연구논문

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Public Health Weekly Report 2024; 17(26): 1119-1142

Published online May 3, 2024

https://doi.org/10.56786/PHWR.2024.17.26.1

© The Korea Disease Control and Prevention Agency

기후변화에 따른 질병부담 측정

김진남1, 정서연2, 오인환2*, 김종헌3, 정은지4, 안윤진4

1경희대학교 대학원 의료경영학과, 2경희대학교 의과대학 예방의학교실, 3성균관대학교 의과대학 사회의학교실, 4질병관리청 건강위해대응관 미래질병대비과

*Corresponding author: 오인환, Tel: +82-2-961-2304, E-mail: parenchyme@gmail.com
정은지, 안윤진 현재 소속: 질병관리청 건강위해대응관 기후보건‧건강위해대비과

Received: February 29, 2024; Revised: April 30, 2024; Accepted: April 30, 2024

This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/), which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

우리나라에서의 기후변화에 따른 질병부담을 산출하기 위해 질병관리청의 ‘제1차 기후보건영향평가 보고서’ 내용을 기반으로 건강영향을 폭염, 한파, 대기질, 감염병 영역으로 분류하고 산출 질병을 선정하였다. 현재 수준의 질병부담 파악을 위해, 2017–2019년 국민건강보험공단 표본코호트 database, 통계청 사망원인통계 데이터, 기상청 기상자료개방포털, 한국환경공단 에어코리아 자료 등을 분석하였다. 장애보정생존연수(disability-adjusted life year, DALY) 산출 결과, 2019년 기준으로 폭염은 심뇌혈관질환(2,031), 온열질환(1,631), 비사고사망(904), 급성신부전(137) 순으로, 한파는 한랭질환(3,991), 비사고사망(2,234), 초미세먼지 단기노출은 심뇌혈 관질환(9,374), 허혈성심장질환(8,803), 비사고사망(1,377) 순으로, 초미세먼지 장기노출은 총 사망(235,561), 뇌졸중(30,884), 폐암(24,585), 허혈성심장질환(20,466), 만성폐쇄성폐질환(4,195) 순으로 나타났다. 오존은 452 DALY, 감염병은 4,361 DALY로 산출되었다. 본 연구는 기후보건영향평가의 틀을 따라 기후변화에 따른 질병부담의 현재 수준을 확인한 것에서 의의를 찾을 수 있으며, 향후 주기적 측정과 함께 사회경제적 수준별 측정이 이루어진다면, 기후변화에 따른 건강격차를 감소시키는 데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

Keywords 기후변화, 건강영향, 질병부담, 경제적 질병부담

핵심요약

① 이전에 알려진 내용은?

‘제1차 기후보건영향평가 보고서’에서 질병부담 산출에 있어 초과 사망, 초과 응급실 방문, 초과 입원 등을 측정하였다.

② 새로이 알게 된 내용은?

본 연구에서는 건강관련 질병부담과 경제적 질병부담을 측정하였고, 폭염, 한파, 대기질, 감염성 질환의 질병부담을 비교 확인할 수 있었다.

③ 시사점은?

기후변화에 따른 질병부담이 커질 것으로 예측되므로, 질병부담 감소를 위한 대응방안 마련이 필요하다. 아울러 기후보건영향평가의 틀에서 질병부담을 함께 포함하는 방안에 대한 검토가 필요하다.

세계기상기구(World Meteorological Organization, WMO)에 따르면 2023년의 연평균 지구 온도는 산업화 이전 수준(1980–1900년)보다 1.45±0.12℃ 높았는데, 이는 174년 관측 기록 역사에서 가장 따뜻한 해로 기록되었다. 2023년 6월부터 12월 동안 매달 월별 평균 지구 온도는 가장 따뜻한 달로 기록되었으며, 특히 7월과 8월은 관측 기록 역사상 가장 더운 두 달로 기록되었다[1]. 세계보건기구(World Health Organization, WHO)에서는 인류 건강을 위협하는 가장 큰 위험 요인을 기후변화로 규정하고 세계 각국 지도자들에게 당장 행동에 나설 것을 촉구하였으며[2], 기후변화에 대한 분야별 대응체계가 정부간기후변화협의체(International Panel on Climate Change, IPCC)를 중심으로 마련되고 있는 상황에서 기후변화로 인한 건강피해를 정량화하는 것은 매우 시의 적절한 주제로 판단된다.

전 지구적 차원에서 발생하는 기후변화가 우리나라 국민의 건강에 미치는 영향을 파악하기 위해 2017년 「보건의료기본법」 제37조의2에 근거가 마련되었고, 이를 기반으로 2022년 질병관리청에서는 폭염, 한파, 대기질, 감염병 4개 영역에서 31개 지표를 중심으로 최근 10년간(2011–2020년)의 건강영향을 분석하여 ‘제1차 기후보건영향평가 보고서’를 발간하였다[3]. 기후보건영향평가에서는 기후변화로 인한 건강영향을 초과 사망, 입원, 응급실 방문 등의 지표를 사용해 평가하고 측정하였다. 그러나 직접적인 건강영향 외에도 기후변화와 같은 건강위험요인은 삶의 질 저하나 경제적 질병비용 등에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 기후변화로 인한 질병부담을 총제적으로 측정하는 연구가 필요하다.

우리나라에서는 2009년 Yoon 등[4], 2014년 Cheng 등[5]의 연구 이후 개별 질병으로 인한 영향 및 질병부담 측정은 다양하게 시도된 반면, 전체적인 질병부담을 조망한 연구는 상대적으로 드물다. 이에 본 연구에서는 기후변화에 따른 건강영향 질환을 제1차 기후보건영향평가를 기반으로 건강영향을 목록화하여 질병부담을 측정하고, 경제적 비용을 동시에 산출하였다. 이를 통해 날로 심각해져 가는 기후변화 및 이로 인한 건강영향에 대한 대응방안을 모색하고, 국내 현실에 적합한 정책 수립에 근거를 마련하고자 한다.

1. 주요 건강영향별 기여위험분율 산출

기후변화에 대한 위험요인의 크기를 파악하기 위해서, 기여위험분율(population attributable fraction, PAF)을 사용하였다. PAF는 해당 인구집단 내의 질병 발생 중 특정 위험요인에 기인하여 발생했다고 가정되는 분율을 의미하는데[6], 산출 요소인 노출율(prevalence of exposure)과 상대위험도(relative risk)에 대한 데이터는 연구의 연속성과 호환성을 위해 모두 제1차 기후보건영향평가의 결과값을 활용하여 추정하였으며, 산출식은 표 1에 제시하였다.

국내 기후변화 건강영향 목록 및 산출 방법
기후변화 요인주요 건강영향정의(ICD-10)PAF값대상인구노출요인PAF 산출식
폭염비사고사망A00–R99사망0.000525총 인구일 최고기온RR1RR
심뇌혈관질환I00–I99발생0.000434
온열질환T67.x발생/사망0.009779
급성신부전N17발생0.002198
한파비사고사망A00–R99사망0.001298총 인구일 최저기온
한랭질환T33–35, T68–69발생0.102934
대기질초미세먼지(단기노출)비사고사망A00–R99사망0.000764총 인구단기노출
심뇌혈관질환I00–99발생0.001933
사망0.000993
허혈성 심장질환I20–25발생0.011131
I20-25사망0.001163
초미세먼지(장기노출)총 사망A00–Z99사망0.12381430세 이상장기노출
폐암C34사망0.213943
만성폐쇄성 폐질환J40–44사망0.202756
뇌졸중I60–63, I65–67, I69.0–69.4, G45.8–9사망30–39세0.421949
40–49세0.373181
50–59세0.324531
60–69세0.274244
70–79세0.219162
≥80세0.136926
허혈성 심장질환I20–25사망30–39세0.390760
40–49세0.347969
50–59세0.303288
60–69세0.250397
70–79세0.203144
≥80세0.125918
오존비사고사망A00–R99사망0.000263총 인구오존
감염병장감염질환A00–09발생0.036810총 인구기온

ICD-10=international classification of diseases-10; PAF=population attributable fraction; RR=relative risk.



본 연구에서는 전국민을 대상으로 전국 대푯값을 활용하여 가장 최신의 자료이면서, 코로나바이러스감염증-19 이전의 상황을 고려할 수 있는 2017–2019년 데이터를 분석하였다.

1) 폭염

폭염은 기상청 정의에 따라 일 최고기온이 33℃ 이상인 날로 정의하였다. 연구대상 기간의 사망원인통계(통계청)에서 사망자 수, 국민건강정보 database (DB) (국민건강보험공단)에서 입원환자 수와 기상자료개방포털(기상청)의 일별 최고기온 등을 이용하여 역치 기온(일 최고기온 33℃) 이상에서 기온 1℃ 증가에 따른 상대위험도를 산출한 후 PAF를 계산하였다.

