The Effects of Asian Dust Storms on Daily Mortality in Three Asian Cities (Seoul, Taipei, Kitakyushu) : 아시아 3국가의 도시(서울, 타이페이, 키타큐슈)에서 황사가 사망에 미치는 영향

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Background: Asian dust storms (ADS) have affected several Asian countries and have been major issues due to adverse effects in the perspective of public health. The occurrence of Asian dust storms is different by each country according to its geographical features and distance from the origins. Considerable studies have found significant associations between ADS and morbidity. However, about the association between ADS and mortality, no study found the association in Japan and in Taiwan and Korea, only a few studies showed statistically significant ADS effects.
Aims: This study aims to examine the effect of ADS on daily mortality in three Asian cities (Seoul, South Korea; Taipei, Taiwan; and Kitakyushu, Japan) and to examine the difference in the extent of ADS effects by each city.
Methods: We performed time-series analyses using generalized additive model with Quasi-Poisson regressions. Deaths due to accidents or external causes were excluded. Temperature, relative humidity, barometric pressure, day of the week, and season and time trends were controlled for in a basic model. We considered single day lag effects of ADS up to 7 days and performed subgroup analyses stratified by disease (cardiovascular, respiratory) and age(<65, ≥65). Additional analyses controlling for NO2, SO2, and PM10, as the source of local air pollution were done respectively. We reported results as Excess mortality by percentage due to Asian dust storms.
Results: We found consistent Excess mortality in Seoul and Kitakyushu as follows. In Seoul, ADS showed adverse effects on non-accidental mortality below 65 years old (lag 2: 4.61%; 95% CI: 1.07, 8.28, lag 3: 5.17%; 95% CI: 1.63, 8.82, lag 4: 4.55%; 95% CI: 1.02, 8.2), respiratory mortality below 65 years old (lag 3: 37.53%; 95% CI: 12.85, 67.62), and cardiovascular mortality above 65 years old (lag 5: 5.32%; 95%CI: 0.48, 10.39). In Kitakyushu, ADS had adverse effects on respiratory mortality (lag 2: 21.89%; 95%CI: 4.17, 42.63), respiratory mortality below 65 years old (lag 2: 126.15%; 95% CI: 45.32, 251.93, lag 3: 137.77; 95% CI: 52.48, 270.75), cardiovascular mortality (lag 6: 12.45%; 95% CI: 0.14, 26.28) and cardiovascular mortality below 65 years old (lag 3: 44.36%; 95% CI: 4.38, 99.65). Contradictory to results in Seoul and Kitakyushu, ADS seemed to have a protective effect in Taipei: non-accidental mortality above 65 years old (lag 0: -3.61%; 95% CI: -6.34, -0.80, lag 1: -3.46%, 95% CI: -6.19, -0.65), respiratory mortality above 65 years old (lag 0: -9.95%; 95% CI: -16.99, -2.3, lag 1: -8.15%; 95% CI: -15.31, -0.39), and cardiovascular mortality below 65 years old (lag 5: -10.59%; 95% CI: -18.78, -1.58). Sensitivity analyses showed similar findings as main results.
Conclusion: Our results showed significant adverse effects of Asian dust storms on daily mortality in cities in Korea and Japan, and a positive effect in a city in Taiwan. The results were still significant after controlling for NO2, SO2, and PM10.

Key words: Asian dust storms; non-accidental mortality; lag effects; generalized additive model

국문 초록 (Abstract)

