다량무기질,칼슘Ca-2020 한국인 영양소 섭취기준

1 영양소의 특성

1-1. 개요

칼슘(calcium)은 원자번호 20, 원소기호 Ca, 알칼리 토류 금속의 하나이다. 인체의 칼슘 보유량은 체중 의 약 1-2% 정도로써 체내 칼슘의 대부분(99%)은 치아와 뼈에 존재하고, 그 외에는 혈액을 포함한 세포외 액 및 근육 등 여러 조직에 존재한다. 칼슘은 근육의 수축과 이완, 신경 전달, 세포 내의 신호 전달 과정 및 효소 작용 등에 관여한다. 또한, 칼슘은 수산화인회석 [hydroxyapatite, Ca10(PO4)6(OH)2]의 구성 성분 으로 조골세포에 의한 골형성과 파골세포에 의한 분해가 지속적으로 일어나는 과정에서 뼈를 단단하게 만 드는 역할을 한다 [1]. 성장기에는 골형성이 골용출보다 활발히 일어나며, 성인기에는 골생성량과 골용출량 이 비교적 평형상태가 되지만, 노인기나 폐경기에는 골용출량이 골생성량보다 많아지게 되어 골질량(bone mass)이 많이 감소하게 된다. 정상적인 골격대사와 골질량을 유지하기 위한 가장 중요한 생리적인 요인은 혈액의 칼슘 농도이다 [2]. 혈액의 칼슘 농도가 일정 범위 이상 증가하거나 감소하면 혈청 칼슘항상성 유지 에 관여하는 호르몬 및 인자들이 분비되어 뼈로부터 칼슘의 용출, 흡수, 배설 등을 조절하게 되며 식이로 섭취한 칼슘의 흡수 및 체내 이용에 영향을 주게 된다 [3].

1-2. 흡수, 분포, 대사, 배설

체내의 칼슘은 99% 이상이 수산화인회석의 형태로 뼈에 존재하고 있으며 칼슘 섭취 상태에 따라 뼈에 서의 칼슘 저장과 용출이 조절된다. 나머지 1%의 칼슘은 세포외액 및 체내 대부분 조직의 세포 내에 분포 하면서 신호전달, 근육수축, 호르몬 분비과정, 신경전달물질 분비, 세포분열 및 분화과정에 관여한다. 식사 로 섭취한 칼슘은 소장에서 능동 수송과 수동 확산의 두 가지 경로로 체내에 흡수된다. 칼슘섭취량이 적을 경우에는 주로 능동 수송으로 운반 흡수되며, 이 때 혈청 비타민 D의 활성형인 칼시트리올[calcitriol, 1,25(OH)2D]과 비타민 D 수용체(vitamin D receptor)의 영향을 받는다. 칼슘섭취량이 많을 때는 주로 수 동 확산에 의해 소장의 모든 부위에서 칼슘이 흡수된다 [4]. 칼슘의 체내 흡수율은 체내 칼슘 상태 및 연령 에 따라서도 많은 차이가 있다. 또한 칼슘 섭취가 낮을 때 칼슘흡수량이 증가하는 것으로 알려져 있는데 사춘기 여자를 대상으로 칼슘섭취량에 따라 칼슘흡수율을 연구한 결과 칼슘섭취량이 1,259 mg 일 때는 45%였으나 389 mg 일때 63%로 증가했다 [5]. 그러나 국립 의학 아카데미(National Academy of Medicine, NAM) 보고 [6]에 의하면 칼슘섭취량 감소로 인해 증가된 흡수율이 감소된 칼슘섭취량을 상쇄하는 정도는 아닌 것으로 나타났다. 혈액의 칼슘 농도는 9-11 mg/100 mL로 항상 유지되고 있는데, 이러한 칼슘의 항상 성은 소장에서의 칼슘 흡수, 뼈에서의 칼슘 용출, 신장에서의 칼슘 재흡수와 배설 과정을 통해 조절된다. 이때에는 부갑상선호르몬(parathyroid hormone), 칼시토닌(calcitonin), 비타민 D가 관여한다. 체내 칼슘 의 손실량은 소변과 내인성 대변 배설량의 기본 손실량(obligatory loss)과 피부를 통한 손실량으로 구성된다. 국제식량농업기구(Food and Agriculture Organization, FAO)와 세계보건기구(World Health Organization, WHO)의 보고 [7]에 따르면 소변을 통한 칼슘손실량은 생애주기별로 다른데 2-9세 남녀는 1일 60 mg, 10-17세 남녀는 1일 100 mg으로 보고하였다. 다른 선행 연구 [8]에서도 7-8세 성장기 여자의 경우 소변 중 1일 칼슘손실량은 87-102 mg/일로 보고 하였으며, 9-18세 남자는 127 mg/일, 여자는 106 mg/일로 보고하였다 [9].

대변으로 배설되는 칼슘량은 생애주기에 따른 차이가 크지 않은 것으로 보고되었다 [10]. 피부를 통한 칼슘손실량에 대한 자료는 매우 제한적이며, 피부의 반응은 환경 조건에 따라 크게 달라질 뿐만 아니라, 피부 칼슘 손실은 정확한 측정이 어려워 연구마다 피부를 통한 칼슘손실량 측정치에 많은 차이를 보이고 있다. FAO/WHO(2001) 보고서 [7]에서 2-17세 성장기 남녀의 피부를 통한 칼슘손실량을 40 mg으로 추정 하였으나 Schafassma [11]는 성인의 1일 피부를 통한 칼슘손실량은 15-25 mg으로 보고하였고, Charles 등 [12]은 30-40 mg으로 보고하였다. 한편, 북미에서는 칼슘 섭취기준 제정 시 피부를 통한 손실량을 1일 55 mg으로 추정하였다 [13]. 땀으로 손실되는 칼슘의 양을 흑인과 백인의 청소년을 대상으로 한 연구결과 12세 남자의 경우 54.1 mg/일 12.9세 여자는 51.4 mg/일로 인종에 따른 차이가 없었다고 보고하였다 [14]. 최대 골밀도(bone mineral density)에는 유전이 80% 정도 미치지만 영양요인 중 칼슘의 섭취는 최대 골질 량 도달에 매우 중요한 영향을 미친다 [15]. 한편 칼슘섭취량에 따른 대사실험 연구에서 12-15세 청소년의 성별에 따른 칼슘축적량을 비교하였을 때, 동일한 양의 칼슘을 섭취하였을 경우 남자는 여자보다 칼슘축적 량이 높게 나타났다 [16]. 최대 성장기 동안 적당한 칼슘 섭취는 골밀도 축적에 매우 중요하다. 골축적 속 도가 최대인 시기는 남자는 14세(12.0‐15.9), 여자는 12.5세(10.5‐14.6)로 보고되었다 [17].

인종에 따라서는 흑인 여자(평균 나이 12.1세)가 백인 여자(평균 나이 12.9세)보다 칼슘축적량이 높았 다. 칼슘흡수율에는 인종에 따른 차이가 없었으나 소변으로의 칼슘배설량은 흑인 여자가 백인 여자보다 낮게 나타났기 때문이다 [18]. 그러나 현재까지 칼슘섭취량에 따른 대사실험 결과가 부족하여 인종 간의 칼슘축적량의 차이에 대한 과학적 근거는 미약하다.

칼슘흡수율은 생애주기별로 차이가 있다. 생후 1년의 영아기 동안 칼슘 축적은 생애 어느 시기보다도 높은 비율로 이루어진다. 조제유를 섭취하는 유아는 모유를 섭취하는 영아보다 칼슘섭취량은 두 배 정도 많으나 칼슘흡수율은 약 40%로 낮은 것으로 알려져 있다 [19]. 사춘기 초기도 생애주기 중 비교적 칼슘흡 수율이 높은 편이다. 11-15세 중국계 미국인 여자 청소년의 칼슘흡수율은 45%로 보고되었다 [20]. 아동기 와 청소년기에 축적되는 골질량이 성인기 골질량의 45-50% 정도가 되므로 이 시기에 적당한 칼슘 섭취는 매우 중요하다 [21]. 성인 여성의 칼슘흡수율은 평균 30% 정도로 알려져 있으며 임신기에는 체내 필요량 증가에 적응하여 칼슘흡수율이 증가하는 것으로 보고되었다 [22]. 또한 노령화와 더불어 칼슘흡수율은 점 차 감소하는데 [22] 폐경 이후 매년 평균 0.21% 감소하는 것으로 보고되었다 [23].

