우리나라의 미세먼지(PM₁₀) 농도는 2001∼2006년까지는 51∼61μg/m³ 사이를 오르내렸으나, ‘수도권 대기환경관리 기본계획(2005∼2014년)’ 등의 시행으로 2007년부터 감소 추세를 보였다[1]. 그러나 국민들은 미세먼지 문제가 더 심각해졌다고 느끼고 있으며, 실제로 2018년 초미세먼지 주의보 발령 횟수는 서울 8회, 인천 23회, 경기 43회로 2017년(서울 5회, 인천 19회, 경기 30회)에 비해 증가하였다. 본 연구에서 2016년 1월 1일부터 2018년 12월 31일까지 인천광역시의 시간대별 미세먼지(PM₁₀)·초미세먼지(PM_2.5) 기술통계량을 분석한 결과 미세먼지 농도의 평균은 44.68μg/m³, 초미세먼지 농도의 평균은 24.42μg/m³이었으며, 연도별 미세먼지·초미세먼지 농도의 평균은 2016년에 가장 높고, 2018년에 가장 낮았으나, 최대값은 2018년 초미세먼지 농도의 최대값이 142.56μg/m³로 가장 높았다. 「대기환경 보전법 시행규칙」 제14조 [별표 7]에 따르면 ‘초미세먼지 주의보’ 발령기준은 기상조건 등을 고려하여 해당지역의 대기자동측정소의 PM_2.5 시간당 평균농도가 75μg/m³ 이상 2시간 이상 지속인 때, ‘초미세먼지 경보’ 발령기준은 기상조건 등을 검토하여 대기자동측정소의 PM_2.5 시간당 평균농도가 150μg/m³ 이상 2시간 이상 지속인 때를 의미한다[12]. 2017년과 비교하여 2018년에 미세먼지 농도가 낮았음에도 불구하고, 주의보 발령횟수가 늘어난 것은 초미세먼지가 특정 날짜나 시간대에 집중되는 경향을 보이고 있다는 것을 의미한다[13]. 응급의료체계가 발전하면서 소방청은 매년 증가하는 119구급 수요와 인구 변화에 맞춰 119구급대를 증설하고 구급서비스의 품질을 지속적으로 높이기 위한 정책을 시행하고 있다. 소방청에 따르면 119구급대는 2017년은 278만 8,101건을 출동하고 181만 7,526명을 병원에 이송하였으며, 2018년은 292만 4,899건을 출동하고, 187만 9,725명을 이송하였다[14]. 점점 증가하는 응급의료서비스 이용에 따라 응급의료체계에서 고농도 미세먼지의 시기에 건강이 악화될 가능성이 있는 고위험군 환자의 특성을 파악하여 국민과 119구급대원을 대상으로 교육과 홍보를 시행하고, 응급의료체계에서 미세먼지에 대한 예방 및 대비가 필요할 것으로 사료된다.

병원 전 심정지와 미세먼지와의 연관성을 알아보기 위한 Silverman 등[15]의 연구에서 대상자는 남자가 여자보다 약간 더 많았고 평균 연령은 65.6세였으며, 각결막염, 허혈성 심질환, 뇌졸중으로 인한 응급실 방문과 미세먼지 농도와의 관계를 파악하기 위한 Lee[16]의 연구에서는 남자와 60세 이상 80세 미만의 연령대가 가장 많은 것으로 나타나 본 연구와 유사한 결과를 보였다.

2018년 119구급서비스를 이용한 환자의 의식상태는 명료(A) 92.0%, 언어(V)에 반응 3.5%, 통증(P)에 반응 2.5%, 무반응(U) 2.1% 순이었으며, 환자분류는 잠재응급이 40.9%로 가장 많았고, 준 응급 30.6%, 응급 26.6%, 대상외 1.7% 순으로 나타나 본 연구의 결과와는 차이가 있었다[14]. 이는 본 연구가 심뇌혈관계 및 호흡기계 증상을 호소한 환자를 대상으로 진행된 연구로, 일반 환자보다 중증도가 높은 환자들이 많아 나타난 결과로 사료된다.

