- 널리 쓰인 유기인계 살충제 chlorpyrifos는 태아·영유아·어린이의 뇌 발달 손상과 강하게 연결돼 여러 국가와 일부 미국 주에서 이미 금지됨
- 미국 EPA는 주거용 사용 폐지와 식품 잔류 허용치 철회를 거쳐 2021년 농업용 사용을 막았지만, 2023년 제8순회항소법원이 금지를 뒤집으며 일부 식품 사용 가능성 재평가가 필요해짐
- 미국소아과학회는 지속 사용이 태아·영아·어린이·임산부에게 큰 위험을 준다고 경고했고, 연구들은 IQ 저하, 작업기억 손실, 주의력 장애, 운동 발달 지연과의 연관성을 제시함
- 연구 문헌은 노출 수준, 유전적 효소 활성, 거주지 인접성 같은 조건에 따라 발달 신경독성과 뇌 구조 이상, 자폐 스펙트럼 장애 위험 증가, 태아 성장 저하 등을 분석함
- 규제 논쟁은 Dow Chemical이 1965년 도입한 물질의 광범위한 농업 사용, 제조사 로비, EPA 결정 지연, 부적절하거나 조작된 산업 자료 의존 문제로 이어짐
물질 특성과 사용 범위
- chlorpyrifos는 Dow Chemical이 1965년 도입한 유기인계 살충제·응애약·진드기약으로, Dursban과 Lorsban 브랜드의 활성 성분으로 알려져 있음
- 다양한 식품·사료 작물의 잎과 토양 해충을 방제하는 데 쓰였고, 액상·입제·분말·수용성 포장 형태로 판매되며 지상 장비나 항공 장비로 살포될 수 있음
- 사용 작물에는 사과, 오렌지, 딸기, 옥수수, 밀, 감귤류 등이 포함됨
- USDA의 Pesticide Data Program은 세척·박피 후에도 감귤류와 멜론에서 잔류물을 발견함
- 사용량 기준으로는 옥수수와 콩에 가장 많이 쓰였고, 각 작물에 연간 100만 파운드 이상 살포됨
- 유기농 작물에는 허용되지 않으며, 비농업 용도에는 골프장, 잔디, 온실, 유틸리티가 포함됨
어린이 건강 위험과 의학계 경고
- 과학 연구는 chlorpyrifos를 어린이의 뇌 손상과 강하게 연결함
- 미국소아과학회는 이 물질의 지속 사용이 발달 중인 태아, 영아, 어린이, 임산부에게 큰 위험을 준다고 경고함
- 태아기 노출은 낮은 출생체중, IQ 저하, 작업기억 손실, 주의력 장애, 운동 발달 지연과 연결됨
- Endocrine Society는 chlorpyrifos가 신경계와 내분비계에 광범위한 영향을 주며 인간과 야생동물에 해를 끼친다는 충분한 증거가 있다고 규제기관에 의견을 냄
- 급성 농약 중독에서는 경련, 호흡 마비, 때로는 사망까지 발생할 수 있음
미국·해외의 금지와 재검토
- 유럽식품안전청은 chlorpyrifos에 안전한 노출 수준이 없다고 판단했고, 유럽연합은 2020년 1월부터 판매를 금지함
- 미국에서도 California와 Hawaii 등 일부 주가 농업용 사용을 금지함
- EPA는 2000년 Dow Chemical과 합의해 영유아의 발달 중인 뇌에 위험하다는 연구를 근거로 모든 주거용 사용을 단계적으로 폐지함
- 2012년에는 학교 주변 사용이 금지됨
- 2015년 10월 EPA는 chlorpyrifos의 모든 식품 잔류 허용치를 철회할 계획을 밝힘
- 식품 작물의 예상 잔류량이 Federal Food, Drug, and Cosmetic Act의 안전 기준을 초과한다고 판단함
- 2016년 11월 EPA의 수정 인체 건강 위해성 평가는 농업에서 계속 사용하는 것이 안전하지 않다고 확인함
- 특히 1~2세 어린이에게 모든 식품·음용수 노출이 안전하지 않다고 봄
- 2021년 8월 Biden 행정부는 농업용 chlorpyrifos 금지를 발표했고, EPA는 모든 허용치를 철회해 식품과 동물 사료에 대한 사용을 사실상 중단시킴
- 2023년 11월 제8순회항소법원은 EPA의 금지를 뒤집고, EPA에 일부 식품에서 chlorpyrifos를 안전하게 사용할 수 있는지 평가하라고 지시함
신경독성과 발달 영향 연구
- 2026년 4월 International Journal of Molecular Sciences에 실린 약 300개 연구 검토는 chlorpyrifos와 대사체 chlorpyrifos-oxon의 독성이 아세틸콜린에스터레이스 억제에 그치지 않는다고 정리함
- 산화 스트레스, 신경염증, 지속적 후성유전 변화까지 포함됨
- 2021년 NeuroToxicology의 전국 단위 연구는 주거 위치로 추정한 여러 신경독성 농약 노출이 ALS 위험 증가와 통계적으로 유의하게 관련된다고 봄
- 대상 물질에 chlorpyrifos가 포함됨