1-3. 기능

칼슘의 주된 기능은 골격을 형성하고 유지하는 것이지만 혈액의 칼슘은 혈액응고, 신경전달, 근육 수축 및 이완, 세포대사 등 여러 가지 생리 기능을 조절한다. 이러한 과정은 생명유지에 필수적이므로 혈액의 칼슘 농도는 여러 호르몬의 영향을 받아 정밀하게 조절된다. 칼슘 이온은 혈액응고에 관여하는 단백질인 피브린을 형성하는 반응에 필수적인데, 칼슘은 프로트롬빈을 트롬빈으로 전환시키는데 작용하여 트롬빈이 피브리노겐을 불용성의 피브린으로 전환시킴으로써 혈액을 응고시키는 작용을 한다 [24]. 또한 신경세포에 활동전위가 도달하면 세포외액으로부터 신경세포 내로 칼슘 이온의 유입이 촉진되고 신경세포 내의 칼슘 이온농도가 높아지면 신경전달물질이 방출되어 신경자극이 전달된다. 신경자극으로 근육이 흥분되면 세포 안의 소포체에 저장된 칼슘이 방출되면서 근육을 구성하는 주요 단백질인 액틴과 미오신이 상호결합하여 근육이 수축하게 된다. 방출된 칼슘 이온이 세포 내 저장고로 되돌아가면 액틴과 미오신이 분리되면서 수 축된 근육이 이완된다. 칼슘은 여러 조절단백질과 결합함으로써 세포 내에서의 신호전달 및 대사과정을 돕는다. 예를 들면 칼슘이 호르몬 등의 작용으로 세포 내에 들어오면 칼슘에 특이적으로 결합하는 단백질 인 칼모둘린(calmodulin)과 반응하여 칼모둘린-칼슘 복합체를 만든다. 이 복합체가 여러 다른 단백질 또는 효소에 결합하여 활성을 변화시켜 세포의 여러 가지 대사에 영향을 미친다 [24]. 칼슘은 특히 고지방식이를 섭취하는 사람의 경우 대장암의 위험도를 낮추었고 [25], 칼슘을 1일 800-1,200 mg 정도 섭취하는 사람 들이 1일 400 mg 이하로 섭취하는 사람들보다 혈압이 낮았다. 또한 혈청 LDL-콜레스테롤 수준이 높은 사람의 경우 저지방, 저콜레스테롤 식사와 칼슘을 1일 1,200-2,200 mg 함께 섭취하였을 때, LDL-콜레스테 롤 수준을 낮추었다 [26, 27]. 또한 한국인 성인여성 칼슘 섭취가 높을 때 심혈관질환 위험율이 낮았다 [28]. 식사를 통한 칼슘의 섭취가 부족하거나 흡수가 불량할 경우, 혈액의 칼슘 수준을 정상으로 유지하기 위해서 장내 칼슘 흡수가 촉진되고 골격으로부터 칼슘이 용출된다. 일반적으로 칼슘섭취량과 흡수율은 반 비례한다 [29]. 칼슘섭취량이 500 mg보다 낮은 경우에는 주로 능동 수송에 의해 흡수되는데 칼슘섭취량이 지속적으로 부족할 경우 부갑상선호르몬이나 활성형 비타민 D의 직간접적인 작용으로 칼슘의 흡수를 돕는 다 [4]. 또한 장기간의 칼슘 섭취상태는 성장기의 최대 골밀도에 영향을 미치므로 아동기 또는 20세 이전의 칼슘 영양상태를 양호하게 유지하는 것은 골격의 최대 골밀도 유지에 중요하다. 또한 이 시기에 칼슘이 결핍될 경우 최대 골밀도 형성이 저해되어 성인기에 골손실(bone loss)이 발생하는 시기가 빨라질 수 있 다. 성인기 이후에는 점진적인 골손실이 발생되므로 최대 골밀도가 낮으면 골감소증 및 골다공증의 발생위 험이 높아지게 된다. 골다공증이란 골밀도 또는 골질량의 감소로 골절 위험이 증가하는 질환으로 노령화에 따른 골격대사 이상 또는 칼슘대사의 불균형으로 생긴다 [30]. 골다공증은 어떤 연령층에서도 발생할 수 있으나 노인과 폐경 후 여성에게서 발생 빈도가 높다. 골다공증의 주된 임상적인 특징은 골절이며 노인의 경우는 대퇴경부 상부의 고관절의 골절이, 폐경 후 여성의 경우 척추뼈 파열골절 증후가 그 특징이다 [31, 32]. 영유아 성장기 아동에서 만성적으로 칼슘 섭취가 부족하면 성장이 지연되고 테타니(tetany), 구루병, 골연화증 및 골다공증의 발생위험이 증가한다. 또한 칼슘 결핍으로 인해 이차적인 비타민 D의 결핍 증세 가 나타나기도 한다 [1]. 성인의 경우 19-49세는 1일 2,500 mg, 50세 이상은 1일 2,000 mg 정도의 칼슘 섭취는 건강상의 유해한 영향이 없는 것으로 알려져 있다. 그러나 이러한 수준 이상으로 과량의 칼슘을 섭취하면 변비를 발생시키거나 [33] 신장조직의 파괴 혹은 결석이 잘 생기는 사람의 경우에는 신장결석 위험도가 증가될 수도 있다 [34, 35]. 과량의 칼슘 섭취는 칼슘의 이용 효율을 저하시키고 철분과 아연 등 다른 미량무기질의 흡수를 저해할 수 있으나 아직까지 근거가 불충분하다. 또한 제산제의 복용과 함께 우 유 섭취가 지나치게 과다하면 우유-알칼리 증후군이 생길 수도 있다. 이 경우에는 혈액 내 칼슘이 크게 증가해 체내 여러 곳에 침착 되어 지엽적인 조직 파괴를 일으킬 수 있다 [36-39].

2 건강 유지 및 증진을 위한 섭취기준

2-1. 건강을 위한 섭취기준 설정 시 고려사항

칼슘은 식사 또는 보충제로 섭취하게 된다. 칼슘은 소장에서 흡수된 후 혈액에서 각종 장기로 이동하며 여분의 칼슘은 뼈에 저장된다. 따라서 칼슘의 적절한 섭취는 칼슘섭취량에서 배설량(소변, 대변, 땀 등)을 제외한 칼슘 평형을 통해서 측정이 가능하다. 또, 소변 칼슘과 대변 칼슘은 칼슘섭취량과 비례하기 때문에 간접적인 노출지표로 사용될 수 있다. 칼슘 섭취가 건강상태에 미치는 영향을 분석하기 위하여 북미 NAM 의 2011 칼슘 섭취기준 [6]과 최신 논문을 참고하여 골건강, 임신기 중 비골격계 건강, 성장, 암, 심혈관계 질환, 비만･대사증후군･제2형 당뇨병, 노쇠(frailty)･근감소증, 사망을 구체적인 관심 건강상태로 선정하였 다. 이러한 건강상태의 간접적인 건강판정지표로 골밀도･골무기질량(bone mineral content), 신장･체중･ 체질량지수, 혈압, 혈중 콜레스테롤을 선정하였다.

2-2. 결핍 예방을 위한 섭취기준 및 한국인 섭취실태

위 분석틀의 건강상태 지표 중 골건강 유지를 위한 영양소 섭취기준 설정에 적절한 질적 수준을 가진 근거논문들이 충분하였으나, 그 외 임신 중 비골격계 합병증, 성장, 암, 심혈관계질환, 비만･대사증후군･제 2형 당뇨병, 노쇠･근감소증, 사망에 대한 과학적 근거는 매우 약하거나 부재하였다. 따라서 아래의 칼슘 섭취기준은 골건강에 초점을 맞추어 설정하게 되었다. 칼슘 평형연구가 존재할 경우 평형연구에 무게를 두어 근거자료로 활용하였고, 평형연구가 부족한 연령대에서는 요인가산법을 사용하여 계산하였다. 2020 년 개정에는 섭취량 산출의 근거 채택 시 동양인 대상의 연구자료에 더 비중을 두었다.