2) 한파

한파는 사망원인통계에서 사망자 수, 국민건강정보DB에서 입원환자 수와 기상자료개방포털의 일별 최저기온 등을 이용하여 일 최저기온 0℃에 비해 경한 추위(0℃에서 –5℃), 중등도 추위(–5℃에서 –12℃), 심한 추위(–12℃ 이하)의 각 수준별 추위에서 상대위험도 산출 후 PAF를 계산하였다.

3) 대기질

초미세먼지 단기노출은 사망원인통계에서 사망자 수, 국민건강정보DB에서 입원환자 수와 에어코리아(한국환경공단)의 초미세먼지 2일 이동평균 등을 이용하여 노출에 의해 건강영향이 전혀 나타나지 않는 2 μg/m3 이상에서 초미세먼지 1 μg/m3 증가에 따른 상대위험도 산출 후 PAF를 계산하였다. 장기노출로 인한 사망 관련 상대위험도는 전 세계 질병부담 추산에 사용된 통합노출반응함수(integrated exposure-response)을 사용하였다.

오존은 사망원인통계에서 사망자 수와 에어코리아의 오존 6일 이동평균 등을 이용하여 30 ppb 초과에서 오존 1 ppb 증가에 따른 상대위험도 산출 후 PAF를 계산하였다.

4) 감염병

기온으로 인한 장감염질환은 국민건강정보DB의 입원환자 수와 기상청개방포털의 기온 구간별 추위(최저 기온–기준 기온), 더위(기준 기온–최고 기온), 극한 추위(최저기온–5 백분위 기온), 극한 더위(95 백분위 기온–최고 기온) 상대위험도 산출 후 PAF를 계산하였다.

2. 질병부담 측정

질병부담(burden of disease)을 측정하는 방법은 세 가지로 나눌 수 있는데, 사망률이나 발생률과 같은 역학지표로 파악하는 방법, 경제적 부담의 측면에서 측정하는 방법, 마지막으로 삶의 질을 고려하여 질병상태와 사망을 종합하여 하나의 지표로 나타내는 방법이다[7]. 제1차 기후보건영향평가에서는 초과 사망 및 초과 입원과 같은 역학지표로 질병부담을 나타내었으므로, 본 연구에서는 나머지 두 가지 측면에서 기후변화로 인한 질병부담을 측정하고자 하였다.

1) 건강관련 질병부담 측정

미국 건강 측정 및 평가 연구소(Institute for Health Metrics and Evaluation, IHME)를 중심으로 진행되고 있는 세계질병부담연구(Global Burden of Disease Study, GBD)의 질병부담 산출지표인 장애보정생존연수(disability-adjusted life year, DALY)를 활용하였다. 건강손실은 DALY로 측정되며, 이는 조기사망으로 인한 손실연수(years of life lost, YLL)와 상병으로 인한 손실연수(years lived with disability, YLD)의 합계로 산출된다[8]. 즉 1 DALY는 조기사망이나 질병 및 손상 이후 남는 장애로 인해 상실된 건강년수가 1년이라는 것을 의미하고, DALY가 클수록 건강손실로 인한 질병부담이 그만큼 증가하는 것으로 해석한다[9]. 본 연구에서는 사망의 질병부담을 발생년도에 측정하는 것과 동일하게 질병의 발생도 발생년도에 측정하는 발생률(incidence) 접근방법을 이용하여 DALY를 산출하였다. 다만 이는 최근 유병률(prevalence) 기반 접근방법을 취하고 있는 IHME의 결과값과 직접적으로 비교하는 데는 어려움이 있다[10].

YLL 산출을 위해서는 생명표(통계청)를 활용하여 기대여명을, 주민등록연앙인구(통계청)를 활용해 인구 수를, 사망원인통계를 이용하여 질환별 사망자 데이터를 분석하였다. YLD 산출에서는 표본코호트DB (국민건강보험공단), Health Insurance Review & Assessment Service (HIRA) 빅데이터개방포털(건강보험심사평가원), 사망원인통계를 기반으로 질환별 발생률, 치명률, 사망률을 토대로 DisMod Ⅱ 프로그램[11]을 활용하여 질병이환기간과 평균발생연령을 산출하였다. 또한 질병부담 산정에 있어 연령가중치와 할인율은 반영하지 않았으며, 장애가중치는 한국질병부담연구[12]와 Kim 등[13]을 참고하였다.

2) 경제적 질병부담 측정

경제적 질병부담은 사회적 관점(societal perspective)에서 직접비용에 해당하는 의료비용과 비의료비용은 물론 간접비용에 해당하는 질병으로 인한 생산성 손실과 조기사망으로 인한 미래소득 손실까지 포함하여 산출하였다.

직접비용 중 의료비용은 표본코호트DB와 HIRA빅데이터개방포털을 활용하여 질환별 급여 진료비를 산출하였으며, 비급여 진료비는 해당 금액에 건강보험환자 진료비 실태조사(국민건강보험공단)에서의 급여, 비급여 비율을 기준으로 계산하였다. 비의료비용은 교통비와 간병비로 구분되는데, 교통비는 외래 및 입원 방문건수와 방문당 교통비의 곱으로 산출하였으며, 간병비는 외래 방문건수와 입원 건수를 활용하여 방문량을 산출한 후 간병비 평균비용과 간병인 이용률을 곱하여 계산하였다. 교통비, 간병비, 간병인 이용률은 모두 한국의료 패널조사 데이터에서 추출한 Go 등[14]의 연구를 참조하였다.

간접비용 중 생산성 손실액은 입원일수와 외래 방문건수의 1/3을 합산한 후, 고용률과 일평균 명목임금을 곱하여 산출하였는데, 20세 이상 70세 미만에서만 발생하는 것으로 간주하였다. 미래소득 손실액은 사망자의 사망년도 다음 해부터 평균수명까지 연평균 명목임금을 사망자수에 곱한 후 3% 할인율을 적용하였으며, 70세 이상 연령층에서는 임금이 발생하지 않는 것으로 가정하였다[15]. 명목임금은 고용형태별근로실태조사(고용노동부)에서 연평균 임금을 참조하였다.

질병부담 측정에 있어 본 연구에서 적용한 기후변화 요인에 따른 건강영향 목록 및 산출 방법, PAF값은 아래 표와 같다(표 1).

3. 기후변화에 따른 질병부담 산출

기후변화로 인한 질병부담 추정은 기후변화의 건강영향별 산출 질병 선정, 그 질병들의 건강관련 및 경제적 질병부담 계산, 건강영향별 관련 질병에 대한 PAF 계산, 그리고 최종적으로 질병부담과 PAF를 활용하여 기후변화로 인한 질병부담 산출 총 네 단계로 이루어졌다(그림 1).

Figure. 1.기후변화로 인한 질병부담 산출 개요

1. 폭염으로 인한 질병부담

연간 폭염일수(일 최고기온 33℃ 이상인 날의 수, 기상청)를 살펴보았을 때 2017년 13.5일, 2018년 31.0일, 2019년 13.1일을 기록하였다[3]. 2019년 기준, 폭염의 YLL에 있어 비사고 사망 904 DALY, 온열질환 4 DALY로 나타났으며, YLD는 심뇌혈관질환 2,031 DALY, 온열질환 1,627 DALY, 급성신부전 137 DALY로 산출되었는데(표 2, 그림 2), 상병으로 인한 손실연수가 사망으로 인한 손실연수보다 더 크게 나타났다. 경제적 질병부담은 비사고사망 약 153억 원, 심뇌혈관질환 약 75억 원, 온열질환 약 6억 원, 급성신부전 약 31억 원으로 추정되었다(표 3).

Figure. 2.건강관련 질병부담(2019년)
IHD=ischemic heart disease; COPD=chronic obstructive pulmonary disease; YLD=years lived with disability; YLL=years of life lost.

건강관련 질병부담 산출 결과(2017–2019년)
기후요인건강영향2017년2018년2019년
YLDYLLDALYYLDYLLDALYYLDYLLDALY
폭염비사고사망-971971-4,1294,129-904904
심뇌혈관질환1,610-1,6107,634-7,6342,031-2,031
온열질환1,57541,57915,1365915,1951,62741,631
급성신부전124-124519-519137-137
한파비사고사망-2,3302,330-2,0582,058-2,2342,234
한랭질환7,362-7,3627,600-7,6003,991-3,991
초미세먼지(단기)비사고사망-1,2491,249-1,3341,334-1,3771,377
심뇌혈관질환6,3263556,6817,1803407,5209,0443309,374
IHD7,4361067,5427,9301028,0328,0721018,803
초미세먼지(장기)총 사망-233,662233,662-232,496232,496-235,561235,561
폐암-25,08525,085-24,04924,049-24,58524,585
COPD-4,0604,060-4,2674,267-4,1954,195
뇌졸중-33,25133,251-32,18432,184-30,88430,884
IHD-21,00921,009-20,91120,911-20,46620,466
오존비사고사망-410410-438438-452452
감염병장감염질환4,542-4,5424,739-4,7394,361-4,361

단위=total DALY. YLD=years lived with disability; YLL=years of life lost; DALY= disability-adjusted life year; IHD=ischemic heart disease; COPD=chronic obstructive pulmonary disease.



