다중벽 탄소나노튜브(MWCNTs)는 여러 산업 분야에서 널리 사용되지만, 쉽게 분해되지 않아 환경 매트릭스에 잔존하며 생물에 대한 환경 독성의 원천이 된다. 그러나 나노물질 독성에 대한 환경 풍화(weathering)의 영향은 아직 불명확하다. 본 연구에서는 상용의 순수 MWCNTs(p-CNTs)를 2년간 배양하여 노화된 MWCNTs(a-CNTs)를 제조하고, 이들의 물리화학적 특성과 독성 효과의 변화를 제브라피시(zebrafish)에서 비교하였다. 투과전자현미경, X선 광전자 분광(X-ray photoelectron spectra), 라만 분광, 푸리에 변환 적외선 분광(Fourier-transform infrared spectroscopy)으로 a-CNTs를 특성 분석한 결과, p-CNTs에 비해 표면적, 기공 크기, 구조적 결함 및 표면 산화가 증가하였다. 제브라피시는 4일 동안 100 mg/L의 p-CNT 및 a-CNT에 노출되었다. 이후 a-CNT 군에서 cat, gst, sod를 포함한 항산화 효소의 mRNA 발현이 1.5–1.7배 증가하였는데, 대조군에 비해 염증(interleukin-8)과 아폽토시스(apoptosis, p53)와 관련된 유전자의 발현 증가와 일치하였다. p-CNT보다 a-CNT가 제브라피시에 대해 더 높은 독성을 보이는 이유는, 물리화학적 특성의 변화로 인해 산화적 잠재력이 증가했기 때문일 수 있다. 본 연구 결과는 수생 환경에서의 MWCNTs에 대한 위험성 평가와 환경 관리에 대한 새로운 통찰을 제공한다. 그러나 환경적으로 관련 있는 농도, 서로 다른 노출 기간, 다양한 풍화 매개변수에서의 추가 검증이 필요하다.