(1) 영아기(1세 미만)

생후 0-5개월 영아의 적절한 체내 칼슘 수준을 판정할 수 있는 타당한 지표가 현재까지 보고된 바 없으 므로 [6], 영아 전기의 칼슘 섭취기준은 모유를 통해 공급되는 칼슘량에 근거하여 충분섭취량으로 제시하 였다. 현재까지의 문헌자료들에 의하면 우리나라 수유부의 모유 내 칼슘 함량은 270 mg/L로 보고되었으며 [40-42] 여기에 2020 한국인 영양소 섭취기준 제정위원회에서 제시한 평균 1일 모유 섭취량인 780 mL를 적용하여 영아 전기의 칼슘 충분섭취량은 2015년과 동일하게 210 mg/일로 계산되었으며, 올림 원칙에 따 라 250 mg/일로 정하였다. 생후 6-11개월의 영아 후기에는 이유보충식을 시작하는 시기로 상대적으로 모 유 섭취량은 감소하고 고형식 섭취가 증가하는 것을 반영하여 충분섭취량을 설정하였다. 이 시기의 모유의 칼슘 함량은 240 mg/L로 보고되었으며, 영아의 1일 모유 섭취량도 600 mL로 이 시기의 칼슘섭취량은 240 mg/L×0.6＝144 mg/일이 된다. 따라서 모유로 공급받는 칼슘량과 이유보충식을 통한 칼슘섭취량을 [43, 44] 종합하여 영아 후기의 칼슘 충분섭취량은 300 mg/일로 추정하였다(표 1).

(2) 성장기(1-18세)

① 유아기(1-5세)
평균 칼슘축적량은 유아들을 대상으로 한 칼슘 대사 연구 결과에서 보고된 값을 활용하였다 [46]. 1-2세 유아의 칼슘 섭취기준은 Lynch 등 [46]이 평형 연구를 통해 보고한 1-4세 유아의 골격 성장에 필요한 칼슘 섭취량에 근거하여 추정하였다. 이 연구에서 뼈에 축적되는 칼슘량(100-120 mg/일)에 칼슘의 피부 손실량 (20-40 mg/일)을 감안하여 1일 140 mg의 칼슘 보유가 필요한 것으로 추정하였으며 이를 도달하기 위해 필요한 칼슘섭취량은 470 mg/일이었다. 따라서 1-2세 한국 유아의 칼슘축적량은 Lynch 등 [46]의 연구에 서 보고된 뼈의 축적에 필요한 칼슘과 피부 손실량의 최저추정치인 120 mg(100 mg+20 mg)/일로 간주하 였다. 따라서 1-2세 유아의 칼슘 평균필요량은 Lynch 등 [46]의 연구에서 보고된 계산식(표 1)을 활용한 결과 385.6 mg으로 산출되어 400 mg/일로 정하였다.

 

3-5세 유아의 경우 Lynch 등 [46]의 연구에서 보고된 30개월 유아의 골격성장을 위해 필요한 1일 140 mg의 칼슘축적량과 이를 위해 필요한 칼슘섭취량 470 mg을 근거수치로 활용하여 평균필요량을 500 mg/ 일로 산출하였다.

 

② 아동기(6-11세)
영유아를 비롯하여 국내외에서 성장단계별 칼슘의 섭취기준 제정에 직접 반영이 가능한 자료나 연구는 제한적이다. 따라서 2020년도 6-8세 및 9-11세 아동의 칼슘 섭취기준의 설정 시 2001년 FAO/WHO [7]와 2011년 NAM [6] 및 그 근거 자료를 참고하였다. 6-8세 칼슘손실량은 소변 칼슘배설량과 피부를 통한 손실 량으로 FAO/WHO [7]에 근거하여 각각 60 mg/일과 40 mg/일로 설정하였다. 내인성 대변 배출량에 대한 6-8세 자료 및 동양인에 대한 자료가 미비하여 3-14세 아동을 대상으로 실험한 연구에서 체중당 내인성 대변 배출량을 계산한 후(1.5 mg/kg/일) 기준체위와 곱하여 37.5 mg/일이 산출되었다 [47]. 따라서 칼슘 손실량은 총 137.5 mg/일이 된다. 칼슘축적량은 한국인 대상 Lee 등 [48]의 연구 중 해당 연령대 참여자의 체위가 낮아 체중당 축적량에 기준체위를 곱한 값(102.1 mg/일)과 외국인 대상의 연구문헌에서 보고한 평 균축적량(120.5 mg/일) [8, 49]의 평균을 반영해 111 mg/일로 추정하였다. 칼슘흡수율은 7세 중국인 남녀 아동 대상 연구에서 884 mg/일을 섭취했을 때 흡수율 55% [50]와 백인의 연구의 평균(33%) [49, 51]의 평균 43%를 적용하였다. 이에 따라 6-8세 아동의 평균필요량은 다음과 같이 산출되었다.

[60+40+37.5(칼슘손실량)+111(축적량)]÷0.43(흡수율)＝578≒600 mg/일

9-11 아동에 대한 연구자료가 부족하고 남녀 체위가 비슷하므로 권장량을 남녀 동일하게 설정하였다.
9-11세 아동의 소변 칼슘배설량을 측정하기 위하여 8-12세 한국 아동을 대상으로 한 Lee 등 [48] 논문도 참고하였으나 연구 대상 아동들의 칼슘섭취량이 낮고(약 400 mg/일) 나트륨 섭취량은 목표섭취량의 4배로 한국인 나트륨 평균섭취량의 2배 이상 높아(약 8,000 mg/일)서 균형 잡힌 식생활을 하는 아동의 소변 칼 슘배설량을 반영한다고 보기는 어렵다고 판단하였다. 따라서 이 연령대 소변 칼슘배설량과 피부를 통한 칼슘손실량은 자료가 제한적이므로 FAO/WHO에서 제시한 자료에 근거하여 각각 80 mg/일과 40 mg/일 로 설정하였다 [7]. 해당연령의 칼슘축적량은 중국인 여아(162.3 mg/일) [52], 한국인 여아(116.6 mg/일) [48], 캐나다 남아(115.8 mg/일) [9]의 평균을 반영하여 113 mg/일로 추정하였다. 충분한 칼슘 축적을 보 장하기 위하여 한국인과 캐나다인 연구에서 남아와 여아 중 칼슘축적량이 많은 성별을 근거로 선택하였다. 칼슘흡수율은 한국인 남아와 여아 흡수율 평균인 37%로 산정하였다 [48]. 따라서 9-11세 아동의 평균필요 량은 다음과 같이 산출되었다.

[80+40(칼슘손실량)+113(칼슘축적량)]÷0.37(흡수율)＝630≒650 mg/일

③ 청소년기(12-18세)
12-14 세 청소년의 경우 균형연구가 많이 수행되어 왔으며 중국계 미국인을 대상으로 한 연구가 있어 이를 활용하였다 [20]. 상기 논문에서 성별에 따라 섭취량에 따른 칼슘축적량을 계산한 다음의 식을 역으 로 이용하여 평균필요량을 산출하였다.

남자 청소년: 칼슘축적량＝695eL/(1+eL), 이때 L＝-3.11+0.00371×섭취량 
여자 청소년: 칼슘축적량＝513eL/(1+eL), 이때 L＝-2.54+0.00346×섭취량

따라서 섭취량을 구하는 식은 다음과 같다.

남자 청소년: 섭취량＝[log(축적량)-log(695-축적량)+3.11]/0.00371 
여자 청소년: 섭취량＝[log(축적량)-log(513-축적량)+2.54]/0.00346

남자 청소년의 경우 축적량은 해당연령의 중국인의(최대) 칼슘축적량(430 mg/일 [20], 272.0 mg/일 [21])과 캐나다인(218.3 mg/일) [9]의 평균축적량(306.8 mg/일)을 사용하였다. 이에 따라 필요량은 위 식 에 대입하면 필요섭취량은 810.7 mg/일이 산출되며 올림할 경우 850 mg/일의 평균필요량이 계산된다. 그 러나 현재까지도 우리나라 12-14세 남자 청소년의 칼슘섭취량의 중위수가 517 mg/일이며 약 84%의 남자 청소년이 2015년 평균필요량에 도달하지 못하고 있어 [53], 반올림을 통하여 800 mg/일로 평균필요량을 2015년과 동일하게 유지하기로 하였다.

