질병의 연금술-중독과 해독을 넘나드는 독성학의 세계-

입고 먹고 마시는 모든 것에 화학물질이 포함된 현대 사회,

우리는 정말 화학물질 때문에 질병에 걸릴까?

화학 혐오증의 시대에 화학물질의 위험과 유익을 정확하게 직시하는 법!

과학과 기술이 눈부시게 발전하면서 의약품이나 농약 등 인류의 수명을 연장하고, 질병을 물리치고, 식탁을 풍성하게 하는 화학물질들이 놀라울 정도로 많이 쏟아지기 시작했다. 동시에, 과거에는 존재하지 않았던 위험들도 등장하기 시작했다. 화학제품들을 생산하는 공장의 작업자들이 난치병에 걸리기도 했고, 더 안전하고 깨끗한 환경을 위해서 사용했던 위생제품이 오히려 악영향을 미쳐서 수많은 사람들의 목숨을 위협하고 치명상을 입히기도 했다.

이러한 위험을 어떻게 피할 수 있을까? 엄청나게 많은 화학물질들 중에서 정말로 인체에 치명적인 물질은 어떻게 가려낼까? 볼 수도 없고, 냄새를 맡을 수도 없고, 만질 수도 없는 물질이 건강에 미치는 악영향을 어떻게 알아내고 예방할까? 이러한 질문들을 끈질기게 파고들며 답을 알아내고자 하는 수천 명의 과학자가 있다. 바로 독성학자들이다.

독성학은 화학물질이 생명체에 미치는 유해 효과를 연구하는 학문이다. 화학, 즉 화학물질에 대한 상당한 수준의 지식과 인체의 생리작용에 대한 의학적 지식이 모두 필요한 대표적인 융합 학문이기도 하다. 또한 현대 사회에 깊숙이 침투해 있는 합성 화학물질들을 다룬다는 점에서 실용적인 학문이라고도 할 수 있다.

이 책은 이처럼 우리와 가깝지만 낯선 독성학이라는 분야를 자세하게 소개하는 책이다. 세계적인 독성학자인 존 와이스너는 독성학의 기본 개념과 역사, 그리고 독성학의 눈부신 발전의 순간들을, 독성학 분야에 평생 몸담으며 직접 경험했던 자신의 개인적인 이야기들과 함께 능숙하게 엮어냈다. 화학물질의 위험을 널리 알렸던 DDT와 『침묵의 봄』, 담배와 폐암의 관계를 최초로 밝힌 역학자 에른스트 빈더, 사회문제로 번졌던 미국의 아동 납 중독 사건과 그 해결법 등 굵직한 사건들부터, 대기오염 및 공중보건 문제와 독성학의 미래 과제까지 중독과 해독을 넘나들던 독성학의 세계가 생생하게 펼쳐진다.

우리가 먹고 마시고 입고 즐기는 거의 모든 것에 화학물질이 포함되어 있지만 역설적으로 화학 혐오증(chemophobia)이 들불처럼 퍼지고 있는 현재, 질병의 화학적 원인을 정확하게 밝히는 독성학의 이야기가 담긴 이 책은 생활제품 속 화학물질과 우리 삶의 연관성을 올바르게 직시할 수 있도록 정확한 길잡이가 될 것이다.

주요 내용

독성학의 성공과 실패를 모두 소개하는 이 책은 4개의 부로 구성된다. 독성학을 전반적으로 소개하는 제1부에서는 독성학의 개념과 초기 역사와 함께, 산업의학이 등장하게 된 배경과 화학물질들이 노출되었던 사례들을 다룬다. 독성학의 목표와 독성학에서 사용되는 개념 및 용어들을 소개하고, 독성학이 시작된 고대 그리스에서부터 “독성학의 아버지”인 파라셀수스의 업적과 독성학이 눈부시게 발전했던 현대까지의 역사를 면밀하게 살핀다. 산업용 물질과 의약품이 폭발적으로 개발되면서 작업자와 소비자들은 새로운 위험에 마주했으며, 독성학자들은 이 위험을 이해하고 예방하기 위해서 동물의 생체분석, 즉 동물실험을 대규모로 활용하게 되었다.

제2부에서는 독성학자들이 화학물질의 독성과 발암성을 어떻게 연구하고 배워왔는지를 살펴본다. 산업혁명에 의해서 촉발된 페인트, 공기, 물에 들어 있는 납에 의한 중독 문제와 레이철 카슨이 제기한 농약 노출의 사례를 당시의 사회적, 정치적 분위기와 함께 다룬다. 또한 독성학의 중요한 주제인 화학물질의 발암 메커니즘을 밝히기 위해서 그동안 어떤 연구들이 진행되었는지, 또 그 결과로 밝혀진 것들은 무엇인지를 정리한다. 사람에게 가장 흔한 암인 폐암의 원인이 흡연이라는 사실을 밝혀낸 것은 1950년대 에른스트 빈더의 획기적인 인체 연구 덕분이었다.

