물은 답을 알고 있다.

치과진료실 종사자가 인식해야 할 부분은 먹는 물과 치과용수는 아주 큰 차이가 있다. 치과용수로서의 수돗물은 3배 이상으로 더 안전해졌는데 거의 모든 치과용 정수기 업체들이 먹는 물 기준으로 정수기를 제조하다보니 전류염소가 대부분 제거되어 그 의미는 퇴색되었고 치과용 수관내의 biofilm에 대해 치괴의사들이 모르거나 무시하다보니 수돗물을 치과용수로 사용하는 병원에서도 핸드피스 끝에서 검출되는 소독제(잔류염소)양은 급격히 감소도어 환자나 진료실 종사자에세 안전한 물이 되지 못한다. 수관관리에 대한 이해를 치과교육계나 치과계 전반에서 지속적으로 논의하고 실천해야 할 것으로 보인다.

얼마 전(정확히 6월 7일) 서치 학술대회 강연 후에 격려차원이나 질문을 위해 잠시 만나 뵈었던 원장님들 중에서 우연일지는 몰라도 두 분의 원장님께서 하나의 책을 읽어봤냐고 필자에게 물어봤던 적이 있다.  불행히도 필자가 게으른 탓에 전혀 듣도 보도 못했던 그 책은 ‘물은 답을 알고 있다.’ 였다.  그 날 강연료중 극히 일부를 헐어, 하나는 생일을 맞은 우리 막내를 위해 어린이용 백범일지를, 나머지 하나는 그 책을 골랐다.  그 책의 내용은 우리상상을 뛰어넘어 물 자체도 의식이 있어 자연환경이나 음악, 글씨에도 반응을 한다는 것이었다.  우리 몸의 대부분을 구성하고 있는 물이 우리 감정에 따라, 주변 환경에 따라 어떤 결정체를 형성한다는 것으로 긍정적일 때 가장 아름다운 결정체를 보인다는 내용이었다.  그러나 필자가 강연한 내용에는 불리한 부분이 많았는데, 그 대표적인 예가 염소로 소독한 수돗물은 결정체가 거의 보이지 않는 다는 것이었다.  즉, 화학약품이 함유된 물은-그것이 소독을 위한 것이든, 환경 오염물질에 의한 것이든-자연수에 비해 파괴된 결정을 보였다.  즉, 마시는 물로는 적절치 않다는 의미로 받아들여지는데, 우선 치과진료실 종사자가 인식해야 할 부분은 먹는 물과 치과용수는 아주 큰 차이가 있어 필자도 먹는 물로는 생수를 선택하지만 치과용수로는 소독물질이 들어있어야만 세균 증식을 억제해 더 안전하다고 한다.  2002년 3월 28일을 기점으로 가정이나 진료 실에 공급되는 수돗물의 잔류염소량은 이전에 비해 3배 이상 높아졌다.  그 결과 그 날 이후 수돗물에서 세균이 발견되었다는 보고는 없어졌지만 그만큼 먹는 물로서의 가치도 감소되었다.  그러나 치과용수로서의 수돗물은 3배 이상으로 더 안전해졌는데 거의 모든 치과용 정수기 업체들이 먹는 물 기준으로 정수기를 제조하다보니 잔류염소가 대부분 제거되어 그 의미는 퇴색되었고 치과용 수관내의 biofilm에 대해 치과의사들이 모르거나 무시하다보니 수돗물을 치과용수로 사용하는 병원에서도 핸드피스 끝에서 검출되는 소독제(잔류염소)양은 급격히 감소되어 환자나 진료실 종사자에게 안전한 물이 되지 못한다. 