- 2017년 Journal of Neurochemistry 검토는 태아기 chlorpyrifos 노출과 출생 후 신경학적 합병증 사이의 통계적으로 유의한 상관을 정리함
- 특히 인지 결손과 뇌 구조 무결성 손상이 포함됨
- 2014년 Lancet Neurology 논문은 2006년 이후 확인된 추가 발달 신경독성 물질 목록에 chlorpyrifos를 포함함
IQ, 인지 발달, 뇌 구조
- 2011년 Environmental Health Perspectives의 도심 산모·아동 출생 코호트 연구는 탯줄 혈장으로 측정한 태아기 chlorpyrifos 노출이 7세 아동의 WISC-IV 지표 2개에서 인지 기능 저하와 관련됐다고 봄
- 작업기억 지표가 가장 강하게 연관됨
- California의 주로 Latino 농장 노동자 가족 출생 코호트 연구는 임신 중 산모 소변의 유기인계 농약 대사체와 7세 아동의 기억, 처리 속도, 언어 이해, 지각 추론, IQ 점수 저하를 연결함
- 산모 DAP 농도 최상위 5분위 아동은 최하위 5분위 아동보다 평균 IQ가 7.0점 낮았음
- 연관성은 선형이었고 임계값은 관찰되지 않음
- 2006년 Pediatrics 연구에서는 높은 chlorpyrifos 노출 아동이 3세 때 Bayley Psychomotor Development Index에서 평균 6.5점, Bayley Mental Development Index에서 평균 3.3점 낮았음
- 2012년 PNAS 연구는 일상적 비직업적 사용 수준이자 급성 노출 징후 임계값 아래의 태아기 chlorpyrifos 노출도 5.9~11.2세 어린이 40명의 뇌 구조 측정에 영향을 줬다고 봄
- 2015년 NeuroToxicology 연구는 태아기 고노출 어린이가 9~13.9세 평가에서 한쪽 또는 양쪽 팔의 경도 또는 경도~중등도 떨림을 보일 가능성이 유의하게 높았다고 확인함
자폐 스펙트럼과 기타 신경발달 장애
- 2019년 BMJ의 인구 기반 환자-대조군 연구는 태아기 또는 영아기 노출이 사전에 선정된 농약들과 자폐 스펙트럼 장애 발생 가능성 증가와 관련된다고 봄
- 대상 농약에 glyphosate, chlorpyrifos, diazinon, permethrin이 포함됨
- 2014년 Environmental Health Perspectives의 CHARGE Study는 자폐 스펙트럼 장애와 농약 사용지 인접성 사이의 양의 연관을 관찰함
- 임신 2분기에는 chlorpyrifos, 임신 3분기에는 유기인계 농약 전반에 대한 주거지 인접성이 포함됨
- 2012년 Environmental Health Perspectives는 농약과 자폐 위험을 연결할 수 있는 잠재 기전을 다룸
태아 성장과 출생 결과
- 2005년 Toxicology and Applied Pharmacology 연구는 EPA가 주거용 사용을 단계적으로 폐지하기 전 출생한 코호트에서 탯줄 chlorpyrifos 수준과 출생체중·출생신장 사이에 매우 유의한 역상관을 관찰함
- 2003년 Environmental Health Perspectives 연구는 산모의 PON1 활성이 낮고 chlorpyrifos가 검출한계 이상일 때 태아 머리둘레가 유의하지만 작게 감소했다고 봄
- 2004년 Environmental Health Perspectives의 도시 소수집단 산모·신생아 코호트는 탯줄 혈장 chlorpyrifos와 출생체중·출생신장 감소의 역상관을 재확인함
- 주로 노출 상위 25% 신생아에서 나타남
- 2003년 다민족 부모 코호트 연구에서는 chlorpyrifos가 전체적으로 출생체중과 출생신장 감소와 관련됨
- African Americans에서는 낮은 출생체중, Dominicans에서는 출생신장 감소와 연결됨
암, 파킨슨병, 비용 추정
- Agricultural Health Study에서 54,000명 이상의 농약 살포자를 평가한 National Cancer Institute 연구는 chlorpyrifos 노출 증가와 폐암 위험 증가 추세 사이에 통계적으로 유의한 관련을 발견함
- 조사한 다른 암에서는 같은 결과를 찾지 못함
- California Central Valley 거주자를 대상으로 한 환자-대조군 연구는 흔히 쓰이는 36개 유기인계 농약의 주변 노출이 각각 파킨슨병 발생 위험을 증가시켰다고 봄
