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J Environ Health Sci. 2025; 51(1): 1-10

Published online February 28, 2025 https://doi.org/10.5668/JEHS.2025.51.1.1

Copyright © The Korean Society of Environmental Health.

A Review on Exposure to Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) via Breastfeeding in Infants (2008~2024)

모유 섭취를 통한 영아의 과불화화합물 노출량에 관한 문헌고찰(2008~2024)

Nalae Moon , Ju Hee Kim*

문나래, 김주희*

Author Info +

Department of Nursing, College of Nursing Science, Kyung Hee University

경희대학교 간호과학대학

Correspondence to:*Department of Nursing, College of Nursing Science, Kyung Hee University, 26 Kyungheedae-ro, Dongdaemun-gu, Seoul 02446, Republic of Korea
Tel: +82-2-961-0461
Fax: +82-2-961-9398
E-mail: juheekim@khu.ac.kr

Received: November 29, 2024; Revised: December 25, 2024; Accepted: January 3, 2025

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.

Highlights

ㆍ Existing studies analyzing PFAS concentrations in human milk show heterogeneity due to differences in analytical methods, locations, sampling periods, and maternal characteristics.
ㆍ Infants’ exposure to PFAS through breastfeeding in a recent domestic study exceeded international safety thresholds (EFSA) by more than 5.4 times.
ㆍ Standardized protocols for sample collection and PFAS analysis are essential to improve comparability across studies and guide evidence-based interventions to mitigate contamination through long-term research.

Graphical Abstract

Abstract

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Background: Perfluoroalkyl substances (PFAS) that accumulate in mothers through daily exposure can be directly transferred to newborns via breastfeeding, potentially resulting in health issues. However, existing studies on PFAS concentrations and exposure through breast milk exhibit significant heterogeneity, hindering systematic comparisons.
Objectives: This study aims to compare the findings of previous studies on PFAS concentrations in breast milk and exposure and identify limitations to suggest directions for future research.
Methods: Using a scoping review methodology, relevant studies were identified from Google Scholar and PubMed that analyzed PFOA, PFOS, PFHxS, and PFNA concentrations in human breast milk. The analyzed variables included target PFAS substances, number of breast milk samples, study countries, limits of detection (LOD) or quantification (LOQ), detection rates, timing of sample collection, analytical methods, and infant PFAS exposure levels.
Results: PFAS concentrations in breast milk (PFOA, PFOS, PFHxS, PFNA) varied depending on sample collection timing, geographical region, milk maturity, maternal characteristics, analytical methods, and detection limits, highlighting significant heterogeneity among studies. Oral exposure to PFAS through breastfeeding in recent studies exceeded the tolerable weekly intake (TWI), indicating potential risks to infants.
Conclusions: This study underscores the need for additional research to accurately assess PFAS contamination and exposure in breast milk and facilitate quantitative comparisons between studies. Furthermore, it highlights the importance of policy interventions to reduce maternal exposure to PFAS, ensuring better health outcomes for infants and mothers alike.

KeywordsBreast milk, PFAS, exposure, EDI, TWI

I. 서 론

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모유는 신생아와 영아의 성장∙발달을 위한 최적의 영양 공급원으로, 성장에 필요한 필수 단백질, 지방산, 비타민 등 영양소와 더불어 백혈구, 항체 등을 포함하여 수동면역 형성에 기여하는 중요한 생체 자원이다.1) 또한 모유수유는 생애 초기 모아 애착 관계 형성을 촉진하고, 산후 출혈 위험 감소, 유방 염증 위험 감소, 산후 우울 위험 감소, 혈중 지질 수치 및 체중 정상화 촉진 등 산모의 회복에도 긍정적인 영향을 미친다. 이처럼 신생아와 산모 모두에 이점이 많기 때문에 세계보건기구(World Health Organization, WHO)는 생후 6개월까지 전적인 모유수유를 권장하고 있다.2)

그러나 고도화된 산업화와 환경오염으로 인해 모유수유 중인 산모는 식품, 물, 공기 등을 매개로 한 다양한 내분비계장애물질 노출 위험이 증가하고 있다.3) 내분비계장애물질 중 과불화화합물(per- and polyfluoroalkyl substances, PFAS)은 반감기가 길고 잔류성이 높아 한번 체내에 들어오면 장기간 축적되는 경향이 있다.4) PFAS는 방수, 방오, 내열성 등 유용한 특성으로 인해 산업 및 소비재에 광범위하게 사용되어 왔다. 이로 인해 전 세계 인구의 90% 이상에서 혈중 PFAS가 검출될 것으로 예상되며, 먹이사슬을 통해 축적되고 극지방 생물체 내에서도 검출되어 환경보건학적 문제가 심각하다.5,6)

PFAS는 임산부, 영유아와 같은 환경 민감군(environmentally sensitive group)에서 위험성이 더 커지는데, 임신과 모유수유 과정에서 태반 및 유선 조직을 통과하여 태아와 영아로 직접 전달될 수 있다는 점에 주목할 필요가 있다.7-9) 영아는 생후 1년 미만인 어린 아이를 의미하며, 성장과 신경발달이 활발히 이루어지는 시기로, 내분비계와 면역계가 화학물질 노출에 특히 취약한 대상이다.10) 이 시기 영아가 PFAS에 노출될 경우 신경행동 장애, 면역반응 저하, 성장지연 및 체중 감소, 과잉행동, 학습 능력 저하와 같은 중대한 건강 영향을 받을 수 있음이 선행연구 결과 밝혀졌다.10-12) 특히 PFAS는 분자량이 크고 단백 친화성이 높아 유선 조직을 통과하기 어렵다는 점을 고려하면, 모유에서 발견될 경우 다른 내분비계장애물질보다 더 높은 내적 노출 정도를 의미한다고 볼 수 있다.13) 또한 중금속과 같은 자연 발생적 물질과 달리 PFAS는 인간이 필요에 의해 인위적으로 생성한 물질로, 법적 규제를 피해 비슷한 분자 구조를 가진 perfluorobutane sulfonic acid (PFBS), 6:2 fluorotelomer sulfonic acid (6:2 FTS), perfluorohexanoic acid (PFHxA) 등 대체제가 끊임없이 생성되고 있어 심각성이 더 크다 할 수 있다.14)

PFAS의 위험성은 다양한 사회적 논란을 통해 더욱 부각되었다. 미국에서는 주요 화학기업인 듀폰(DuPont)과 3M이 PFAS의 유해성을 은폐해온 사실이 밝혀지면서 대규모 소송으로 이어졌다.15) 이에 각국 정부는 2004년 발효된 스톡홀름 협약 등 국제적 노력을 통해 PFAS의 생산과 사용을 규제하려 노력하고 있다.15,16) 유럽식품안전청(European Food Safety Authority, EFSA)은 2020년 9월 인체 노출 안전 기준을 퍼플루오로옥탄산(perfluorooctanoic acid, PFOA), 퍼플루오로옥탄설폰산(perfluorooctane sulfonic acid, PFOS), 퍼플루오로노난산(perfluorononanoic acid, PFNA), 퍼플루오로헥산설폰산(perfluorohexane sulfonic acid, PFHxS)의 네 가지 주요 PFAS의 총합에 대하여 체중 1 kg당 주간 섭취 허용량(tolerable weekly intake, TWI) 4.4 ng/kg bw/day로 새롭게 설정하였다.17) 국내 식품의약품안전처 역시 2022년 PFAS 통합위해성평가 보고서 등을 통해 노출 실태를 밝히고 인체노출안전기준을 제시한 바 있다.18) 해당 보고서에서 국외 위해평가기관 인체노출안전기준과 최신의 역학 및 독성학적 연구 결과를 근거로 재설정한 국내 PFAS 인체노출안전기준은 PFOA 20 ng/kg bw/week, PFOS 0.04 μg/kg bw/week이다.18)

국내외 기존 선행연구에서는 다양한 지역과 국가에서 수집된 모유 시료를 기반으로 PFOA, PFOS 등을 포함한 PFAS 농도를 분석한 연구들이 다수 이루어졌으며, 이러한 연구 결과들은 지역별 특성과 분석 방법의 차이를 반영하여 중요한 시사점을 제시하였다.19-35) 그러나 모유 수집 대상과 수집 시기, 분석 방법, 검출 한계 등이 연구마다 상이하여, 연구 간 결과의 직접 비교나 이를 통해 영아의 구강 경로 노출량을 비교하는 데에는 제한이 있었다. 따라서 본 연구는 EFSA에서 제시한 TWI 기준에 포함된 PFOA, PFOS, PFNA, PFHxS를 모두 분석 대상에 포함한 문헌을 중심으로, 모유 중 PFAS 농도, 모유 수집 조건, 분석 방법, 검출 한계, 모유 섭취를 통한 영아의 경구 PFAS 노출량 등을 비교 및 고찰하여 기존 문헌의 범위와 한계를 보다 체계적으로 이해하고, 향후 연구 방향성을 제안하고자 한다.

II. 연구방법

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본 연구는 모유 중 PFAS 농도와 모유수유를 통한 노출량에 대한 기존 연구의 광범위한 탐색과 지식 격차를 파악하기 위하여 스코핑 리뷰(scoping review) 방법을 채택하였다. 기존 연구는 검출 대상 물질, 대상자 특성, 모유 오염도, 분석 방법, 검출 한계, 영아 경구 노출량 등 주요 변수들의 이질성이 높기 때문에 체계적 문헌고찰보다 유연한 접근법인 스코핑 리뷰 방법이 적합하다고 판단하였다.

주요 고찰 내용은 모유 중 PFAS 분석 대상 물질, 분석 대상 모유 시료 수, 연구 수행 국가, 검출 한계(limit of detection, LOD) 또는 정량 한계(limit of quantification, LOQ), 검출률(detection frequency, DF), 모유 시료 채취 시기, 모유 중 PFAS 농도 분석 방법, 모유 섭취를 통한 영아의 PFAS 노출량 등이었다. 검색엔진은 학술데이터베이스인 PubMed, 구글학술검색(Google Scholar)을 이용하였으며, PFAS 검색어는 (“PFAS” OR “per- and polyfluoroalkyl substances” OR “PFOA” OR “perfluorooctanoic acid” OR “PFOS” OR “perfluorooctane sulfonic acid” OR “PFNA” OR “perfluorononanoic acid” OR “PFHxS” OR “perfluorohexane sulfonic acid”) 등을 사용하였고, 모유 검색어는 (“breast milk” OR “breast feeding” OR “human milk” OR “lactation”) 등을 사용하였다.