고임은 죽음이다
그 이유에 대해서 그 책의 일부를 발췌해봤다.  “강은 흐르기 때문에 깨끗할 수 있습니다. 고임은 물에게도 죽음을 의미합니다.”  이 문장을 치과용수에 대입해보면 unit chair내에 수관은 너무 가늘고 물 저장탱크와 unit chair 사이의 관은 너무 굵어 치과의사가 unit chair를 사용하더라도 탱크나 굵은 관내에 물이 정체되는 시간이 긴 관계로 죽은 물로 바뀌고 biofilm이 형성되며, 그것을 기저로 세균이 증식되고 환자의 구강 내에는 호수 위에 떠있는 찌꺼기와 같은 정도의 더러운 물이 나오게 된다.(ABC 20/20 보도)  그 당시 미국 ABC 나 CBS에서 보도한 내용 중 가장 충격적인 것은 화장실 변기에서 채취한 물보다 세균이 적게나온 치과 용수 표본은 단 하나도 없다는 것이었다.  이 보도를 접한 일반인들은 자신의 입에 뿌려지는 치과용수가  화장실 변기 물보다 더 더러웠다는 비교에 분노했다.  그래도 그 중 다행스러웠던 것은 미국 치과의사협회(ADA)에서 그 이전부터 관심을 갖고 대책을 세웠으며 JADA를 비롯한 여러 학술지에 치과용수의 오염에 대한 논의를 계속 실어왔으며 그 기준치로 200CFU/㎖를 설정한 상태였던 것이었다.  그 이후 Dr. S. E. Mills는 지금까지 발표되었던 논문을 기초로 Literature Review를 발표했고,  그 논문뿐만 아니라 다른 논문에서도 치과용수 오염의 주범은 물이 아니라 수관 내에 침착된 biofilm을 기저로 세균이 증식되어 치과용수 속에 세균이 검출되는 것으로 밝혀졌다.  증류수를 비롯한 어떠한 물에서도 biofilm은 형성되고 수관내벽에 침착된 biofilm이 많아지면 치과용수에 원래 들어있던 화학 살균제(잔류염소)를 흡착하여 물의 살균 기능을 저하시킨다.  여러 논문에 의하면 수관 내에 biofilm이 있을 경우 증류수나 정수된 물, 살균 식염수를 사용할 경우 잔류염소가 있는 수돗물보다 더 위험하다한다.  실제 서울시에서 음용수 부적합 판정을 받은 사례를 분석한 보고서에서도 수돗물이 생수나 정수된 물보다 세균 검출되는 경우가 훨씬 적다고 했다.  그 이유는 잔류염소에 의한 살균 작용의 차이라 분석했는데,  현재 치과용 정수기라 하여 판매되는 제품 대부분은 잔류염소를 제거하는 역삼투압(Reverse Osmosis) 방식을 채택했기 때문에 수돗물을 그대로 사용하는 치과보다 안전하지 못한 물을 만들어 내고, 그러한 정수기를 사용하더라도 biofilm 생성량은 수돗물보다 결코 적지는 않았다.(사진 1)  biofilm이 존재하면서 잔류염소를 제거한 경우 세균수가 잔류염소 존재시보다 훨씬 증가할 것으로 보인다.  그 외 정수된 물에 오존을 발생시켜 살균한다고 주장하는 경우, 오존의 농도를 해당업체에서 정확히 밝히지 않아 살균력을 유추할 수는 없지만,  그 업체에서 사용하는 질 낮은 스텐레스 탱크의 부식된 금속물질이 메인관이나 핸드피스관에서 추출되었다.   그 부식된 금속물질은 지금까지의 수돗물이나 역삼투압 방식보다 양이 많았고, 만약 입자 크기가 크다면 핸드피스관이 막히는데 일조를 할 정도였다.(사진 2) 또한 오존의 특징인 잔류성이 없다는 것은 소독 후 수시간 에서 수 일간 관내에 머무를 수밖에 없는 치과용수에서는 별로 소용이 없는 것으로 보인다. 
즉, 오존을 사용하건 증류수를 사용하건 정수기를 사용하건 biofilm은 생성된다.  시간이 경과할수록 biofilm양도 증가하여 검출되는 세균은 기하급수적으로 증가되어 현재까지 가장 많은 세균이 검출된 예는 1,600,000CFU/㎖ 였다.  참고로 미국의 음용수 기준은 500CFU/㎖ 이하이고, EU와 대한민국은 100CFU/㎖ 이하이다.(CFU : Colony Forming Unit 의 약어로 1colony는 최소 한 마리 이상의 세균이 있다는 의미임) 

세균이 많다는 것의 의미와 실제 사례
치과용수에서 세균이 많이 검출된다는 것은 사진과 같이 수관 내벽에 붙어 있던 biofilm에서 기생하던 세균 덩어리가 unit chair의 기계를 사용할 때마다 유속의 차이에 의해 떨어져 나온다는 것을 의미한다.(사진 3)  이렇게 나온 세균 중에 검출되는 문제성 세균은
① Pseudomonas Aeruginosa (녹농균) : 항생제 내성이 강한 균으로 기회성 감염과 폐렴을 일으킬 수 있다.
② Legionella Pneumophillia(레지오넬라균) : 3군 법정 전염병인 레지오넬라증을 일으키며, 1984년 한국에서도 병원성 감염으로 발병하여 3명이 사망하였고, 세계적으로 매년 발생한다. 또한 냉방기에 의해서도 발생하며 미국에서 매년 10,000 ~ 15,000 case 폐렴이 레지오넬라증에 의한 것으로 추정된다. 그 중 1995년에 65세된 치과의사가 레지오넬라증에 의한 폐렴으로 사망했는데 집에서는 발견되지 않았던 레지오넬라균이 그가 진료하던 공간에서 다량 검출된 바 있다. 이 치과의사 사망사건이 의미하는 바는 첫째, 나이가 많거나 면역체계가 약한 사람일 경우 치과용수로 인해 발병될 수 있고, 둘째, Reinthaler가 보고한대로 치과 진료실 종사자에게서 레지오넬라균에 대한 항체가 정상인보다 50% 더 많이 나타난 것과 연관 관계가 있다. 이는 대부분의 치과용 기계가 분무식으로 치과용수를 분사하여 오염된 치과 용수가 에어로졸 형태로 진료실 공기 중에 떠있기 때문이라는 추정과도 일치한다.
③ Mycobacterium : 호흡기 질환과 상처를 통한 기회성 감염을 일으킨다. 
④ Endotoxin : 치과용수에서 발견되는 세균이 대부분 gram(-) bacteria 이고 그 세포벽에 있는 Lipopolysaccharide가 Endotoxin으로 작용하여 천식을 유발 할 수 있다고 한다.
이러한 세균 외에도 실제 미국에서 문제가 되었던 1990년도 Moraxella균에 의한 Endocarditis 사건과 1999년 한 할머니의 brain abscess 사건 등이 있었다.