여자 청소년의 축적량은 해당연령의 중국인 (최대)칼슘축적량(376 mg/일 [20], 156.7.0 mg/일 [21], 162 mg/일 [52]), 캐나다인(196.1 mg/일) [9], 다인종(357 mg/일) [54] 여자 청소년의 평균축적량(249.6 mg/ 일)을 사용하였다. 다인종 논문의 경우 연구참여자의 60% 이상이 동양인이었기 때문에 칼슘축적량 산출근 거로 포함하였다 [54]. 따라서 필요섭취량은 740.4 mg/일이 산출되며 반올림하면 750 mg/일이 된다.

남자 청소년: [log(306.8))-log(695-306.8)+3.11]/0.00371＝810.7≒800 
여자 청소년: [log(249.6))-log(513-249.6)+2.54]/0.00346＝740.4≒750

15-18세 청소년의 칼슘필요량에 대한 자료가 부족하여 11-15세 중국계 미국인의 칼슘섭취량에 따른 체내 칼슘축적량 산출식 [20]을 역으로 이용하여 필요한 섭취량을 계산하였다. 남자 청소년은 13-16세에 골무기 질량 증가 속도가 급격히 증가하였다가 17세 이후로 감소하고, 여자 청소년은 초경 전 2년과 초경 후 1년 동안 골무기질량 증가 속도가 최대이다 [9, 52]. 한국 여자의 평균 초경 나이는 12세이므로 15-18세에는 성 장이 둔화될 것으로 생각된다. 따라서 우리나라 15-18세 청소년의 칼슘축적량 산출에 활용하는 연구의 결과 에 12-14세가 포함될 경우 최대축적량을 사용하지 않았다. 남자 청소년의 칼슘축적량은 중국 남자 청소년의 칼슘축적량(310 mg/일) [20]과 캐나다 15-18세 남자[연령별 kg당 칼슘축적량을 기준체위로 곱한 후 평균 (178.7 mg/일) [9]]의 평균인 244 mg/일로 산정하였다. 캐나다 15-18세 남자의 신장과 체중이 한국인 15-18 세 남자보다 커서 체중당 칼슘축적량을 구한 후 기준체위로 곱하였다. 이렇게 계산된 15-18세 남자 청소년 의 칼슘축적량을 칼슘섭취량 산출식에 대입할 경우, 필요한 섭취량은 766.4 mg/일이 산정된다. 현재까지도 15-18세 남자 청소년의 칼슘 섭취 중위수가 495 mg/일로 약 83%의 남자 청소년이 2015년 평균필요량(720 mg/일)에 도달하지 못하고 있어, 반올림을 통하여 750 mg/일로 평균필요량을 산정하기로 하였다.

15-18 세 여자 청소년의 칼슘축적량은 해당 연령대의 중국인(310 mg/일)과 백인 여자의 평균(54.3 mg/ 일)의 평균인 182 mg/일로 산정하였다 [9, 20, 49]. 백인 여자 청소년 대상 연구들은 캐나다인의 체중당 축적량×기준체위(64.6 mg/일) [9]와 미국인(44 mg/일) [49]에 대한 두 연구를 근거로 평균을 계산하였다. 캐나다 여자 청소년의 경우 15-18세 여자 기준체위보다 체위가 크기 때문에 체중당 칼슘축적량을 구한 후 기준체위로 곱하였으나, 미국인 여자 청소년은 15-18세 여자와 체위가 비슷하여 칼슘축적량을 그대로 사용 하였다. 칼슘축적량에 따른 필요 칼슘섭취량은 659.0 mg/일로 계산되었다. 이를 올림하여 700 mg/일로 평균필요량을 산출하였다.

모든 성장기 연령대의 권장섭취량은 평균필요량에 변이계수 10%를 적용하여 50 단위로 올림하였다. 단, 15-18세 남자 청소년은 권장섭취량이 920 mg/일로 계산되었으나, 이 연령대 청소년의 칼슘섭취량이 낮아 [55, 56] 950 mg/일로 권장량을 올리더라도 현실적으로 적용이 어려울 것으로 판단되어 반올림을 하여 권 장섭취량은 900 mg/일로 2015년과 동일하게 유지하였다.

2013-2017년 국민건강영양조사 자료에 의하면 유아, 아동, 청소년 중 평균필요량 이상 섭취하는 비율이 50% 이상인 연령대는 1-2세(53.0%) 뿐이다. 성장기 중 식품을 통한 칼슘 섭취는 12-18세 남아와 6-18세 여아 모두 75 백분위마저 평균필요량에 도달하지 못한다. 성장기 중 보충제를 통해 칼슘을 섭취하는 비율 이 1-8세는 11% 내외였으며, 9-18세는 10% 미만이다. 또, 6-11세 여아를 제외한 모든 연령대에서 보충제 를 섭취하는 사람의 식품을 통한 평균 칼슘섭취량이 보충제를 섭취하지 않는 사람보다 적다. 이 시기 보충 제를 통한 칼슘섭취량도 적어 식품과 보충제를 통한 총 칼슘섭취량 중위수가 12-14세 여자에서 416.0 mg/ 일, 15-18세 여자는 320.9 mg/일로 평균필요량의 절반 수준이며 평균필요량 미만으로 섭취하는 비율이 각 각 91.0%와 90.5%로 가장 높다 [55, 56]. 이처럼 우리나라 소아 청소년의 성장기동안의 칼슘섭취량은 매 우 낮고 특히 여자 청소년에서 더욱 낮은 실정이다. 성장기 중 충분한 칼슘 섭취는 최대 골질량 도달에 필수적이므로 칼슘 섭취를 증가하기 위한 교육과 상담, 홍보 등이 필요할 것으로 사료된다.

 

(3) 성인기(19-64세)

성인의 칼슘 평균필요량은 칼슘평형 유지를 위해 섭취해야 하는 칼슘량 추정 및 칼슘흡수율을 고려하여 설정되었다. 칼슘평형 유지에 필요한 칼슘량을 도출하는데 있어서 한국인을 대상으로 연구한 자료가 부족 하여 국외에서 수행된 칼슘대사 실험의 결과를 활용하였으며 kg 체중 당 필요량으로 환산하여 평균필요량 을 추정하였다 [22]. Hunt & Johnson [22]의 연구에서는 엄격한 통제 환경에서 20세 이상 성인 여자(n＝ 73, 평균체중 77.1±18.5 kg, 연령 20-75세)와 성인 남자(n＝81, 평균체중 76.6±12.6 kg, 연령 19-64세)를 대상으로 373회 측정한 자료를 선형혼합효과모델(linear mixed effect model)을 사용하여 분석하였다. 칼 슘평형 유지를 위한 칼슘필요량은 kg 체중 당 9.39 mg으로 보고하였다(그림 3).

Hunt & Johnson [22]의 연구에서 칼슘손실량은 대변과 소변을 통한 칼슘손실량이 칼슘섭취량과 직선 관계가 나타남을 확인하였고(p<0.0001), 피부를 통한 불가피 손실량은 실제로 측정한 값이 보고된 값에 비해 낮고, 개인편차가 커서 칼슘필요량 추정 시 배제되었다. 따라서 한국인 성인 남자와 여자의 칼슘필요 량도 이에 근거하여 산출하되 칼슘흡수율은 30%로 적용하였고, 폐경기 여성은 일반 가임기 성인 여성보다 흡수율이 약 25% 감소하는 것으로 보고된 바 있어 이를 적용하여 평균필요량을 산출하였다 [23]. 각 연령 및 성별 칼슘의 섭취기준은 각 연령 및 성별 체위 기준에서 제시된 체중을 반영하여 산출하였으며 산출 공식은 표 4와 같다.

우리나라 성인 여성의 칼슘섭취량이 현저히 낮고 또한 50세 이상의 골감소증 유병률이 높은 현실을 감 안할 때 폐경 이전에 골질량을 최대화 할 수 있도록 충분한 칼슘을 공급할 필요가 있다. 따라서 19-29세, 30-49세 성인 여성의 경우 기준체위를 적용하여 계산된 필요량과 FAO/WHO에서 제시한 19-29세, 30-49 세 성인 여성의 칼슘필요량에 불가피손실량(20 mg에 30% 흡수율 적용)을 감안한 587 mg의 평균치를 적 용하여 각각 560 mg과 550 mg을 최종 필요량으로 산출하였다 [7].