출판 연도에는 제한을 두지 않았으며 최초로 모유 중 PFAS 농도가 보고된 2008년부터 출판된 문헌부터 2024년 11월 15일까지 출판된 문헌을 대상으로 하였다. 연구 수행 국가 역시 제한은 없었으며 한국, 중국, 일본, 미국, 캐나다, 브라질, 프랑스, 스페인, 호주, 독일, 노르웨이, 요르단에서 보고된 연구를 포함하였고 온라인 전문 이용이 가능한 연구를 대상으로 하였다. 검토된 문헌 중 다음 제외 조건에 하나라도 해당하는 경우 제외하였다. (1) PFOA, PFOS, PFHxS, PFNA 중 하나의 물질이라도 연구 대상에 포함하지 않는 경우 (2) 고 노출 지역 산모만을 대상으로 한 경우 (3) 특정 질환을 가진 영아가 섭취한 모유를 대상으로 한 경우 (4) 초록 등 일부만 영어로 작성된 경우. 이상의 선정 및 제외 조건을 확인하여 모두 만족한 총 18편의 논문을 최종 검토하였으며, 검토 대상 문헌 중 일일 섭취 추정량(estimated daily intake, EDI)을 보고한 경우 일일 섭취 추정량과 더불어 산출에 사용된 영아 체중(kg), 하루 평균 모유 섭취량(mL/day) 등을 추가로 조사하였다.

III. 연구 결과

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1. 모유 중 PFAS 분석 연구 현황 및 대상 물질

본 연구에서는 2008년부터 2024년까지 출판된 논문 중 모유 중 PFAS 4종(PFOA, PFOS, PFHxS, PFNA) 농도를 모두 연구 대상 물질로 포함한 18편의 논문을 검토하였다. 출판 연도별로 2008년 1편, 2010년 2편, 2011년 1편, 2013년 1편, 2015년 1편, 2016년 1편, 2022년 3편, 2023년 2편, 2024년 6편으로 최근 증가하는 경향을 보였다. 연구 수행 국가별로는 한국 3편, 중국 5편, 호주 1편, 캐나다 2편, 레바논 1편, 스페인 1편, 브라질 1편, 프랑스 2편, 노르웨이 1편, 미국 1편으로 중국이 가장 많았다(Table 1).

Table 1 Concentrations and analytical conditions of four PFAS (PFOA, PFOS, PFHxS, and PFNA) in breast milk sample (2008~2024)

NoAuthor (year)CountrySample sizeLOD or LOQPFAS analysis methodUnitSampling periodPFOAPFOSPFHxSPFNA
DF (%)MeanMed (IQR)GMRangeDF (%)MeanMed (IQR)GMRangeDF (%)MeanMed (IQR)GMRangeDF (%)MeanMed (IQR)GMRange
1Zhang et al. (2024)19)China76LOD: 0.003~ 0.098 ug/LSPE-UHPLC-ESI-Orbitrap-MSug/L0.5 month after delivery92.10.11
(0.27)		96.10.11 (0.22)51.323.7
1 month after delivery94.70.16
(0.54)		98.70.22 (0.27)48.746.1
3 months after delivery1000.14
(0.55)		1000.22 (0.3)42.147.4
2Wang et al. (2024)20)China243LOD: 0.01
ng/mL
LOQ: 0.01~ 0.025
ng/mL		LC-MS/MSng/mL6 weeks after delivery0.02
(0.01, 0.03)		0.02
(0.02~0.04)
3Li et al. (2024)21)China150LOD: 0.005~ 0.1 ng/mLUPLC-ESI-MS/MSng/mLWithin 4 weeks after delivery97.30.3530.70.05100.01
4Hartmann et al. (2024)22)Australia40LOD: 0.01~13
ng/L		HPLC-MS/MSng/LAverage 1 month after delivery1000.030.02597.50.0150.012
5Xu et al. (2024)23)China551LOD: 0.01~0.11 ng/mLHPLC-QqQ-MSng/mL2~3 days after delivery86.61.08
(0.41, 2.32)		0.6949.90.12 (-, 0.47)0.1730.1- (-, 0.15)0.0935.4-, (-, 0.05)0.02
6Hall et al. (2024)24)Canada664LOD: 5~10
ng/L (pg/g)		UPLC-MS/MSpg/g2~10 weeks after delivery99.734.1
(21.9, 51)		33.799.430
(21, 45.6)		30.172.16.7 (6.866.96.1
(		5.6
7Kim et al. (2023)12)Korea207LOQ: 0.003~ 0.033
ng/mL		LC-MS/MSng/mLWithin 3 month after delivery1000.1
(0.07, 0.14)		0.1140.033~ 1.371000.05
(0.04, 0.07)		0.0580.017~0.51287.40.03
(0.02, 0.05)		0.055870.007
(0.005, 0.011)		0.009
8Mahfouz et al. (2023)25)Lebanon41LOD: 0.6 ng/L
LOQ: 0.3
ng/mL		SPE-HPLC-EIS-MS/MSng/L3~8 weeks after delivery34.294279.39138.1481.261.3
9Rovira et al. (2022)26)Spain60LOD: 10
pg/mL		LC-TQ-MSpg/mL0~9 month after delivery128.2<10873128256.8<10
10Fiedler et al. (2022)27)Brazil86LOQ: 1.2~6.2 pg/gLC-MS/MSpg/gNA22.118.6<6.2~ 63.424.418.9<6.2~2122.962.11
11Rawn et al. (2022)28)Canada664LOD: 5~10
ng/L		UPLC-MS/MSng/L2~10 weeks after delivery99.541.434.233.895.935.730.230.662.5139.3106110.47.68.2
12Kang et al. (2016)29)Korea264LOQ: 0.1/0.5/2.0 ng/mLHPLC-MS/MSng/mLTwo weeks after the delivery98.50.07
(0.05, 0.11)		0.07198.50.05
(0.03, 0.08)		0.04927.3
13Cariou et al. (2015)30)France61LOQ: 0.03~0.05 ng/mLHPLC-ESI-TQ-MSng/mL4th and 5th day after delivery770.041820.041150.0260
14Antignac et al. (2013)31)France48LOD: 0.05~0.07 ug/LHPLC-ESI-Orbitrap-MSug/LOne month after leaving the maternity980.0820.08900.0920.081000.0490.052
15Kim et al. (2011)32)Korea17LOQ: 1.1~42.4
pg/mL		HPLC-ESI-MS/MSpg/mL3~10 days after the delivery41<43~776132~1307.20.83~16
16Liu et al. (2010)33)China1,237LOD: 0.69~14.15 pg/mLHPLC-TQ-MSpg/mLPrimiparous87.534.54610049466~137831006~76
17Thomsen et al. (2010)34)Norway70LOD: 0.003~ 0.008
ng/mL		LC-TQ-MSng/mLFrom 2 weeks to up to 12 months after birth0.0620.15
18Tao et al. (2008)35)USA45NAHPLC-ESI-MS/MSpg/mLNA8943.836.1961311065114.512.1647.266.97

분석 대상 물질은 모든 연구에서 PFOA, PFOS, PFHxS, PFNA 4종을 포함하였으며, 그 외에 포함된 물질은 탄소 원자 수와 화학적 특성을 기준으로 구분할 수 있었다. 탄소 원자 수가 상대적으로 많은 긴 사슬 PFAS는 높은 생체 축적성을 가지며, 장기적으로 건강에 부정적 영향을 미칠 가능성이 높다. 반면 짧은 사슬 PFAS와 신종 PFAS는 현재까지는 독성이 낮다고 평가되지만, 환경 이동성과 잠재적 독성에 대한 데이터가 제한적이므로 보수적 접근이 요구된다는 측면에서 중요성을 가진다.

짧은 사슬(short-chain) 카복실산(perfluoroalkyl carboxylic acids, PFCAs)에는 perfluorobutanoic acid (PFBA), perfluoropentanoic acid (PFPeA), perfluorohexanoic acid (PFHxA) 등이 있었고, 중간 사슬 카복실산(medium-chain PFCAs)에는 perfluoroheptanoic acid (PFHpA), perfluorodecanoic acid (PFDA) 등이 있었으며, 긴 사슬 카복실산(long-chain PFCAs)에는 perfluoroundecanoic acid (PFUdA), perfluorododecanoic acid (PFDoA), perfluorotridecanoic acid (PFTrA), perfluorotetradecanoic acid (PFTeDA) 등이 있었다.

짧은 사슬 설폰산(perfluoroalkyl sulfonic acids, PFSAs)에는 perfluorobutane sulfonic acid (PFBS), perfluoropentane sulfonic acid (PFPeS), perfluorohexane sulfonic acid (PFHxS) 등이 있었고, 중간 사슬 설폰산(medium-chain PFSAs)에는 perfluoroheptane sulfonic acid (PFHpS), perfluorononane sulfonic acid (PFNS), perfluorodecane sulfonic acid (PFDS) 등이 있었으며, 긴 사슬 설폰산(long-chain PFSAs)에는 perfluorododecane sulfonic acid (PFDoS) 등이 있었다. 이외에도 특수 화합물 중 에텔/에스터류(ethers/esters)에 속하는 N-methyl perfluorooctane sulfonamidoacetic acid (N-MeFOSAA), N-ethyl perfluorooctane sulfonamidoacetic acid (N-EtPFOSAA), N-methyl perfluorooctane sulfonamide (N-MeFoSAA) 등이 있었고, 클로로화합물(chlorinated)에 속하는 6:2 chlorinated polyfluoroalkyl ether sulfonic acid (6:2 Cl-PFESA), 8:2 chlorinated polyfluoroalkyl ether sulfonic acid (8:2 Cl-PFESA) 등이 있었으며, 플루오로텔로머(fluorotelomers)에 속하는 6:2 polyfluoroalkyl phosphate diester (6:2 diPAP), fluorotelomer sulfonic acid (4:2 FTS) 등이 있었다.

2. 모유 중 PFAS 분석 조건

본 연구에서 검토한 선행연구에서 분석한 모유 시료의 샘플 수는 최소 17건32)에서 최대 1,237건33)까지 다양하였으며, 100건 미만 10편, 100건 이상 200건 미만 1편, 200건 이상 300건 미만 3편, 500건 이상 600건 미만 3편, 1,000건 이상 1편으로 100건 미만인 경우가 가장 많았다. 모유 중 PFAS 농도 보고 단위는 연구마다 상이하였는데 ng/mL를 사용한 연구가 7편으로 가장 많았고, pg/mL를 사용한 연구가 4편, ng/L를 사용한 연구가 3편, pg/g과 µg/L를 사용한 연구가 각각 2편으로 가장 적었다. 검출률에 가장 큰 영향을 미치는 LOD와 LOQ의 경우 단위를 ng/mL로 통일하여 비교한 결과 LOD는 최소 0.00001 ng/mL22)에서 최대 0.11 ng/mL23) 범위를 보였으며, LOQ는 최소 0.0011 ng/mL32)에서 최대 2.0 ng/mL29) 범위를 보였다.

