지능지수(IQ)는 학업 성취도와 평생 소득 잠재력 등 많은 결과를 예측하는 데 있어 완벽한 지표는 아닙니다. 하지만 연구자들은 대기질과 어린이의 IQ 테스트 성적 사이에 상관관계가 있음을 계속해서 발견하고 있습니다.
연구에 따르면 오염된 공기를 들이마시면 기억력과 추론 능력이 손상되고, 학업 성취도가 낮아지며, 심지어 지능까지 저하될 수 있습니다. 그리고 대기오염을 호흡하는 해로운 영향을 피함으로써 깨끗한 공기가 아이의 IQ 저하를 막을 수 있다는 점은 충분히 상상하기 어렵지 않습니다. 하지만 깨끗한 공기가 실제로 아이의 IQ를 높일 수 있을까요?
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대기질과 아동 IQ 테스트 점수
사춘기 이전과 청소년기에 오염된 지역에서 생활하면 추론 및 문제 해결 능력에 장기적이고 해로운 영향을 미칠 수 있습니다.
한 연구에서 연구진은 청소년의 주거지 주변 미세먼지 오염(PM2.5)이 세제곱미터당 2.5마이크로그램(µg/m3) 증가할 때마다 수행 IQ 점수가 1점 하락한다는 사실을 발견했습니다 (2). 수행 IQ는 추론 및 문제 해결 능력을 측정하며, 습득한 지식, 언어적 추론, 언어 자료에 대한 주의를 측정하는 언어성 IQ와는 다른 지표입니다 (3) (4).
“언어성 IQ는 학습할 수 있는 것이며, 한 번 배우면 평생 유지되는 지식입니다. 하지만 수행 IQ는 새로운 질문과 새로운 문제를 해결하는 능력에 관한 것입니다. 이는 뇌 기능의 영향을 더 많이 받습니다.”라고 이 연구의 제1저자인 UCLA(University of California, Los Angeles) 소속 통계학자 Pan Wang은 말했습니다.
그는 이어서 “이 연구 결과는 대기오염의 부정적 영향이 뇌에서 더 높은 수준으로 나타나며, 뇌 구조 또는 뇌 기능에 부정적인 영향을 미칠 수 있음을 보여줍니다.”라고 말했습니다.
아동 IQ와 태아기 대기오염 노출
발달 중인 태아와 어린 아동은 화석 연료 및 기타 유기물의 연소 중 방출되는 다환방향족탄화수소(PAHs)와 같은 신경독성물질에 특히 취약합니다.
두 건의 장기 연구는 임신부가 흡입하는 일반적인 대기오염물질이 자녀의 지능을 낮출 수 있음을 보여주었습니다. 이 연구는 뉴욕시와 폴란드 크라쿠프 두 도시의 여성 400명 이상을 대상으로 했습니다. 두 도시는 모두 대기오염이 심한 도시 지역으로 잘 알려져 있습니다.
연구진은 어머니가 평균 이상 수준의 PAHs에 노출된 5세 아동이, 어머니가 평균 이하 수준에 노출된 아동보다 IQ 검사에서 약 4점 낮은 점수를 받는다는 사실을 확인했습니다 (5).
열악한 대기질 노출과 학생 GPA
아동의 건강과 학업 성취의 관계는 건강 상태가 좋지 않을수록 학업 성취 결과도 더 낮아진다는 연구를 통해 지속적으로 강조되어 왔습니다(6). 아동이 건강하지 않으면 학습에 더 큰 어려움을 겪을 수 있으며, 건강한 또래에 비해 학업 성취 결과도 더 낮을 수 있습니다(7).
물론 학업 성취에 영향을 미치는 많은 요인을 분리해 내는 것은 어렵습니다. 그러나 연구자들은 건강 상태뿐 아니라 주거 환경의 실내 공기질(Indoor Air Quality) 저하도 GPA에 부정적인 영향을 미친다는 사실을 밝혀내고 있습니다.
가정 내 공기 중 오염물질이 학생의 GPA에 미치는 영향은 건강 상태를 고려하더라도 상당합니다. 도로와 고속도로를 지나는 승용차, 트럭, 버스의 자동차 배출가스에 높은 수준으로 노출된 아동은, 학업 성과에 영향을 미치는 것으로 알려진 다른 요인들을 고려하더라도 GPA가 유의하게 낮은 것으로 나타났습니다(8).
더 심각한 것은 학교 기반 유해 대기오염물질(HAP) 수준이 높을수록 개인별 평점 평균이 더 낮은 것과 관련이 있다는 점입니다. 또 다른 연구에서는 가정에서 독성 대기오염물질에 노출된 4학년과 5학년 학생들이 GPA가 낮을 가능성이 더 높은 것으로 나타났습니다(9).
이러한 결과는 아동의 건강을 보호하기 위해 학교 부지 선정과 인접 토지 이용에 대한 규제가 필요함을 보여줍니다.