 

현재까지 한국인을 대상으로 한 칼슘평형 연구 혹은 칼슘 섭취와 골밀도의 관계를 조사한 임상 연구는 보고된 바 없으나 아시아계인 중국인과 일본인을 대상으로 연구한 보고가 있다. 55-59세 폐경기 중국인 여성을 대상으로 24개월 동안 하루 800 mg 칼슘(우유 가루)을 섭취한 중재군은 하루 400 mg 내외의 칼슘 을 섭취한 대조군에 비해 골질량의 손실이 감소하였다 [57]. 62-77세 일본 노인들을 대상으로 한 칼슘평형 연구에서도 여성의 경우 하루 788 mg의 칼슘 섭취 시 칼슘평형에 도달함을 보여주었고 이에 따라 칼슘 권장섭취량을 946 mg으로 제시한 바 있다 [58]. 중국인과 일본인의 식사를 통한 칼슘섭취량은 중국 500 mg 이하, 일본 568 mg으로 보고된 바 있어 한국인, 특히 한국 성인 여성은 칼슘섭취량이 적으므로 (400-475 mg) 한국인 50세 이상 폐경 여성의 경우 기준체위를 반영해서 산출한 칼슘 권장섭취량 이상으로 칼슘이 필요함을 제시한다.

지난 2011년도 미국과 캐나다의 칼슘 섭취기준에서는 50세 이상 폐경기 여성의 칼슘권장량을 1,200 mg 으로 제시한 바 있는데 [6], 이는 일반 성인 여성의 권장섭취량 1,000 mg에서 폐경여성의 골손실 증가의 생리적 특성과 골다공증 예방의 임상적 이익을 고려하여 권장섭취량의 약 20%를 추가로 권장한 것이다. 폐경 여성을 대상으로 중국인과 일본인들을 대상으로 한 임상 연구 결과 [57, 58]와 우리나라 국민건강영 양조사 연구 결과 [59]를 고려하면 폐경 여성이 칼슘을 900 mg 이상 섭취할 경우 골밀도 감소를 예방할 수 있다. 2011년도 미국과 캐나다의 칼슘 섭취기준 제정에서 권장섭취량에 추가로 200 mg(20% 더 추가) 을 더 권장하는 것을 참고하여 [6] 권장섭취량의 700 mg에 100 mg을 추가하는 것을 권장한다(표 5). 결론 적으로 50세 이상 성인 여성의 최종 칼슘 권장섭취량은 800 mg으로 제시하였다.

국민건강영양조사  2013-2017  자료에 의하면 한국인 성인 남녀의 칼슘섭취량  중위수는  19-29세 남성은
409.4 mg/일, 여성은 361.2 mg/일로 평균필요량 미만 섭취자 비율이 각각 76.5%와 77.6%이다. 30-64세는 칼슘섭취량 중위수는 남성 약 523 mg/일, 여성 약 434 mg/일이다 [55, 56]. 30-49세 남녀 성인 중 보충 제를 섭취하지 않는 남성의 70.0%와 여성의 72.5%가 각각 평균필요량에 도달하지 못하는 반면 보충제 사 용자 중 54.7%와 46.9%가 각각 평균필요량 미만을 섭취하고 있다. 보충제를 섭취하지 않는 50-64세 남성 의 62.9%와 여성의 75.7%가 평균필요량에 도달하지 못하나 보충제 사용자는 각각 연령대에서 42.7%와 42.4%가 평균필요량에 도달하지 못하고 있다 [55, 56]. 성인들은 식품을 통해서만 칼슘을 충분히 섭취하기 어려우나 보충제를 섭취할 경우 도움이 될 수 있다 [55, 56].

 

(4) 노인기(65세 이상)

노인을 대상으로 한 칼슘평형 연구나 칼슘 섭취와 골밀도 혹은 골절의 위험의 양적 상관성을 증명할 수 있는 임상 연구의 수는 많지 않지만 대부분의 연구에서 노인기의 급격한 골밀도의 감소 및 골절 위험의 증가는 일관되게 보고하고 있다. 또한 앞서 언급된 50세 이상의 성인 남녀를 대상으로 칼슘 섭취의 임상적 효과에 대한 연구들은 70세 이상의 노인들도 대상자로 포함한 조사이다. 남성의 경우 노인기의 칼슘흡수율 변화에 관한 구체적인 근거가 부족하여 성인 남성과 동일하게 흡수율을 적용하였다. 여성의 경우에도 폐경 기 전후로 발생하는 칼슘흡수율의 저하, 부갑상선호르몬의 혈청 농도 상승 및 급격한 골밀도의 감소 상태 는 이후의 노년 시기에도 지속되므로 50-64세 여성의 흡수율로 보고된 25%를 적용하였다(표 6).

노인기 칼슘 권장섭취량은 평균필요량에 변이계수 10%를 적용하였다. 65세 이상 여성은 50세 이상 여 성과 동일하게 이 시기의 칼슘 섭취로 인한 골건강의 이익을 고려하여 임상적 가중치 100 mg을 추가 권장 하였다(표 7).

국민건강영양조사 2013-2017 자료에 의하면 65세 이상 한국인 노인의 대부분이 식품을 통해 섭취하는 칼슘량이 평균필요량에 도달하지 못하고 있다 [55, 56]. 65-74세 성인 남녀의 70.6%와 72.2%가 평균필요 량에 도달하지 못하고 있으며 75세 이상 남녀 성인은 각각 79.3%와 96.6%가 평균필요량 미만을 섭취하고 있다. 특히 75세 노인의 보충제 섭취 비율이 10.5%로 적고 보충제를 통한 섭취량이 평균 24.7 mg/일로 적다. 심지어 75세 이상 여자 노인의 칼슘섭취량의 97.5 백분위의 평균섭취량은 686 mg/일로 낮다 [55, 56]. 이로 우리나라 노인들이 식품섭취로는 칼슘 권장섭취량을 충족하지 못하고 있음을 알 수 있으며, 칼 슘섭취량의 상위 5%에 해당하는 노인들도 식품과 보충제를 함께 섭취하여 칼슘 권장섭취량을 충족한 것으 로 보인다. 최근까지 보고된 우리나라 노인의 식품을 통한 칼슘 섭취 양상을 볼 때 현재의 식생활로는 칼 슘 섭취기준에 이르기는 어렵고 보충제의 섭취가 병행되어야 할 것으로 판단된다.

 

(5) 임신기

 

임신기에는 태아 조직과 골격, 태아 부속물의 성장 발달 및 모체 조직의 증가를 위해 비임신기에 비해 필요량이 증가하며 이 시기에 태반은 240 mg의 칼슘을 매일 흡수하므로 칼슘 섭취 및 흡수의 증가가 필요 하다. 그러나 임신기간 동안에는 증가된 모체의 칼슘필요량을 충족할 수 있는 생리적인 적응 현상이 나타 나는 것으로 보고되었으며 실제로 보고된 여러 임상 연구에서도 임신기간에는 호르몬의 변화를 동반하여 칼슘의 흡수율이 증가하는 것으로 알려져 있다. 예를 들어 임신부의 칼슘 섭취가 하루 1,100 mg 정도일 때 임신 후반기 흡수율은 약 50%로서 일반 성인 여성의 비임신기 흡수율인 30%에 비해 매우 높은 흡수율 을 보였으며 평상 시 칼슘 섭취수준이 낮은(500 mg/일) 여성의 경우는 임신 후반기 흡수율이 70% 이상으 로 보고된 바 있다 [60, 61]. 이처럼 모체는 증가한 혈액의 칼슘 농도 유지와 태아에게 필요한 칼슘을 전달 하기 위해 생리적인 적응현상이 일어난다.

