디젤엔진 배출물질은 다양한 종류의 가스상 물질과 입자상 물질로 구성되어 있지만, 건강영향은 각각의 구성성분에 의한 것보다는 디젤엔진 배출물질 자체로 한정하여 기술할 필요가 있다. 즉, 디젤엔진 배출물질의 구성성분이 질소산화물, 입자상 물질, 일산화탄소, 탄화수소, 이산화황 등이라고 해서 디젤엔진 배출물질이 이들 각각의 물질에 의한 건강영향을 유발하는 것은 아니다. 따라서 이를 명확히 하기 위해서는 여기에서는 디젤엔진 배출물질의 건강영향을 기술하고자 한다.
현재까지 알려진 디젤엔진 배출물질의 건강영향은 호흡기계 자극증상과 호흡기계 알레르기질환 유발 및 발암성으로 크게 구분할 수 있다. 일회성 보고나 동물실험 등에 의한 결과는 논란의 여지가 있어서 기술하지 않는 것이 좋다고 판단되며, 심혈관계 영향은 의미를 명확히 기술할 필요가 있다.
디젤엔진 배출물질의 급성 노출은 관상동맥의 수축, 일시적인 혈전 생성 등을 유발하여 급성관상동맥증후군(acute coronary syndrome, ACS)을 유발하는 것으로 알려져 있으며, 고농도의 배출물질을 발생시키는 교통수단에 노출된 후 1시간 내에 심근경색의 초기 증상이 나타난다는 보고도 있다. 만성적인 디젤엔진 배출물질의 노출은 심혈관질환의 위험도 및 사망률의 증가와 유의한 관련성이 있는 것으로 알려져 있으며, 활성산소에 의한 심근손상을 통해 심실세동이나 심부정맥을 유발한다는 동물실험 결과도 보고되었다.
젤엔진 배출물질에 노출되는 경우에 가장 우선적으로 영향을 받는 부위는 호흡기계이다. 고농도의 디젤엔진 배출물질에 노출되는 경우 질식이 나타날 수 있는데 이는 그을음 입자(soot particles)나 이산화질소, 이산화황에 의해 일어나는 급성 폐손상이 그 원인이다. 천식이나 만성폐쇄성폐질환(chronic obstructive pulmonary disease, COPD) 등의 호흡기질환자는 디젤엔진 배출물질 노출에 의해 그 증상이 더욱 악화될 수 있다. 오존은 디젤엔진 배출물질인 질소산화물로부터 만들어지는데 가솔린엔진에 비해 디젤엔진 배출물질에 현저하게 많은 양이 포함되어 있다. 이 물질은 폐 조직을 손상시킬 수 있다. 디젤엔진 배출물질에 다량 포함된 방향족탄화수소도 성분에 따라 폐암을 비롯한 각종 폐질환의 위험요인으로 작용하게 된다.
2012년에 IARC는 디젤엔진 배출물질이 사람에서 발암성에 대한 충분한 근거가 있다고 결론을 내렸다. 디젤엔진 배출물질은 DNA 손상을 유발하는 활성산소(reactive oxygen species)를 생성하여 세포내에서 산화적 스트레스를 유발하는 것으로 알려져 있다. 디젤엔진 배출물질을 구성하는 다양한 종류의 PAH 중 일부는 유전독성을 가지고 있어서 PAH-DNA adduct을 쉽게 형성하여 이로 인해 유전자 가닥손상(DNA strand breakage)과 돌연변이가 유발되기 쉽다.
지하 광산근로자, 철도근로자, 중장비와 트럭 기사 등 디젤연소물에 고농도로 노출되는 업종의 근로자들을 대상으로 한 역학연구에서 폐암으로 인한 사망자수가 일반인에 비해 유의하게 높다는 연구결과가 보고되었다. 방광암도 모든 연구가 그렇진 않으나 많은 환자-대조군 연구에서 관련성이 보고되었으며, 기타 식도암, 난소암 등과도 관련이 있다고 보고되었으나 확정적이지는 않다. 하지만 폐암과 디젤엔진 배출물질과의 관련성은 고농도 노출의 경우 관련성이 확실한 것으로 인정되고 있다.
몇몇 연구결과를 통하여 디젤엔진 배출물질의 노출은 고혈압과 관련이 있다고 알려져 있다. 혈압 상승은 디젤엔진 배출물질이 심혈관의 자율적 조절에 영향을 주기 때문인 것으로 알려져 있다. 일반적인 도시에서의 디젤엔진 배출물질 농도 수준에 노출되는 경우, 혈압조절에 중요한 역할을 하는 혈관긴장도(vascular tone)나 내인성 섬유소용해(endogenous fibrinolysis)의 조절이 어려워진다는 연구결과도 있다.
디젤엔진 배출물질에 부착된 다양한 PAH가 폐를 통해서 중추신경계로 흡수될 수 있다. 특히, 초미세입자는 뇌혈관장벽(blood brain barrier, BBB)을 통해서 뇌조직으로의 유입이 가능하다. 디젤엔진 배출물질에 노출된 쥐의 뇌조직에서 도파민 뉴런이 감소되었다는 것이 보고되면서 만성적인 디젤엔진 배출물질의 노출과 파킨슨병과의 연관성에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한, 디젤엔진 배출물질 노출에 의해 유도된 염증의 소견이 치매(Alzheimer`s disease) 환자들에게서 보이는 조직병리학적 병변과 유사하다는 연구결과도 있다.
만성적으로 디젤엔진 배출물질에 노출되면 학습력, 신체동작의 조절력, 기억력과 판단력 등이 저하된다는 연구보고도 있으며, 직업적으로 고농도의 디젤엔진 배출물질에 노출되는 근로자의 경우, 신경행동학적 손상을 일으켜 반응속도가 느려지고 기억상실과 수면장애를 유발한다는 연구결과도 보고된 바 있다.
디젤엔진 배출물질에 대한 태아의 노출은 저체중, 미숙아, 선천적인 이상을 유발하고 영아사망률 또한 증가시키는 것으로 알려져 있다. 사람을 대상으로 진행한 역학연구는 많지 않으나, 디젤엔진 배출물질 노출이 정자운동성을 저하시킨다는 연구결과가 있으며, 디젤엔진 배출물질의 구성성분인 4-nitrophenol(PNP)이 생체 내에서 불임을 유발한다는 연구결과도 보고된 바 있다.