경제적 질병부담 산출 결과(2017–2019년)
기후요인건강영향2017년2018년2019년
직접비간접비총 비용직접비간접비총 비용직접비간접비총 비용
폭염비사고사망-15,66915,669-68,59568,595-15,27615,276
심뇌혈관질환4,6063304,93623,9291,53525,4637,1273727,498
온열질환6521347852,5401,5554,095451156607
급성신부전1,59371,6007,9461598,1053,063353,098
한파비사고사망-37,59637,596-34,19634,196-37,76237,762
한랭질환6,5083556,86317,04961017,65924,75165925,410
초미세먼지(단기)비사고사망-20,15320,153-21,13021,130-22,23022,230
심뇌혈관질환19,3895,30024,68923,9505,28329,23233,3975,26438,660
IHD49,5421,83451,37537,7191,18238,90060,9241,90162,825
초미세먼지(장기)총 사망-4,226,7274,226,727-4,293,6994,293,699-4,503,3074,503,307
폐암-344,229344,229-334,483334,483-365,307365,307
COPD-24,59524,595-18,05918,059-28,33828,338
뇌졸중-612,300612,300-636,717636,717-660,291660,291
IHD-455,491455,491-306,479306,479-502,511502,511
오존비사고사망-6,6196,619-6,2286,228-7,6447,644
감염병장감염질환4,03120,22824,2594,41022,13926,5494,68521,11425,799

단위=백만 원. IHD=ischemic heart disease; COPD=chronic obstructive pulmonary disease.



2. 한파로 인한 질병부담

연간 한파일수(아침 최저기온이 영하 12도 이하인 날의 수, 기상청)를 살펴보았을 때 2017년 6.3일, 2018년 12.0일, 2019년 2.7일을 기록하였다[3]. 한파의 질병부담 산출 결과, 2019년을 기준으로, YLL에 있어 비사고 사망 2,234 DALY, YLD에 있어 한랭질환 3,991 DALY로 산출되었고(표 2, 그림 2), 상병으로 인한 손실연수가 사망으로 인한 손실연수보다 더 크게 나타났다. 경제적 질병부담은 비사고 사망 약 378억원, 한랭질환 약 254억 원으로 추정되었다(표 3).

3. 대기질로 인한 질병부담

1) 초미세먼지 단기노출로 인한 질병부담

초미세먼지(PM2.5) 연평균 농도는 2017년 24.1 μg/m3, 2018년 22.6 μg/m3, 2019년 22.4 μg/m3로 매년 낮아지는 추세를 기록하였다[3]. 2019년 기준, YLL에 있어 비사고 사망 1,377 DALY, 심뇌혈관질환 330 DALY, 허혈성 심장질환 101 DALY로 나타났으며, YLD는 심뇌혈관질환 9,044 DALY, 허혈성 심장질환 8,072 DALY로 산출되었고(표 2, 그림 2), 상병으로 인한 손실연수가 사망으로 인한 손실연수보다 더 크게 나타났다. 경제적 질병부담은 비사고 사망 약 222억 원, 심뇌혈관질환은 약 387억 원, 허혈성 심장질환은 약 628억 원으로 추정되었다(표 3).

2) 초미세먼지 장기노출로 인한 질병부담

초미세먼지 장기노출의 대상 질환 및 자료원인 제1차 기후보건영향평가의 결과지표로는 초과사망자 수만 존재하여 본 연구 결과에서도 YLL과 간접비만 산출되었다(표 2, 3, 그림 2–4). 건강관련 질병부담 산출 결과, 2019년 기준, YLL에 있어 총 사망 235,561 DALY, 폐암 24,585 DALY, 만성폐쇄성폐질환 4,195 DALY, 뇌졸중 30,884 DALY, 허혈성 심장질환 20,466 DALY로 나타났다(표 2, 그림 2). 경제적 질병부담은 총 사망 약 4조 5,033억 원, 폐암 약 3,653억 원, 만성폐쇄성폐질환 약 283억 원, 뇌졸중 약 6,603억 원, 허혈성 심장질환 약 5,025억 원으로 추정되었다(표 3).

3) 오존

오존의 연평균 농도는 2017년 44.5 ppb, 2018년 41.7 ppb, 2019년 45.0 ppb를 기록하였다[3]. 건강관련 질병부담 산출 결과, 2019년을 기준으로 오존의 YLL은 452 DALY로 산출되었고(표 2, 그림 2), 경제적 질병부담은 약 76억 원으로 추정되었다(표 3).

4. 기온으로 인한 장감염질환

장감염질환의 경우 HIRA빅데이터개방포털을 통해 질병부담을 산출하였다. 건강관련 질병부담 산출 결과, 2019년 기준, 장감염질환 YLD는 4,361 DALY로 산출되었고(표 2, 그림 2), 경제적 질병부담은 약 258억 원으로 추정되었다(표 3).

본 연구는 기후변화가 우리나라 국민들에게 미치는 건강영향을 평가하기 위해 2022년 질병관리청에서 발행한 ‘제1차 기후보건영향평가 보고서’를 토대로 기후변화에 따른 건강영향을 폭염, 한파, 대기질, 감염병 영역으로 분류하여 산출대상을 선정하였고, 현재 기후변화로 인한 질병부담 크기를 파악하기 위해 2017–2019년 관련 데이터 분석을 통해 건강관련 질병부담 및 경제적 질병부담을 산출하였다.

기후변화로 인한 주요 건강영향별 질병부담을 살펴보면 다음과 같다. 폭염의 온열질환 질병부담의 경우 2017년(1,579 DALY)과 2019년(1,631 DALY)보다 2018년(15,195 DALY)의 질병부담이 다른 년도에 비해 9배 정도 크게 증가한 것으로 나타난다. 이와 같이 폭염의 경우 해마다 변동성이 크게 나타났으며, 연도별 기상예측과 함께 질병부담이 크게 증가할 경우에 대비한 역량 마련이 필요하다. 이는 폭염으로 인한 질환이 심뇌혈관질환이나 온열질환처럼 응급을 요하는 질환일 경우가 많아 더욱 중요하다.

한파는 비사고사망(2,234 DALY/2019년) 및 한랭질환(3,991 DALY/2019년)의 질병부담이 폭염에 의한 비사고사망(904 DALY/2019년) 및 온열질환(1,631 DALY/2019년)의 질병부담보다 더 크게 나타났다. 이와 관련하여 직접적인 비교는 불가능하지만 GBD연구의 2021년 발표에 의하면 모든 국가에서 추위(저온)로 인한 사망률이 고온으로 인한 사망률을 초과했다[16]. 즉, 현재 수준에서는 폭염으로 인한 사망 위험(904 DALY)보다 한파로 인한 사망 위험(2,234 DALY)이 더 크다는 것을 의미하며, 이러한 경향은 본 연구에 결과에서도 일부 일치하였다. 또한 이러한 결과는 제1차 기후보건영향평가에서도 한랭질환에 의한 연평균 초과사망자(2,464명/중등도 추위), 초과 응급실방문자(987.6명/중등도 추위), 초과 입원환자(854.4명/중등도 추위)가 온열질환에 의한 연평균 초과사망자(211명), 초과 응급실방문자(654.5명), 초과 입원환자(262.6명)보다 많은 결과를 확인할 수 있었다.

초미세먼지 단기노출로 인한 DALY 산출 결과를 2017년부터 2019년까지 추적한 결과, 비사고사망, 심뇌혈관질환, 허혈성 심장질환 모두 매년 완만한 증가세를 확인할 수 있다. 경제적 질병부담의 경우 비사고사망과 심뇌혈관질환은 비슷한 양상을 보이나, 허혈성 심장질환의 경우 2018년 감소를 하였다가 2019년 다시 증가하였다. 장기노출에 있어서, 2019년을 기준으로 가장 값이 크게 나타난 총 사망을 제외하면, 개별 질환의 순위는 뇌졸중(30,884 DALY), 폐암(24,585 DALY), 허혈성 심장질환(20,466 DALY), 만성폐쇄성폐질환(4,195 DALY) 순으로 나타났으며, 경제적 질병부담의 경우에서는 뇌졸중(약 6,603억 원), 허혈성 심장질환(약 5,025억 원), 폐암(약 3,653억 원), 만성폐쇄성폐질환(약 283억 원) 순으로 산출되었다. 상대적으로 대기 관련 요인 중 오존의 질병부담은 낮은 수준으로 파악되었고, 장감염질환으로 측정된 감염성 질환의 질병부담 역시 낮은 수준이다.

