크롬, 우리 몸과 환경에 미치는 영향

크롬은 원자번호가 24인 금속 원소로, 주기율표에서 6족 4주기에 위치합니다. 크롬은 영어로 Chrome 또는 Chromium이라고 부르며, 기호는 Cr입니다. 크롬은 은백색의 광택이 있는 금속으로, 강도와 내식성이 뛰어납니다. 크롬은 다른 금속과 합금하여 스테인리스강, 크롬도금, 크롬 몰리브덴 강 등을 만드는 데 사용됩니다.

크롬 구조식

크롬은 산화가에 따라 다른 특성을 나타냅니다.

산화가란 원자가 전자를 얻거나 잃는 정도를 나타내는 수치입니다.

크롬은 산화가가 -2에서 +6까지 다양하게 존재할 수 있습니다. 그 중에서 가장 안정한 형태는 산화가가 +3인 크롬(III)이고, 가장 산화성이 강한 형태는 산화가가 +6인 크롬(VI)입니다.

 

크롬(III)은 우리 몸에 필수적인 미량원소로, 지질, 단백질, 글루코즈의 대사를 조절하는 역할을 합니다. 크롬(III)은 인슐린의 작용을 촉진하고, 혈당을 낮추는 효과가 있습니다. 크롬(III)은 일반적으로 비독성이라고 간주되며, 과잉 섭취해도 큰 문제가 없다고 알려져 있습니다.

 

크롬(VI)은 반면에 매우 유해한 물질로, 생체 내에서 강한 독성을 발휘합니다. 크롬(VI)은 세포의 DNA와 결합하여 변이를 일으키고, 암을 유발할 수 있습니다. 크롬(VI)은 피부와 점막을 자극하고, 알레르기 반응을 일으킬 수 있습니다. 크롬(VI)은 신장, 간, 폐 등의 장기에 손상을 줄 수 있습니다. 크롬(VI)은 일반적으로 매우 독성이라고 간주되며, 최소한의 노출도 피해야 한다고 알려져 있습니다.

 

크롬의 노출원 및 노출경로

크롬은 우리 일상생활에 광범위하게 퍼져 있어, 완전히 노출을 차단하기 힘든 상황입니다.

크롬의 노출원

크롬은 식품, 식수, 공기, 토양, 조리용 기구, 산업제품 등 다양한 경로로 우리 몸에 들어올 수 있습니다. 크롬의 노출원과 노출경로는 산화가에 따라 다르게 나타납니다.

크롬(III)은 대부분의 식품이나 식이보충제에 함유되어 있습니다.

크롬(III)은 주로 육류, 어류, 과일, 채소류 등의 식품에 포함되어 있습니다. 크롬(III)은 또한 크롬 피코리네이트, 크롬 니코티네이트, 크롬 클로라이드 등의 형태로 식이보충제에 첨가되기도 합니다. 크롬(III)은 일반인은 주로 식품이나 식수 섭취로 인한 경구 노출이 가장 많습니다.

 

크롬(VI)은 주로 산업공정에서 배출되며, 이로 인해 식수에서도 검출됩니다.

크롬(VI)은 화학제조공장, 금속 및 가죽가공, 용접, 색소 생산 등의 산업적 배출이 가장 많습니다. 크롬(VI)은 또한 자동차 배기가스, 화력발전소, 쓰레기 소각 등의 과정에서도 생성될 수 있습니다. 크롬(VI)은 일반인은 주로 식수나 공기 흡입으로 인한 경구 또는 흡입 노출이 가장 많습니다.

 

식품	식품 중 육류, 어류, 과일, 재소류, 식이보충제 등에 들어 있을 수 있으며 대부분 3가크롬상태입니다.
화장품	색조화장품에 사용하는 무기안료 중 3가크롬 형태의 산화크롬·수산화크롬 등은 사용할 수 있는 원료로 지정되어 있습니다. 그러나, 6가크롬은 화장품 원료로 사용을 금지하고 있습니다.
환경(식수,대기)	적절하지 않은 산업폐기물 처리 공정에 의해 오염된 토양이나 대기에 의해 지하수 또는 식수에 포함되어 있을 수 있습니다. 크롬은 대기 중에 미량으로 퍼져있는 것으로 알려져 있습니다.
생활용품	유아매트, 완구류 등 어린이용품이나 위생용품 등에 있을 수있습니다.

 

크롬의 검출 및 노출현황

크롬의 노출수준을 파악하기 위해서는 크롬의 검출방법과 노출현황을 알아야 합니다.

 

크롬의 검출방법은 크롬의 산화가에 따라 다르게 적용됩니다.

크롬(III)은 주로 원자흡수분광법(Atomic Absorption Spectrometry, AAS)이나 원자발광분광법(Atomic Emission Spectrometry, AES) 등의 방법으로 검출됩니다. 크롬(VI)은 주로 이온크로마토그래피(Ion Chromatography, IC)나 분광광도법(Spectrophotometry) 등의 방법으로 검출됩니다.

 

크롬의 노출현황은 크롬의 노출원과 노출경로에 따라 다르게 나타납니다.