임신기 중 칼슘섭취량이 모체 골밀도와 신생아의 성장과 골건강에 미치는 영향에 대한 보고는 상반된 다. 평소 칼슘섭취량이 낮은(350 mg/일) 감비아 임신부를 대상으로 한 중재연구 [62, 63]에서는 임신 중기 부터 1,500 mg/일 칼슘 보충은 오히려 모체의 골밀도를 낮추었으며 이 효과는 출산 후 1년까지 지속되었 다. 반면, 평소 칼슘섭취량이 600 mg/일인 브라질 청소년 임신부에게 매일 600 mg의 칼슘을 비타민 D와 함께 보충한 경우에 척추골밀도가 높고 수유 중 대퇴경부 골흡수가 감소하였다 [64]. 또한, 평소 약 480 mg/일을 섭취하는 중국인 임신부가 보충제와 분유로 칼슘섭취량을 증가시켰을 때, 1,350 mg/일을 섭취한 임신부가 530 mg/일 뿐 아니라 870 mg/일 섭취한 임신부보다 골밀도가 높았다 [65]. 이와 비슷하게 약 700 mg/일의 칼슘을 섭취하는 미국 임신부에게 1,000 mg/일의 칼슘을 보충한 경우 위약 그룹에 비해 골 밀도가 높았는데, 연구참여자들은 모두 200 mg/일이 포함된 보충제도 제공받았기 때문에 위약군의 섭취량 이 미국인의 권장섭취량과 비슷했음에도 불구하고 칼슘 보충의 효과를 볼 수 있었다 [66]. 그리고 약 1,100 mg/일의 칼슘을 섭취하는 멕시코 임신부에서 시행된 연구에서는 1,200 mg/일의 칼슘을 보충한 경우 혈중 골흡수 지표들이 감소하였다 [67]. 현재까지 한국인 임신부를 대상으로 한 칼슘흡수율 및 필요량 추정에 활용할 수 있는 연구는 제한적이다. 이처럼 칼슘 섭취가 임신부의 골건강에 미치는 영향에 대한 상반된 연구들이 있다. 또한, 임신 중 칼슘 섭취가 신생아에게 미치는 단기, 장기적 영향에 대한 연구들은 적고, 칼슘의 추가 섭취가 신생아에게 유익하다는 보고는 제한되어 있다. 일반적으로 칼슘 섭취는 신생아의 출생 시 체중, 길이, 머리 둘레에 영향을 미치지 않으며, 칼슘을 적게 섭취하는 브라질 청소년 임신부에게 칼슘 보충을 했을 경우 생후 5주 신생아의 골질량에는 영향을 미치지 않았다 [68]. 감비아 임신부 대상의 연구 에서 칼슘을 보충 받은 임신부의 자녀 중 여아들은 칼슘 보충을 받지 않은 산모에서 태어난 여아에 비해 8-12세 때 골무기질량이 더 낮았다 [69]. 외국의 사례에서도 임신기 동안의 칼슘필요량 설정에 있어 임신 기 동안의 추가적인 칼슘 섭취가 임신 중 혹은 출산 이후 모체의 골밀도에 긍정적인 영향을 줄 수 있다는 문헌적 근거가 부족하여 추가 섭취량을 설정하지 않은 바 있다 [6, 70]. 2015 한국인 영양소 섭취기준 개정 시에도 임신부의 칼슘 평균필요량을 증가할 근거가 부족하여, 임신에 따른 칼슘 부가량 제시 없이 칼슘 섭취기준을 제시하였다 [53].

 

따라서 2020년 임신부의 칼슘 평균필요량 및 권장섭취량은 임신에 따른 부가량 없이 여자 성인 각 연령 대별 필요량을 그대로 반영하였다. 그러나 한국 성인 여성의 경우 평균 칼슘섭취량이 1일 약 400 mg 정도 로 매우 낮은 편이며 이러한 낮은 칼슘 섭취가 임신 중에도 계속 유지될 경우, 임신기 중의 증가된 체내 필요량을 충족하지 못하고 이로 인한 태아의 성장발달 혹은 모체의 골건강에 부정적인 결과를 초래할 위험 이 있으므로, 임신기 동안 해당 연령의 성인 여성에게 필요한 칼슘섭취량을 충족할 수 있도록 주의를 기울 여야 한다.

임신기 중 평균필요량을 추가로 설정할 근거가 부족하여 임신부의 칼슘 권장섭취량도 추가 권장량이 없다.

한국인 임신부의 칼슘 섭취실태에 대한 연구는 매우 제한적이다. 몇몇 소규모 연구를 통해 추정되는 국 내 임신부의 칼슘섭취량은 560 mg/일 정도로 추산되며 [71, 72], 이는 가임기 성인 여성(19-49세)의 중위 수 섭취량(360-400 mg/일)보다 다소 높고 평균필요량과 비슷하며 권장섭취량에 미치지 못한다 [55, 56]. 여러 연구 중재 연구에서 섭취량이 권장량보다 낮을 경우 모체 골손실이 증가되므로 [64-66] 임신부 개개 인은 식품 또는 보충제를 통해 칼슘 섭취가 부족하지 않도록 주의를 기울여야 한다.

 

(6) 수유기

수유기에는 모유 수유를 통해 영아에게 칼슘을 공급하고 모체의 골격 건강 유지를 위해 칼슘의 요구량 이 크게 증가하는데, 종단적 연구에서도 수유 중에 요추와 대퇴경부에서의 골밀도 감소가 크다고 보고하였 다 [73, 74]. 그러나 수유기에 발생하는 모체의 골용출 증가는 수유기에 발생하는 정상적인 생리현상이며 칼슘 추가 섭취로 예방하기 어렵다 [75]. 여러 연구에 의하면 수유기 동안의 골손실은 모유 수유 중단 후 정상수준으로 회복된다 [74, 76]. 2011 북미 칼슘과 비타민 D 섭취기준 개정 및 2015 일본인의 영양소 섭 취기준에서도 이와 같은 결과를 근거로 수유기에 추가 필요량을 제시하지 않았다 [6, 70]. 따라서 임신기와 마찬가지로 수유기에도 각 연령대별 여성의 칼슘필요량을 그대로 반영하며 이 시기의 영양 교육 및 상담, 공적 홍보의 강화 등을 통해 수유부의 해당 연령에 필요한 칼슘섭취량을 충족할 수 있도록 해야 한다.

수유기 중 평균필요량을 추가로 설정할 근거가 부족하여 수유부의 칼슘 권장섭취량도 추가 권장량이 없다.

한국인 수유부의 칼슘 섭취실태에 대한 연구가 매우 제한적이다. 2005년 및 2011년 일부 지역의 수유부 의 칼슘섭취량은 524 mg/일 또는 431 mg/일로 비임신 여성 또는 임신부와 비슷하거나 더 적게 섭취하였 다 [71, 72]. 따라서 수유부의 평균 칼슘섭취량(477.5 mg/일)은 가임기 성인 여성(19-49세)의 중위수 섭취 량(360-400 mg/일)보다 조금 높으나 평균필요량과 권장섭취량에 미치지 못한다 [55, 56]. 따라서 수유부는 칼슘 섭취가 부족하지 않도록 주의를 기울여야 한다.

2-3. 만성질환 위험감소를 위한 섭취기준

만성질환 위험감소를 위한 섭취기준을 산정하기 위한 과학적 근거가 부족하여 현시점에서 칼슘에 대한 만성질환위험감소섭취량을 설정하는 것은 불가능하다.

3 안전확보를 위한 섭취기준

3-1. 안전을 위한 섭취기준 설정 시 고려사항

칼슘의 과도한 섭취로 인한 유해 영향은 식품 섭취보다는 주로 보충제 섭취에 의한 경우가 대부분이다. 칼슘은 신체의 거의 모든 세포의 신진대사에 중요한 역할을 하며 많은 다른 영양소와 상호작용하므로 칼슘 대사 장애로 인한 다양한 부작용이 발생할 수 있다 [13]. 따라서 칼슘 상한섭취량 섭취기준 설정을 위해 칼슘 과량 섭취로 인해 발생되는 관련 건강 지표에 대한 문헌 분석이 이루어졌다. 혈청 칼슘 농도의 증가 로 과잉의 칼슘이 조직에 축적되어 나타나는 신결석 [34, 35]과 석회증 [77], 칼슘 과잉 섭취로 인한 고칼슘 혈증 [78] 및 골화, 제산제의 복용과 함께 우유 섭취가 지나치게 과다해지면 나타날 수 있는 우유-알칼리증 [36-39], 전립선암 [79-81] 및 변비 발생 [33]이 건강 지표로 포함되었다(그림 4). 문헌 분석결과, 칼슘 상 한섭취량 기준에 적용할 수 있는 칼슘의 과잉 섭취에 의한 유해 영향은 2015년 개정 이후 새로운 연구 자료가 제시되지 않았으므로 기존의 상한섭취량을 그대로 적용하였다. 2015년도의 기준과 같이 영아를 제 외한 모든 연령에서 칼슘 섭취와 용량의존 반응을 가지는 우유-알칼리증후군 지표를 칼슘 상한섭취량 추정 에 사용하였다 [36-39].