모유 시료 채취 시기는 1개월 미만 5편, 1개월 이상 2개월 미만 6편, 2개월 이상 3개월 미만 3편, 3개월 이상 3편, 명시하지 않은 연구 1편으로 출산 2개월 전후가 가장 많았다. PFAS의 화학적 분석 방법은 기기 구성 기반으로 크게 4개의 그룹으로 분류할 수 있었다. 먼저 액체 크로마토그래프(liquid chromatography, LC)에 질량분석기를 결합한 방법으로 LC-MS/MS (Tandem Mass Spectrometry),12,20,27) LC-TQ (Triple Quadrupole)-MS26,34)가 있었다. 고성능 액체 크로마토그래피(high performance LC, HPLC)에 다양한 질량분석기를 결합한 방법으로 HPLC-MS/MS,22,29) HPLC-ESI (Electrospray Ionization)-MS/MS,32,35) HPLC-TQ (Triple Quadrupole)-MS,33) HPLC-ESI-TQ-MS,30) HPLC-ESI-Orbitrap-MS,31) HPLC-QqQ-MS23)가 있었다. 초고성능 액체 크로마토그래피(ultra- HPLC, UHPLC or UPLC)를 기반으로 한 분석법으로 UPLC-MS/MS,24,28) UPLC-ESI-MS/MS21)가 있었다. 고체상 추출(solid phase extraction, SPE)을 결합한 HPLC 또는 UHPLC 시스템으로는 SPE-HPLC-ESI-MS/MS,25) SPE-UHPLC-ESI-Orbitrap-MS19)가 있었다(Table 1).

3. 모유 중 PFAS 4종 오염도

모유 중 PFOA 검출률은 13편의 논문에서 최소 12%에서 최대 100%까지 보고하였으며, 60개의 샘플 중 검출률 12%로 보고한 한 편의 논문을 제외하고 모두 70% 이상 검출률을 보였다. 본 연구의 검토 대상 논문 18편은 PFOA, PFOS, PFNA, PFHxS를 모두 분석 대상에 포함하였으나, 개별 연구의 기준에 따라 최소 검출률 기준에 부합하지 않는 경우 각 연구에서는 최종 농도를 보고하지 않았다. 산술 평균 농도의 경우 최저 0.03 ng/L22)에서 최대 0.35 ng/mL21) 범위를 보였으며, 중앙값의 경우 최저 0.025 ng/L22)에서 최대 1.08 ng/mL23) 범위를 보였다. 기하평균(geometric mean, GM)의 경우는 최저 33.7 pg/g24)에서 최대 0.69 ng/mL23) 범위를 보였다.

모유 중 PFOS 검출률은 13편의 연구에서 30.7%에서 100%까지 분포하였다. 농도의 산술평균 값과 중앙값은 최저 0.015 ng/L, 0.012 ng/L22)에서 최대 131 pg/mL, 106 pg/mL35)로 나타났다. 기하평균은 6편의 연구에서 보고하였으며, 최소 30.1 pg/g24)와 최대 0.17 ng/mL23) 범위로 비슷한 결과를 보였다.

모유 중 PFHxS 검출률은 9편의 연구에서 보고하였으며, 15%에서 100%까지 비교적 일관되지 않은 결과를 보였다. PFHxS 농도의 산술평균 값은 최소 2.96 pg/g27)에서 최대 0.049 µg/L였다. 중앙값은 최소 6.7 pg/g24)에서 최대 0.05 µg/L31) 범위를 보였다.

모유 중 PFNA 검출률은 12편의 연구에서 보고하였고 최소 0%에서 최대 100%까지 일관되지 않은 결과를 보였다. 평균 값은 1.26 ng/L25)에서 최대 10.4 ng/L28) 범위를 보였으며, 중앙값은 최소 1.3 ng/L25)에서 최대 7.6 ng/L28) 범위를 보였다(Table 1).

4. 모유 섭취를 통한 영아의 PFAS 노출량

모유 섭취를 통한 영아의 PFAS 일일 노출 추정량은 9편의 연구에서 보고하였다(Table 2). 영아의 하루 모유 섭취량은 체중 1 kg당 83~150 mL 정도로 가정하거나,23) 하루 평균 섭취량을 개월 수에 따라 75~800 mL19,22,26,29,33,34) 정도로 가정하였다. 영아의 평균 체중은 3.55 kg에서 7.2 kg까지 투입되었다.19,22,29,33,34) 최근 국내 연구에서는 대푯값을 사용한 결정론적 방법 대신 영아 개별 몸무게와 모유 섭취량을 각각 반영하여 기존 연구들보다 현실적인 EDI를 산출하였다.12)

Table 2 Estimated daily intake (EDI) of four PFAS (PFOA, PFOS, PFHxS, and PFNA) in infants via breast milk consumption

NoAuthor (year)CountrySample sizeBreast milk
sampling period		UnitEDI
Age (month)Average body weight (kg)Average daily breast milk intake (mL/day)PFOAPFOSPFHxSPFNA
1Zhang et al. (2024)19)China760.5 month after deliveryng/kg bw/day0~67.2750Mean 36.5 (range: 0.52~291.7)Mean 5.21 (range: 0.26~32.3)
2Hartmann et al. (2024)22)Australia40Average
1 month after delivery		ng/kg bw/week6.1800Mean range 4.1~84, median (mean)
22 (28)		Mean range 0~50, median (mean)
11 (14)		Mean range
1.9~8.9,
median
(mean)
1.9 (2.5)		Mean range 0~14, median (mean)
2.1 (3.0)
3Xu et al. (2024)23)China5512~3 days after deliveryng/kg bw/day<1150 mL/kg bw/dayMedian 162Median 18Median 7.5Median 1.5
1~3140 mL/kg bw/dayMedian 151Median 16.8Median 7Median 1.4
3~6110 mL/kg bw/dayMedian 119Median 13.2Median 5.5Median 1.1
6~1283 mL/kg bw/dayMedian 89.6Median 9.96Median 4.15Median 0.83
4Kim et al. (2023)12)Korea207Within 3 months after deliveryng/kg bw/dayIndividual body weightIndividual intakeMean 1.57Mean 0.81Mean 0.89Mean 0.13
5Rovira et al. (2022)26)Spain600~9 month after deliveryng/kg bw/day<1 month (n=22)Range 75~150Median 1.0Median 4Median 0.9
1~6 month (n=29)Range 75~150Median 0.8Median 3.3Median 0.8
6~9 month (n=9)Range 75~150Median 0.5Median 2Median 0.4
6Kang et al. (2016)29)Korea264Two weeks after the deliveryng/kg bw/day<15 days after delivery3.55483Mean 11Mean 6.3
15~60 days after delivery4.44578Mean 10Mean 7.5
61~120 days after delivery6.84514Mean 5Mean 3.4
7Liu et al. (2010)33)China1,237Primiparousng/kg bw/day6742Median 5.5, GM 5.8Range 1.4~15.9
8Thomsen
et al. (2010)34)		Norway70From 2 weeks to up to
12 months after birth		ng/kg bw/day4700PFAS EDI range 6~112 ng/day
9Tao et al. (2008)35)USA45NAng/kg bw/dayAverage and highest daily intakes of total PFCs in infants were 23.5 ng/kg bw/day and 87.1 ng/kg bw/day

PFAS 4종(PFOA, PFOS, PFHxS, PFNA) 경구 노출량 합은 2024년 호주 연구에서 하루 평균 모유 섭취량 800 mL, 평균 체중 6.1 kg 영아에서 중앙값 기준 40 ng/kg bw/day, 평균값 기준 47 ng/kg bw/day로, EFSA TWI의 9.1배에서 10.7배 초과하는 결과를 보였으며,22) 국내 식품의약품안전처가 설정한 PFOA, PFOS 인체노출안전기준 합을 일일 노출량으로 환산한 8.57 ng/kg bw/day보다 높았다.18) 또한 2024년 중국 연구에서 산출한 PFAS 4종의 경구 노출량 합은 6~12개월 영아 그룹에서 EFSA TWI의 166배 초과하고 1개월 미만 그룹에서는 EFSA TWI의 300배까지 초과하였다.23) 국내 연구의 경우 2023년 산출된 PFAS 4종의 경구 노출량 합은 23.8 ng/kg bw/week로 EFSA TWI의 5.4배를 초과하였다.12) 해당 연구에서 개별 물질의 경구 노출량은 PFOA의 경우 10.99 ng/kg bw/week, PFOS의 경우 5.67 ng/kg bw/week로, 국내 식품의약품안전처가 설정한 PFOA와 PFOS 인체노출안전기준을 각각 넘지 않았다.18)

대부분의 연구에서 일부 물질의 검출률이 기준 미만으로 낮아 PFAS 4종 노출량은 모두 제시하지 않았기 때문에 EFSA TWI와 직접 비교는 어려웠다. 그러나 개별 연구 결과를 살펴보면 PFOA의 EDI 최댓값은 생후 1개월 미만 영아에서 162 ng/kg bw/day로 국내외 인체노출안전기준을 초과하였으며,23) 같은 연구에서 PFOA, PFOS, PFHxS, PFNA 모두 영아 연령이 증가할수록 모유 섭취를 통한 PFAS 노출량은 감소하는 것으로 나타나 초유를 섭취하며 체중이 적은 영아가 상대적으로 더 위험함을 나타냈다. PFOS의 EDI 최솟값은 2023년 국내 연구에서 보고된 평균 0.81 ng/kg bw/day였고,12) 최댓값은 평균 50 ng/kg bw/day로 나타나 식품의약품안전처의 PFOS 인체노출안전기준을 초과하였다.18,22) PFHxS의 경우 국내에서 2023년 시행된 연구 결과 평균 0.89 ng/kg bw/day가 최저값이었으며,12) 최댓값은 평균 8.9 ng/kg bw/day로 나타났다.22) PFNA의 EDI 최솟값은 스페인에서 보고된 중위수 0.4 ng/kg bw/day였으며,26) 최댓값은 평균 14 ng/kg bw/day로 보고되었다.22)

IV. 고 찰

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본 연구에서는 선행연구 문헌고찰을 통해 모유 중 PFAS 농도를 분석하기 위한 다양한 조건과 방법, 결과를 비교하고 국내외 인체노출안전기준과 비교하였다. 먼저 모유 중 PFAS 분석법을 살펴보자면, 분석에 사용된 기기와 방법이 개별 연구 실험실 조건에 따라 다양하여 연구마다 분석 민감도와 LOD 및 LOQ의 범위에 차이가 발생하였다. 예를 들어 LC 혹은 HPLC를 기반으로 한 분석의 경우 다양한 질량분석기와 결합하여 장비의 접근성이 높고, 다양한 매트릭스에 적합하다는 장점이 있어 모유 중 PFAS 분석에 가장 널리 사용되고 있었지만, 상대적으로 낮은 감도로 인해 일부 짧은 사슬 PFAS 검출이 어려웠다.36) 반면, HPLC보다 더 빠르고 효율적인 분리와 높은 분해능을 가진 UHPLC (UPLC) 기반 분석법은 빠른 분석 시간과 높은 감도로 짧은 사슬 또는 신종 PFAS 분석에 유리한 장점을 가지나, 장비 구입 및 유지비가 상대적으로 높은 제한점이 있었다.37) 또한 일부 연구에서는 SPE를 결합한 HPLC 또는 UHPLC 분석 방법은 모유와 같은 샘플 매트릭스의 간섭 물질을 제거하여 분석 민감도를 높이는 장점이 있었으나, 전처리 과정에 추가적인 시간과 비용이 소요된다는 제한점이 존재하였다.38)

이처럼 분석 방법의 다양성과 조건의 차이는 연구 간 결과의 직접적인 비교를 어렵게 하며, 특히 LOD 및 LOQ의 범위 차이는 PFAS 농도 평가 및 건강 위험성 평가에서 중요한 변수가 될 수 있음에 주목하여야 한다. 따라서 향후 연구에서는 분석 결과의 비교 가능성을 높이기 위해 모유 채취 방법 및 모유 중 PFAS 분석에 대한 표준화된 프로토콜을 확립하고, 실험실 간 비교를 통하여 분석 대상 물질 특성에 따라 적합한 기기 조합 및 분석 조건을 국제적으로 설정할 필요가 있다.