제3부에서는 독성학이 현실에서 어떻게 실제로 활용되고 있는지를 다룬다. 독성학적 지식을 이용하면 특정 화학물질의 사용을 규제하고, 의약품의 적절한 투여 용량을 결정하고, 토양 오염이나 대기 중 화학물질의 노출 허용 기준을 결정할 수 있다. 환경이나 의약품, 또는 의료용품에 의한 피해를 주장하며 제기된 소송에서 법원이 전문가 증인으로 독성학자를 활용하기도 한다. 또한 독성학의 어두운 역사인 화학무기도 살펴본다. 화학무기는 제1차 세계대전부터 광범위하게 사용되기 시작했으며, 적군을 무력화시키고 아군을 보호하는 방법을 찾는 과정에서 역설적이게도 독성학이 발전되기도 했다.

제4부에서는 독성학이 아직 해결하지 못한 문제들과 미래의 책무를 살펴본다. 여기에는 합성 마약 중독 문제나 화석연료의 생산과 연소에 의해서 발생하는 기후 변화 문제도 포함되어 있다. 인간의 질병을 연구하고 치료하기 위해서 활용되는 동물실험의 결과를 인간에게 적용하는 것이 과연 적절한지의 문제도 살펴본다. 이 책은 설치류를 활용하여 인체에 대한 화학물질의 발암성이나 호르몬 효과를 예측하고자 했던 시도들은 대부분 실망스러운 결과로 이어졌으며, 이를 대체할 수 있는 대안이 필요하다는 점을 날카롭게 지적한다. 마지막으로는 지금까지 해결하지 못한 공중보건 문제인 질병의 예방과 관련하여 현재의 독성학적 지식이 어떻게 기여할 수 있을지를 살펴본다.

삶의 질이 높아지고 환경 위생이 개선될수록 독성학에 관한 관심은 더욱 높아질 수밖에 없다. 국내에는 아직 잘 알려지지 않은 독성학이라는 분야를 흥미롭게 집대성한 이 책은 어떤 화학물질이 위험한지 또 어떤 화학물질이 우리의 삶을 더욱 풍요롭게 만들어주는지를 정확하게 이해하고 화학물질에 대한 막연하고 불필요한 거부감을 해소하는 데에 큰 도움을 줄 것이다.

지은이 :  존 와이스너 

워싱턴 산업보건협회(WOHA)의 부협회장이자 수석 독성학자이다. 전문학위를 받은 독성학자로서 컬럼비아 대학교 메일먼 공중보건대학의 환경보건학 임상 부교수를 지냈으며, 국제 암연구소(IARC)와 질병통제예방센터(CDC)를 비롯한 여러 기구에 자문을 제공했다. 또한 백악관 마약남용예방 특별조치 사무소(SAODAP)의 생물의학연구국장을 역임했다.

옮긴이 : 이덕환

서울대학교 화학과 졸업(이학사). 서울대학교 대학원 화학과 졸업(이학석사). 미국 코넬 대학교 졸업(이학박사). 미국 프린스턴 대학교 연구원. 서강대학교에서 34년 동안 이론화학과 과학커뮤니케이션을 가르치고 은퇴한 명예교수이다.

저서로는 『이덕환의 과학세상』 등이 있고, 옮긴 책으로는 『거의 모든 것의 역사』, 『화려한 화학의 시대』, 『같기도 하고 아니 같기도 하고』, 『아인슈타인—삶과 우주』, 『춤추는 술고래의 수학 이야기』, 『양자혁명 : 양자물리학 100년사』 등 다수가 있으며, 대한민국 과학문화상(2004), 닮고 싶고 되고 싶은 과학기술인상(2006), 과학기술훈장웅비장(2008), 과학기자협회 과학과 소통상(2011), 옥조근정훈장(2019), 유미과학문화상(2020)을 수상했다. 

감사의 글

서론

제1부 | 독성학이 왜 필요할까

제1장 암 다발성 : 진실은 모호할 수 있다

제2장 비소와 독액에 의한 죽음 : 진실은 명백할 수 있다

제3장 파라셀수스 : 행동하는 연금술사

제4장 광업, 그리고 산업의학의 출발

제5장 화학의 시대

제6장 생체분석의 열풍

제2부 | 독성학을 어떻게 연구하고, 우리는 무엇을 알아냈을까

제7장 납 : 뇌를 짓누르는 중금속

제8장 레이철 카슨 : 침묵의 봄이 이제는 시끄러운 여름이다

제9장 발암성 연구

제10장 발암물질은 어떻게 만들어질까

제11장 유전자에 직접 영향을 주는 발암물질

제12장 방사선 때문에 발생하는 암

제13장 흡연 : 검은 탄폐증

제14장 무엇이 암을 일으킬까

제3부 | 독성학을 어떻게 활용할까

제15장 화학적 질병의 예방

제16장 좋은 이름의 중요성

제17장 화학물질을 정확하게 규제할 수 있을까

제18장 용량이 독을 만든다

제19장 오염을 정화할 준비가 되었을까

제20장 법적 다툼

제21장 전쟁의 독성학

제4부 | 독성학의 미완성 책무

제22장 아편제제와 정치

제23장 기후 변화의 독성학

제24장 인간 질병에 대한 동물 모형

제25장 동물 발암성 생체분석은 신뢰할 수 있을까

제26장 호르몬 모방과 교란

제27장 더 나은 검사 방법

제28장 예방이 치료보다 낫다

주

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