이러한 새로운 조사들의 존속력은 유전학, 신경과학 그리고 세포 생물학의 풍부한 지식을 이용할 줄 아는 연구자들의 능력 때문입니다. 특히 현 연구에서는 무선통신산업 기술에 의해 동기가 부여된 변조-의존 영향과 근역장 하에 노출된 동물의 반응에 대한 연구가 두드러집니다. 반면, 이전 수 년간에 수행된 대부분의 연구들은 연속파(CW)와 레이다 시스템에 사용되는 폭이 좁은 펄스 등과 관련이 있었습니다.
현재까지의 관련 정보를 제공하기 위해 이 장에서는 주로 새로이 진행 중이거나 또는 마지막 계획 단계에 있는 실험적인 착상에 중점을 두고자 합니다. 이에 따라 상세한 실험적 사항이나 결과는 다루지 않고 단지, 몇 가지 과제에 대해 어떻게 그러한 연구들이 진행되고 있는지를 설명해서 독자의 궁금증을 만족시켜드리고자 합니다.
무선주파수 전자기장의 생체 영향에 대한 연구비의 출처는 사회상의 변화를 반영합니다. 특히, 미국에서는 향후 몇 년간 미 정부보다 무선통신 산업의 협력이 기대되고 있습니다. 반면, 그 이전의 무선주파수 생체 영향 연구는 미국 군 부대, 환경과 건강 보호 분야의 정부 당국들 그리고 가전 또는 군의 무선 주파수(RF) 장비- 특히 마이크로웨이브 오븐, 산업 장비 그리고 레이다- 제조업체들이 지원해왔습니다.
과거 연구로부터 제시되는 세 가지의 의문 사항들이 향후의 연구에 대해 동기 부여를 하고 있습니다:
(1) 변조 또는 무변조 RF 전자기장이 암과 관련해 어떠한 진행 과정을 촉진시키는가?
(2) 칼슘 유출(calcium efflux)와 같은 변조-의존 영향이 생물학적 반응과 병인(病因)의 역할을 하는가?
(3) 혈액-뇌 장벽의 절충, 변이된 칼슘 대사와 같은 상호작용의 비열적 메커니즘을 포함하는 강력한 현상이
존재하는가? 그리고 그러한 메커니즘이 인체에 악영향을 초래하는가?
물론, 암에 대한 의문이 가장 크게 대두되었습니다. 어쩌면 이것은 생물학적 문제이기 때문일 뿐 아니라 뇌암과 셀룰라 전화기의 사용과의 연관성에 대한 가능성 때문일 것입니다.
실험실 동물에 대한 과거의 암 연구는 체온을 상승시킬 만큼의 충분한 에너지 레벨에서 전신 노출과 다양한 파형을 이용하는 것과 관련이 있었습니다. 연구 사례도 수적으로 드물며, 기간이 연장된 전신 노출 후에 암의 발병에 대한 의문점을 처리하는 결정적인 증거를 제공하지도 못했습니다. 독성 화학 약품과 이온화 복사에 대한 암이 대중 건강에 대한 평가에서 중요하게 생각되어 왔음에도 불구하고 역사적으로 RF와 암의 연관 가능성에 대해서는 거의 주의를 기울이지 않았습니다. 특히 뇌암과 관련하여 최근까지 전형적인 무선통신 전자기장에의 노출에 대한 직접적인 증거를 제공할 만한 연구는 없었습니다. 그러므로 1-3에서 논의되는 연구들은 단지 간접적인 사례일 뿐이고 수적으로도 미미한 편입니다.
실험실 동물연구는 무선통신 전자기장에의 노출이 종양의 증식에 미치는 가능한 영향에 대한 의문을 처리하는 방향 하에서 계획되고 있습니다. 인체의 두부는 휴대용 셀룰라 송수신기를 사용할 때 노출되므로 현재 연구 과제들의 초점은 뇌암입니다. 북미 지역의 어떠한 연구도 이전의 연구에서 취급됬던 전신 노출에 의한 자연적 종양 증식 문제를 처리하리라고는 기대하지 않고 있습니다.
실험실 동물에 대한 자연적 뇌암의 실험적 연구는 제한적입니다. 평범한 쥐의 혈통에서 중추 신경 암의 자연적 발생은 통상적으로 동물의 수명 기간의 3 % 정도입니다. 자연 발생율이 그렇게 낮기 때문에, 통계학적으로 유용한 수의 종양을 갖는 모집단을 얻을 필요가 있습니다. 만일 연구 규모가 부적절하다면, 무선 주파수(RF) 유/무해성에 대해 확실한 결론을 내리는 것은 불가능합니다. 한 가지 접근방법은 쥐를 RF 통신기기의 상습적 사용자의 모델로서 수명 기간 내내 지속적으로 노출시키는 것입니다. 그러한 방법으로 동물의 두부 한 쪽면으로 노출이 제한된다면 종양 편측성(偏側性)은 뇌종양에 대한 무선주파수(RF)의 특별한 영향을 지적할 수 있게 될 것입니다.