초미세먼지 장기노출로 인한 질병부담에 관한 우리나라의 연구 결과와 WHO 산출 결과를 비교하였을 때, 두 연구 사이에 일부 일치점과 차이점이 나타난다. 2019년 WHO의 질병부담 산출 결과, 우리나라 미세먼지로 인해 발생하는 질환들의 질병부담은 허혈성 심장질환(101,797 DALY), 뇌졸중(84,193 DALY), 하기도감염(71,511 DALY), 기관지암, 폐암(42,100 DALY), 만성폐쇄성폐질환(36,516 DALY) 순으로 나타났다[17]. 우리나라 연구결과와 WHO의 질병부담 산출 결과를 비교해볼 때, 한국 연구에서는 뇌졸중, 폐암, 허혈성 심장질환, 만성폐쇄성폐질환 순으로 높은 DALY를 보였으며, 경제적 부담 역시 비슷한 순서로 나타났다. 반면, WHO의 결과에서는 허혈성 심장질환의 질병부담이 가장 높았고 뇌졸중, 하기도감염, 기관지암 및 폐암, 만성폐쇄성폐질환 순으로 높은 질병부담을 보여주었다. 두 결과 모두 장기적인 미세먼지 노출이 주요 순환기 및 호흡기 질환에 높은 질병부담을 유발한다고 강조하고 있지만 질병별 순위와 정도에 있어서는 차이가 나타나는데, 이는 연구 방법, 자료 기반의 등의 차이에서 기인할 수 있다.

기후변화 대응을 위해 전 세계가 노력을 기울이고 있는데, 영국 정부에서는 5년마다 ’기후변화위험평가(climate change risk assessment)’를 실시하고 있다. 미국 정부 또한 4년마다 실시하는 ‘국가기후평가(national climate assessment, NCA)’에서 가장 최근 2023년 11월에 제5차 국가기후평가(NCA5)를 발표하였는데, 극심한 기후변화로 인해 미국은 1980년대에는 4개월마다 평균 10억 달러 피해를 입었다면 현재는 평균 3주마다 비슷한 피해의 재난이 발생하고 있다고 보고했다[18]. 우리나라에서도 계량적으로 기후변화로 인한 질병부담을 측정하기 위한 노력으로 Yoon 등[4], Cheng 등[5]이 있었으나, 최근에는 드물다. 특히 제1차 기후보건영향평가가 수행됨에 따라 이에 따른 질병부담 측정이 필요하다. 본 연구에서는 ‘제1차 기후보건영향평가 보고서’를 토대로 건강영향 산출대상을 선정하고, 질병부담 크기를 산출을 통해 현재 수준에서 직간접으로 중재의 필요성을 환기시키는 데 의의를 찾을 수 있다.

연구의 제한점으로는 첫째, 질환 발생자 추정에 있어 표본코호트 자료를 사용하였는데, 표본코호트 분석 후 인구구조 특성을 반영하여 전체 발생자를 추정하여 실제 질병 발생자 수 및 청구건수와 차이가 있을 수 있다. 둘째, 본 연구의 상대위험도 및 PAF값은 ‘제1차 기후보건영향평가 보고서’의 틀에 따라 개별적으로 구득된 결과를 통해 독립적으로 얻어진 것으로, 개별 질병의 질병부담을 전체 질병부담으로 합산해서 해석하기에는 어려움이 있다. 셋째, 조기사망은 기대여명을 가지고 DALY를 산출하였으나, 폭염에서의 심뇌혈관질환, 급성신부전 등의 사망영향 정보가 제1차 기후보건영향평가에 제시되지 않아 YLL에는 반영되지 않았다. 따라서, DALY 추정치가 전체적으로 과소평가되었을 수 있다는 점이다. 마지막으로 본 연구는 폭염, 한파, 대기질, 감염병으로 인한 발생 및 사망의 상대위험도를 본 것이고, 이는 미래 기후변화로 인해 영향을 받을 다른 요인은 고려하지 않았으므로 이를 고려할 경우 기후변화로 인한 건강영향은 더욱 커질 것으로 추정된다.

이상의 분석을 바탕으로 향후 연구 방향을 제언하면 다음과 같다. 첫째, 건강에 대한 기후변화 영향의 중요성을 감안하면, 기후변화로 인한 질병부담을 측정하는 작업은 주기적으로 이루어질 필요가 있다. 우리나라의 경우, 기후변화와 함께 노령화로 인한 인구구조의 변화가 급격히 이루어지고 있다는 점에서 불확실성이 매우 높기 때문에 더욱 그러하다. 또한 기후변화로 인한 질병부담을 측정한 결과 경제적 질병부담과 건강 관련 질병부담의 경향성은 동일하지 않기 때문에 이를 모두 측정하여, 기후변화로 인한 사회경제적 영향을 포괄적으로 평가할 필요가 있다. 둘째, 기후변화로 인한 영향이 사회경제적 수준별로 다르게 나타날 수 있기 때문에, 이를 추가적으로 연구에 반영할 필요가 있다. 즉 사회경제적 수준으로 어떻게 차별적으로 발생하는지 연구가 필요하고, 이를 계량화하는 작업은 적절한 개입을 통해 건강형평성이 악화되는 것을 막는 데 기여할 수 있다.

Funding Source: This research was supported by research program founded by Korea Disease Control and Prevention Agency (Grant No. 2023-12-301).

Acknowledgments: None.

Ethics Statement: This study was exempted from review by the Institutional Review Board of Kyung Hee University (IRB File No. KHSIRB-23-094).

Conflict of Interest: The authors have no conflicts of interest to declare.

Author Contributions: Conceptualization: IHO. Data curation: JNK, SYC. Formal analysis: JNK, SYC. Funding acquisition: EJJ, YJA. Investigation: IHO, JNK, SYC. Methodology: IHO, JHK. Project administration: JNK. Resources: IHO, JNK, SYC. Software: JNK, SYC. Supervision: IHO. Validation: IHO, JHK. Visualization: JNK. Writing – original draft: JNK, SYC, IHO. Writing – review & editing: JNK, IHO.

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Article

연구논문

Public Health Weekly Report 2024; 17(26): 1119-1142

Published online July 4, 2024 https://doi.org/10.56786/PHWR.2024.17.26.1

Copyright © The Korea Disease Control and Prevention Agency.

기후변화에 따른 질병부담 측정

김진남1, 정서연2, 오인환2*, 김종헌3, 정은지4, 안윤진4

1경희대학교 대학원 의료경영학과, 2경희대학교 의과대학 예방의학교실, 3성균관대학교 의과대학 사회의학교실, 4질병관리청 건강위해대응관 미래질병대비과

Received: February 29, 2024; Revised: April 30, 2024; Accepted: April 30, 2024

This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/), which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Abstract

우리나라에서의 기후변화에 따른 질병부담을 산출하기 위해 질병관리청의 ‘제1차 기후보건영향평가 보고서’ 내용을 기반으로 건강영향을 폭염, 한파, 대기질, 감염병 영역으로 분류하고 산출 질병을 선정하였다. 현재 수준의 질병부담 파악을 위해, 2017–2019년 국민건강보험공단 표본코호트 database, 통계청 사망원인통계 데이터, 기상청 기상자료개방포털, 한국환경공단 에어코리아 자료 등을 분석하였다. 장애보정생존연수(disability-adjusted life year, DALY) 산출 결과, 2019년 기준으로 폭염은 심뇌혈관질환(2,031), 온열질환(1,631), 비사고사망(904), 급성신부전(137) 순으로, 한파는 한랭질환(3,991), 비사고사망(2,234), 초미세먼지 단기노출은 심뇌혈 관질환(9,374), 허혈성심장질환(8,803), 비사고사망(1,377) 순으로, 초미세먼지 장기노출은 총 사망(235,561), 뇌졸중(30,884), 폐암(24,585), 허혈성심장질환(20,466), 만성폐쇄성폐질환(4,195) 순으로 나타났다. 오존은 452 DALY, 감염병은 4,361 DALY로 산출되었다. 본 연구는 기후보건영향평가의 틀을 따라 기후변화에 따른 질병부담의 현재 수준을 확인한 것에서 의의를 찾을 수 있으며, 향후 주기적 측정과 함께 사회경제적 수준별 측정이 이루어진다면, 기후변화에 따른 건강격차를 감소시키는 데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

Keywords: 기후변화, 건강영향, 질병부담, 경제적 질병부담

서 론

핵심요약

① 이전에 알려진 내용은?

‘제1차 기후보건영향평가 보고서’에서 질병부담 산출에 있어 초과 사망, 초과 응급실 방문, 초과 입원 등을 측정하였다.

② 새로이 알게 된 내용은?

본 연구에서는 건강관련 질병부담과 경제적 질병부담을 측정하였고, 폭염, 한파, 대기질, 감염성 질환의 질병부담을 비교 확인할 수 있었다.

③ 시사점은?