물때가 나온다?
역삼투압방식(R/O Type)을 채용한 국내 치과용 정수기(W사, D사)를 사용하는 치과의사중에서 양치 컵이나 핸드피스 스켈러 등에서 물때(실은 biofilm)가 나온 적이 있다고 하는 분이 많다.  그분들의 의뢰를 받아 수관을 잘라서 양동이에 물을 받아봤다.  그 결과는 상상 밖이었다.  양동이에 받은 물은 마치 알로에 음료와 같아서 biofilm이 둥둥 떠다녔고 수관세척을 한 결과는 사진 4 와 같다.  또한 오존을 사용한다는 제품 역시 사용기간이 2.5년 밖에 되지 않아서 인지는 몰라도 biofilm은 적었으나 수관 세척시 엄청난 양의 금속부식물과 알 수 없는 이물질이 나왔다.  그래도 가는 관에서는 검출된 biofilm양은 많았다.(사진 5)
위 예에서 보듯이 biofilm을 제거하려면 관 일부를 잘라야 한다.  왜냐하면 보통 치과들 대부분은 Separate Water System(약칭 SWS)이 설치되어 있지 않아서 이다.  그래서 수관관리 업체 AQUAZEN에서는 unit chair 속에서 수관이 분지하기 직전에 Point Of Use(약칭 POU) Type의 Ultra Filter를(사진 6) 설치한다고 한다.  이 POU Type의 필터는 0.01 ~ 0.04㎛ 의 pore size를 갖는 것으로 저장탱크나 굵은 주 배관에서 생성되는 biofilm과 재 증식된 세균을 한번 더 거른다.  또한 그 필터를 중심으로 주 배관과 핸드피스, 스켈러, air-water syringe, 양치 컵까지 이르는 가는 관으로 구분하여 수관세척을 함으로써 수관세척시 많은 biofilm에 의해 가는 관이 막히는 현상을 줄였다고 한다.  이 방법은 국내 unit chair 제조 업체가 거의 사용하지 못할 정도의 SWS를 달아 출시하기 때문에 고안된 한국형 수관 세척 방법이다. 
그래도 세계적으로 가장 앞선 방법은 SWS로 국내에서는 일명 증류수통이라 불리는 것이다.(사진 7)  미국이나 유럽에서 생산되는 대다수 unit chair에서 장착한 것으로 그 장점은 ① 수관관리에 필요한 약품(현재까지는 촉매제가 첨가된 H2O2제재가 가장 좋다고 알려져 있다.)을 그 통에 넣고 각종 기계(핸드피스 스켈러, air-water syringe, 양치컵)를 작동시켜 수관을 세척해내는것과 ② 그 수관 세척 방법이 치과의사나 보조인력이 행할 수 있을 정도로 쉬운 점 ③ 살균수뿐 아니라 조제수(항균성을 높이기 위해 염소계 첨가제나 가글액을 첨가하여 조제함)를 사용할 수 있는 점이다. 이 통에 환자 이름을 써 붙이거나 용도를 표시하면 환자 입장에서 그 치과에 대해 감동할 것 같다.  그러나 현재 국내에서 사용되는 대부분의 unit chair에 SWS가 장착되지 않은 관계로 AQUAZEN이 개발한 방법이 그 대안이 될 수 있다.  즉, SWS가 연결될 수 잇는 부위에 POU Type의 필터를 장착하고 그 후단에 수관세척액을 투여할 수  있는 장치를 만들어 수관 관리하는 것이다.  이때 사용되는 약제는 ADA와 FDA에서 인증하고 Adec, Sirona, Anthos등에서 권고하는 H2O2제재이다.  그 결과 추출된 biofilm을 정수기나 물에 따라 분류된 사진으로 설명과 함께  www.aquazen.co.kr에서 볼 수 있다.  그 외 대한치과의사 협회에서 발간한 ‘표면관리와 수관관리’라는 책자에 기술된 대로 NaOCl을 1:25 비율로 희석해 콜라탱크에 넣을 경우에는 아래의 부작용을 염두해 두어야 한다.  ① 세척 후 락스냄새가 오래 지속된다.  ② 금속의 부식을 염려해야 한다.  ③ 지속적으로 반복할 경우 unit chair내 수관을 이루고 있는 Polyurethane Hose의 경화를 촉진해 파손될 수 있다.  실제 미국에서 치과용수 오염이 사회 문제화된 직후에는 NaOCl을 사용해도 된다고 unit chair 제조사에서 밝혔지만 이러한 위험 때문에 대체재로 Patented H2O2가 개발되었고 그 후 그러한 위험성은 많이 감소했다고 한다. 