공기질과 표준화 시험 점수
여러 연구에서 공기질과 표준화 시험 성적 사이의 연관성이 확인되었습니다(10). 예를 들어, 남부 캘리포니아의 학생들을 대상으로 한 한 연구에서는 더 높은 수준의 초미세먼지(PM2.5) 노출이 수학 및 읽기 표준화 시험에서 지속적으로 더 낮은 점수와 관련이 있는 것으로 나타났습니다(11).
공기질과 인지 발달
연구에 따르면 좋지 않은 실내 공기질은 집중력, 계산 능력, 기억력을 필요로 하는 특정 정신 과제를 수행하는 학생들의 능력 저하와도 관련이 있습니다.11
또한 좋지 않은 IAQ가 아동의 언어, 지각, 운동 및 행동 장애를 유발할 수 있다는 증거도 점점 더 많이 축적되고 있습니다. 또한 청각 손상, 과민성, 발달 지연을 초래할 수도 있습니다.
환기가 표준화 시험 점수에 미치는 영향
대부분의 학교 환기율은 권장 수준보다 낮습니다. 적절한 환기율은 시험 점수와 학생들의 정신 과제 수행 능력을 향상시킬 수 있습니다. 해당 범위 내에서 환기율이 1단위(초당 1리터/인) 증가할 때마다 표준화 시험 합격 학생 비율은 수학의 경우 2.9%, 읽기의 경우 2.7% 증가할 것으로 예상됩니다(12).
환기율과 수학 점수 사이에도 통계적으로 유의미한 연관성이 있습니다. 한 연구에서는 1인당 초당 1리터의 환기율이 증가할 때마다 학생들의 평균 수학 점수가 최대 11점(0.5%)까지 상승했습니다(13).
또 다른 연구에서는 외기 환기율이 더 높은 교실의 학생들이 외기 환기율이 낮은 교실의 학생들보다 표준화 시험에서 14~15점 더 높은 점수를 받았습니다(14).이는 문자 등급으로 무려 한 단계 반에 해당합니다!
실천할 수 있는 방법
우리 각자는 실내외에서 우리가 마시는 공기를 깨끗하게 만들기 위한 행동에 중요한 역할을 합니다.
오염원의 발생을 줄이고, 실내 환경의 환기를 개선하며, 필요에 따라 학교 및 기타 실내 환경에 공기 여과를 제공함으로써 도움을 줄 수 있습니다. 다음은 공기를 더 깨끗하게 하고 대기오염으로부터 우리 자신을 안전하게 지키기 위해 각자가 실천할 수 있는 몇 가지 긍정적인 방법입니다:
- 학교에서 참여하세요. 많은 학교가 수십 년 동안 시설을 개선하지 못했습니다. 학교의 공기질 개선에 참여하려면 학부모교사협회(PTA) 또는 학교 운영위원회에 참여하세요. IQAir는 교실 오염물질을 최소 90%까지 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 교실 공기 여과에 대한 파일럿 연구를 읽으려면 IQAir.com을 방문하세요.
- 실내 공기질(IAQ)을 모니터링하세요. IQAir의 AirVisual Pro를 사용하면 실내외 공기 중 오염물질을 모니터링하여 공기질이 정확히 언제 나빠지는지 알 수 있습니다. 학교에도 공기질 모니터를 설치하도록 권장하세요. 이렇게 하면 공기질이 나쁠 때 교사가 실내 체류 시간을 늘리는 등 적절한 조치를 취할 수 있습니다. AirVisual Pro는 CO2 농도도 모니터링하므로, 교사는 교실을 환기해야 할 시점을 알 수 있습니다.
- 가정에서 불필요한 노출을 피하세요: IQAir HealthPro® Plus 실내용 공기청정기 또는 Perfect 16® 전가정용 공기청정기와 같은 고성능 공기청정기를 사용하여 불필요한 노출을 줄이세요.
- 고성능 개인용 공기청정기(예: Atem®) 책상, 자녀가 공부하는 곳입니다. 학생들은 어디에 있든 깨끗한 공기를 마실 수 있도록 할 수 있습니다.
- 오염물질을 피할 수 없을 때는 대기오염 마스크를 착용하세요. 자녀가 학교에 걸어갈 때, 교실 사이를 이동할 때, 또는 오랜 시간 야외에서 놀 때 흡입하는 오염물질을 줄일 수 있도록 IQAir Mask와 같은 KN95 인증 오염 방지 마스크를 착용하게 하세요. KN95 또는 NIOSH N95 기준을 충족하는 마스크는 입자상 오염물질이 기도로 유입되는 것을 최대 95%까지 차단할 수 있습니다.
- 대기오염을 줄이세요: 에너지를 절약하고, 재활용하고, 운전을 줄이거나, 오염물질 배출이 적은 차량을 이용하는 등 – 여러분의 선택은 모두의 대기오염을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
오염된 공기가 자녀의 IQ와 인지 발달에 부정적인 영향을 미칠 수 있다는 사실을 알게 되면 불안할 수 있습니다. 특히 그 위협이 눈에 보이지 않기 때문에 더욱 걱정스러울 수 있습니다.
다행히도 대기질을 모니터링하고 예측할 수 있는 기술이 있으며, 자녀가 있어야 하는 어떤 실내 공간으로든 들여올 수 있는 의료 등급의 공기도 있습니다.
