감염이 더 많이 발생했다. 특히 2018년에 가장 식중독환자수가 많았는데 학교에서 발생한 환자수가 급격히 늘어났다. 이는 학교 급식 초코케이크 식중독 사건으로 인한 것임을 알 수 있다.

식중독에 의한 설사의 발생건수는 계절주기와 지역의 위도에 의존하는 것으로 알려져 있다. 엘니뇨현상으로 초래된 온난화에 의한 식중독패턴의 변화, 물이나 식품을 매개로 한 식중독과 이상기온과의 관련성이 밝혀졌다 (Kovats, R. S et al, 2005) (Kim, T. K et al, 2021)

폭염일수가 많아질 수록 식중독 환자수가 증가하는 것을 볼 수 있으며 상관계수도 0.7로 두 변수간의 상관관계 정도가 높다고 할 수 있다. 세균성 식중독의 비율이 가장 높지만 세균성은 폭염과의 상관계수가 0.455로 바이러스성 식중독(노로바이러스)의 상관계수 0.746 보다 훨씬 낮다.

당뇨병은 대한당뇨병학회가 정한 당뇨병진단기준에 따라 공복혈당 데이터를 이용하여 당뇨병 전단계, 당뇨병을 구분하여 분석하였다

폭염에 따라 당뇨병 환자수 및 당뇨병 전단계 환자수 모두 증가하는 양상을 보이고 있다. 기온이 오르면 에너지를 소모하여 음식을 체온으로 전환시키는 갈색 지방의 활동이 줄어들어 제2형 당뇨병의 발병이 높아진다는 연구결과와 상응한다 (Blauw LL, Aziz NA, Tannemaat MR, et al, 2017)

빈혈은 적혈구의 숫자나 적혈구 내의 혈색소가 정상보다 낮아지는 상태로 여러 원인에 의해 발생한다. 영양성 빈혈은 영양소의 결핍으로 인해 발생하는 빈혈로 철, 비타민, 엽산 등의 영양소가 부족하여 발생한다. 용혈성 빈혈은 적혈구가 정상적인 수명인 100~120일을 채우지 못하고, 정상보다 빠르게 파괴되어 생기는 빈혈이다. 무더운 날씨와 뜨거운 햇빛으로 탈수와 피부 혈관 확장이 일어나기 쉬우며 이는 일시적으로 뇌로 가는 혈류량을 감소시켜 어지럼증과 빈혈을 유발하게 된다(Brigham, D., & Beard, J. ,1996).
그렇기에 폭염으로 인한 가장 단기적 직접적인 영향을 받는 빈혈은 폭염일수와의 상관계수가 아주 높은 것을 알 수 있다.

실제 미국 심장학회 연구에서도 기온이 32도 이상이면 뇌졸중은 평소보다 66%, 관상동맥 관련 질환은 20% 가량 사망 위험이 높아진다고 보고했다. 기온이 오르게 되면 혈관은 땀을 배출하기 위해 확장하며 체온을 낮추기 위해 말초혈관까지 혈액을 빠르게 순환하기 위해 심장이 더 많이 박동한다. 체온이 섭씨 1도 오를 때마다 심장의 1분당 혈액 박출량은 3L씩 증가한다.

이에 따라 대한고혈압학회에서 분류한 혈압 분류 기준에 따라 이완기 데이터로 측정된 값을 바탕으로 고혈압을 분석하였다.

고혈압 전단계와 1단계(고혈압 초기)는 폭염과 상관관계가 높은 것을 알 수 있으며, 고혈압 2기의 경우에는 폭염외에도 다른 환경적,유전적 요인들이 더해져서 상관관계가 비교적 낮을 것이라고 판단하였다.

*허혈성 심장질환 - 협심증, 심근경색

*기타 심장질환 - 심장막염, 심근병근, 심장정지, 심부전 등

더위 때문에 넓어진 피부 아래 모세 혈관에 피가 많이 공급되다 보니, 정작 심장에는 혈액이 충분히 들어오지 못한다. 실제로 28도에서부터 기온이 1도씩 상승하면, 갑자기 심장이 멈추는 '급성심정지' 발생이 1.3%씩 올라간다는 연구 결과가 나왔다.

• 피부암의 원인은 강렬한 태양광선을 많이 쪼이거나, 대량의 방사선 피폭이 잘 알려진 환경적인 원인이 많다.
• 영국 암연구소(Cancer Research UK)에 따르면, 기후변화로 유럽과 미국에 역대급 폭염이 강타한 가운데 여름기온이 상승하면 흑색종 등 피부암 발병률이 높아질 것이라는 연구결과가 나와 주목을 끌고 있다.

폭염일수와 피부암 환자수가 함께 증가하는 것을 볼 수 있으며 상관계수도 0.75로 두 변수간의 상관관계 정도가 높다고 할 수 있다.