외국에서 시판되는 필터
이 외에도 치과용수에서 세균 수를 줄이는 방법은 여러 가지 있다. 
방법1 : 핸드피스를 연결시키는 adapter 바로 전단의 water line에 작은 사이즈의 필터(0.20㎛ pore size 의 Micro Filter로 박테리아 크기가 0.22㎛ 이상이므로 제균 필터라 하는 POU Type 필터)를 장착한다. 이 방법의 효과는 Murdoch-Kinch에 의해 입증되었다. 그러나 단점으로는 핸드피스 2개, air-water syringe 2개, 스켈러 1개등 unit chair 1대당 하루에 5개 이상의 필터가 소모되고, 비용 면에서 많이 든다. (수입되지 않음 )
방법2 :  POU Type의 화학 살균제가 들어있는 In-Line Filter : 대표적인 예로 Dentapure 사의 Iodine Filter가 있는데 그 효과는 좋을 것으로 기대되나 가격이 비싸고 수입되지 않는다.
방법3 : 오존이나 UV 램프 이용 살균 : Tuttnauer 사에서 발매했던 오존 살균기는 국내제품과는 달리 중앙공급식이 아니라 unit chair마다 SWS가 연결되는 부위에 장착하게 되어있다. 이는 중앙공급식(Point Of Entry. POE)일 경우 살균 후 세균사체가 수관 내에 쌓여 biofilm의 기저로 작용되기 때문에 POU Type 으로 제조한 것 같다. 그러나 미국 환경청에서 오존에 대한 기준을 ‘순간적이라도 0.10ppm이상이 인체와 접촉해서는 인된다’고 정했으며, 오존이 물에 녹는 양이 미미하기 때문인지 현재는 판매하지 않는다.
UV 램프의 경우에는 살균 효과도 있고, 판매되는 제품은 모두 POU Type으로 SWS가 위치할 자리에 설치한다. 그러나 UV 램프 표면에 biofilm이 낄 경우 파장에 변화를 가져와 살균력이 급격히 하락하는 단점이 있다.
이상의 방법에서 보듯이 어떤 방법도 국내에서와 같이 중앙공급식이 아닌 사용자 시점의 방법(POU Type) 사용하게 되어있다.  그러나 비용이 많이 들고 구입하기가 어려우며, 유지관리도 쉽지 않아 국내에서는 사용하기가 어렵다. 

돈 안들이고 할 수 있는 방법
비용이 거의 안 드는 방법으로 가장 기본적인 것은 Anti-Retraction Valve를 달아 교차 감염을 줄이는 것과 환자 치료 전에 flush-out 시켜 관내에 머물렀던 물을 버리고 세균을 희석시켜 세균 수를 줄이는 것이다.  이 방법으로 2분 이상 flush-out시킬 때 세균 수를 96%까지 줄인다는 보고도 있고, 45%만 줄인다는 보고도 있다.  또한, 환자와 환자 사이에서 20 ~ 30초간 flush-out시킨다.  이 방법이 불확실하긴 하지만 치과의사 입장에서 돈 안들이고 할 수 있는 차선의 방법이지만, 오래된 unit chair에서 수관관리 없이 할 경우 큰 도움이 되지는 않는다.

결론
치과용수관 내에 형성되는 biofilm은 어떠한 물을 사용해도 막을 수 없으므로 수관관리 없는 정수기 사용이나 증류수 사용은 별 효용가치가 없다. 그 사실을 치과기계 제조업자들은 직시하여 품질 좋은 SWS가 장착된 unit chair를 제조하고 그 사용자인 치과의사들은 설치하거나 개조하여 사용하는 것이 수관관리에 도움이 될 것이다.  그 외에 수관관리에 대한 이해를 치과교육계나 치과계 전반에서 지속적으로 논의하고 실천해야 할 것으로 보인다.