크롬(III)의 노출현황은 주로 식품이나 식수의 섭취량을 통해 파악할 수 있습니다. 크롬(VI)의 노출현황은 주로 공기나 토양의 농도를 통해 파악할 수 있습니다.

크롬의 노출수준을 평가하기 위해서는 크롬의 독성과 관련된 기준치를 참고해야 합니다. 크롬의 독성과 관련된 기준치는 크롬의 산화가에 따라 다르게 설정되어 있습니다.

 

크롬(III)의 독성과 관련된 기준치는 주로 섭취량을 기준으로 합니다.

크롬(III)은 비독성이라고 간주되기 때문에, 섭취량이 적절하면 건강에 유익할 수 있습니다. 세계보건기구(WHO)는 크롬(III)의 잠정주간허용섭취량(Provisional Tolerable Weekly Intake, PTWI)을 0.023 mg/kg bw/wk로 설정하였습니다. 이는 한 주에 몸무게 1kg당 0.023 mg의 크롬(III)을 섭취해도 안전하다는 의미 입니다.

 

크롬(VI)의 독성과 관련된 기준치는 주로 농도를 기준으로 합니다.

크롬(VI)은 매우 독성이 강하기 때문에, 농도가 낮아도 건강에 위험할 수 있습니다. 세계보건기구(WHO)는 크롬(VI)의 일일허용섭취량(Acceptable Daily Intake, ADI)을 0.0005 mg/kg bw/day로 설정하였습니다. 이는 하루에 몸무게 1kg당 0.0005 mg의 크롬(VI)을 섭취해도 안전하다는 의미입니

다.

크롬의 노출수준을 평가하기 위해서는 크롬의 검출결과와 독성기준치를 비교해야 합니다.

크롬의 검출결과는 크롬의 노출원과 노출경로에 따라 다르게 나타납니다. 크롬의 검출결과는 식품, 식수, 공기, 토양, 조리용 기구, 산업제품 등의 샘플에서 분석할 수 있습니다.

 

크롬의 검출결과와 독성기준치를 비교하면, 우리나라의 크롬 노출 수준은 유해한 정도는 아니지만, 결핍 수준도 아닌 것으로 나타났습니다. 2010년 조사한 크롬의 주간 섭취량은 0.019 mg/kg bw/wk이었고, PTWI와 비교했을 때 81.5% 수준으로 나타났습니다. 이는 크롬(III)의 섭취량이 적절한 수준임을 의미합니다. 그러나 극단 섭취자의 95th 일일노출량은 0.005429 mg/kg bw/day로, ADI 기준을 상회하였습니다. 이는 크롬(VI)의 노출량이 과잉임을 의미합니다.

 

크롬은 우리몸에 어떠한 영향을 미치나요?

식품 속 크롬의 주요 형태는 3가 크롬입니다. 간혹 4가 크롬으로 오염되어 있어도 위산에 의해 쉽게 3가 크롬으로 전환됩니다.

음용수 등을 통해 체내에 유입된 6가크롬은침 과 위산에 의해 대부분 3가 크롬으로 환원되나 섭취량의 10~20%는 6가 크롬의 형태로 세포 내에 침투합니다

체내에서 6가크롬이 3가 크롬으로 환원되는 과정에서 DNA와 결합하여 유전독성 및 돌연변이의 원인이 되며, 신장, 간, 혈액 세포를 산화시켜 손상을 일으키기도 합니다.

세계보건기구(WHO) 산하 국제암연구소(IARC)에서는 6가크롬은 인체발암물질(그룹 1 )' 금속크롬 및 37曰크롬은발암물질로 분류할 수 없는 물질(그룹 3)로분류하고있습니다.

6 가크롬은 독성이 커서, 급성 경구독성은 3가 크롬에 비해 10배 이상 높아 동물의 고환에서 변성을 유발할 수 있습니다. 또한, 6가 크롬이 3가 크롬에 비해 피부알레르기를 일으킬 가능성이 더 큽니다.

크롬이 미치는 영향 - 식품안전나라

 

크롬의 위해관리

크롬의 노출수준을 평가한 결과, 크롬(VI)의 노출량이 과잉임을 알 수 있었습니다. 이는 크롬(VI)의 독성이 강하고, 산업적 배출이 많기 때문입니다. 따라서 크롬의 위해관리를 위해서는 크롬(VI)의 배출과 노출을 줄이는 방안이 필요합니다.

 

크롬의 위해관리를 위해서는 크롬의 규격기준을 마련하고, 준수하도록 해야 합니다. 우리나라는 크롬에 대한 별도의 규격기준을 모두 마련하지 않고 있습니다. 식품의약품안전처는 조리용 기구에 합금으로 사용된 크롬의 용출 사례가 보고되어 크롬의 용출기준을 0.1 mg/L(금속제) 이하로 설정하였습니다. 그러나 식품, 식수, 공기, 토양 등에 대한 크롬의 규격기준은 아직 없습니다.