다음으로 모유 자체의 특성에 주목할 필요가 있다. 모유는 액체 시료이므로 보통 단위 부피(mL)당 PFAS 농도를 보고하였으나, 일부 최신 연구에서는 단위 질량(g)당 농도를 제시하였다.24,27) 단위 부피당 농도 계산법은 모유가 균일한 밀도를 가진다는 가정을 내포하는 반면, 단위 질량당 농도 계산법은 모유의 지방 함량이 농도 계산에 영향을 줄 경우를 고려할 수 있는 계산법이다.39,40) 즉 모유의 밀도와 지방 함량이 산모마다 달라 액체의 부피로만 비교하기 어려운 경우 사용할 수 있는 방법이다.39,40) 예를 들어 모유의 밀도는 보통 1.02~1.03 g/mL 정도로 선행연구에서 간주하고 있으나, 연구 대상마다 다른 지방 함량을 반영할 경우 단위 변환에 주의해야 할 필요가 있다.41,42) 특히 PFAS는 지방 친화성이 있기 때문에 개별 대상자의 지방 함량에 따라 결과를 보정하는 시도가 향후 연구에서는 필요하다.43) 또한 소변, 혈액과 같은 생체시료와 비교하여 모유 시료는 채취 기간에 따라 특성이 변할 수 있으므로, 채취 시기와 조건 등을 개별 연구에서 명확히 밝혀야 한다. 모유는 출산 4~14일 이내에 분비되는 이행유(transitional milk)나 출산 14일 이후 분비되는 성숙유(mature milk)보다 출산 3일 이내 분비되는 초유(colostrum)에서 화학물질 농도가 더 높으며, 경산모보다 초산모에서 농도가 더 높다는 점을 고려하여 개별 연구 결과를 해석 및 비교하여야 한다.44)

모유수유를 통한 영아의 PFAS 노출은 다양한 건강영향을 미칠 수 있다. 중국 산모 174명의 모유 중 PFAS 농도와 영아의 성장의 관계를 보고한 선행연구에 따르면 모유 중 PFAS 농도는 영아의 신장 증가율과 음의 연관성을 보였으며, 더 높은 수준의 8:2 FTOH 노출은 영아의 체중 증가율과 음의 연관성을 보였다.45) 또한 모유에서 발견된 PFAS와 영아의 면역 기능의 관계를 보고한 선행연구에 따르면 모유 중 PFAS는 영아의 분비성 면역 글로불린 A (secretory immunoglobulin A, SIgA)에 결합하여 정상 면역 작용을 방해하였고, 결과적으로 영아의 면역 기능에 부정적 영향을 미쳤다.46) 경구 PFAS 노출을 통한 영아의 잠재적 건강 영향을 판단하기 위하여 기존 연구에서는 위험성 평가를 하였으며, 결과 해석은 개별 연구에서 참고한 독성 참고치의 영향을 크게 받았다. 예를 들어 EFSA는 2020년 PFAS 4종 합에 대한 TWI 값을 설정하기 이전에 2008년 PFOA에 대한 TDI를 1.5 µg/kg bw/day로 설정하고, 2011년 PFOS에 대한 TDI를 150 ng/kg bw/day로 설정한 바 있다.17,47,48) 일부 2020년 이후 출판된 연구에서는 여전히 EFSA의 2020년 이전 기준을 반영하여 경구 노출 위험성이 낮다고 평가하였으나, 시기에 따라 독성 참고치 기준 하향을 반영하여 재평가할 필요성이 있다.49-51) 국내의 경우에도 식품의약품안전처는 현재 PFOA, PFOS에 대한 인체노출안전기준을 제시하고 있지만, 향후 국제적 기준을 반영하여 PFOA, PFOS, PFNA, PFHxS 농도 합에 대한 포괄적 기준을 설정할 필요가 있다.18)

나아가 향후 모유 중 PFAS 연구 시에는 단순 비교보다 개인적, 사회적, 문화적, 지리적 차이를 반영한 비교와 결과 해석이 요구된다. 산모의 건강 상태, 전체 수유 기간, 식품 섭취, 방수 코팅된 제품이나 식품 포장재 등을 자주 사용하는 생활 습관, 생활권 주변 산업단지 등 오염원 존재 여부, 강우량, 토양 오염도, 법적 규제 등은 모유 중 PFAS 농도에 영향을 미칠 수 있기 때문이다.12,20,52,53)

본 연구는 스코핑 리뷰 방법을 통해 기존 문헌에서 보고된 모유 중 PFAS 농도와 분석 조건, 모유수유를 통한 영아의 경구 노출량 등을 종합적으로 조사하고 분석하였다. 본 연구는 기존 연구 결과를 정량적으로 통합하여 비교하지 못한 점, 각 연구의 질적 평가를 수행하지 않아 결과의 상대적 중요도를 반영하지 못한 점 등의 제한점이 존재하였다. 그럼에도 불구하고, 이질성이 높은 기존 연구 포함된 주요 변수들을 포괄적으로 비교함으로써 PFAS 노출 평가에 중요한 지식을 제공하였고, 모유 중 PFAS 농도와 영아의 경구 노출 평가에서 발생하는 지식 격차를 광범위하게 파악함으로써 향후 연구와 정책적 개입의 필요성을 강조한 점에서 의의를 지닌다.

V. 결 론

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본 연구는 모유 중 PFAS 농도와 분석 조건, 모유수유를 통한 영아의 경구 노출량을 비교하고 연구 간 이질성을 확인하여 PFAS 노출의 잠재적 위험성과 지식 격차를 확인하였다. 특히 모유 중 PFAS 농도는 채취 시기, 채취 지역, 모유의 성숙도, 산모 특성, 분석 방법과 등에 따라 차이가 있으며, 노출량의 경우 최근 국내외 연구에서 인체노출안전기준을 초과함을 보였다. 이를 통해 정확한 오염도와 노출량 평가 및 연구 간 정량적 비교를 위한 추가 연구의 필요성과, 임산부의 PFAS 노출 저감을 위한 정책적 개입의 필요성을 시사하였다.

향후 연구에서는 모유 중 PFAS 측정을 위한 표준화된 샘플링 및 분석 방법을 개발하여 국가 간 비교 가능성을 높이고, 다국적 코호트 연구를 통해 개인적, 환경적, 문화적, 법적 차이를 반영한 포괄적 분석이 필요하다. 더불어 PFAS 대체 물질과 신종 PFAS의 장기적인 건강 영향에 대한 연구가 요구되며, 이를 통해 영유아와 같은 민감군의 건강을 보호하기 위한 구체적이고 실효성 있는 정책적 개입이 이루어져야 한다. 나아가 모유를 통한 PFAS 노출에 대한 다국적 협력 연구와 데이터 공유를 통해 국제적 차원의 해결 방안을 모색해야 한다. 이를 통해 민감군의 건강을 보호하고, 환경보건학적 위험을 최소화하는 데 기여할 수 있을 것이다.

감사의 글

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본 연구는 환경부, 한국환경보건학회 환경보건센터 “2024 환경보건 전문인력 양성사업(한국환경보건학회)”에서 지원받아 수행된 결과이며, 이에 감사드립니다.

CONFLICT OF INTEREST

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Article

Review Article

J Environ Health Sci. 2025; 51(1): 1-10

Published online February 28, 2025 https://doi.org/10.5668/JEHS.2025.51.1.1

Copyright © The Korean Society of Environmental Health.

A Review on Exposure to Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) via Breastfeeding in Infants (2008~2024)

Nalae Moon , Ju Hee Kim*

Department of Nursing, College of Nursing Science, Kyung Hee University

Correspondence to:*Department of Nursing, College of Nursing Science, Kyung Hee University, 26 Kyungheedae-ro, Dongdaemun-gu, Seoul 02446, Republic of Korea
Tel: +82-2-961-0461
Fax: +82-2-961-9398
E-mail: juheekim@khu.ac.kr

Received: November 29, 2024; Revised: December 25, 2024; Accepted: January 3, 2025

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

Background: Perfluoroalkyl substances (PFAS) that accumulate in mothers through daily exposure can be directly transferred to newborns via breastfeeding, potentially resulting in health issues. However, existing studies on PFAS concentrations and exposure through breast milk exhibit significant heterogeneity, hindering systematic comparisons.
Objectives: This study aims to compare the findings of previous studies on PFAS concentrations in breast milk and exposure and identify limitations to suggest directions for future research.
Methods: Using a scoping review methodology, relevant studies were identified from Google Scholar and PubMed that analyzed PFOA, PFOS, PFHxS, and PFNA concentrations in human breast milk. The analyzed variables included target PFAS substances, number of breast milk samples, study countries, limits of detection (LOD) or quantification (LOQ), detection rates, timing of sample collection, analytical methods, and infant PFAS exposure levels.
Results: PFAS concentrations in breast milk (PFOA, PFOS, PFHxS, PFNA) varied depending on sample collection timing, geographical region, milk maturity, maternal characteristics, analytical methods, and detection limits, highlighting significant heterogeneity among studies. Oral exposure to PFAS through breastfeeding in recent studies exceeded the tolerable weekly intake (TWI), indicating potential risks to infants.
Conclusions: This study underscores the need for additional research to accurately assess PFAS contamination and exposure in breast milk and facilitate quantitative comparisons between studies. Furthermore, it highlights the importance of policy interventions to reduce maternal exposure to PFAS, ensuring better health outcomes for infants and mothers alike.

