"400도 가열했더니 발암물질 2배 차이" 담배 종류별 결과 '충격'

[정심교의 내몸읽기]
한양대 권일한 교수, 일반담배와 궐련형 전자담배 비교
"일반담배 연소→ 발암물질 10배 이상 급증" 결과도

일반담배의 발암물질을 비롯한 유해물질의 생성량이 궐련형 전자담배보다 2배 이상 많이 검출됐다는 연구결과가 나왔다. 일반담배와 궐련형 전자담배의 유해물질 생성 메커니즘을 비교 분석한 결과다. 특히 발암물질 생성이 급증하는 '임계 온도'(400℃ 이상)가 과학적으로 규명돼 눈길을 끈다.

한양대 자원환경공학과 권일한 교수 연구팀은 일반담배와 궐련형 전자담배를 대상으로, 열중량 분석(TGA)과 가스크로마토그래피/질량분석(GC/MS)을 수행해 화합물 37종을 검출하고, 이를 △카보닐류 △알코올류 △퓨란계 △페놀계 △탄화수소류 △알칼로이드류 △질소화학물 등 7개 그룹으로 분류해 유해 화합물의 생성 특성과 독성 분포를 비교 분석했다.

분석 결과, 일반담배는 최대 800℃의 고온에서 연소·열분해됐으며, 담배 한 개비당 6.47~6.93㎎의 니코틴과 함께 고온 유래 유해물질이 다량 생성됐다. 반면, 궐련형 전자담배는 약 350℃로 정밀하게 제어된 온도에서 재구성 담배 잎(RTL)을 가열하며 유해물질 생성이 상대적으로 억제됐다. 궐련형 전자담배의 니코틴 생성량은 한 개비당 4.28㎎으로 확인됐다.

특히 일반담배는 400℃ 이상 고온에서 호흡기계·심혈관계 손상과 관련된 퓨란계·페놀계 유해물질이 크게 늘었다. 전체 유해물질 생성량도 궐련형 전자담배보다 뚜렷하게 많았다. 반면, 궐련형 전자담배는 약 350℃의 낮은 온도에서 작동해 해당 유해물질의 생성이 제한적이거나 미미한 수준에 그쳤다. 실제로 호흡기계 유해물질군의 생성량 피크 강도는 일반담배(800℃) 대비 궐련형 전자담배(350℃)에서 53.3% 더 낮았다.

담배의 연소·가열 방식에 따른 발암물질 생성 비교. /자료=연구팀

연구팀은 발암물질의 양도 비교했다. 니코틴 생성량 기준으로, 일반담배는 궐련형 전자담배보다 니코틴 1㎎당 생성되는 발암물질의 양이 2배 이상 많았고, 총량 기준으로는 3.5배 이상 많았다. 특히 500℃ 이상의 각 온도 구간부터 일반담배에서 생성되는 발암물질의 생성량은 궐련형 전자담배보다 2배 이상 많았다. 결국 전체적으로 일반담배의 발암물질 생성량이 10배 이상 많았다. 이는 동일한 니코틴 섭취량이라도 연소 방식의 일반담배가 궐련형 전자담배보다 인체에 더 많은 발암물질을 노출시킬 수 있음을 보여준다.

이번 연구는 일반담배와 궐련형 전자담배의 가열 온도 차이에 주목해, 두 제품의 유해물질 생성 특성을 비교한 것이다. 이번 연구를 주도한 권일한 한양대 자원공학과 교수는 "흡연 방식의 차이는 단순한 니코틴 함량을 넘어, 생성되는 유해물질의 종류·양을 구조적으로 변화시킬 수 있다"며 "특히 궐련형 전자담배는 연소가 일어나는 온도 이하로 작동하는 가열 방식을 통해 발암물질 생성량을 효과적으로 줄일 수 있는 잠재력을 보여줬다"고 밝혔다.

이어 "흡연 유해성 평가는 수치상의 비교를 넘어, 실제 사용 조건과 노출 기간, 누적 용량 등 복합적인 임상적 요인을 함께 고려해야 한다"며 "보다 정밀한 인체 영향 평가를 위해서는 실제 흡연 조건을 반영한 장기 연구와 다양한 제품군을 포함한 비교 실험이 병행돼야 한다"고 덧붙였다.

한편, 이번 연구는 열역학 기반 독성 화합물 분석을 통해 궐련형 전자담배의 유해물질 생성 특성을 과학적으로 규명한 것으로, 환경 과학 및 공학 관련 권위 있는 국제 SCI급 저널인 '유해물질 저널(Journal of Hazardous Materials)' 4월호에 실렸다.

정심교 기자 simkyo@mt.co.kr