- 2012년 NeuroToxicology 연구는 chlorpyrifos의 신경독성과 내분비 교란 활동이 겹치며, 어린이의 성별 편향 신경발달 장애 위험 요인일 수 있다고 분석함
- 2015년 Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism의 유럽연합 비용 추정은 유기인계 노출을 1,300만 IQ 포인트 손실, 59,300건의 지적장애 사례, €146 billion 비용과 연결함
- 2009년 Toxicological Sciences의 생쥐 연구는 태아기·출생 후 발달의 중요한 기간에 뇌 AchE 억제 이하 용량의 chlorpyrifos에 노출돼도 갑상샘 변화가 유도될 수 있다고 봄
정치적 결정과 소송 흐름
- Donald Trump 당선 이후 chlorpyrifos 금지안은 지연됨
- 2017년 3월 EPA Administrator Scott Pruitt는 환경단체의 청원을 거부하고 chlorpyrifos 금지를 진행하지 않겠다고 결정함
- 2017년 6월에는 Pruitt가 금지 중단 20일 전 Dow CEO Andrew Liveris와 만났다는 Associated Press 보도가 나옴
- 다른 매체는 Dow가 Trump 취임 행사에 $1 million을 기부했다고 보도함
- 2018년 2월 EPA는 Syngenta와 $150,000 벌금 및 농민 교육을 요구하는 합의에 도달함
- Syngenta가 최근 chlorpyrifos가 살포된 밭에 노동자가 들어가지 않도록 경고하지 않아 여러 노동자가 병원 치료가 필요한 피해를 입은 사건과 관련됨
- 2020년 2월 Corteva AgriScience는 chlorpyrifos 생산을 단계적으로 중단하겠다고 밝혔지만, 다른 회사의 제조·판매는 여전히 합법으로 남음
- 2020년 9월 EPA는 세 번째 위해성 평가에서 신경발달 영향에 관한 과학이 여전히 해결되지 않았다고 말했고, 식품 생산에서 계속 사용할 수 있다고 판단함
법원 명령과 주 정부 대응
- Pesticide Action Network와 Natural Resources Defense Council은 2017년 4월 EPA를 상대로 소송을 제기해 Obama 행정부의 chlorpyrifos 금지 권고 이행을 요구함
- 2018년 8월 연방 항소법원은 EPA가 chlorpyrifos 사용을 계속 허용해 법을 어겼다고 판단하고, 제안된 금지를 두 달 안에 확정하라고 명령함
- 이후 지연 끝에 EPA Administrator Andrew Wheeler는 2019년 7월 EPA가 이 화학물질을 금지하지 않겠다고 발표함
- California, New York, Massachusetts, Washington, Maryland, Vermont, Oregon 등 여러 주는 chlorpyrifos 금지 실패를 이유로 EPA를 상대로 소송을 제기함
- 2021년 4월 29일 제9순회항소법원의 Jed S. Rakoff 판사는 EPA가 “egregious delay”로 미국 어린이 한 세대를 안전하지 않은 chlorpyrifos 수준에 노출시켰다고 판단함
- EPA에 60일 안에 등록을 수정하거나 철회하는 최종 규정을 내라고 명령함
산업 연구 자료의 신뢰성 문제
- University of Washington 연구자들의 2020년 분석은 미국 규제기관이 Dow Chemical이 제공한 조작된 자료에 수년간 의존했다고 봄
- 그 결과 안전하지 않은 수준의 chlorpyrifos가 미국 가정에 들어오도록 허용됐다는 분석임
- 1972년 Frederick Coulston과 Albany Medical College 동료들은 Dow Chemical에 의도적 chlorpyrifos 투여 연구 결과를 보고하며 인간의 만성 무관찰유해영향수준을 0.03 mg/kg-day로 결론냄
- 2020년 분석은 원래 통계 방법으로도 더 낮은 0.014 mg/kg-day가 나왔어야 한다고 봄
- 1982년에 이용 가능해진 통계 방법을 쓰면 연구의 최저 용량에서도 유의한 처리 효과가 나타났을 것이라고 분석함
- Dow 소속 통계학자들이 수행한 원래 분석은 공식 동료심사를 거치지 않았지만, EPA는 1980~1990년대 상당 기간 Coulston 연구를 신뢰 가능한 연구로 인용하고 위해성 평가의 출발점으로 삼음
- 2018년 Environmental Health 연구도 chlorpyrifos와 관련 화합물의 원자료를 검토하면서 실제 관찰과 시험기관이 허가 제출 보고서에서 내린 결론 사이의 불일치를 발견함