Keywords: Breast milk, PFAS, exposure, EDI, TWI

I. 서 론

모유는 신생아와 영아의 성장∙발달을 위한 최적의 영양 공급원으로, 성장에 필요한 필수 단백질, 지방산, 비타민 등 영양소와 더불어 백혈구, 항체 등을 포함하여 수동면역 형성에 기여하는 중요한 생체 자원이다.1) 또한 모유수유는 생애 초기 모아 애착 관계 형성을 촉진하고, 산후 출혈 위험 감소, 유방 염증 위험 감소, 산후 우울 위험 감소, 혈중 지질 수치 및 체중 정상화 촉진 등 산모의 회복에도 긍정적인 영향을 미친다. 이처럼 신생아와 산모 모두에 이점이 많기 때문에 세계보건기구(World Health Organization, WHO)는 생후 6개월까지 전적인 모유수유를 권장하고 있다.2)

그러나 고도화된 산업화와 환경오염으로 인해 모유수유 중인 산모는 식품, 물, 공기 등을 매개로 한 다양한 내분비계장애물질 노출 위험이 증가하고 있다.3) 내분비계장애물질 중 과불화화합물(per- and polyfluoroalkyl substances, PFAS)은 반감기가 길고 잔류성이 높아 한번 체내에 들어오면 장기간 축적되는 경향이 있다.4) PFAS는 방수, 방오, 내열성 등 유용한 특성으로 인해 산업 및 소비재에 광범위하게 사용되어 왔다. 이로 인해 전 세계 인구의 90% 이상에서 혈중 PFAS가 검출될 것으로 예상되며, 먹이사슬을 통해 축적되고 극지방 생물체 내에서도 검출되어 환경보건학적 문제가 심각하다.5,6)

PFAS는 임산부, 영유아와 같은 환경 민감군(environmentally sensitive group)에서 위험성이 더 커지는데, 임신과 모유수유 과정에서 태반 및 유선 조직을 통과하여 태아와 영아로 직접 전달될 수 있다는 점에 주목할 필요가 있다.7-9) 영아는 생후 1년 미만인 어린 아이를 의미하며, 성장과 신경발달이 활발히 이루어지는 시기로, 내분비계와 면역계가 화학물질 노출에 특히 취약한 대상이다.10) 이 시기 영아가 PFAS에 노출될 경우 신경행동 장애, 면역반응 저하, 성장지연 및 체중 감소, 과잉행동, 학습 능력 저하와 같은 중대한 건강 영향을 받을 수 있음이 선행연구 결과 밝혀졌다.10-12) 특히 PFAS는 분자량이 크고 단백 친화성이 높아 유선 조직을 통과하기 어렵다는 점을 고려하면, 모유에서 발견될 경우 다른 내분비계장애물질보다 더 높은 내적 노출 정도를 의미한다고 볼 수 있다.13) 또한 중금속과 같은 자연 발생적 물질과 달리 PFAS는 인간이 필요에 의해 인위적으로 생성한 물질로, 법적 규제를 피해 비슷한 분자 구조를 가진 perfluorobutane sulfonic acid (PFBS), 6:2 fluorotelomer sulfonic acid (6:2 FTS), perfluorohexanoic acid (PFHxA) 등 대체제가 끊임없이 생성되고 있어 심각성이 더 크다 할 수 있다.14)

PFAS의 위험성은 다양한 사회적 논란을 통해 더욱 부각되었다. 미국에서는 주요 화학기업인 듀폰(DuPont)과 3M이 PFAS의 유해성을 은폐해온 사실이 밝혀지면서 대규모 소송으로 이어졌다.15) 이에 각국 정부는 2004년 발효된 스톡홀름 협약 등 국제적 노력을 통해 PFAS의 생산과 사용을 규제하려 노력하고 있다.15,16) 유럽식품안전청(European Food Safety Authority, EFSA)은 2020년 9월 인체 노출 안전 기준을 퍼플루오로옥탄산(perfluorooctanoic acid, PFOA), 퍼플루오로옥탄설폰산(perfluorooctane sulfonic acid, PFOS), 퍼플루오로노난산(perfluorononanoic acid, PFNA), 퍼플루오로헥산설폰산(perfluorohexane sulfonic acid, PFHxS)의 네 가지 주요 PFAS의 총합에 대하여 체중 1 kg당 주간 섭취 허용량(tolerable weekly intake, TWI) 4.4 ng/kg bw/day로 새롭게 설정하였다.17) 국내 식품의약품안전처 역시 2022년 PFAS 통합위해성평가 보고서 등을 통해 노출 실태를 밝히고 인체노출안전기준을 제시한 바 있다.18) 해당 보고서에서 국외 위해평가기관 인체노출안전기준과 최신의 역학 및 독성학적 연구 결과를 근거로 재설정한 국내 PFAS 인체노출안전기준은 PFOA 20 ng/kg bw/week, PFOS 0.04 μg/kg bw/week이다.18)

국내외 기존 선행연구에서는 다양한 지역과 국가에서 수집된 모유 시료를 기반으로 PFOA, PFOS 등을 포함한 PFAS 농도를 분석한 연구들이 다수 이루어졌으며, 이러한 연구 결과들은 지역별 특성과 분석 방법의 차이를 반영하여 중요한 시사점을 제시하였다.19-35) 그러나 모유 수집 대상과 수집 시기, 분석 방법, 검출 한계 등이 연구마다 상이하여, 연구 간 결과의 직접 비교나 이를 통해 영아의 구강 경로 노출량을 비교하는 데에는 제한이 있었다. 따라서 본 연구는 EFSA에서 제시한 TWI 기준에 포함된 PFOA, PFOS, PFNA, PFHxS를 모두 분석 대상에 포함한 문헌을 중심으로, 모유 중 PFAS 농도, 모유 수집 조건, 분석 방법, 검출 한계, 모유 섭취를 통한 영아의 경구 PFAS 노출량 등을 비교 및 고찰하여 기존 문헌의 범위와 한계를 보다 체계적으로 이해하고, 향후 연구 방향성을 제안하고자 한다.

II. 연구방법

본 연구는 모유 중 PFAS 농도와 모유수유를 통한 노출량에 대한 기존 연구의 광범위한 탐색과 지식 격차를 파악하기 위하여 스코핑 리뷰(scoping review) 방법을 채택하였다. 기존 연구는 검출 대상 물질, 대상자 특성, 모유 오염도, 분석 방법, 검출 한계, 영아 경구 노출량 등 주요 변수들의 이질성이 높기 때문에 체계적 문헌고찰보다 유연한 접근법인 스코핑 리뷰 방법이 적합하다고 판단하였다.

주요 고찰 내용은 모유 중 PFAS 분석 대상 물질, 분석 대상 모유 시료 수, 연구 수행 국가, 검출 한계(limit of detection, LOD) 또는 정량 한계(limit of quantification, LOQ), 검출률(detection frequency, DF), 모유 시료 채취 시기, 모유 중 PFAS 농도 분석 방법, 모유 섭취를 통한 영아의 PFAS 노출량 등이었다. 검색엔진은 학술데이터베이스인 PubMed, 구글학술검색(Google Scholar)을 이용하였으며, PFAS 검색어는 (“PFAS” OR “per- and polyfluoroalkyl substances” OR “PFOA” OR “perfluorooctanoic acid” OR “PFOS” OR “perfluorooctane sulfonic acid” OR “PFNA” OR “perfluorononanoic acid” OR “PFHxS” OR “perfluorohexane sulfonic acid”) 등을 사용하였고, 모유 검색어는 (“breast milk” OR “breast feeding” OR “human milk” OR “lactation”) 등을 사용하였다.

출판 연도에는 제한을 두지 않았으며 최초로 모유 중 PFAS 농도가 보고된 2008년부터 출판된 문헌부터 2024년 11월 15일까지 출판된 문헌을 대상으로 하였다. 연구 수행 국가 역시 제한은 없었으며 한국, 중국, 일본, 미국, 캐나다, 브라질, 프랑스, 스페인, 호주, 독일, 노르웨이, 요르단에서 보고된 연구를 포함하였고 온라인 전문 이용이 가능한 연구를 대상으로 하였다. 검토된 문헌 중 다음 제외 조건에 하나라도 해당하는 경우 제외하였다. (1) PFOA, PFOS, PFHxS, PFNA 중 하나의 물질이라도 연구 대상에 포함하지 않는 경우 (2) 고 노출 지역 산모만을 대상으로 한 경우 (3) 특정 질환을 가진 영아가 섭취한 모유를 대상으로 한 경우 (4) 초록 등 일부만 영어로 작성된 경우. 이상의 선정 및 제외 조건을 확인하여 모두 만족한 총 18편의 논문을 최종 검토하였으며, 검토 대상 문헌 중 일일 섭취 추정량(estimated daily intake, EDI)을 보고한 경우 일일 섭취 추정량과 더불어 산출에 사용된 영아 체중(kg), 하루 평균 모유 섭취량(mL/day) 등을 추가로 조사하였다.

III. 연구 결과

1. 모유 중 PFAS 분석 연구 현황 및 대상 물질

본 연구에서는 2008년부터 2024년까지 출판된 논문 중 모유 중 PFAS 4종(PFOA, PFOS, PFHxS, PFNA) 농도를 모두 연구 대상 물질로 포함한 18편의 논문을 검토하였다. 출판 연도별로 2008년 1편, 2010년 2편, 2011년 1편, 2013년 1편, 2015년 1편, 2016년 1편, 2022년 3편, 2023년 2편, 2024년 6편으로 최근 증가하는 경향을 보였다. 연구 수행 국가별로는 한국 3편, 중국 5편, 호주 1편, 캐나다 2편, 레바논 1편, 스페인 1편, 브라질 1편, 프랑스 2편, 노르웨이 1편, 미국 1편으로 중국이 가장 많았다(Table 1).

Table 1 . Concentrations and analytical conditions of four PFAS (PFOA, PFOS, PFHxS, and PFNA) in breast milk sample (2008~2024).

NoAuthor (year)CountrySample sizeLOD or LOQPFAS analysis methodUnitSampling periodPFOAPFOSPFHxSPFNA
DF (%)MeanMed (IQR)GMRangeDF (%)MeanMed (IQR)GMRangeDF (%)MeanMed (IQR)GMRangeDF (%)MeanMed (IQR)GMRange
1Zhang et al. (2024)19)China76LOD: 0.003~ 0.098 ug/LSPE-UHPLC-ESI-Orbitrap-MSug/L0.5 month after delivery92.10.11
(0.27)		96.10.11 (0.22)51.323.7
1 month after delivery94.70.16
(0.54)		98.70.22 (0.27)48.746.1
3 months after delivery1000.14
(0.55)		1000.22 (0.3)42.147.4
2Wang et al. (2024)20)China243LOD: 0.01
ng/mL
LOQ: 0.01~ 0.025
ng/mL		LC-MS/MSng/mL6 weeks after delivery0.02
(0.01, 0.03)		0.02
(0.02~0.04)
3Li et al. (2024)21)China150LOD: 0.005~ 0.1 ng/mLUPLC-ESI-MS/MSng/mLWithin 4 weeks after delivery97.30.3530.70.05100.01
4Hartmann et al. (2024)22)Australia40LOD: 0.01~13
ng/L		HPLC-MS/MSng/LAverage 1 month after delivery1000.030.02597.50.0150.012
5Xu et al. (2024)23)China551LOD: 0.01~0.11 ng/mLHPLC-QqQ-MSng/mL2~3 days after delivery86.61.08
(0.41, 2.32)		0.6949.90.12 (-, 0.47)0.1730.1- (-, 0.15)0.0935.4-, (-, 0.05)0.02
6Hall et al. (2024)24)Canada664LOD: 5~10
ng/L (pg/g)		UPLC-MS/MSpg/g2~10 weeks after delivery99.734.1
(21.9, 51)		33.799.430
(21, 45.6)		30.172.16.7 (6.866.96.1
(		5.6
7Kim et al. (2023)12)Korea207LOQ: 0.003~ 0.033
ng/mL		LC-MS/MSng/mLWithin 3 month after delivery1000.1
(0.07, 0.14)		0.1140.033~ 1.371000.05
(0.04, 0.07)		0.0580.017~0.51287.40.03
(0.02, 0.05)		0.055870.007
(0.005, 0.011)		0.009
8Mahfouz et al. (2023)25)Lebanon41LOD: 0.6 ng/L
LOQ: 0.3
ng/mL		SPE-HPLC-EIS-MS/MSng/L3~8 weeks after delivery34.294279.39138.1481.261.3
9Rovira et al. (2022)26)Spain60LOD: 10
pg/mL		LC-TQ-MSpg/mL0~9 month after delivery128.2<10873128256.8<10
10Fiedler et al. (2022)27)Brazil86LOQ: 1.2~6.2 pg/gLC-MS/MSpg/gNA22.118.6<6.2~ 63.424.418.9<6.2~2122.962.11
11Rawn et al. (2022)28)Canada664LOD: 5~10
ng/L		UPLC-MS/MSng/L2~10 weeks after delivery99.541.434.233.895.935.730.230.662.5139.3106110.47.68.2
12Kang et al. (2016)29)Korea264LOQ: 0.1/0.5/2.0 ng/mLHPLC-MS/MSng/mLTwo weeks after the delivery98.50.07
(0.05, 0.11)		0.07198.50.05
(0.03, 0.08)		0.04927.3
13Cariou et al. (2015)30)France61LOQ: 0.03~0.05 ng/mLHPLC-ESI-TQ-MSng/mL4th and 5th day after delivery770.041820.041150.0260
14Antignac et al. (2013)31)France48LOD: 0.05~0.07 ug/LHPLC-ESI-Orbitrap-MSug/LOne month after leaving the maternity980.0820.08900.0920.081000.0490.052
15Kim et al. (2011)32)Korea17LOQ: 1.1~42.4
pg/mL		HPLC-ESI-MS/MSpg/mL3~10 days after the delivery41<43~776132~1307.20.83~16
16Liu et al. (2010)33)China1,237LOD: 0.69~14.15 pg/mLHPLC-TQ-MSpg/mLPrimiparous87.534.54610049466~137831006~76
17Thomsen et al. (2010)34)Norway70LOD: 0.003~ 0.008
ng/mL		LC-TQ-MSng/mLFrom 2 weeks to up to 12 months after birth0.0620.15
18Tao et al. (2008)35)USA45NAHPLC-ESI-MS/MSpg/mLNA8943.836.1961311065114.512.1647.266.97