 

크롬의 위해관리를 위해서는 크롬의 배출원을 감시하고, 제어하도록 해야 합니다. 크롬의 배출원은 주로 산업공정에서 발생하므로, 산업부문에서 크롬의 배출을 최소화하고, 정화하도록 해야 합니다. 크롬의 배출원은 화학제조공장, 금속 및 가죽가공, 용접, 색소 생산 등이 있으므로, 이들 산업에서 크롬의 배출량을 측정하고, 제한하도록 해야 합니다. 크롬의 배출원은 또한 자동차 배기가스, 화력발전소, 쓰레기 소각 등이 있으므로, 이들 과정에서 크롬의 생성을 방지하고, 제거하도록 해야 합니다.

 

크롬의 위해관리를 위해서는 크롬의 노출경로를 차단하고, 예방하도록 해야 합니다. 크롬의 노출경로는 주로 식수나 공기 흡입이므로, 이들 매체에서 크롬의 농도를 낮추고, 노출을 피하도록 해야 합니다. 크롬의 노출경로는 또한 조리용 기구나 산업제품이므로, 이들 제품에서 크롬의 용출을 방지하고, 사용을 제한하도록 해야 합니다.

 

크롬의 리스크 커뮤니케이션

크롬의 위해관리를 위해서는 크롬의 리스크 커뮤니케이션도 중요합니다. 크롬의 리스크 커뮤니케이션은 크롬의 위해성과 관리방안을 대중에게 알리고, 이해하도록 하는 과정입니다. 크롬의 리스크 커뮤니케이션은 크롬의 노출 수준과 독성기준치, 규격기준과 배출원, 노출경로와 예방방법 등을 명확하고 정확하게 전달해야 합니다.

 

크롬의 리스크 커뮤니케이션은 크롬의 산화가에 따라 다른 메시지를 전달해야 합니다.

 

크롬(III)은 비독성이라고 간주되기 때문에, 섭취량이 적절하면 건강에 유익하다는 메시지를 전달해야 합니다. 크롬(III)은 인슐린의 작용을 촉진하고, 혈당을 낮추는 효과가 있다는 메시지를 전달해야 합니다. 크롬(III)은 일반적으로 식품이나 식수 섭취로 인한 경구 노출이 가장 많으므로, 식품이나 식수의 크롬(III) 함량을 알려주고, 권장 섭취량을 안내해야 합니다.

 

크롬(VI)은 반면에 매우 유해한 물질로, 농도가 낮아도 건강에 위험하다는 메시지를 전달해야 합니다. 크롬(VI)은 세포의 DNA와 결합하여 변이를 일으키고, 암을 유발할 수 있다는 메시지를 전달해야 합니다. 크롬(VI)은 주로 공기나 식수 흡입으로 인한 흡입 또는 경구 노출이 가장 많으므로, 공기나 식수의 크롬(VI) 농도를 알려주고, 노출을 피하는 방법을 안내해야 합니다. 

 

크롬의 리스크 커뮤니케이션은 크롬의 위해성과 관리방안을 대중에게 알리고, 이해하도록 하는 과정이므로, 적절한 채널과 방식을 선택해야 합니다. 크롬의 리스크 커뮤니케이션은 크롬의 노출원과 노출대상에 따라 다른 채널과 방식을 선택해야 합니다.

 

크롬의 노출원은 주로 산업공정에서 발생하므로, 산업부문에서 크롬의 배출과 정화에 관한 법률과 규정을 공지하고, 준수하도록 강제해야 합니다. 크롬의 노출원은 또한 자동차 배기가스, 화력발전소, 쓰레기 소각 등의 과정에서도 생성될 수 있으므로, 이들 과정에서 크롬의 생성과 제거에 관한 기술과 정책을 공유하고, 적용하도록 권장해야 합니다.

 

크롬의 노출대상은 주로 일반인이므로, 일반인이 쉽게 접할 수 있는 매체와 언어를 사용해야 합니다. 크롬의 노출대상은 또한 산업노동자나 특정지역주민이 될 수 있으므로, 이들에게는 전문적이고 구체적인 정보와 조치를 제공해야 합니다.

 

크롬의 리스크 커뮤니케이션은 크롬의 위해성과 관리방안을 대중에게 알리고, 이해하도록 하는 과정이므로, 효과적인 피드백과 평가를 수행해야 합니다. 크롬의 리스크 커뮤니케이션은 크롬의 노출수준과 건강영향, 규격기준과 배출원, 노출경로와 예방방법 등을 전달한 후, 대중의 인식과 행동, 만족도와 신뢰도를 측정하고, 개선하도록 해야 합니다.

 

이상으로 크롬이라는 물질에 대해 알아보았습니다. 크롬은 산화가에 따라 다른 특성을 나타내는데, 이것이 우리 몸과 환경에 어떤 영향을 미치는지 살펴보았습니다. 크롬은 우리 일상생활에 광범위하게 퍼져 있어 완전히 노출을 차단하기 힘든 상황이므로, 크롬의 위해관리와 리스크 커뮤니케이션에 대해 알고, 실천하도록 해야 합니다. 감사합니다.