산업혁명이 영국 전역에 심각한 불균등한 건강 초래

by 로젠스티엘 해양대기지구과학대학Rosenstiel School of Marine, Atmospheric, and Earth Science

공동 저자이자 지구화학자인 알리 푸르만드Ali Pourmand 박사가 로젠스티엘 대학의 넵튠 동위원소 연구실에서 다중 컬렉터 질량 분석기를 이용해 매장지 토양 샘플에서 납(Pb)과 스트론튬(Sr) 동위원소 특징을 분석하고 있다. 사진 제공: 조슈아 프레잔트, 마이애미 대학교

다학제 과학자 연구팀은 산업혁명이 영국 전역에 미친 건강 영향이 기존에 알려진 것보다 훨씬 더 다양했다는 새로운 증거를 발견했다. 

학술지 '사이언스 어드밴스Science Advances'에 발표된 이번 연구 결과는 산업 도시들은 오염에 휩싸인 반면 농촌 지역은 오염의 영향을 거의 받지 않았다는 기존의 통념에 도전한다.

연구 방법

이번 연구의 성공 비결은 성별, 연령, 직업 데이터와 같은 풍부한 역사적 자료와 뼈의 지구화학 및 동위원소 분석을 결합한 데 있다. 

이러한 접근 방식을 통해 마이애미 대학교, 오하이오 주립 대학교, 미시간 주립 대학교 및 스미소니언 박물관 연구팀은 18세기와 19세기에 산업 도시 사우스 쉴즈South Shields와 시골 마을이었던 바턴어폰험버Barton-upon-Humber에서 발굴된 94명 유골을 조사하여 산업 오염 물질이 평생에 걸쳐 신체에 어떻게 축적되었는지 추적할 수 있었다.

이러한 직접적인 생리적 기록은 과거 건강에 대한 객관적인 시각을 제공하며, 기록된 역사의 편견과 공백을 우회하여 사람들이 산업화를 어떻게 경험했는지 보여준다.

연구팀은 성인과 청소년의 장골long bones (주로 대퇴골femora)을 채취하여 뼈에 축적되는 중금속 오염물질인 비소, 바륨, 납 농도를 측정했다.

이러한 중금속은 만성 노출의 신뢰할 수 있는 지표가 된다.

이 방법을 통해 연구자들은 주요 산업 오염물질에 대한 평생 노출을 재구성하고, 지역 사회, 성별, 사회적 정체성에 따른 노출 패턴을 비교할 수 있었다.

영국 생물권 동위원소 영역. 출처: Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.add1047

주요 결과 및 시사점

이 연구의 중요한 결과는 산업재에 흔히 존재하는 유독 원소에 대한 노출이 단순히 "도시 대 농촌"으로 나뉘는 것이 아니라, 지역 산업, 사회적 맥락, 개인적 정체성에 따라 광범위한 스펙트럼을 형성한다는 점이다.

특히, 오염 노출은 성별과 생물사회적 정체성에 따라 유의미한 차이를 보였다.

산업 도시인 사우스 쉴즈에서 여성들은 같은 지역 남성들뿐만 아니라 농업 도시인 바턴어폰험버의 여성들보다 혈중 비소와 바륨 농도가 현저히 높은 것으로 나타났다.

"사우스 쉴즈와 바턴어폰험버 지역 주민들 경험을 조사함으로써 과거의 불의를 밝혀낼 뿐만 아니라, 정책 방향을 제시하고 미래에 취약 계층이 유사한 오염에 노출되는 것을 방지하는 데 필요한 근거를 제공할 수 있습니다."

내슈아 커뮤니티 칼리지Nashua Community College, 세튼 홀 대학교Seton Hall University, 그리고 스미스소니언협회 사라 맥과이어 Sara McGuire 수석 저자는 말했다.

"이러한 역사적 패턴은 오늘날 소외된 공동체가 직면한 문제, 예를 들어 미시간 주 플린트Flint의 납 함유 수돗물 사태와 유사합니다."

"이 연구는 인류학자와 동위원소 지구화학자가 드물게 협력하여 산업 시대의 오염 증가 속에서 개인의 삶을 엿볼 수 있게 해준다"고 마이애미 대학교 로젠스티엘 해양대기지구과학대학 지구과학 교수이자 이번 연구 책임 저자인 알리 푸르만드Ali Pourmand는 말했다.

연구 과제 해결

"우리의 주요 과제 중 하나는 개인의 생애 동안 축적된 중금속의 흔적과 매장 후 수 세기 동안 뼈가 토양과 접촉하면서 발생했을 수 있는 오염을 구분하는 것이었습니다." 

연구팀은 로젠스티엘 대학Rosenstiel School 고고학 연구소의 넵튠 동위원소 연구소Neptune Isotope Lab에 있는 다중 컬렉터 질량 분석기multi-collector mass spectrometer를 사용하여 매장지 토양과 94명 유골에서 검출된 납(Pb)과 스트론튬(Sr)의 동위원소 특징을 비교 분석함으로써 이 결과를 도출했다.

푸르망 교수는 "매장지 토양과 유골의 동위원소 구성isotopic composition이 유의미하게 달랐다. 이는 유골에서 측정된 중금속이 그 당시 사람들의 삶의 경험에서 비롯된 것임을 입증하는 데 결정적인 증거가 되었다"고 덧붙였다.

역사상 가장 변혁적인 시기 중 하나였던 산업혁명 시기의 오염 노출 양상을 밝혀낸 이번 연구는 산업혁명이 건강에 미친 영향을 보다 심층적으로 이해할 수 있도록 해주며, 생고고학적 데이터bioarchaeological data가 과거의 삶을 재구성하는 데 얼마나 중요한지 보여준다.


More information: Sara McGuire et al, Geochemical Tales of Individual Lives in the Industrial Revolution: Untangling the Impact of Pollutant Exposure in Two English Towns, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.add1047. http://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.add1047

Journal information: Science Advances 
Provided by Rosenstiel School of Marine, Atmospheric, and Earth Science