분석 대상 물질은 모든 연구에서 PFOA, PFOS, PFHxS, PFNA 4종을 포함하였으며, 그 외에 포함된 물질은 탄소 원자 수와 화학적 특성을 기준으로 구분할 수 있었다. 탄소 원자 수가 상대적으로 많은 긴 사슬 PFAS는 높은 생체 축적성을 가지며, 장기적으로 건강에 부정적 영향을 미칠 가능성이 높다. 반면 짧은 사슬 PFAS와 신종 PFAS는 현재까지는 독성이 낮다고 평가되지만, 환경 이동성과 잠재적 독성에 대한 데이터가 제한적이므로 보수적 접근이 요구된다는 측면에서 중요성을 가진다.

짧은 사슬(short-chain) 카복실산(perfluoroalkyl carboxylic acids, PFCAs)에는 perfluorobutanoic acid (PFBA), perfluoropentanoic acid (PFPeA), perfluorohexanoic acid (PFHxA) 등이 있었고, 중간 사슬 카복실산(medium-chain PFCAs)에는 perfluoroheptanoic acid (PFHpA), perfluorodecanoic acid (PFDA) 등이 있었으며, 긴 사슬 카복실산(long-chain PFCAs)에는 perfluoroundecanoic acid (PFUdA), perfluorododecanoic acid (PFDoA), perfluorotridecanoic acid (PFTrA), perfluorotetradecanoic acid (PFTeDA) 등이 있었다.

짧은 사슬 설폰산(perfluoroalkyl sulfonic acids, PFSAs)에는 perfluorobutane sulfonic acid (PFBS), perfluoropentane sulfonic acid (PFPeS), perfluorohexane sulfonic acid (PFHxS) 등이 있었고, 중간 사슬 설폰산(medium-chain PFSAs)에는 perfluoroheptane sulfonic acid (PFHpS), perfluorononane sulfonic acid (PFNS), perfluorodecane sulfonic acid (PFDS) 등이 있었으며, 긴 사슬 설폰산(long-chain PFSAs)에는 perfluorododecane sulfonic acid (PFDoS) 등이 있었다. 이외에도 특수 화합물 중 에텔/에스터류(ethers/esters)에 속하는 N-methyl perfluorooctane sulfonamidoacetic acid (N-MeFOSAA), N-ethyl perfluorooctane sulfonamidoacetic acid (N-EtPFOSAA), N-methyl perfluorooctane sulfonamide (N-MeFoSAA) 등이 있었고, 클로로화합물(chlorinated)에 속하는 6:2 chlorinated polyfluoroalkyl ether sulfonic acid (6:2 Cl-PFESA), 8:2 chlorinated polyfluoroalkyl ether sulfonic acid (8:2 Cl-PFESA) 등이 있었으며, 플루오로텔로머(fluorotelomers)에 속하는 6:2 polyfluoroalkyl phosphate diester (6:2 diPAP), fluorotelomer sulfonic acid (4:2 FTS) 등이 있었다.

2. 모유 중 PFAS 분석 조건

본 연구에서 검토한 선행연구에서 분석한 모유 시료의 샘플 수는 최소 17건32)에서 최대 1,237건33)까지 다양하였으며, 100건 미만 10편, 100건 이상 200건 미만 1편, 200건 이상 300건 미만 3편, 500건 이상 600건 미만 3편, 1,000건 이상 1편으로 100건 미만인 경우가 가장 많았다. 모유 중 PFAS 농도 보고 단위는 연구마다 상이하였는데 ng/mL를 사용한 연구가 7편으로 가장 많았고, pg/mL를 사용한 연구가 4편, ng/L를 사용한 연구가 3편, pg/g과 µg/L를 사용한 연구가 각각 2편으로 가장 적었다. 검출률에 가장 큰 영향을 미치는 LOD와 LOQ의 경우 단위를 ng/mL로 통일하여 비교한 결과 LOD는 최소 0.00001 ng/mL22)에서 최대 0.11 ng/mL23) 범위를 보였으며, LOQ는 최소 0.0011 ng/mL32)에서 최대 2.0 ng/mL29) 범위를 보였다.

모유 시료 채취 시기는 1개월 미만 5편, 1개월 이상 2개월 미만 6편, 2개월 이상 3개월 미만 3편, 3개월 이상 3편, 명시하지 않은 연구 1편으로 출산 2개월 전후가 가장 많았다. PFAS의 화학적 분석 방법은 기기 구성 기반으로 크게 4개의 그룹으로 분류할 수 있었다. 먼저 액체 크로마토그래프(liquid chromatography, LC)에 질량분석기를 결합한 방법으로 LC-MS/MS (Tandem Mass Spectrometry),12,20,27) LC-TQ (Triple Quadrupole)-MS26,34)가 있었다. 고성능 액체 크로마토그래피(high performance LC, HPLC)에 다양한 질량분석기를 결합한 방법으로 HPLC-MS/MS,22,29) HPLC-ESI (Electrospray Ionization)-MS/MS,32,35) HPLC-TQ (Triple Quadrupole)-MS,33) HPLC-ESI-TQ-MS,30) HPLC-ESI-Orbitrap-MS,31) HPLC-QqQ-MS23)가 있었다. 초고성능 액체 크로마토그래피(ultra- HPLC, UHPLC or UPLC)를 기반으로 한 분석법으로 UPLC-MS/MS,24,28) UPLC-ESI-MS/MS21)가 있었다. 고체상 추출(solid phase extraction, SPE)을 결합한 HPLC 또는 UHPLC 시스템으로는 SPE-HPLC-ESI-MS/MS,25) SPE-UHPLC-ESI-Orbitrap-MS19)가 있었다(Table 1).

3. 모유 중 PFAS 4종 오염도

모유 중 PFOA 검출률은 13편의 논문에서 최소 12%에서 최대 100%까지 보고하였으며, 60개의 샘플 중 검출률 12%로 보고한 한 편의 논문을 제외하고 모두 70% 이상 검출률을 보였다. 본 연구의 검토 대상 논문 18편은 PFOA, PFOS, PFNA, PFHxS를 모두 분석 대상에 포함하였으나, 개별 연구의 기준에 따라 최소 검출률 기준에 부합하지 않는 경우 각 연구에서는 최종 농도를 보고하지 않았다. 산술 평균 농도의 경우 최저 0.03 ng/L22)에서 최대 0.35 ng/mL21) 범위를 보였으며, 중앙값의 경우 최저 0.025 ng/L22)에서 최대 1.08 ng/mL23) 범위를 보였다. 기하평균(geometric mean, GM)의 경우는 최저 33.7 pg/g24)에서 최대 0.69 ng/mL23) 범위를 보였다.

모유 중 PFOS 검출률은 13편의 연구에서 30.7%에서 100%까지 분포하였다. 농도의 산술평균 값과 중앙값은 최저 0.015 ng/L, 0.012 ng/L22)에서 최대 131 pg/mL, 106 pg/mL35)로 나타났다. 기하평균은 6편의 연구에서 보고하였으며, 최소 30.1 pg/g24)와 최대 0.17 ng/mL23) 범위로 비슷한 결과를 보였다.

모유 중 PFHxS 검출률은 9편의 연구에서 보고하였으며, 15%에서 100%까지 비교적 일관되지 않은 결과를 보였다. PFHxS 농도의 산술평균 값은 최소 2.96 pg/g27)에서 최대 0.049 µg/L였다. 중앙값은 최소 6.7 pg/g24)에서 최대 0.05 µg/L31) 범위를 보였다.

모유 중 PFNA 검출률은 12편의 연구에서 보고하였고 최소 0%에서 최대 100%까지 일관되지 않은 결과를 보였다. 평균 값은 1.26 ng/L25)에서 최대 10.4 ng/L28) 범위를 보였으며, 중앙값은 최소 1.3 ng/L25)에서 최대 7.6 ng/L28) 범위를 보였다(Table 1).

4. 모유 섭취를 통한 영아의 PFAS 노출량

모유 섭취를 통한 영아의 PFAS 일일 노출 추정량은 9편의 연구에서 보고하였다(Table 2). 영아의 하루 모유 섭취량은 체중 1 kg당 83~150 mL 정도로 가정하거나,23) 하루 평균 섭취량을 개월 수에 따라 75~800 mL19,22,26,29,33,34) 정도로 가정하였다. 영아의 평균 체중은 3.55 kg에서 7.2 kg까지 투입되었다.19,22,29,33,34) 최근 국내 연구에서는 대푯값을 사용한 결정론적 방법 대신 영아 개별 몸무게와 모유 섭취량을 각각 반영하여 기존 연구들보다 현실적인 EDI를 산출하였다.12)

Table 2 . Estimated daily intake (EDI) of four PFAS (PFOA, PFOS, PFHxS, and PFNA) in infants via breast milk consumption.