기후변화에 따른 질병부담이 커질 것으로 예측되므로, 질병부담 감소를 위한 대응방안 마련이 필요하다. 아울러 기후보건영향평가의 틀에서 질병부담을 함께 포함하는 방안에 대한 검토가 필요하다.

세계기상기구(World Meteorological Organization, WMO)에 따르면 2023년의 연평균 지구 온도는 산업화 이전 수준(1980–1900년)보다 1.45±0.12℃ 높았는데, 이는 174년 관측 기록 역사에서 가장 따뜻한 해로 기록되었다. 2023년 6월부터 12월 동안 매달 월별 평균 지구 온도는 가장 따뜻한 달로 기록되었으며, 특히 7월과 8월은 관측 기록 역사상 가장 더운 두 달로 기록되었다[1]. 세계보건기구(World Health Organization, WHO)에서는 인류 건강을 위협하는 가장 큰 위험 요인을 기후변화로 규정하고 세계 각국 지도자들에게 당장 행동에 나설 것을 촉구하였으며[2], 기후변화에 대한 분야별 대응체계가 정부간기후변화협의체(International Panel on Climate Change, IPCC)를 중심으로 마련되고 있는 상황에서 기후변화로 인한 건강피해를 정량화하는 것은 매우 시의 적절한 주제로 판단된다.

전 지구적 차원에서 발생하는 기후변화가 우리나라 국민의 건강에 미치는 영향을 파악하기 위해 2017년 「보건의료기본법」 제37조의2에 근거가 마련되었고, 이를 기반으로 2022년 질병관리청에서는 폭염, 한파, 대기질, 감염병 4개 영역에서 31개 지표를 중심으로 최근 10년간(2011–2020년)의 건강영향을 분석하여 ‘제1차 기후보건영향평가 보고서’를 발간하였다[3]. 기후보건영향평가에서는 기후변화로 인한 건강영향을 초과 사망, 입원, 응급실 방문 등의 지표를 사용해 평가하고 측정하였다. 그러나 직접적인 건강영향 외에도 기후변화와 같은 건강위험요인은 삶의 질 저하나 경제적 질병비용 등에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 기후변화로 인한 질병부담을 총제적으로 측정하는 연구가 필요하다.

우리나라에서는 2009년 Yoon 등[4], 2014년 Cheng 등[5]의 연구 이후 개별 질병으로 인한 영향 및 질병부담 측정은 다양하게 시도된 반면, 전체적인 질병부담을 조망한 연구는 상대적으로 드물다. 이에 본 연구에서는 기후변화에 따른 건강영향 질환을 제1차 기후보건영향평가를 기반으로 건강영향을 목록화하여 질병부담을 측정하고, 경제적 비용을 동시에 산출하였다. 이를 통해 날로 심각해져 가는 기후변화 및 이로 인한 건강영향에 대한 대응방안을 모색하고, 국내 현실에 적합한 정책 수립에 근거를 마련하고자 한다.

방 법

1. 주요 건강영향별 기여위험분율 산출

기후변화에 대한 위험요인의 크기를 파악하기 위해서, 기여위험분율(population attributable fraction, PAF)을 사용하였다. PAF는 해당 인구집단 내의 질병 발생 중 특정 위험요인에 기인하여 발생했다고 가정되는 분율을 의미하는데[6], 산출 요소인 노출율(prevalence of exposure)과 상대위험도(relative risk)에 대한 데이터는 연구의 연속성과 호환성을 위해 모두 제1차 기후보건영향평가의 결과값을 활용하여 추정하였으며, 산출식은 표 1에 제시하였다.

국내 기후변화 건강영향 목록 및 산출 방법
기후변화 요인주요 건강영향정의(ICD-10)PAF값대상인구노출요인PAF 산출식
폭염비사고사망A00–R99사망0.000525총 인구일 최고기온RR1RR
심뇌혈관질환I00–I99발생0.000434
온열질환T67.x발생/사망0.009779
급성신부전N17발생0.002198
한파비사고사망A00–R99사망0.001298총 인구일 최저기온
한랭질환T33–35, T68–69발생0.102934
대기질초미세먼지(단기노출)비사고사망A00–R99사망0.000764총 인구단기노출
심뇌혈관질환I00–99발생0.001933
사망0.000993
허혈성 심장질환I20–25발생0.011131
I20-25사망0.001163
초미세먼지(장기노출)총 사망A00–Z99사망0.12381430세 이상장기노출
폐암C34사망0.213943
만성폐쇄성 폐질환J40–44사망0.202756
뇌졸중I60–63, I65–67, I69.0–69.4, G45.8–9사망30–39세0.421949
40–49세0.373181
50–59세0.324531
60–69세0.274244
70–79세0.219162
≥80세0.136926
허혈성 심장질환I20–25사망30–39세0.390760
40–49세0.347969
50–59세0.303288
60–69세0.250397
70–79세0.203144
≥80세0.125918
오존비사고사망A00–R99사망0.000263총 인구오존
감염병장감염질환A00–09발생0.036810총 인구기온

ICD-10=international classification of diseases-10; PAF=population attributable fraction; RR=relative risk..



본 연구에서는 전국민을 대상으로 전국 대푯값을 활용하여 가장 최신의 자료이면서, 코로나바이러스감염증-19 이전의 상황을 고려할 수 있는 2017–2019년 데이터를 분석하였다.

1) 폭염

폭염은 기상청 정의에 따라 일 최고기온이 33℃ 이상인 날로 정의하였다. 연구대상 기간의 사망원인통계(통계청)에서 사망자 수, 국민건강정보 database (DB) (국민건강보험공단)에서 입원환자 수와 기상자료개방포털(기상청)의 일별 최고기온 등을 이용하여 역치 기온(일 최고기온 33℃) 이상에서 기온 1℃ 증가에 따른 상대위험도를 산출한 후 PAF를 계산하였다.

2) 한파

한파는 사망원인통계에서 사망자 수, 국민건강정보DB에서 입원환자 수와 기상자료개방포털의 일별 최저기온 등을 이용하여 일 최저기온 0℃에 비해 경한 추위(0℃에서 –5℃), 중등도 추위(–5℃에서 –12℃), 심한 추위(–12℃ 이하)의 각 수준별 추위에서 상대위험도 산출 후 PAF를 계산하였다.

3) 대기질

초미세먼지 단기노출은 사망원인통계에서 사망자 수, 국민건강정보DB에서 입원환자 수와 에어코리아(한국환경공단)의 초미세먼지 2일 이동평균 등을 이용하여 노출에 의해 건강영향이 전혀 나타나지 않는 2 μg/m3 이상에서 초미세먼지 1 μg/m3 증가에 따른 상대위험도 산출 후 PAF를 계산하였다. 장기노출로 인한 사망 관련 상대위험도는 전 세계 질병부담 추산에 사용된 통합노출반응함수(integrated exposure-response)을 사용하였다.

오존은 사망원인통계에서 사망자 수와 에어코리아의 오존 6일 이동평균 등을 이용하여 30 ppb 초과에서 오존 1 ppb 증가에 따른 상대위험도 산출 후 PAF를 계산하였다.

4) 감염병

기온으로 인한 장감염질환은 국민건강정보DB의 입원환자 수와 기상청개방포털의 기온 구간별 추위(최저 기온–기준 기온), 더위(기준 기온–최고 기온), 극한 추위(최저기온–5 백분위 기온), 극한 더위(95 백분위 기온–최고 기온) 상대위험도 산출 후 PAF를 계산하였다.

2. 질병부담 측정

질병부담(burden of disease)을 측정하는 방법은 세 가지로 나눌 수 있는데, 사망률이나 발생률과 같은 역학지표로 파악하는 방법, 경제적 부담의 측면에서 측정하는 방법, 마지막으로 삶의 질을 고려하여 질병상태와 사망을 종합하여 하나의 지표로 나타내는 방법이다[7]. 제1차 기후보건영향평가에서는 초과 사망 및 초과 입원과 같은 역학지표로 질병부담을 나타내었으므로, 본 연구에서는 나머지 두 가지 측면에서 기후변화로 인한 질병부담을 측정하고자 하였다.

1) 건강관련 질병부담 측정

미국 건강 측정 및 평가 연구소(Institute for Health Metrics and Evaluation, IHME)를 중심으로 진행되고 있는 세계질병부담연구(Global Burden of Disease Study, GBD)의 질병부담 산출지표인 장애보정생존연수(disability-adjusted life year, DALY)를 활용하였다. 건강손실은 DALY로 측정되며, 이는 조기사망으로 인한 손실연수(years of life lost, YLL)와 상병으로 인한 손실연수(years lived with disability, YLD)의 합계로 산출된다[8]. 즉 1 DALY는 조기사망이나 질병 및 손상 이후 남는 장애로 인해 상실된 건강년수가 1년이라는 것을 의미하고, DALY가 클수록 건강손실로 인한 질병부담이 그만큼 증가하는 것으로 해석한다[9]. 본 연구에서는 사망의 질병부담을 발생년도에 측정하는 것과 동일하게 질병의 발생도 발생년도에 측정하는 발생률(incidence) 접근방법을 이용하여 DALY를 산출하였다. 다만 이는 최근 유병률(prevalence) 기반 접근방법을 취하고 있는 IHME의 결과값과 직접적으로 비교하는 데는 어려움이 있다[10].