3-2. 안전 확보를 위한 섭취기준 및 한국인 섭취실태

우유-알칼리증후군에 대한 사례 보고 및 칼슘섭취량과의 관계는 최초 발표된 1980년 이후부터 최근까지 충분한 자료가 보고되고 있어 칼슘과잉 섭취에 대한 독성종말점으로 사용하였다. 칼슘 최저유해용량 (LOAEL)은 영아를 제외한 모든 연령대에서 2015년도와 같이 5.0 g으로 정하고 불확실계수는 2.0으로 정 하였다 [36-39].

 

(1) 영아기(1세 미만)

생후 2.5-5개월 된 영아를 대상으로 생후 9개월이 될 때가지 칼슘 강화 이유식에 대한 내성을 관찰한 Dalton 등 [82] 연구에서 1일 1,750 mg까지는 건강상의 위해나 부작용 없이 칼슘 섭취가 가능함을 제시하 였고 동일한 결과 자료를 이용하여 칼슘배설량을 추정한 연구에서도 1,750 mg/일이 이 시기의 칼슘 최저 유해용량(LOAEL)임을 확인하였다 [83]. 따라서 6개월 미만의 영아는 1일 최대 칼슘 섭취한계치 1,750 mg 에 이에 불확실계수 2를 적용하여 상한섭취량을 1,000 mg/일으로 추정하였다. 6-12개월 영아의 경우 왕성 한 성장 및 골격 발달로 인해 6개월 미만보다 훨씬 많은 양의 칼슘이용이 가능하므로 최저유해용량인 1,750 mg/일에서 북미 칼슘 섭취기준에서 추정한 6-12개월 영아 칼슘 상합섭취 한계치의 불확실성 계수를 참고하여 상한섭취량은 1,500 mg/일으로 추정하였다(표 12) [6].

(2) 성장기(1-18세)

① 유아
유아, 아동 및 청소년에서 칼슘과 우유-알칼리 증후군 간의 관련성 연구는 국내외 모두 부족하므로 성인 의 상한섭취량인 5.0 g을 적용하였다. 또한 유아, 아동 및 청소년의 상한섭취량 설정에 필요한 불확실계수 도 성인의 상한섭취량 설정 과정에 활용된 불확실계수인 2.0을 적용하여 상한섭취량은 2,500 mg으로 추정 하였다(표 13).

② 아동 및 청소년
9-11세 아동, 12-18세 청소년의 경우 이전의 상한섭취량 기준인 2,500 mg/일에 대한 근거자료가 명확하 지 않고, 또한 이 시기의 급속한 발육 및 골격성장으로 인한 체내의 칼슘 수용도가 증가하는 것을 감안하 여 기존의 상한섭취량에서 500 mg을 추가한 3,000 mg/일을 상한섭취량으로 추정하였다(표 13) [84].

(3) 성인기(19-64세)

성인의 상한섭취량 섭취 기준 설정을 위해서 칼슘 최저유해용량은 2015년도와 같이 5.0 g으로 정하였다 [36-39]. 칼슘의 과잉섭취는 신장결석의 위험을 증가시킬 수 있으며 [34, 35] 칼슘과 상호작용하는 기타 다른 무기질의 대사 이상 등을 유발할 가능성이 있어 [85, 86] 이러한 잠재적 위험 요인은 칼슘 상한섭취량 추정에서 불확실계수로 반영되었다. 따라서 성인 상한섭취량은 칼슘 5.0 g에 불확실계수 2를 나누어 1일 2,500 mg으로 산출하였다(표 14).

(4) 노인기(65세 이상)

1-1 세 성인 및 노인 여성이 1일에 2,000 mg 이상의 칼슘을 섭취할 경우 신장결석의 위험이 있다고 Jackson 등 [33]의 연구에서 밝혀졌다. 비록 여성을 대상으로 한 연구 결과이나 2,000 mg/일에 달하는 칼슘 상한섭취는 식품 섭취가 아닌 영양제 혹은 칼슘 보충제 섭취 시 발생하므로 동일한 연령의 남성에서도 같이 적용하여 남녀 모두 1일 2,000 mg/일을 최저유해용량으로 간주하였다. 따라서 50세 이상의 연령에서 는 남녀 모두 칼슘의 상한섭취량을 1일 2,000 mg으로 추정하였다(표 14).

(5) 임신기 및 수유기

임신기 및 수유기는 자연적인 체내 이용 증가 및 요구에 의해 칼슘흡수율이 증가되어 고칼슘혈증이 우 려되는 시기이다. 그러나 이에 대한 명확한 연구 및 근거 자료가 없고 칼슘 섭취가 기존의 상한섭취량 이 하일 때도 여전히 고칼슘혈증의 위험이 있어 임신･수유부의 상한섭취량은 동일한 연령대의 여성 성인과 동일하게 1일 2,500 mg으로 추정하였다(표 15).

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4 주요 급원식품

2017년 국민건강영양조사의 식품섭취량 자료를 바탕으로 국가표준식품성분표(농촌진흥청, ver 9.1)  [87] 의 칼슘 함량을 적용하여 한국인의 칼슘 주요 급원식품을 산출한 결과, 멸치, 우유, 배추김치, 요구르트, 달걀, 두부 순으로 칼슘 섭취에 기여하는 것으로 나타났다(표 16). 칼슘 급원식품 중에서도 100 g 당 칼슘 함량이 다량 포함되어 있는 식품으로는 멸치(자건) 2,486 mg, 미꾸라지 1,200 mg, 건미역 1,109 mg, 치즈 626 mg이 있었다(표 16). 칼슘의 주요 급원식품 1인 1회 분량의 칼슘 함량을 성인의 권장섭취량과 비교한 결과(그림 5)에서는 1회 분량의 칼슘 함량이 가장 높은 식품은 미꾸라지, 멸치, 굴, 우유 순으로 각각 720 mg, 373 mg, 342 mg, 226 mg이었다. 한편, 국가표준식품성분표 [87]에서 100 g 당 칼슘 함량이 높은 식품으로 살펴보았을 때, 베이킹파우더, 동충하초, 타임, 오레가노, 산초, 계피, 우렁이, 타라곤, 비단풀, 삼 백초 등과 같은 식품은 고함량 식품이나 한국인의 칼슘 섭취에 기여하는 주요 급원식품에는 포함되지 않는 식품임을 알 수 있다(표 17).

2018년 국민건강영양조사 결과에서 칼슘의 식품군별 섭취량과 기여도를 살펴보면 우유 및 유제품으로 섭취하는 평균 칼슘섭취량이 128.1 mg로 하루 평균칼슘섭취량 대비 24.9%의 가장 높은 기여도를 보였고, 채소류가 119.2mg, 23.2%, 곡류 76.9 mg, 15.0%, 어패류 60.4 mg, 11.7%의 순이었다 [88]. 주요 칼슘 급원식품 중 라면은 칼슘 뿐만 아니라 다른 영양소의 주요 급원식품으로도 포함되어 있고, 다소비 식품으 로는 25위를 차지하고 있다 [88]. 라면은 총 열량, 포화지방산, 나트륨 섭취 밀도가 높아 다양한 대사적 지표에 부정적인 영향을 미치는 것으로 보고되고 있다 [89-91]. 국민건강영양조사 성인을 대상으로 라면 섭취 수준과 질환과의 상관성을 분석한 연구 결과에서는 라면 섭취는 고혈당 유병률, 복부비만 위험도와 유의한 양의 상관성이 있는 것으로 나타났다 [90]. 최근 청소년건강행태조사 결과에 의하면, 청소년들은 편의점, 슈퍼마켓, 매점에서 즉석 라면 등과 같은 면류 식품을 식사대용으로 섭취하고 있는 비율이 2019년 69.3%로 증가하는 추세를 보여 이들의 영양 불균형에 대한 문제가 확인이 되었다 [92]. 따라서 이 시기의 건강뿐만 아니라 향후 성인기 때의 질환 예방을 위해서라도 라면 보다는 과일과 우유와 같은 건강한 간식 섭취 증가를 통해서 영양소 섭취 기준을 만족할 수 있도록 다양한 영양 교육 기회를 늘리는 것은 매우 중 요하겠다.

