고위험 인구를 대상으로 한 단기 실외 이산화질소 노출과 호흡기 질환 사망률 : 전국 시간-층화 사례-교차 연구 = Short-term Exposure to Outdoor Nitrogen Dioxide and Respiratory Mortality, with High-risk Populations : A Nationwide Time-stratified Case-crossover Study

국문 초록 (Abstract)

기존의 수많은 연구에서 실외 이산화질소(NO2)가 호흡기 질환 사망률에 미치는 부정적인 영향을 보고했다. 그러나 연령, 사망 원인, 지역 특성과 관련된 고위험 집단에 대한 근거는 여전히 상당히 제한적이었다. 또한, 대부분의 초기 연구는 모니터링 지역을 기반으로 했기 때문에, 기존의 NO2 위험 추정치는 전국적인 위험 추정치와 고위험 인구를 제공하는 데 편향될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 한국(2015-2019년)의 단기 대기 NO2와 호흡기 질환 사망률 간의 연관성을 평가하기 위해 전국 시간-층화 사례-교차 연구를 수행하였다. 모니터링되지 않은 지역을 포함하기 위해 머신러닝 앙상블 일일 NO2 예측 모델을 사용하였다. 고위험 인구를 조사하기 위해 연령대, 성별, 사망 원인, 그리고 시군구 수준의 특성별로 NO2 위험 추정치를 평가하였다. 전체 인구에서 NO2는 호흡기 질환으로 인한 사망 위험 증가와 약한 연관성을 보였고(OR [odds ratio]: 1.011, 95% CI [confidence interval]: 0.995–1.027), 이러한 연관성은 80세 이상, 특히 폐렴과 관련된 사람들에게서만 분명하게 나타났다. 또한 60~69세의 경우 NO2는 만성 하부 호흡기 질환의 사망률과 미미한 연관성을 보였다. 낮은 시군구 수준의 사회경제적 지위와 의료 서비스는 NO2와 관련된 높은 호흡기 질환 사망 위험과 미미한 연관성을 보였다. NO2에 기인한 초과 호흡기 질환 사망률 분율과 YLL(year of life lost)은 각각 4.13%와 93,851.63년이었고, 초과 사망의 약 70%는 세계보건기구 대기질 지침(일일 평균 NO2 >25µg)을 준수하지 않아서 발생했다. 본 연구는 고위험 인구 집단과 NO2에 대한 목표별 행동 계획의 적절성에 대한 근거를 제시하며, 초과 사망자 추정치를 바탕으로 더욱 엄격한 NO2 기준이 필요할 것으로 제안한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Numerous existing studies reported the negative impacts of outdoor nitrogen dioxide (NO2) on respiratory mortality. However, the evidence of related high-risk populations was considerably limited, especially associated with ages, causes of death, and district-level characteristics. In addition, most earlier studies were based on monitored areas, thus previous risk estimates of NO2 could be biased to provide nationwide risk estimates and high-risk populations. Therefore, this study performed a nationwide time-stratified case-crossover study to evaluate the association between short-term ambient NO2 and respiratory mortality in South Korea (2015–2019). A machine learning-ensemble daily NO2 prediction model was used to cover unmonitored areas. To examine high-risk populations, I assessed NO2 risk estimates by age group, sex, cause of mortality, and district-level characteristics. In the total population, NO2 was weakly associated with increased mortality risk due to respiratory disease (OR [odds ratio]: 1.011, 95% CI [confidence interval]: 0.995–1.027), and the association became evident only in individuals aged 80y or older (1.022, 1.000–1.044), especially related to pneumonia. Further, in people aged 60–69 years, NO2 was marginally associated with mortality for chronic lower respiratory diseases. Lower district-level socioeconomic status and medical services were marginally related to higher respiratory mortality risks related to NO2. The excess respiratory mortality fractions and YLL (year of life lost) attributable to NO2 were 4.13% and 93,851.63 years, and around 70% of the excess deaths were due to noncompliance with the World Health Organization air quality guidelines (daily average NO2 >25µg/ ). This study provides evidence for high-risk populations and the appropriateness of target-specific action plans against NO2. In addition, based on the excess death estimates, I suggest stricter NO2 standards are required.

목차 (Table of Contents)

• I. 서론 1
• II. 방법 2
• 1. 연구 대상 2
• 2. 연구 설계 3
• 3. 환경 노출 자료 4
• 4. 시군구 지표 5
• 5. 통계 분석 6
• 6. NO2로 인한 초과 호흡기 질환 사망률 및 YLL로 인한 수명 손실 7
• III. 결과 9
• IV. 고찰 18
• V. 결론 22
• 참고문헌 23
• 부록 28
• Abstract 36