YLL 산출을 위해서는 생명표(통계청)를 활용하여 기대여명을, 주민등록연앙인구(통계청)를 활용해 인구 수를, 사망원인통계를 이용하여 질환별 사망자 데이터를 분석하였다. YLD 산출에서는 표본코호트DB (국민건강보험공단), Health Insurance Review & Assessment Service (HIRA) 빅데이터개방포털(건강보험심사평가원), 사망원인통계를 기반으로 질환별 발생률, 치명률, 사망률을 토대로 DisMod Ⅱ 프로그램[11]을 활용하여 질병이환기간과 평균발생연령을 산출하였다. 또한 질병부담 산정에 있어 연령가중치와 할인율은 반영하지 않았으며, 장애가중치는 한국질병부담연구[12]와 Kim 등[13]을 참고하였다.

2) 경제적 질병부담 측정

경제적 질병부담은 사회적 관점(societal perspective)에서 직접비용에 해당하는 의료비용과 비의료비용은 물론 간접비용에 해당하는 질병으로 인한 생산성 손실과 조기사망으로 인한 미래소득 손실까지 포함하여 산출하였다.

직접비용 중 의료비용은 표본코호트DB와 HIRA빅데이터개방포털을 활용하여 질환별 급여 진료비를 산출하였으며, 비급여 진료비는 해당 금액에 건강보험환자 진료비 실태조사(국민건강보험공단)에서의 급여, 비급여 비율을 기준으로 계산하였다. 비의료비용은 교통비와 간병비로 구분되는데, 교통비는 외래 및 입원 방문건수와 방문당 교통비의 곱으로 산출하였으며, 간병비는 외래 방문건수와 입원 건수를 활용하여 방문량을 산출한 후 간병비 평균비용과 간병인 이용률을 곱하여 계산하였다. 교통비, 간병비, 간병인 이용률은 모두 한국의료 패널조사 데이터에서 추출한 Go 등[14]의 연구를 참조하였다.

간접비용 중 생산성 손실액은 입원일수와 외래 방문건수의 1/3을 합산한 후, 고용률과 일평균 명목임금을 곱하여 산출하였는데, 20세 이상 70세 미만에서만 발생하는 것으로 간주하였다. 미래소득 손실액은 사망자의 사망년도 다음 해부터 평균수명까지 연평균 명목임금을 사망자수에 곱한 후 3% 할인율을 적용하였으며, 70세 이상 연령층에서는 임금이 발생하지 않는 것으로 가정하였다[15]. 명목임금은 고용형태별근로실태조사(고용노동부)에서 연평균 임금을 참조하였다.

질병부담 측정에 있어 본 연구에서 적용한 기후변화 요인에 따른 건강영향 목록 및 산출 방법, PAF값은 아래 표와 같다(표 1).

3. 기후변화에 따른 질병부담 산출

기후변화로 인한 질병부담 추정은 기후변화의 건강영향별 산출 질병 선정, 그 질병들의 건강관련 및 경제적 질병부담 계산, 건강영향별 관련 질병에 대한 PAF 계산, 그리고 최종적으로 질병부담과 PAF를 활용하여 기후변화로 인한 질병부담 산출 총 네 단계로 이루어졌다(그림 1).

Figure 1. 기후변화로 인한 질병부담 산출 개요

결 과

1. 폭염으로 인한 질병부담

연간 폭염일수(일 최고기온 33℃ 이상인 날의 수, 기상청)를 살펴보았을 때 2017년 13.5일, 2018년 31.0일, 2019년 13.1일을 기록하였다[3]. 2019년 기준, 폭염의 YLL에 있어 비사고 사망 904 DALY, 온열질환 4 DALY로 나타났으며, YLD는 심뇌혈관질환 2,031 DALY, 온열질환 1,627 DALY, 급성신부전 137 DALY로 산출되었는데(표 2, 그림 2), 상병으로 인한 손실연수가 사망으로 인한 손실연수보다 더 크게 나타났다. 경제적 질병부담은 비사고사망 약 153억 원, 심뇌혈관질환 약 75억 원, 온열질환 약 6억 원, 급성신부전 약 31억 원으로 추정되었다(표 3).

Figure 2. 건강관련 질병부담(2019년)
IHD=ischemic heart disease; COPD=chronic obstructive pulmonary disease; YLD=years lived with disability; YLL=years of life lost.

건강관련 질병부담 산출 결과(2017–2019년)
기후요인건강영향2017년2018년2019년
YLDYLLDALYYLDYLLDALYYLDYLLDALY
폭염비사고사망-971971-4,1294,129-904904
심뇌혈관질환1,610-1,6107,634-7,6342,031-2,031
온열질환1,57541,57915,1365915,1951,62741,631
급성신부전124-124519-519137-137
한파비사고사망-2,3302,330-2,0582,058-2,2342,234
한랭질환7,362-7,3627,600-7,6003,991-3,991
초미세먼지(단기)비사고사망-1,2491,249-1,3341,334-1,3771,377
심뇌혈관질환6,3263556,6817,1803407,5209,0443309,374
IHD7,4361067,5427,9301028,0328,0721018,803
초미세먼지(장기)총 사망-233,662233,662-232,496232,496-235,561235,561
폐암-25,08525,085-24,04924,049-24,58524,585
COPD-4,0604,060-4,2674,267-4,1954,195
뇌졸중-33,25133,251-32,18432,184-30,88430,884
IHD-21,00921,009-20,91120,911-20,46620,466
오존비사고사망-410410-438438-452452
감염병장감염질환4,542-4,5424,739-4,7394,361-4,361

단위=total DALY. YLD=years lived with disability; YLL=years of life lost; DALY= disability-adjusted life year; IHD=ischemic heart disease; COPD=chronic obstructive pulmonary disease..



경제적 질병부담 산출 결과(2017–2019년)
기후요인건강영향2017년2018년2019년
직접비간접비총 비용직접비간접비총 비용직접비간접비총 비용
폭염비사고사망-15,66915,669-68,59568,595-15,27615,276
심뇌혈관질환4,6063304,93623,9291,53525,4637,1273727,498
온열질환6521347852,5401,5554,095451156607
급성신부전1,59371,6007,9461598,1053,063353,098
한파비사고사망-37,59637,596-34,19634,196-37,76237,762
한랭질환6,5083556,86317,04961017,65924,75165925,410
초미세먼지(단기)비사고사망-20,15320,153-21,13021,130-22,23022,230
심뇌혈관질환19,3895,30024,68923,9505,28329,23233,3975,26438,660
IHD49,5421,83451,37537,7191,18238,90060,9241,90162,825
초미세먼지(장기)총 사망-4,226,7274,226,727-4,293,6994,293,699-4,503,3074,503,307
폐암-344,229344,229-334,483334,483-365,307365,307
COPD-24,59524,595-18,05918,059-28,33828,338
뇌졸중-612,300612,300-636,717636,717-660,291660,291
IHD-455,491455,491-306,479306,479-502,511502,511
오존비사고사망-6,6196,619-6,2286,228-7,6447,644
감염병장감염질환4,03120,22824,2594,41022,13926,5494,68521,11425,799

단위=백만 원. IHD=ischemic heart disease; COPD=chronic obstructive pulmonary disease..



2. 한파로 인한 질병부담

연간 한파일수(아침 최저기온이 영하 12도 이하인 날의 수, 기상청)를 살펴보았을 때 2017년 6.3일, 2018년 12.0일, 2019년 2.7일을 기록하였다[3]. 한파의 질병부담 산출 결과, 2019년을 기준으로, YLL에 있어 비사고 사망 2,234 DALY, YLD에 있어 한랭질환 3,991 DALY로 산출되었고(표 2, 그림 2), 상병으로 인한 손실연수가 사망으로 인한 손실연수보다 더 크게 나타났다. 경제적 질병부담은 비사고 사망 약 378억원, 한랭질환 약 254억 원으로 추정되었다(표 3).

3. 대기질로 인한 질병부담

1) 초미세먼지 단기노출로 인한 질병부담

초미세먼지(PM2.5) 연평균 농도는 2017년 24.1 μg/m3, 2018년 22.6 μg/m3, 2019년 22.4 μg/m3로 매년 낮아지는 추세를 기록하였다[3]. 2019년 기준, YLL에 있어 비사고 사망 1,377 DALY, 심뇌혈관질환 330 DALY, 허혈성 심장질환 101 DALY로 나타났으며, YLD는 심뇌혈관질환 9,044 DALY, 허혈성 심장질환 8,072 DALY로 산출되었고(표 2, 그림 2), 상병으로 인한 손실연수가 사망으로 인한 손실연수보다 더 크게 나타났다. 경제적 질병부담은 비사고 사망 약 222억 원, 심뇌혈관질환은 약 387억 원, 허혈성 심장질환은 약 628억 원으로 추정되었다(표 3).