자연 발생적인 종양 연구에 요구되는 대량의 쥐에 대한 또 다른 대안은 중추 및 말초 신경계의 종양을 유발하는 발암성 화학물질에 쥐의 태아를 노출시키는 것입니다. N-ethyl-N-nitrosourea (ENU)를 임신 말기의 어미 쥐에게 투여하면, 그것은 태반을 거쳐 전달되고 선택적으로 신경계를 발육시키는 세포에 영향을 주게 됩니다. 신경계 종양 발생은 투여된 ENU의 양, 쥐의 종, 그리고 임신기간 중 투여된 시기 등에 좌우되며 글리아 세포 종양, 두개골 신경, 뇌막, 척수신경, 그리고 뇌실막 종양의 발생을 예측할 수 있는 쥐의 자손 모집단을 얻을 수 있습니다. 종양의 수와 위치에 대한 상세한 사항들은 혈통(종)에 따라 다양합니다. 화학 물질의 시험에 광범위하게 사용되는 Fischer 244 rat와 Sprague-Dawley rat은 둘 다 ENU-시발 종양의 연구에 사용됩니다.
그러한 연구의 주요 산물은 무선주파수(RF) 전자기장에 노출된 쥐의 종양 수와 모의 노출군의 종양 수를 비교하는 것입니다. 종양 출현의 시기는 종양 증식이 RF 노출에 의해 촉진되었는가를 판단하는 열쇠가 됩니다. 쥐 한 마리 당 종양의 수는 두 그룹의 상대적인 종양 증식의 또 다른 지표를 제공합니다.
전체 종양 수의 상당 부분을 차지할 수 있는 조소형 크기의 종양을 탐지해내기 위해서는 뇌의 주의 깊은 관찰이 요망됩니다. 종양의 조직학적 특성 (역형성 세포분화의 소실과 세포 상호의 또한 세포의 축방향(軸方向)의 구조와 혈관 방향성의 소실로서 조양 조직의 특성과 전이(轉移) 질환이 한 기관이나 부위에서 직접 연결되지 않은 다른 부위로 옮기는 것처럼 결핵균과 같이 병원체가 전이되는 경우와 악성 종양과 같이 세포자체가 전이되는 경우가 있습니다. 이렇게 전이되는 능력은 악성 종양의 특징입니다.
성질의 정도 또한 가치있는 데이터입니다. 또 다른 중요한 데이터는 전자파흡수율(SAR)과의 연관성을 보일 수 있는 종양 위치의 비교치입니다. 전자파흡수율(SAR)은 노출된 동물의 뇌와 척수 전역에 걸쳐 매우 불균일한 특성을 보이고 있습니다.
ENU 투여량 (예를 들어, 어미 쥐 체중에 대해 5, 10 또는 20 mg/kg)은 연구기간 동안 적절한 시간을 가지고 종양이 출현할 수 있도록 선택해야합니다. 실험자는 해당 연구가 쥐의 수명기간 내내 (2년 이상) 지속되어야 하는 지 또는 중간에 중단되어야 하는 지 등과 같은 선택에 직면하게 됩니다. 이러한 선택 사항들은 연구의 생물학적 그리고 통계학적 민감도에 모두 영향을 미칩니다. 종양 형성에 있어 무선 주파수(RF) 영향의 가능한 메커니즘에 대한 통찰력은 또 다른 실험 계획을 평가하는 데 유용하지만 다음의 논의에서 지적되듯, 다른 것을 위해 가치있는 것과의 흥정을 항상 피할 수 있는 것은 아닙니다.
무전 주파수(RF) 노출의 시기와 방법은 ENU 종양 모델과 관련이 있는 수많은 인자들을 고려해야합니다. ENU는 태아에게 단 한 번 투여되고 그것은 쥐(어미와 태아)의 체내로부터 재빠르게 배출되므로 세포질 DNA의 손상은 단 한 번 일어나게 됩니다. 무선 주파수(RF) 에너지가 원래의 DNA 손상이 발생하는 때에 상승 효과를 가진다고 가정하면, ENU 투여 시기에 동물을 노출시킬 필요가 있습니다. 그러나 쥐 두뇌의 빠른 발육은 임신기간 내내 그리고 출생 후 수 주간 지속됩니다. 이러한 근거로 갓 태어난 그리고 어린 쥐에의 RF 노출은 매우 중요하다고 할 수 있습니다. ENU 투여량과 각 동물들의 개인적 특성에 따라, 종양의 발육은 자연 수명 기간의 대부분을 차지할 수도 있습니다. 이러한 관점에서 수명 기간 내내 노출시키는 것이 연구 기간 동안에는 현명한 듯 합니다. 쥐의 빠른 성장과 상대적으로 일정한 전자파 흡수율(SAR)을 유지시켜야 하는 어려움은 그러한 실험의 복잡성을 가중시킵니다.