본 연구에서 미세먼지·초미세먼지 농도에 따른 대상자의 병력은 고혈압 32.6%(15,111명), 기타 28.5%(13,209명), 당뇨 19.1%(8,857명), 심장질환 13.6%(6,305명), 뇌혈관질환 8.1%(3,739명) 순으로 나타났는데, 이는 「심뇌혈관질환의 예방 및 관리에 관한 법률」 제2조에 따라 “심뇌혈관질환”에 해당한다[17]. Sun 등[18]은 미세먼지 농도가 증가할수록 심뇌혈관질환으로 인한 입원 위험이 증가했으며, Lee[19]는 미세먼지 농도가 27.53μg/m³ 증가할 때마다 심뇌혈관 질환으로 인한 사망 발생 가능성이 1.01배 증가한다고 보고하였다. 또한, 「미세먼지 저감 및 관리에 관한 특별법 시행령」 제14조에 따르면 ‘어린이·영유아·노인·임산부·호흡기질환자·심장질환자 등 미세먼지 노출에 민감한 계층’을 미세먼지로부터 취약한 계층(“취약계층”)으로 분류하고 있다[20]. 따라서 미세먼지 농도가 높아지는 시기에 현장에서 119구급대원은 고혈압, 당뇨, 심장질환, 뇌혈관질환, 호흡기질환을 포함한 취약계층 환자를 평가할 때 미세먼지에 대한 영향도 고려해야 할 것이다.

119구급대원은 신고시간, 환자 발생 위치, 현장상황, 현장부터 병원에 도착하기 전까지 환자의 의식 등 상태 변화에 대한 정보를 구급활동일지에 기록하고, 이는 병원 의료진들에게 병원 내에서는 알 수 없는 환자에 대한 정보를 제공한다. 구급활동일지는 사고가 일어난 정확한 위치와 응급 서비스를 요청한 시간 및 그 당시의 정확한 환자 상태가 기록되어 있다. 대기 오염은 공간적 및 시간적으로 변화가 나타날 수 있기 때문에 구급활동일지는 단기 대기 질 연구에 유용하다[21]. 본 연구에서 미세먼지·초미세먼지 농도에 따른 심폐정지는 모든 시차(lag)에서 통계적으로 유의한 차이가 있었으며, 증상 발생 당일 기준으로 심폐정지는 미세먼지 ‘나쁨’에서 9.1%(302명), 초미세먼지 ‘매우 나쁨’에서 9.0%(47명)로 가장 발생 비율이 높았다. 또한, 심폐정지 환자에 대한 119구급 출동이 발생할 가능성은 발생하지 않을 가능성에 비해, 미세먼지 농도가 10μg/m³ 증가할수록 증상 발생 당일부터 2일전까지 2.8∼4.0% 증가하였으며, 초미세먼지 농도가 10μg/m³ 증가할수록 3.6∼6.1% 증가하였다. Forastiere 등[22]은 극초미세먼지(PM1.0)가 증가할수록 관상동맥질환으로 인한 병원 전 심정지의 사망률이 7.6%(CI 2.0∼13.6%) 증가하며, 미세먼지(PM₁₀)가 증가할수록 병원 전 심정지의 사망률이 4.8%(CI 0.1∼9.8%) 증가한다고 보고하였다. Teng 등[23]은 대기오염과 병원 전 심정지(OHCA) 발생과의 연관성을 보기 위해 전자 자료를 검토하였고, 5개의 연구에서 미세먼지(특히 초미세먼지) 노출과 병원 전 심정지사이의 중요한 연관성을 발견하였으며, 미세먼지 사분위수 범위 증가에 따라 심정지 당일(lag0)에서 최대 심정지 발생 4일 전(lag4)까지 병원 전 심정지의 발생률이 2.4%∼7.0% 증가한다고 보고하였다. 본 연구와 선행연구의 결과는 일치하는 것으로 나타났으며, 따라서 미세먼지 농도의 증가는 병원 전 심정지의 발생과 연관성이 있었다. 병원 전 심정지의 원인은 만성질환 등 심뇌혈관질환 등인 경우가 많으며 이는, 미세먼지가 허혈성심장질환, 부정맥 등의 심뇌혈관질환에 영향을 미친다는 이전의 연구결과와도 연결된다[15].