2) 초미세먼지 장기노출로 인한 질병부담

초미세먼지 장기노출의 대상 질환 및 자료원인 제1차 기후보건영향평가의 결과지표로는 초과사망자 수만 존재하여 본 연구 결과에서도 YLL과 간접비만 산출되었다(표 2, 3, 그림 2–4). 건강관련 질병부담 산출 결과, 2019년 기준, YLL에 있어 총 사망 235,561 DALY, 폐암 24,585 DALY, 만성폐쇄성폐질환 4,195 DALY, 뇌졸중 30,884 DALY, 허혈성 심장질환 20,466 DALY로 나타났다(표 2, 그림 2). 경제적 질병부담은 총 사망 약 4조 5,033억 원, 폐암 약 3,653억 원, 만성폐쇄성폐질환 약 283억 원, 뇌졸중 약 6,603억 원, 허혈성 심장질환 약 5,025억 원으로 추정되었다(표 3).

3) 오존

오존의 연평균 농도는 2017년 44.5 ppb, 2018년 41.7 ppb, 2019년 45.0 ppb를 기록하였다[3]. 건강관련 질병부담 산출 결과, 2019년을 기준으로 오존의 YLL은 452 DALY로 산출되었고(표 2, 그림 2), 경제적 질병부담은 약 76억 원으로 추정되었다(표 3).

4. 기온으로 인한 장감염질환

장감염질환의 경우 HIRA빅데이터개방포털을 통해 질병부담을 산출하였다. 건강관련 질병부담 산출 결과, 2019년 기준, 장감염질환 YLD는 4,361 DALY로 산출되었고(표 2, 그림 2), 경제적 질병부담은 약 258억 원으로 추정되었다(표 3).

논 의

본 연구는 기후변화가 우리나라 국민들에게 미치는 건강영향을 평가하기 위해 2022년 질병관리청에서 발행한 ‘제1차 기후보건영향평가 보고서’를 토대로 기후변화에 따른 건강영향을 폭염, 한파, 대기질, 감염병 영역으로 분류하여 산출대상을 선정하였고, 현재 기후변화로 인한 질병부담 크기를 파악하기 위해 2017–2019년 관련 데이터 분석을 통해 건강관련 질병부담 및 경제적 질병부담을 산출하였다.

기후변화로 인한 주요 건강영향별 질병부담을 살펴보면 다음과 같다. 폭염의 온열질환 질병부담의 경우 2017년(1,579 DALY)과 2019년(1,631 DALY)보다 2018년(15,195 DALY)의 질병부담이 다른 년도에 비해 9배 정도 크게 증가한 것으로 나타난다. 이와 같이 폭염의 경우 해마다 변동성이 크게 나타났으며, 연도별 기상예측과 함께 질병부담이 크게 증가할 경우에 대비한 역량 마련이 필요하다. 이는 폭염으로 인한 질환이 심뇌혈관질환이나 온열질환처럼 응급을 요하는 질환일 경우가 많아 더욱 중요하다.

한파는 비사고사망(2,234 DALY/2019년) 및 한랭질환(3,991 DALY/2019년)의 질병부담이 폭염에 의한 비사고사망(904 DALY/2019년) 및 온열질환(1,631 DALY/2019년)의 질병부담보다 더 크게 나타났다. 이와 관련하여 직접적인 비교는 불가능하지만 GBD연구의 2021년 발표에 의하면 모든 국가에서 추위(저온)로 인한 사망률이 고온으로 인한 사망률을 초과했다[16]. 즉, 현재 수준에서는 폭염으로 인한 사망 위험(904 DALY)보다 한파로 인한 사망 위험(2,234 DALY)이 더 크다는 것을 의미하며, 이러한 경향은 본 연구에 결과에서도 일부 일치하였다. 또한 이러한 결과는 제1차 기후보건영향평가에서도 한랭질환에 의한 연평균 초과사망자(2,464명/중등도 추위), 초과 응급실방문자(987.6명/중등도 추위), 초과 입원환자(854.4명/중등도 추위)가 온열질환에 의한 연평균 초과사망자(211명), 초과 응급실방문자(654.5명), 초과 입원환자(262.6명)보다 많은 결과를 확인할 수 있었다.

초미세먼지 단기노출로 인한 DALY 산출 결과를 2017년부터 2019년까지 추적한 결과, 비사고사망, 심뇌혈관질환, 허혈성 심장질환 모두 매년 완만한 증가세를 확인할 수 있다. 경제적 질병부담의 경우 비사고사망과 심뇌혈관질환은 비슷한 양상을 보이나, 허혈성 심장질환의 경우 2018년 감소를 하였다가 2019년 다시 증가하였다. 장기노출에 있어서, 2019년을 기준으로 가장 값이 크게 나타난 총 사망을 제외하면, 개별 질환의 순위는 뇌졸중(30,884 DALY), 폐암(24,585 DALY), 허혈성 심장질환(20,466 DALY), 만성폐쇄성폐질환(4,195 DALY) 순으로 나타났으며, 경제적 질병부담의 경우에서는 뇌졸중(약 6,603억 원), 허혈성 심장질환(약 5,025억 원), 폐암(약 3,653억 원), 만성폐쇄성폐질환(약 283억 원) 순으로 산출되었다. 상대적으로 대기 관련 요인 중 오존의 질병부담은 낮은 수준으로 파악되었고, 장감염질환으로 측정된 감염성 질환의 질병부담 역시 낮은 수준이다.

초미세먼지 장기노출로 인한 질병부담에 관한 우리나라의 연구 결과와 WHO 산출 결과를 비교하였을 때, 두 연구 사이에 일부 일치점과 차이점이 나타난다. 2019년 WHO의 질병부담 산출 결과, 우리나라 미세먼지로 인해 발생하는 질환들의 질병부담은 허혈성 심장질환(101,797 DALY), 뇌졸중(84,193 DALY), 하기도감염(71,511 DALY), 기관지암, 폐암(42,100 DALY), 만성폐쇄성폐질환(36,516 DALY) 순으로 나타났다[17]. 우리나라 연구결과와 WHO의 질병부담 산출 결과를 비교해볼 때, 한국 연구에서는 뇌졸중, 폐암, 허혈성 심장질환, 만성폐쇄성폐질환 순으로 높은 DALY를 보였으며, 경제적 부담 역시 비슷한 순서로 나타났다. 반면, WHO의 결과에서는 허혈성 심장질환의 질병부담이 가장 높았고 뇌졸중, 하기도감염, 기관지암 및 폐암, 만성폐쇄성폐질환 순으로 높은 질병부담을 보여주었다. 두 결과 모두 장기적인 미세먼지 노출이 주요 순환기 및 호흡기 질환에 높은 질병부담을 유발한다고 강조하고 있지만 질병별 순위와 정도에 있어서는 차이가 나타나는데, 이는 연구 방법, 자료 기반의 등의 차이에서 기인할 수 있다.

기후변화 대응을 위해 전 세계가 노력을 기울이고 있는데, 영국 정부에서는 5년마다 ’기후변화위험평가(climate change risk assessment)’를 실시하고 있다. 미국 정부 또한 4년마다 실시하는 ‘국가기후평가(national climate assessment, NCA)’에서 가장 최근 2023년 11월에 제5차 국가기후평가(NCA5)를 발표하였는데, 극심한 기후변화로 인해 미국은 1980년대에는 4개월마다 평균 10억 달러 피해를 입었다면 현재는 평균 3주마다 비슷한 피해의 재난이 발생하고 있다고 보고했다[18]. 우리나라에서도 계량적으로 기후변화로 인한 질병부담을 측정하기 위한 노력으로 Yoon 등[4], Cheng 등[5]이 있었으나, 최근에는 드물다. 특히 제1차 기후보건영향평가가 수행됨에 따라 이에 따른 질병부담 측정이 필요하다. 본 연구에서는 ‘제1차 기후보건영향평가 보고서’를 토대로 건강영향 산출대상을 선정하고, 질병부담 크기를 산출을 통해 현재 수준에서 직간접으로 중재의 필요성을 환기시키는 데 의의를 찾을 수 있다.