- 최 연구원이 조사한 바에 따르면 기온이 상승할수록 갈색지방의 활동량은 감소했다. 기온이 1℃ 상승할 때 비만 발병률은 0.173% 증가했고, 공복 혈당은 약 0.2% 증가했다. 해당 연구는 네덜란드 라이든대학 메디컬 센터 L. 블라우 연구팀이 진행했다.

현재 우리나라의 체질량지수(BMI)의 가준은 아래와 같다.

폭염일수와 비만율 (BMI) 지수를 살펴보면, 0.65라는 양의 상관관계를 가진다고 볼 수 있다.

- 최고령자는 땀샘 감소로 땀 배출량이 적어지고 체온 조절기능이 약해지며, 온열질환을 인지하는 능력도 약하다. 치매는 노령자의 비율이 월등히 높은데, 인지장애나 치매를 앓는 경우에 온열질환에 쉽게 노출될 수 있다. 이들의 경우 온도변화에 대해 스스로 인지하기 어렵거나 적절한 냉방을 할 수 없는 경우가 많기 때문이다.

폭염에 따른 연령별 온열질환 환자수 그래프에 따르면 온열질환자는 대부분 60대 이상의 노령자가 대부분으로, 고령자에게 취약한 계절성 질병이라는 것을 알 수 있다.

폭염일수와 알츠하이머는 0.78이라는 높은 상관계수를 보여준다.

4. 결론 및 시사점

- 본 분석에서는 서울시 기상 데이터와 질병발생 데이터를 활용하여 기후 변화 양상과 질병 발생의 상관관계를 정립하였다.

- 서울시 기온분석 (1908~2019)과 폭염일수(1973~2019) 분석을 통하여 뚜렷하게 증가하는 기온 추세를 확인하였으며 이는 기후변화가 급진적으로 발생한 것이 아닌 오랜 기간에 걸쳐 변화한 것임을 확인할 수 있었다.

- 또한 이와 관련하여 발생하는 열대야 및 이상 기후 데이터를 분석함으로써 기후변화로 인해 인간의 삶이 어떻게 달라졌는지 유추할 시사점을 제공하였다.

- 폭염에 따른 고온 노출로 인하여 발생한 비전염성 질병 데이터, 지속적인 기후 변화로 인해 생태계 변이에 따라 발생한 전염성 질병 데이터의 상관관계 데이터를 분석함으로써 기후 변화의 심각성을 구축하였다.

- 장 감염질환과 패혈병의 경우 기후변화에 따라 감염병 전파 생물 개체수 증가로 인한 감염병 확산 상황을 분석했다. 식중독의 경우 폭염일수와 환자수가 함께 증가하는 관계를 확인할 수 있으며 0.7의 상관계수로 두 변수간의 상관관계 정도가 높음을 확인하였다. 당뇨병은 분석을 통해 폭염증가와 동시에 당뇨병 발병률이 감소함을 확인하였다. 빈혈은 폭염으로 인한 단기적, 직접적인 영향을 받는 질병으로 0.93의 상관계수를 갖는 아주 높은 상관관계에 있음을 분석했다. 고혈압의 경우 분석을 통해 고혈압 전단계, 1단계가 폭염과 상관관계가 높은 것을 확인했으며, 고혈압 2기의 경우 폭염외의 환경적,유전적 요인들로 인해 상관관계가 비교적 낮았음을 확인했다. 심장질환은 환자수가 기온상승과 함께 증가하는 관계를 확인했다. 피부암은 폭염일수 증가와 상응하여 발병률이 높아짐을 확인하였다. 비만의 경우 폭염일수와 비만율이 같이 증가하는 그래프 양상을 확인하였고, 이에 0.66의 상관계수로 두 변수 간 상관관계가 높음을 알 수 있었다.

- 이에 다음에서 제시하는 현정부의 정책에서 더 개선된 정책을 기대할 수 있다.

기후변화 측면 [국립재난안전연구원], 질병 측면 [질병관리청], 2021 이상기후보고서 (2022.01.28. 국무조정실, 기상청)

• 발생 이후의 대처 이전에 기후변화 발생 원인 사업에 투자할 필요성이 돋보임.
• 신재생 에너지 관련 단가가 꾸준히 감소하는 중에 있기 때문에 이와 관련 비용절감과 도입 촉진 정책을 마련할 것.
• 지속가능성을 고려한 제한 제도 추진.

• 같은 기능의 상품 선택 시 에너지 효율이 높고 폐기물 발생이 적은 상품을 소비하는 습관을 지향할 것.
• 교통, 가정 부문 온실가스 발생 활동을 줄일 것.
• 식물성 식단 실천을 지향할 것.
• 대중교통 이용
• 스트레스 관련 작업과 휴식의 적절한 배분 필수.
• 뇌혈관, 심장질환의 발병위험도 평가 후 고혈압 관리 등의 개인 건강 관리에 힘쓸 것.
• 개인 위생 철저히 할 것.

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