특히, 건강한 간식 중에서도 우유는 주요한 칼슘 급원식품이면서 두 번째로 높은 한국인의 다소비 식품 이다. 2018년 국민건강영양조사 자료에 의하면 우유 및 유제품(우유, 액상･호상 요구르트, 아이스크림, 빙 과류)의 1일 섭취량은 남녀 모두 노인기로 갈수록 1일 섭취량은 급격히 낮아지는 것으로 보고되었다. 1-11 세의 경우 약 211-256 g의 우유 및 유제품을 섭취하고 있었으나, 12-18세 청소년기에는 남자 175.3 g, 여자 178.7 g으로 섭취량이 낮아졌다. 또한 19-29세 성인의 경우 남자 114.4 g, 여자 118.6 g으로 더욱 낮아 졌으며 30세 이상은 성별에 관계없이 남녀 모두 100 g 이하로 섭취하고 있었다 [88]. 따라서 연령대가 높 아질수록 우유 및 유제품의 섭취가 낮은 결과를 감안하여 생애주기별로 우유 섭취가 낮은 연령대에 칼슘 급원으로 우유 및 유제품의 활용도를 높일 수 있는 교육이 필요하다.

5 향후 2025 섭취기준 개정을 위한 제언

5-1. 섭취기준 설정에서 제기된 문제

본 2020년도 한국인 영양소 섭취기준 개정에서는 각 영양소의 권장섭취량은 한국인 남녀 각 연령대별 체위기준을 반영하여 설정하였다. 칼슘의 경우 체조직과 골격계의 구성 영양소로서 체중에 큰 영향을 미치 는 영양소이다. 따라서 칼슘의 평균필요량 산정에 체위기준을 이용하면 현장에서 칼슘 섭취기준을 활용할 때, 실제체중이 체위기준 체중 보다 높을 때에는 실제로 섭취가 필요한 양보다 칼슘필요량이 낮게 책정되 는 결과가 나타날 수 있다. 많은 연구들에서도 칼슘평형(calcium balance)은 체격조건(body size)에 크게 의존하고 [58] 특히 평균수명 연장으로 인한 노년인구의 증가와 더불어 골다공증 및 골절 발생률이 증가하 고 있을 뿐만 아니라 다른 영양소와는 달리 성장기와 성인기의 칼슘 섭취가 체내 칼슘 축적 및 최대 골질 량을 결정하여 노인기 골건강에도 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 그러므로 한국인 영양소 섭취기준에 서 칼슘의 섭취기준 설정은 기준체위에 적용되도록 설정하였으므로 실제 기준 체위보다 체중이 높은 사람 이 섭취해야 할 칼슘량의 판단 시 이러한 점을 고려할 필요가 있다. 따라서 50세 이상 여성의 경우 섭취기 준을 설정하기 위해 적용된 기준체위 체중보다 높은 경우에는 이러한 점을 감안하여 활용하는 것이 바람직 하다고 판단된다. 2020년도 섭취기준에서도 칼슘의 경우, 폐경기 이후 여성에 대해서는 다른 영양소와는 달리, 기준체중을 반영하여 산출한 후 여러 연구결과에 근거한 임상적 이점을 고려하고, 국내외에서의 골 다공증 유병률이 증가하고 있는 추세를 반영하여 추가 섭취량을 적용하였다. 또한 각 영양소의 특성 및 선행 연구에서 제시된 체계적 자료를 감안하여 과학적 근거에 따라 필요량 및 섭취량 설정에 활용하는 기 준(체위자료, 산출방법 등) 설정 시 각 영양소의 특성을 고려할 필요가 있다고 보여진다. 우리가 섭취하는 식품이 과거에 비해 매우 다양해짐에 따라 각 식품별 칼슘함유량에 대한 데이터베이스의 재정비가 필요할 것으로 판단된다.

5-2. 과학적 근거가 부족한 사항

칼슘섭취량이 골건강 외 다른 건강상태나 건강판정지표와 관련이 있다는 보고들은 있으나 권장량을 설 정하는 데 참고할 만한 질 높은 문헌이 부족하다. 칼슘이 심혈관질환, 암, 사망 등과의 관련성에 대한 연구가 더욱 필요하다. 이에 더해, 칼슘 섭취가 골건강에 미치는 영향에 대한 외국 연구는 9-11세 아동기와 12-14세 청소년기, 그리고 폐경 여성에 대한 임상중재 연구가 많이 수행되었으나 12개월 미만의 영아,
15-18세 청소년, 19-64세 성인, 임신기와 수유기에 대한 연구가 매우 부족하다. 특히 현재 발표된 임신기와 수유기 연구는 대체로 성인에 한정되어 있으나, 외국 뿐 아니라 국내 청소년 임신부도 증가하고 있고 성장 중인 모체와 태아의 경쟁으로 영양결핍의 가능성이 높으므로 청소년 임신부의 칼슘 권장량에 대한 연구도 시급하다. 최근 국외에서는 임신기와 수유기에 대한 연구가 활발히 진행되고 있어 추후 칼슘 섭취기준 개 정에 참고될 것으로 기대된다. 또한, 한국인을 대상으로 한 중재실험은 거의 없는 실정이기에 본 2020년 칼슘 섭취기준 개정에 중국인 대상 논문을 많이 참고하였으나, 한국인과 중국인의 골격과 성장이 일치한다 고 볼 수 있는 자료 역시 없으므로 한국인을 대상으로 한 연구가 전 연령대에서 더욱 필요하다.

5-3. 향후 2025 섭취기준 개정을 위해 필요한 과제

(1) 칼슘섭취량 산출을 위한 중장기 연구

 

한국인을 대상으로 한 연령별, 성별에 따른 칼슘평형 연구가 없으므로 2020년도 개정을 포함하여 현재 까지 청소년기 및 성인, 노인기의 칼슘 섭취기준 제정에 주요 지표로 활용되었던 칼슘평형 연구 및 임상 연구의 결과들은 외국에서의 연구에 근거한 것으로, 칼슘의 섭취기준을 설정 시 한국인의 신체적 특성이나 식생활을 반영하기에 부족하였다. 따라서 각 생애주기별, 성별을 반영할 수 있는 충분한 대상자 수를 확보 하여 한국인에서의 칼슘평형에 도달하기 위한 칼슘섭취량 산출을 위한 중장기 연구가 시급하다. 이러한 중장기 연구에 앞서 연령을 막론하고 임상시험 조사가 가능한 소규모 집단을 대상으로 칼슘 섭취 조사와 배설량의 산출을 통한 간이적인 흡수율 및 평형상태에 대한 단기적인 임상 연구를 수행하는 것이 중장기 칼슘평형 대사 연구 계획에 도움이 될 수 있을 뿐만 아니라 칼슘의 평균필요량 설정 시 사용하는 외국 결 과들의 한국인에의 적용과정 및 비교에도 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

 

(2) 칼슘 섭취가 골격대사 및 골건강에 미치는 영향에 관한 임상 연구 및 코호트 연구

 

칼슘은 골격을 구성하는 주요 영양소로서 현재 한국인의 섭취량이 매우 부족한 상황이다. 따라서 한국 인을 대상으로 칼슘 섭취가 골격대사 및 골건강에 미치는 영향에 대한 임상 연구 및 코호트 연구가 필요하 다. 이와 더불어 골격대사에는 칼슘뿐만 아니라 비타민 D의 영양상태도 중요한 영향을 미치므로 칼슘과 비타민 D의 섭취 관련성에 대한 연구가 진행될 필요가 있으며, 이외에도 칼슘과 골격관련 영양인자(비타 민 K, 나트륨, 단백질 등)와의 상호작용 및 골격관련 질환과의 관련성 연구도 필요하다. 칼슘보충제 섭취 와 식사 외 보충제로 섭취하는 칼슘의 섭취량을 조사하여 좀더 면밀한 DB도 필요하다. 북미 영양소 섭취 기준의 경우에도 비타민 D와 칼슘 섭취기준 제정에 대한 문헌 연구 및 섭취기준을 동시에 제정하고 있는 사례 등을 고려하여 한국인의 영양소 섭취기준 제정 및 이를 위한 연구에 있어서도 섭취 및 체내기능이 밀접한 영양소의 섭취기준 통합 논의와 제정을 고려할 필요가 있다.

2020 한국인 영양소 섭취기준(다량무기질-칼슘Ca)

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