연구의 제한점으로는 첫째, 질환 발생자 추정에 있어 표본코호트 자료를 사용하였는데, 표본코호트 분석 후 인구구조 특성을 반영하여 전체 발생자를 추정하여 실제 질병 발생자 수 및 청구건수와 차이가 있을 수 있다. 둘째, 본 연구의 상대위험도 및 PAF값은 ‘제1차 기후보건영향평가 보고서’의 틀에 따라 개별적으로 구득된 결과를 통해 독립적으로 얻어진 것으로, 개별 질병의 질병부담을 전체 질병부담으로 합산해서 해석하기에는 어려움이 있다. 셋째, 조기사망은 기대여명을 가지고 DALY를 산출하였으나, 폭염에서의 심뇌혈관질환, 급성신부전 등의 사망영향 정보가 제1차 기후보건영향평가에 제시되지 않아 YLL에는 반영되지 않았다. 따라서, DALY 추정치가 전체적으로 과소평가되었을 수 있다는 점이다. 마지막으로 본 연구는 폭염, 한파, 대기질, 감염병으로 인한 발생 및 사망의 상대위험도를 본 것이고, 이는 미래 기후변화로 인해 영향을 받을 다른 요인은 고려하지 않았으므로 이를 고려할 경우 기후변화로 인한 건강영향은 더욱 커질 것으로 추정된다.

이상의 분석을 바탕으로 향후 연구 방향을 제언하면 다음과 같다. 첫째, 건강에 대한 기후변화 영향의 중요성을 감안하면, 기후변화로 인한 질병부담을 측정하는 작업은 주기적으로 이루어질 필요가 있다. 우리나라의 경우, 기후변화와 함께 노령화로 인한 인구구조의 변화가 급격히 이루어지고 있다는 점에서 불확실성이 매우 높기 때문에 더욱 그러하다. 또한 기후변화로 인한 질병부담을 측정한 결과 경제적 질병부담과 건강 관련 질병부담의 경향성은 동일하지 않기 때문에 이를 모두 측정하여, 기후변화로 인한 사회경제적 영향을 포괄적으로 평가할 필요가 있다. 둘째, 기후변화로 인한 영향이 사회경제적 수준별로 다르게 나타날 수 있기 때문에, 이를 추가적으로 연구에 반영할 필요가 있다. 즉 사회경제적 수준으로 어떻게 차별적으로 발생하는지 연구가 필요하고, 이를 계량화하는 작업은 적절한 개입을 통해 건강형평성이 악화되는 것을 막는 데 기여할 수 있다.

Declarations

Funding Source: This research was supported by research program founded by Korea Disease Control and Prevention Agency (Grant No. 2023-12-301).

Acknowledgments: None.

Ethics Statement: This study was exempted from review by the Institutional Review Board of Kyung Hee University (IRB File No. KHSIRB-23-094).

Conflict of Interest: The authors have no conflicts of interest to declare.

Author Contributions: Conceptualization: IHO. Data curation: JNK, SYC. Formal analysis: JNK, SYC. Funding acquisition: EJJ, YJA. Investigation: IHO, JNK, SYC. Methodology: IHO, JHK. Project administration: JNK. Resources: IHO, JNK, SYC. Software: JNK, SYC. Supervision: IHO. Validation: IHO, JHK. Visualization: JNK. Writing – original draft: JNK, SYC, IHO. Writing – review & editing: JNK, IHO.

Fig 1.

Figure 1.기후변화로 인한 질병부담 산출 개요
Public Health Weekly Report 2024; 17: 1119-1142https://doi.org/10.56786/PHWR.2024.17.26.1

Fig 2.

Figure 2.건강관련 질병부담(2019년)
IHD=ischemic heart disease; COPD=chronic obstructive pulmonary disease; YLD=years lived with disability; YLL=years of life lost.
Public Health Weekly Report 2024; 17: 1119-1142https://doi.org/10.56786/PHWR.2024.17.26.1

Fig 3.

Figure 3.건강관련 질병부담(2017년)
IHD=ischemic heart disease; COPD=chronic obstructive pulmonary disease; YLD=years lived with disability; YLL=years of life lost.
Public Health Weekly Report 2024; 17: 1119-1142https://doi.org/10.56786/PHWR.2024.17.26.1

Fig 4.

Figure 4.건강관련 질병부담(2018년)
IHD=ischemic heart disease; COPD=chronic obstructive pulmonary disease; YLD=years lived with disability; YLL=years of life lost.
Public Health Weekly Report 2024; 17: 1119-1142https://doi.org/10.56786/PHWR.2024.17.26.1
국내 기후변화 건강영향 목록 및 산출 방법
기후변화 요인주요 건강영향정의(ICD-10)PAF값대상인구노출요인PAF 산출식
폭염비사고사망A00–R99사망0.000525총 인구일 최고기온RR1RR
심뇌혈관질환I00–I99발생0.000434
온열질환T67.x발생/사망0.009779
급성신부전N17발생0.002198
한파비사고사망A00–R99사망0.001298총 인구일 최저기온
한랭질환T33–35, T68–69발생0.102934
대기질초미세먼지(단기노출)비사고사망A00–R99사망0.000764총 인구단기노출
심뇌혈관질환I00–99발생0.001933
사망0.000993
허혈성 심장질환I20–25발생0.011131
I20-25사망0.001163
초미세먼지(장기노출)총 사망A00–Z99사망0.12381430세 이상장기노출
폐암C34사망0.213943
만성폐쇄성 폐질환J40–44사망0.202756
뇌졸중I60–63, I65–67, I69.0–69.4, G45.8–9사망30–39세0.421949
40–49세0.373181
50–59세0.324531
60–69세0.274244
70–79세0.219162
≥80세0.136926
허혈성 심장질환I20–25사망30–39세0.390760
40–49세0.347969
50–59세0.303288
60–69세0.250397
70–79세0.203144
≥80세0.125918
오존비사고사망A00–R99사망0.000263총 인구오존
감염병장감염질환A00–09발생0.036810총 인구기온

ICD-10=international classification of diseases-10; PAF=population attributable fraction; RR=relative risk..


건강관련 질병부담 산출 결과(2017–2019년)
기후요인건강영향2017년2018년2019년
YLDYLLDALYYLDYLLDALYYLDYLLDALY
폭염비사고사망-971971-4,1294,129-904904
심뇌혈관질환1,610-1,6107,634-7,6342,031-2,031
온열질환1,57541,57915,1365915,1951,62741,631
급성신부전124-124519-519137-137
한파비사고사망-2,3302,330-2,0582,058-2,2342,234
한랭질환7,362-7,3627,600-7,6003,991-3,991
초미세먼지(단기)비사고사망-1,2491,249-1,3341,334-1,3771,377
심뇌혈관질환6,3263556,6817,1803407,5209,0443309,374
IHD7,4361067,5427,9301028,0328,0721018,803
초미세먼지(장기)총 사망-233,662233,662-232,496232,496-235,561235,561
폐암-25,08525,085-24,04924,049-24,58524,585
COPD-4,0604,060-4,2674,267-4,1954,195
뇌졸중-33,25133,251-32,18432,184-30,88430,884
IHD-21,00921,009-20,91120,911-20,46620,466
오존비사고사망-410410-438438-452452
감염병장감염질환4,542-4,5424,739-4,7394,361-4,361

단위=total DALY. YLD=years lived with disability; YLL=years of life lost; DALY= disability-adjusted life year; IHD=ischemic heart disease; COPD=chronic obstructive pulmonary disease..


경제적 질병부담 산출 결과(2017–2019년)
기후요인건강영향2017년2018년2019년
직접비간접비총 비용직접비간접비총 비용직접비간접비총 비용
폭염비사고사망-15,66915,669-68,59568,595-15,27615,276
심뇌혈관질환4,6063304,93623,9291,53525,4637,1273727,498
온열질환6521347852,5401,5554,095451156607
급성신부전1,59371,6007,9461598,1053,063353,098
한파비사고사망-37,59637,596-34,19634,196-37,76237,762
한랭질환6,5083556,86317,04961017,65924,75165925,410
초미세먼지(단기)비사고사망-20,15320,153-21,13021,130-22,23022,230
심뇌혈관질환19,3895,30024,68923,9505,28329,23233,3975,26438,660
IHD49,5421,83451,37537,7191,18238,90060,9241,90162,825
초미세먼지(장기)총 사망-4,226,7274,226,727-4,293,6994,293,699-4,503,3074,503,307
폐암-344,229344,229-334,483334,483-365,307365,307
COPD-24,59524,595-18,05918,059-28,33828,338
뇌졸중-612,300612,300-636,717636,717-660,291660,291
IHD-455,491455,491-306,479306,479-502,511502,511
오존비사고사망-6,6196,619-6,2286,228-7,6447,644
감염병장감염질환4,03120,22824,2594,41022,13926,5494,68521,11425,799

단위=백만 원. IHD=ischemic heart disease; COPD=chronic obstructive pulmonary disease..


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PHWR
Jul 18, 2024 Vol.17 No.28
pp. 1215~1241

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PHWR 주간 건강과 질병
PUBLIC HEALTH WEEKLY REPORT
질병관리청 (Korea Disease Control and Prevention Agency)

eISSN 2586-0860
pISSN 2005-811X