연구배경: 중국의 북서부, 북부와 몽골의 사막과 황토지대에서 기원하는 황사(Asian dust storm; ADS)는 중국, 대만, 일본, 한국 등 인접해 있는 아시아 국가에 영향을 미치고 있다. 황사의 영향을 받는 몇몇 아시아 국가에서 황사의 부정적인 건강영향에 대해서 지속적으로 연구를 수행하였고, 응급실 방문환자 수나 병원 입원환자 수 같은 유병률에 미치는 황사의 부정적인 영향에 대해 통계적으로 유의한 결과를 보고하였다. 하지만, 황사가 사망에 미치는 영향에 대해서는 연구 결과들이 일관되지 않은 상황이다. 이렇듯 지금까지 발표된 연구 결과 황사의 영향을 받는 세 국가에서 황사가 사망에 미치는 영향이 일관되지 않기 때문에 한국, 대만, 일본 세 국가에서 황사와 사망 간의 연관성이 있는지, 연관성이 있다면 각 국가에서 연관성의 정도가 어떻게 다른지 연구가 필요한 상황이다.
목표: 본 연구는 아시아의 세 국가 한국, 대만 일본의 각 도시 서울, 타이페이와 키타큐슈에서 황사가 사망에 미치는 영향을 알아보고자 한다.
연구방법: 본 연구는 황사가 일사망에 미치는 영향을 알아보기 위해 Quasi-Poisson 분포를 가정한 일반화 부가 모형을 이용하여 시계열 분석을 수행하였다. 기본모형에서 기온, 상대습도, 기압, 요일, 계절과 시간의 추세를 보정하였다. 또한 황사의 지연효과를 7일까지 고려하여 분석하였으며 추가 분석에서는 지역에서 기원하는 대기오염의 영향을 통제하고자 NO2, SO2 와 PM10을 각각 보정하였다. 외인으로 인한 사망은 분석에서 제외하였으며 질병별, 연령별로 층화분석을 수행하였다.
결과: 서울과 키타큐슈에서 황사가 사망에 미치는 부정적인 영향을 발견하였다. 서울에서는 65세 미만 사망(4.61%; 95% CI: 1.07, 8.28, lag 3: 5.17%; 95% CI: 1.63, 8.82, lag 4: 4.55%; 95% CI: 1.02, 8.2), 65세 미만 호흡기 질환으로 인한 사망(lag 3: 37.53%; 95% CI: 12.85, 67.62), 65세 미만 심혈관 질환으로 인한 사망(lag 5: 5.32%; 95%CI: 0.48, 10.39)에 유의한 영향을 미쳤다. 키타큐슈에서는 호흡기 질환으로 인한 사망(lag 2: 21.89%; 95%CI: 4.17, 42.63), 65세 미만 호흡기 질환으로 인한 사망((lag 2: 126.15%; 95% CI: 45.32, 251.93, lag 3: 137.77; 95% CI: 52.48, 270.75), 심혈관 질환으로 인한 사망(lag 6: 12.45%; 95% CI: 0.14, 26.28), 65세 미만 심혈관 질환으로 인한 사망(lag 3: 44.36%; 95% CI: 4.38, 99.65)에 유의한 영향을 미쳤다. 반대로, 타이페이에서는 황사가 오히려 보호효과를 가지는 것으로 나타났다. 65세 이상 사망 lag 0: -3.61%; 95% CI: -6.34, -0.80, lag 1: -3.46%, 95% CI: -6.19, -0.65), 65세 이상 호흡기 질환으로 인한 사망(lag 0: -9.95%; 95% CI: -16.99, -2.3, lag 1: -8.15%; 95% CI: -15.31, -0.39), 65세 미만 심혈관 질환으로 인한 사망(lag 5: -10.59%; 95% CI: -18.78, -1.58)에 영향을 미쳤다.
결론: 본 연구는 아시아 세 국가의 도시에서 황사가 사망에 미치는 영향이 유의한 것을 발견하였다.

목차 (Table of Contents)

• Chapter 1. Introduction 1
• 1.1 Background 1
• 1.2 Objectives 3
• Chapter 2. Materials and Methods 4
• 2.1 Data 4
• 2.1.1 Study area 4
• 2.1.2 Mortality data 7
• 2.1.3 Asian dust storms 7
• 2.1.4 Air pollutants and meteorological data 9
• 2.2 Statistical analyses 10
• Chapter 3. Results 12
• 3.1 Descriptive statistics 12
• 3.1.1 The occurrence of Asian dust storms by cities 12
• 3.1.2 Comparison of environmental characteristics and number of daily deaths between ADS days and Non-ADS days 16
• 3.2 ADS effects in three Asian cities 30
• Chapter 4. Discussions 44
• Appendix 52
• Reference 58
• 국문초록 62