무선 주파수(RF)에 노출되는 동물 실험에서 주파수의 선택은 노출 대상의 동물이 인체라는 훨씬 거대한 신체 내의 에너지 침착 패턴에 얼마만큼이나 유사성을 가지느냐의 여부와 밀접한 관계를 가집니다. 그러나 주파수의 관련성과 무선 기술의 파형은 실험실이 실제 통신 사이트에 근접해 있는 경우 상업적 활동의 간섭을 피해야 하는 등과 같이 현실적인 어려움이 있음에도 불구하고 835Mhz와 915 Mhz와 같은 실제 통신 주파수를 사용할 수 밖에 없습니다.
종양 증식에 관해 대형 동물 연구의 통계학적 계획은 그 연구가 선택된 가설 위에서 확증된 증거를 제공하게끔 하기 위해서 수많은 인자의 최적화가 필요합니다. 종양 세포의 동물의 성체(成體)로의 이식은 종양 진행 연구의 또 다른 모델을 제공합니다. 쥐의 신경교종(神經膠腫, glioma) 세포는 배양 세포 내에서 성장할 수 있으며, 특정한 뇌의 위치들에 관리되는 숫자만큼 주입됩니다. 이후 종양 증식 정도는 정확하게 평가될 수 있습니다. 이 모델은 종종 항(抗)종양 약제의 효능을 시험하기 위해 사용됩니다. 이것은 또한 RF 에너지가 이식 세포의 성장 과정에 영향을 주는 지를 보여줄 수 있습니다. 물론 주입된 세포는 이미 주입 시점에 종양 형성 상태로 전이되기 때문에 상기 모델은 변형 과정에 대한 가능성 있는 RF 영향에 대한 증거를 제공할 수는 없습니다.
북미지역에서 실제로 광범위한 생물학적 모델을 사용하여 동물과 세포 시스템에 대한 다수의 연구가 진행 중입니다. 대부분의 연구들은 무선주파수(RF) 에너지 또는 RF 파형이 동물 체내에 종양을 형성시키거나 세포 시스템 내에 암-관련 변화의 가능성을 제기하고 있으며 많은 시험관 실험들은 이들 요소들이 핵 DNA에 가능성 있는 영향을 미칠 것이라는 가설을 세우고 있는 상황입니다.
동물 실험과 시험관 실험 둘 다 뇌암에 대해 특별한 관심을 보여주는 연구들입니다. 따라서 많은 실험들이 뇌암 세포 또는 뇌의 RF 노출을 이용하고 있습니다. 1997년 현재 새로운 세대의 연구에선 특정 결론에 도달할 수 있는 단계는 아니지만 이미 많은 실험실에서 데이터 수집이 시작되었으며 향후 몇 년간 이에 관련된 보고서를 접할 수 있게 될 것입니다.
이미 수 많은 연구들이 진행 중이거나 계획되고 있음에도 불구하고 셀룰라 전화기 사용자의 두부에 집중되는 강한 노출과는 달리 전신 노출은 거의 강조되지 않고 있는 형편입니다. 셀룰라 기지국으로부터의 노출 그리고 변조 신호의 다른 이용에 따른 노출이 일반 대중의 관심사로 떠오르고 있지만 연구라는 면에서는 큰 주목을 받지 못 했습니다. 따라서 만성적인 전신 노출에 대한 연구가 필요한 실정입니다.
변조 계획의 급증은 생체 조직과 변조된 RF 전자기장 간의 상호작용을 위한 포괄적인 생물 물리학적 모델을 개발할 필요성을 강조하고 있습니다. 성공적인 모델은 모든 변조 계획에 대한 새로운 생물학적 실험을 수행해야하는 필요성을 감소시키게 될 것입니다.
본 절에서는 통신 목적을 위해 사용되는 무선 주파수(RF) 변조에너지에 대한 생체 노출과 잠재적인 생물학적 영향에 대한 새로운 연구분야를 언급하였습니다. 이러한 연구의 결과는 생체와 전자기장 에너지의 상호 작용에 대한 더욱 깊이 있는 이해 차원에서 일반 대중과 무선통신 관련 회사 양측에 모두 유익하다고 볼 수 있습니다.
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