Johnston 등[21]은 병원 전 단계에서 초미세먼지 농도 증가와 저혈당, 실신, 심혈관계 및 호흡기계 질환에 대한 구급대원 평가 사이에 관련성이 있음을 보고하였다. 본 연구에서 미세먼지 농도에 따른 심혈관계·호흡기계는 모든 시차(lag)에서 통계적으로 유의한 차이가 있었으며, 미세먼지 농도에 따른 뇌혈관계는 증상 발생 당일에 통계적으로 유의한 차이가 나타났다. 초미세먼지 농도에 따른 심혈관계·뇌혈관계·호흡기계는 모든 시차(lag)에서 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 선행 연구에서 미세먼지 농도가 높은 지역에서 장기간 거주하는 것이 단기간 거주할 때보다 초미세먼지 10μg/m³당 심혈관질환의 상대위험도를 1.06∼1.76배 정도 높인다는 코호트 연구가 보고되었다[24]. Dominici 등[25]은 초미세먼지와 관련하여 부상을 제외한 모든 건강 결과에 대해 병원 입원율이 단기적으로 증가하였으며 가장 큰 연관성은 심부전과 관련이 있었고, 당일 초미세먼지가 10μg/m³ 증가할 때, 심부전의 위험이 1.28%(95% CI 0.78∼1.78%) 증가한다고 보고하였다. Jo 등[26]은 미세먼지(PM₁₀) 농도가 10μg/m³ 증가할 때 뇌혈관질환 사망률이 10% 증가하고, 초미세먼지(PM_2.5) 농도가 10μg/m³ 증가할 때 뇌혈관질환으로 인한 사망 발생 위험도가 80% 증가하고 뇌졸중 또한 20% 이상 증가시키며, 뇌혈관질환에 의한 입원율도 증가시킨다고 하였다. Andersen 등[27]은 극초미세먼지(PM1.0)에 대한 노출은 심방세동이 없는 경증 허혈성 뇌졸중의 입원을 21%(5일 평균 사분위수 범위; 95% CI 4∼41%) 증가한다고 보고하였다.

본 연구에서, 미세먼지 농도가 10μg/m³ 증가할수록 심혈관계 증상 환자에 대한 119구급 출동이 발생할 가능성은 발생하지 않을 가능성에 비해 모든 시차(lag)에서 약 1% 감소하였으며, 호흡기계 증상 환자에 대한 119구급 출동은 증상 발생 당일과 증상 발생 2일전에 약 1% 감소하였다. 초미세먼지 농도가 10μg/m³ 증가할수록 뇌혈관계 증상 환자에 대한 119구급 출동은 모든 시차(lag)에서 약 2% 감소하였다. 미세먼지·초미세먼지 농도 10μg/m³ 증가에 따라 심뇌혈관계 및 호흡기계 증상에서 오히려 119구급 출동이 감소된 이유는 약 1∼2%로 크게 차이가 있는 것은 아니지만, 미세먼지 주의보·경보 등의 예보를 통해 심뇌혈관계 및 호흡기계 환자들이 미세먼지 농도가 증가하면 외부 활동을 자제하는 것으로 해석된다. 또한, 미세먼지 농도 증가 시 일반적으로 미세먼지로부터 호흡기를 보호하기 위해 권고되는 황사마스크 또는 방역용 마스크를 착용한 환자도 증가했을 것으로 추정된다. 그러나 미세먼지 농도가 높은 지역에서 여과기능을 갖춘 마스크(황사마스크 또는 방역용 마스크)들은 미세먼지의 체내 유입을 막아 미세먼지로 인한 인체 유해성을 예방할 수 있어 일반인뿐 아니라 심혈관질환자들에겐 권고할 수 있지만, 폐기능이 약하여 호흡부전을 동반하고 있는 만성 호흡기질환자들에게 안면부에 착되는 마스크의 사용은 환자의 호흡을 방해할 가능성이 있어 권고에 신중할 필요가 있다[3]. 본 연구의 이러한 결과에 대해서는 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다. 이와 같이, 미세먼지 농도는 심혈관계·뇌혈관계·호흡기계 질환의 사망 및 병원입원에 영향을 미치며 병원 전 단계의 증상에 영향을 미친다는 것을 선행연구와 본 연구결과를 통해 확인할 수 있었다.

따라서 증가하는 심뇌혈관 및 호흡기계 질환에서 고농도 미세먼지에 따른 환자 발생 증가에 대한 응급의료체계의 대응과 관리가 필요하다.