불소가 IQ를 낮출까요?

발행: International IQ Test
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서론

수돗물에 불소를 첨가하는 방식은 1945년 미국에서 시작되었습니다. 오늘날에는 충치 예방을 돕기 위해 캐나다, 칠레, 싱가포르, 홍콩, 말레이시아, 아일랜드, 뉴질랜드, 브라질 등 여러 국가와 지역에서 수돗물 불소화를 시행하고 있습니다.

불소는 치아 보호에 도움이 되므로 치약에도 첨가됩니다. 그렇다면 뇌에도 이로울까요? 여러 연구가 이 질문을 살펴보았습니다. 다음은 그 결과입니다.

불소를 설명하기 위한 물 이미지

미국에서는 수돗물에 불소를 첨가합니다

1. 불소 노출이 많을수록 아동의 IQ가 낮은 경향이 있습니다

JAMA Pediatrics에 게재된 Taylor 등의 연구(2025)는 불소 노출 증가와 아동의 낮은 IQ 사이에서 통계적으로 유의한 연관성을 발견했습니다.

아동이 불소에 더 많이 노출될수록 평균 IQ가 낮아지는 경향이 있었으며, 소변의 불소 농도가 1 mg/L 증가할 때마다 IQ가 약 1.63점 낮아지는 연관성이 나타났습니다. 이는 Taylor 등(2025)의 결과로, 해당 연구에는 개인별 측정 자료를 사용한 13개 연구의 분석이 포함되어 있습니다.

소변 불소 농도가 1.5 mg/L 미만인 일부 분석에서도 통계적으로 유의한 연관성이 관찰되었습니다. 그러나 먹는 물의 농도가 1.5 mg/L 미만인 경우를 종합한 분석에서는 연관성이 통계적으로 유의하지 않았습니다.

이 연구는 IQ에 영향이 나타날 수 있는 최저 노출 수준이나 ‘위험이 없는 범위’의 존재 여부를 밝히지는 못했습니다. 다만 노출이 많을수록 평균 IQ가 낮은 경향이 있음을 보여 줍니다.

하버드의 메타분석도 비슷한 결론에 도달했습니다. 주로 높은 불소 농도를 조사한 연구들에서 노출이 많은 집단의 아동은 노출이 적은 집단보다 평균적으로 약 7점 낮은 IQ에 해당하는 점수를 받았습니다.

JAMA Pediatrics에 게재된 Green 등의 캐나다 전향적 연구(2019)도 임신 중 불소 노출과 아동의 낮은 IQ 사이에서 연관성을 관찰했습니다. 산모의 소변 불소 분석에는 산모와 자녀 512쌍이 포함되었습니다.

조사한 지역의 먹는 물 평균 불소 농도는 불소화 지역에서 0.59 mg/L, 비불소화 지역에서 0.13 mg/L였습니다. 추가 보정 분석에서는 물의 불소 농도가 1 mg/L 증가할 때마다 아동의 IQ가 평균 5.29점 낮아지는 연관성이 나타났습니다(95% 신뢰구간: −10.39~−0.19). 이 결과는 하위 표본에 대한 이차 통계 분석에서 나온 것으로, 두 집단 간 IQ 차이를 직접 측정한 값이 아닙니다. 또한 이러한 통계적 연관성이 인과관계를 입증하는 것은 아닙니다.

Grandjean 등의 연구(2023)는 덴마크, 캐나다, 멕시코의 전향적 코호트 3개를 통합해 총 1,500쌍 이상의 산모와 자녀를 분석했으며, 태아기 불소 노출과 아동의 낮은 IQ 사이에서 통계적으로 유의한 연관성을 발견했습니다.

연구진은 산모의 소변 불소 농도가 1 mg/L 증가할 때마다 IQ가 평균 2.06점 낮아지는 것으로 추정했습니다. 모델로 산출한 기준 농도는 0.45 mg/L, 신뢰하한은 0.28 mg/L였습니다. 연구진은 임신부와 아동을 불소의 신경독성으로부터 보호할 필요가 있을 수 있다고 결론 내렸습니다. 그러나 덴마크 코호트를 따로 분석했을 때는 유의한 연관성이 없었으며, 이 농도들이 불소의 독성이 입증된 확정적 역치인 것은 아닙니다.

2. 과도한 불소 노출이 뇌에 영향을 줄 수 있는 경로

2024년 과학적 문헌고찰은 과도한 불소 노출이 신체, 특히 뇌에 영향을 줄 수 있는 네 가지 생물학적 기전을 설명합니다.

  • 산화 스트레스: 과도한 불소 노출은 활성산소종 생성을 늘리고 신경세포의 항산화 방어 체계를 교란할 수 있습니다.
  • 미토콘드리아 기능 장애: 미토콘드리아는 신경세포가 기능하는 데 필요한 에너지원인 ATP를 생산합니다. 일부 실험 모델에서는 불소가 미토콘드리아 기능을 방해합니다.
  • 시냅스 기능 교란: 실험에서는 학습과 기억에 관여하는 신경 신호 전달과 시냅스 가소성의 변화가 나타났습니다.
  • 세포 내 칼슘 조절 장애: 칼슘은 신경 신호 전달을 조절합니다. 칼슘 조절에 문제가 생기면 세포 기능 장애나 신경세포 손상이 발생할 수 있습니다.

이러한 기전은 주로 실험 모델에서 연구되었으며, 그 자체로 사람에게서 저용량 노출의 영향을 입증하지는 않습니다.

결론

연구들은 아동의 불소 노출이 많을수록 IQ가 낮은 경향이 있으며, 특히 높은 농도에서 이러한 연관성이 나타남을 보여 줍니다. 그 이하에서는 노출이 인지 발달에 전혀 영향을 주지 않는다는 역치는 명확하게 확립되지 않았습니다.

WHO는 현재 먹는 물의 불소 농도가 1.5 mg/L를 넘지 않도록 권고합니다. 그러나 Green 등의 캐나다 연구(2019)는 불소화 여부에 따라 물의 평균 농도가 0.13~0.59 mg/L였던 지역에서도 불소 노출 증가와 아동의 낮은 IQ 사이의 연관성을 관찰했습니다.

오늘날에도 불소 노출은 흔합니다. 일부 국가의 불소화된 물이나, 사용 중 일부를 삼킬 수 있는 불소 함유 치약 등을 통해 노출될 수 있습니다.

따라서 특히 임신기와 아동기에는 불소의 총노출량을 고려할 필요가 있습니다. 동시에 관찰연구만으로는 인과관계를 입증할 수 없다는 점을 기억해야 합니다.

반복적인 불소 노출 측정, 뇌 MRI 검사, 인지 검사, 교란요인을 더 잘 통제하는 방법을 결합한 대규모 전향적 연구는 관련 생물학적 기전을 밝히고 인과관계를 평가하는 데 더 탄탄한 근거를 제공할 것입니다.