NoAuthor (year)CountrySample sizeBreast milk
sampling period		UnitEDI
Age (month)Average body weight (kg)Average daily breast milk intake (mL/day)PFOAPFOSPFHxSPFNA
1Zhang et al. (2024)19)China760.5 month after deliveryng/kg bw/day0~67.2750Mean 36.5 (range: 0.52~291.7)Mean 5.21 (range: 0.26~32.3)
2Hartmann et al. (2024)22)Australia40Average
1 month after delivery		ng/kg bw/week6.1800Mean range 4.1~84, median (mean)
22 (28)		Mean range 0~50, median (mean)
11 (14)		Mean range
1.9~8.9,
median
(mean)
1.9 (2.5)		Mean range 0~14, median (mean)
2.1 (3.0)
3Xu et al. (2024)23)China5512~3 days after deliveryng/kg bw/day<1150 mL/kg bw/dayMedian 162Median 18Median 7.5Median 1.5
1~3140 mL/kg bw/dayMedian 151Median 16.8Median 7Median 1.4
3~6110 mL/kg bw/dayMedian 119Median 13.2Median 5.5Median 1.1
6~1283 mL/kg bw/dayMedian 89.6Median 9.96Median 4.15Median 0.83
4Kim et al. (2023)12)Korea207Within 3 months after deliveryng/kg bw/dayIndividual body weightIndividual intakeMean 1.57Mean 0.81Mean 0.89Mean 0.13
5Rovira et al. (2022)26)Spain600~9 month after deliveryng/kg bw/day<1 month (n=22)Range 75~150Median 1.0Median 4Median 0.9
1~6 month (n=29)Range 75~150Median 0.8Median 3.3Median 0.8
6~9 month (n=9)Range 75~150Median 0.5Median 2Median 0.4
6Kang et al. (2016)29)Korea264Two weeks after the deliveryng/kg bw/day<15 days after delivery3.55483Mean 11Mean 6.3
15~60 days after delivery4.44578Mean 10Mean 7.5
61~120 days after delivery6.84514Mean 5Mean 3.4
7Liu et al. (2010)33)China1,237Primiparousng/kg bw/day6742Median 5.5, GM 5.8Range 1.4~15.9
8Thomsen
et al. (2010)34)		Norway70From 2 weeks to up to
12 months after birth		ng/kg bw/day4700PFAS EDI range 6~112 ng/day
9Tao et al. (2008)35)USA45NAng/kg bw/dayAverage and highest daily intakes of total PFCs in infants were 23.5 ng/kg bw/day and 87.1 ng/kg bw/day

PFAS 4종(PFOA, PFOS, PFHxS, PFNA) 경구 노출량 합은 2024년 호주 연구에서 하루 평균 모유 섭취량 800 mL, 평균 체중 6.1 kg 영아에서 중앙값 기준 40 ng/kg bw/day, 평균값 기준 47 ng/kg bw/day로, EFSA TWI의 9.1배에서 10.7배 초과하는 결과를 보였으며,22) 국내 식품의약품안전처가 설정한 PFOA, PFOS 인체노출안전기준 합을 일일 노출량으로 환산한 8.57 ng/kg bw/day보다 높았다.18) 또한 2024년 중국 연구에서 산출한 PFAS 4종의 경구 노출량 합은 6~12개월 영아 그룹에서 EFSA TWI의 166배 초과하고 1개월 미만 그룹에서는 EFSA TWI의 300배까지 초과하였다.23) 국내 연구의 경우 2023년 산출된 PFAS 4종의 경구 노출량 합은 23.8 ng/kg bw/week로 EFSA TWI의 5.4배를 초과하였다.12) 해당 연구에서 개별 물질의 경구 노출량은 PFOA의 경우 10.99 ng/kg bw/week, PFOS의 경우 5.67 ng/kg bw/week로, 국내 식품의약품안전처가 설정한 PFOA와 PFOS 인체노출안전기준을 각각 넘지 않았다.18)

대부분의 연구에서 일부 물질의 검출률이 기준 미만으로 낮아 PFAS 4종 노출량은 모두 제시하지 않았기 때문에 EFSA TWI와 직접 비교는 어려웠다. 그러나 개별 연구 결과를 살펴보면 PFOA의 EDI 최댓값은 생후 1개월 미만 영아에서 162 ng/kg bw/day로 국내외 인체노출안전기준을 초과하였으며,23) 같은 연구에서 PFOA, PFOS, PFHxS, PFNA 모두 영아 연령이 증가할수록 모유 섭취를 통한 PFAS 노출량은 감소하는 것으로 나타나 초유를 섭취하며 체중이 적은 영아가 상대적으로 더 위험함을 나타냈다. PFOS의 EDI 최솟값은 2023년 국내 연구에서 보고된 평균 0.81 ng/kg bw/day였고,12) 최댓값은 평균 50 ng/kg bw/day로 나타나 식품의약품안전처의 PFOS 인체노출안전기준을 초과하였다.18,22) PFHxS의 경우 국내에서 2023년 시행된 연구 결과 평균 0.89 ng/kg bw/day가 최저값이었으며,12) 최댓값은 평균 8.9 ng/kg bw/day로 나타났다.22) PFNA의 EDI 최솟값은 스페인에서 보고된 중위수 0.4 ng/kg bw/day였으며,26) 최댓값은 평균 14 ng/kg bw/day로 보고되었다.22)

IV. 고 찰

본 연구에서는 선행연구 문헌고찰을 통해 모유 중 PFAS 농도를 분석하기 위한 다양한 조건과 방법, 결과를 비교하고 국내외 인체노출안전기준과 비교하였다. 먼저 모유 중 PFAS 분석법을 살펴보자면, 분석에 사용된 기기와 방법이 개별 연구 실험실 조건에 따라 다양하여 연구마다 분석 민감도와 LOD 및 LOQ의 범위에 차이가 발생하였다. 예를 들어 LC 혹은 HPLC를 기반으로 한 분석의 경우 다양한 질량분석기와 결합하여 장비의 접근성이 높고, 다양한 매트릭스에 적합하다는 장점이 있어 모유 중 PFAS 분석에 가장 널리 사용되고 있었지만, 상대적으로 낮은 감도로 인해 일부 짧은 사슬 PFAS 검출이 어려웠다.36) 반면, HPLC보다 더 빠르고 효율적인 분리와 높은 분해능을 가진 UHPLC (UPLC) 기반 분석법은 빠른 분석 시간과 높은 감도로 짧은 사슬 또는 신종 PFAS 분석에 유리한 장점을 가지나, 장비 구입 및 유지비가 상대적으로 높은 제한점이 있었다.37) 또한 일부 연구에서는 SPE를 결합한 HPLC 또는 UHPLC 분석 방법은 모유와 같은 샘플 매트릭스의 간섭 물질을 제거하여 분석 민감도를 높이는 장점이 있었으나, 전처리 과정에 추가적인 시간과 비용이 소요된다는 제한점이 존재하였다.38)

이처럼 분석 방법의 다양성과 조건의 차이는 연구 간 결과의 직접적인 비교를 어렵게 하며, 특히 LOD 및 LOQ의 범위 차이는 PFAS 농도 평가 및 건강 위험성 평가에서 중요한 변수가 될 수 있음에 주목하여야 한다. 따라서 향후 연구에서는 분석 결과의 비교 가능성을 높이기 위해 모유 채취 방법 및 모유 중 PFAS 분석에 대한 표준화된 프로토콜을 확립하고, 실험실 간 비교를 통하여 분석 대상 물질 특성에 따라 적합한 기기 조합 및 분석 조건을 국제적으로 설정할 필요가 있다.

다음으로 모유 자체의 특성에 주목할 필요가 있다. 모유는 액체 시료이므로 보통 단위 부피(mL)당 PFAS 농도를 보고하였으나, 일부 최신 연구에서는 단위 질량(g)당 농도를 제시하였다.24,27) 단위 부피당 농도 계산법은 모유가 균일한 밀도를 가진다는 가정을 내포하는 반면, 단위 질량당 농도 계산법은 모유의 지방 함량이 농도 계산에 영향을 줄 경우를 고려할 수 있는 계산법이다.39,40) 즉 모유의 밀도와 지방 함량이 산모마다 달라 액체의 부피로만 비교하기 어려운 경우 사용할 수 있는 방법이다.39,40) 예를 들어 모유의 밀도는 보통 1.02~1.03 g/mL 정도로 선행연구에서 간주하고 있으나, 연구 대상마다 다른 지방 함량을 반영할 경우 단위 변환에 주의해야 할 필요가 있다.41,42) 특히 PFAS는 지방 친화성이 있기 때문에 개별 대상자의 지방 함량에 따라 결과를 보정하는 시도가 향후 연구에서는 필요하다.43) 또한 소변, 혈액과 같은 생체시료와 비교하여 모유 시료는 채취 기간에 따라 특성이 변할 수 있으므로, 채취 시기와 조건 등을 개별 연구에서 명확히 밝혀야 한다. 모유는 출산 4~14일 이내에 분비되는 이행유(transitional milk)나 출산 14일 이후 분비되는 성숙유(mature milk)보다 출산 3일 이내 분비되는 초유(colostrum)에서 화학물질 농도가 더 높으며, 경산모보다 초산모에서 농도가 더 높다는 점을 고려하여 개별 연구 결과를 해석 및 비교하여야 한다.44)

모유수유를 통한 영아의 PFAS 노출은 다양한 건강영향을 미칠 수 있다. 중국 산모 174명의 모유 중 PFAS 농도와 영아의 성장의 관계를 보고한 선행연구에 따르면 모유 중 PFAS 농도는 영아의 신장 증가율과 음의 연관성을 보였으며, 더 높은 수준의 8:2 FTOH 노출은 영아의 체중 증가율과 음의 연관성을 보였다.45) 또한 모유에서 발견된 PFAS와 영아의 면역 기능의 관계를 보고한 선행연구에 따르면 모유 중 PFAS는 영아의 분비성 면역 글로불린 A (secretory immunoglobulin A, SIgA)에 결합하여 정상 면역 작용을 방해하였고, 결과적으로 영아의 면역 기능에 부정적 영향을 미쳤다.46) 경구 PFAS 노출을 통한 영아의 잠재적 건강 영향을 판단하기 위하여 기존 연구에서는 위험성 평가를 하였으며, 결과 해석은 개별 연구에서 참고한 독성 참고치의 영향을 크게 받았다. 예를 들어 EFSA는 2020년 PFAS 4종 합에 대한 TWI 값을 설정하기 이전에 2008년 PFOA에 대한 TDI를 1.5 µg/kg bw/day로 설정하고, 2011년 PFOS에 대한 TDI를 150 ng/kg bw/day로 설정한 바 있다.17,47,48) 일부 2020년 이후 출판된 연구에서는 여전히 EFSA의 2020년 이전 기준을 반영하여 경구 노출 위험성이 낮다고 평가하였으나, 시기에 따라 독성 참고치 기준 하향을 반영하여 재평가할 필요성이 있다.49-51) 국내의 경우에도 식품의약품안전처는 현재 PFOA, PFOS에 대한 인체노출안전기준을 제시하고 있지만, 향후 국제적 기준을 반영하여 PFOA, PFOS, PFNA, PFHxS 농도 합에 대한 포괄적 기준을 설정할 필요가 있다.18)

나아가 향후 모유 중 PFAS 연구 시에는 단순 비교보다 개인적, 사회적, 문화적, 지리적 차이를 반영한 비교와 결과 해석이 요구된다. 산모의 건강 상태, 전체 수유 기간, 식품 섭취, 방수 코팅된 제품이나 식품 포장재 등을 자주 사용하는 생활 습관, 생활권 주변 산업단지 등 오염원 존재 여부, 강우량, 토양 오염도, 법적 규제 등은 모유 중 PFAS 농도에 영향을 미칠 수 있기 때문이다.12,20,52,53)

본 연구는 스코핑 리뷰 방법을 통해 기존 문헌에서 보고된 모유 중 PFAS 농도와 분석 조건, 모유수유를 통한 영아의 경구 노출량 등을 종합적으로 조사하고 분석하였다. 본 연구는 기존 연구 결과를 정량적으로 통합하여 비교하지 못한 점, 각 연구의 질적 평가를 수행하지 않아 결과의 상대적 중요도를 반영하지 못한 점 등의 제한점이 존재하였다. 그럼에도 불구하고, 이질성이 높은 기존 연구 포함된 주요 변수들을 포괄적으로 비교함으로써 PFAS 노출 평가에 중요한 지식을 제공하였고, 모유 중 PFAS 농도와 영아의 경구 노출 평가에서 발생하는 지식 격차를 광범위하게 파악함으로써 향후 연구와 정책적 개입의 필요성을 강조한 점에서 의의를 지닌다.

V. 결 론

본 연구는 모유 중 PFAS 농도와 분석 조건, 모유수유를 통한 영아의 경구 노출량을 비교하고 연구 간 이질성을 확인하여 PFAS 노출의 잠재적 위험성과 지식 격차를 확인하였다. 특히 모유 중 PFAS 농도는 채취 시기, 채취 지역, 모유의 성숙도, 산모 특성, 분석 방법과 등에 따라 차이가 있으며, 노출량의 경우 최근 국내외 연구에서 인체노출안전기준을 초과함을 보였다. 이를 통해 정확한 오염도와 노출량 평가 및 연구 간 정량적 비교를 위한 추가 연구의 필요성과, 임산부의 PFAS 노출 저감을 위한 정책적 개입의 필요성을 시사하였다.

향후 연구에서는 모유 중 PFAS 측정을 위한 표준화된 샘플링 및 분석 방법을 개발하여 국가 간 비교 가능성을 높이고, 다국적 코호트 연구를 통해 개인적, 환경적, 문화적, 법적 차이를 반영한 포괄적 분석이 필요하다. 더불어 PFAS 대체 물질과 신종 PFAS의 장기적인 건강 영향에 대한 연구가 요구되며, 이를 통해 영유아와 같은 민감군의 건강을 보호하기 위한 구체적이고 실효성 있는 정책적 개입이 이루어져야 한다. 나아가 모유를 통한 PFAS 노출에 대한 다국적 협력 연구와 데이터 공유를 통해 국제적 차원의 해결 방안을 모색해야 한다. 이를 통해 민감군의 건강을 보호하고, 환경보건학적 위험을 최소화하는 데 기여할 수 있을 것이다.

감사의 글

본 연구는 환경부, 한국환경보건학회 환경보건센터 “2024 환경보건 전문인력 양성사업(한국환경보건학회)”에서 지원받아 수행된 결과이며, 이에 감사드립니다.

CONFLICT OF INTEREST

No potential conflict of interest relevant to this article was reported.

저자정보

문나래(박사), 김주희(교수)

Table 1 Concentrations and analytical conditions of four PFAS (PFOA, PFOS, PFHxS, and PFNA) in breast milk sample (2008~2024)

NoAuthor (year)CountrySample sizeLOD or LOQPFAS analysis methodUnitSampling periodPFOAPFOSPFHxSPFNA
DF (%)MeanMed (IQR)GMRangeDF (%)MeanMed (IQR)GMRangeDF (%)MeanMed (IQR)GMRangeDF (%)MeanMed (IQR)GMRange
1Zhang et al. (2024)19)China76LOD: 0.003~ 0.098 ug/LSPE-UHPLC-ESI-Orbitrap-MSug/L0.5 month after delivery92.10.11
(0.27)		96.10.11 (0.22)51.323.7
1 month after delivery94.70.16
(0.54)		98.70.22 (0.27)48.746.1
3 months after delivery1000.14
(0.55)		1000.22 (0.3)42.147.4
2Wang et al. (2024)20)China243LOD: 0.01
ng/mL
LOQ: 0.01~ 0.025
ng/mL		LC-MS/MSng/mL6 weeks after delivery0.02
(0.01, 0.03)		0.02
(0.02~0.04)
3Li et al. (2024)21)China150LOD: 0.005~ 0.1 ng/mLUPLC-ESI-MS/MSng/mLWithin 4 weeks after delivery97.30.3530.70.05100.01
4Hartmann et al. (2024)22)Australia40LOD: 0.01~13
ng/L		HPLC-MS/MSng/LAverage 1 month after delivery1000.030.02597.50.0150.012
5Xu et al. (2024)23)China551LOD: 0.01~0.11 ng/mLHPLC-QqQ-MSng/mL2~3 days after delivery86.61.08
(0.41, 2.32)		0.6949.90.12 (-, 0.47)0.1730.1- (-, 0.15)0.0935.4-, (-, 0.05)0.02
6Hall et al. (2024)24)Canada664LOD: 5~10
ng/L (pg/g)		UPLC-MS/MSpg/g2~10 weeks after delivery99.734.1
(21.9, 51)		33.799.430
(21, 45.6)		30.172.16.7 (6.866.96.1
(		5.6
7Kim et al. (2023)12)Korea207LOQ: 0.003~ 0.033
ng/mL		LC-MS/MSng/mLWithin 3 month after delivery1000.1
(0.07, 0.14)		0.1140.033~ 1.371000.05
(0.04, 0.07)		0.0580.017~0.51287.40.03
(0.02, 0.05)		0.055870.007
(0.005, 0.011)		0.009
8Mahfouz et al. (2023)25)Lebanon41LOD: 0.6 ng/L
LOQ: 0.3
ng/mL		SPE-HPLC-EIS-MS/MSng/L3~8 weeks after delivery34.294279.39138.1481.261.3
9Rovira et al. (2022)26)Spain60LOD: 10
pg/mL		LC-TQ-MSpg/mL0~9 month after delivery128.2<10873128256.8<10
10Fiedler et al. (2022)27)Brazil86LOQ: 1.2~6.2 pg/gLC-MS/MSpg/gNA22.118.6<6.2~ 63.424.418.9<6.2~2122.962.11
11Rawn et al. (2022)28)Canada664LOD: 5~10
ng/L		UPLC-MS/MSng/L2~10 weeks after delivery99.541.434.233.895.935.730.230.662.5139.3106110.47.68.2
12Kang et al. (2016)29)Korea264LOQ: 0.1/0.5/2.0 ng/mLHPLC-MS/MSng/mLTwo weeks after the delivery98.50.07
(0.05, 0.11)		0.07198.50.05
(0.03, 0.08)		0.04927.3
13Cariou et al. (2015)30)France61LOQ: 0.03~0.05 ng/mLHPLC-ESI-TQ-MSng/mL4th and 5th day after delivery770.041820.041150.0260
14Antignac et al. (2013)31)France48LOD: 0.05~0.07 ug/LHPLC-ESI-Orbitrap-MSug/LOne month after leaving the maternity980.0820.08900.0920.081000.0490.052
15Kim et al. (2011)32)Korea17LOQ: 1.1~42.4
pg/mL		HPLC-ESI-MS/MSpg/mL3~10 days after the delivery41<43~776132~1307.20.83~16
16Liu et al. (2010)33)China1,237LOD: 0.69~14.15 pg/mLHPLC-TQ-MSpg/mLPrimiparous87.534.54610049466~137831006~76
17Thomsen et al. (2010)34)Norway70LOD: 0.003~ 0.008
ng/mL		LC-TQ-MSng/mLFrom 2 weeks to up to 12 months after birth0.0620.15
18Tao et al. (2008)35)USA45NAHPLC-ESI-MS/MSpg/mLNA8943.836.1961311065114.512.1647.266.97

Table 2 Estimated daily intake (EDI) of four PFAS (PFOA, PFOS, PFHxS, and PFNA) in infants via breast milk consumption

NoAuthor (year)CountrySample sizeBreast milk
sampling period		UnitEDI
Age (month)Average body weight (kg)Average daily breast milk intake (mL/day)PFOAPFOSPFHxSPFNA
1Zhang et al. (2024)19)China760.5 month after deliveryng/kg bw/day0~67.2750Mean 36.5 (range: 0.52~291.7)Mean 5.21 (range: 0.26~32.3)
2Hartmann et al. (2024)22)Australia40Average
1 month after delivery		ng/kg bw/week6.1800Mean range 4.1~84, median (mean)
22 (28)		Mean range 0~50, median (mean)
11 (14)		Mean range
1.9~8.9,
median
(mean)
1.9 (2.5)		Mean range 0~14, median (mean)
2.1 (3.0)
3Xu et al. (2024)23)China5512~3 days after deliveryng/kg bw/day<1150 mL/kg bw/dayMedian 162Median 18Median 7.5Median 1.5
1~3140 mL/kg bw/dayMedian 151Median 16.8Median 7Median 1.4
3~6110 mL/kg bw/dayMedian 119Median 13.2Median 5.5Median 1.1
6~1283 mL/kg bw/dayMedian 89.6Median 9.96Median 4.15Median 0.83
4Kim et al. (2023)12)Korea207Within 3 months after deliveryng/kg bw/dayIndividual body weightIndividual intakeMean 1.57Mean 0.81Mean 0.89Mean 0.13
5Rovira et al. (2022)26)Spain600~9 month after deliveryng/kg bw/day<1 month (n=22)Range 75~150Median 1.0Median 4Median 0.9
1~6 month (n=29)Range 75~150Median 0.8Median 3.3Median 0.8
6~9 month (n=9)Range 75~150Median 0.5Median 2Median 0.4
6Kang et al. (2016)29)Korea264Two weeks after the deliveryng/kg bw/day<15 days after delivery3.55483Mean 11Mean 6.3
15~60 days after delivery4.44578Mean 10Mean 7.5
61~120 days after delivery6.84514Mean 5Mean 3.4
7Liu et al. (2010)33)China1,237Primiparousng/kg bw/day6742Median 5.5, GM 5.8Range 1.4~15.9
8Thomsen
et al. (2010)34)		Norway70From 2 weeks to up to
12 months after birth		ng/kg bw/day4700PFAS EDI range 6~112 ng/day
9Tao et al. (2008)35)USA45NAng/kg bw/dayAverage and highest daily intakes of total PFCs in infants were 23.5 ng/kg bw/day and 87.1 ng/kg bw/day

References

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The Korean Society of Environmental Health

Vol.51 No.1
February, 2025

pISSN 1738-4087
eISSN 2233-8616

Frequency: Bimonthly

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