일산화이수소
다른 말로는 산화수소(酸化水素, Hydrogen oxide) 혹은 수산화산(水酸化酸, Hydroxylic acid)라고도 한다. 일산화이수소는 공업적으로 매우 유용하지만, '수산화산'이라는 이름에서도 짐작 가듯 강한 부식성, 산화력, 중독성을 가지고 있는 등 인체에 극히 위험한 물질이다. 실제로 거의 알려지지 않았지만 한국 청소년 사망 원인에 관한 2008년 통계를 보면 일산화이수소의 허용량 이상 노출로 인한 사망은 심장질환 수준의 높은 위험성을 지니고 있다.
전문가들과 일산화이수소에 과도하게 노출되는 일부 직업 종사자들을 제외한 일반인들은 일산화이수소의 위험성에 대해서 잘 알지 못하고 있는 것이 현실이다. 빠른 시간 내에 인체에 치명적인 영향을 줄 수 있는 일산화이수소의 특성상 일산화이수소의 위험성을 미리 아는 것이 중요하다. 일산화이수소 위험성을 알리고 사용을 금지하도록 청원하는 홈페이지도 있다.
다음은 일산화이수소의 주된 공업적인 유용성에 관한 설명이다.
많은 종류의 물질을 빠른 시간에 용해시킬 수 있기 때문에 에테르나 사염화탄소처럼 공업용 용매로 많이 사용된다.
고온에서도 화학적으로 잘 분해되지 않는 특성을 이용하여 중화학 공장이나 원자력 발전소 등에서 냉매로도 많이 사용되고 있다.
우라늄 농축, 감속재, 냉매 등 핵무기 개발과 원자력 발전에서 일산화이수소는 필수적인 역할을 담당한다.
다음은 일산화이수소의 위험성에 관한 설명 중 극히 일부.
허용량 이상의 일산화이수소를 섭취할 경우 두통·경련·혼란·의식불명 등의 증세가 나타나며 심할 경우 사망한다.
다량의 DHMO에 호흡기가 노출될 경우 일산화이수소는 폐의 폐표면 활성제를 치명적으로 손상시키고, 그 결과 폐포가 찌그러져 버린다. 이 경우 인간을 포함한 대부분의 포유동물은 응급처치가 없다면 대개 10분도 버티지 못하고 사망한다. 이 때문에 독재정권에서 고문용으로 자주 사용해 왔으며, 사이안화포타슘을 먹고도 멀쩡했던 불사신 라스푸틴도 일산화이수소에 대한 호흡기 노출로 인해 사망했다.
무의식 중에 일산화이수소를 극미량이라도 흡입할 경우 인체에 치명적일 수 있다.
기체 상태의 일산화이수소에 노출될 경우 화상을 입을 수 있으며, 다량 노출될 경우 피부 손상과 감염으로 인해 사망한다. 고체 상태의 일산화이수소에 장시간 노출될 경우 피부 손상이 생기며, 심할 경우 영구적 피부 손상으로 인해 해당 부위를 절단해야 한다. 액체 상태의 일산화이수소에 장시간 피부가 노출될 경우 피부 박리 등의 영구적 피부 손상이 생길 수 있다.
일산화이수소는 인체에 치명적인 알레르기를 일으킬 수 있다.
일산화이수소는 플로리다, 뉴올리언스 등지에서 나타나는 대형 폭풍을 포함한 미국의 중서부 지방에 나타나는 치명적인 사이클론, 엘니뇨 현상 등에 막대한 영향을 끼친다. 또한 아황산, 이산화질소, 이산화탄소 등과 반응하여 산성비의 원인이 된다.
일산화이수소는 복어, 독사, 독거미 등 맹독성 생물이 생장하고 번식하는 데 반드시 필요하다. 독성 물질을 체내에서 생성하는 등의 여러 물질대사 과정에서 일산화이수소를 반드시 요구하기 때문이다. 이런 맹독성 생물이 섭취하는 일산화이수소를 차단하면 빠른 시간 내에 간단히 죽일 수 있다.
일산화이수소는 종양, 또는 궤양 조직에서 흔히 발견되며, 암 말기 환자의 체내, 당뇨병 환자의 오줌 등 중증 질환자들의 체내에서도 다량의 일산화이수소가 발견되고 있다.
일산화이수소는 공업용 용매로 사용될 만큼 강한 용해 능력을 가지고 있다.
일산화이수소는 강한 부식성으로 인해 대부분의 금속을 비롯한 많은 물질을 부식시킬 수 있다. 정밀 기계 부품에는 절대 DHMO가 노출되지 않도록 관리에 각별한 주의를 기울여야 한다.
일산화이수소는 보통 불순물이 섞인 상태로 존재하는데, 이 때 전기가 흐를 경우 다량의 수소가 산출되어 폭발할 위험성이 매우 크다.
또한 불순물이 섞인 일산화이수소가 몸에 닿은 경우, 저항이 낮아져 전기가 통하기 쉬워진다. 이때문에 매년 감전사고를 당하는 사람이 1000명 이상이라고 한다.
이 외에도 일산화이수소의 위험성은 끝도 없이 많지만 사회의 공포감 조성 방지를 위해 이상의 위험성 추가는 자제하자.
자매품으로는 소듐 클로라이드(Sodium chloride)라는 공포의 물질이 있다. 이쪽은 정제하고 이 물질 외의 불순물을 섞어 놓아 그나마 식용 가능한 물질도 있으나 그래도 어찌나 위험한지 고작 티스푼 한 숟갈 정도만 섭취해도 건강에 좋지 않다. 실험실 같은 곳에 있다고 비커 한가득 삼키기라도 했다간 즉사할 수 있으니 맛보고 싶으면 치사량을 잘 확인하라. 특히 한국인들이 즐기는 각종 국거리와 찌개류에서 소듐 클로라이드의 일산화이수소 용해액을 쉽게 분리할 수도 있다는 건 공공연한 비밀. 때문에 적지 않은 한국인들이 이것으로 인한 각종 질병으로 고통받고 있다.
일산화이수소는 산소원자 하나와 수소원자 2개로 이루어져 있다. 화학식은 H2O다. 참고로 소듐 클로라이드의 화학식은 NaCl이다.
그냥 물입니다. 수소두개와 산소하나
일산화 이수소(산화수소)
다이하이드로젠 모노옥사이드(Dihydrogen Monoxide, DHMO)는 물의 화학식을 이용해 다른 화학물질인 것처럼 표현한 것으로, 어려운 이름을 통해 마치 일상 속에 위험한 물질이 숨어 있고 이를 경계해야 하는 것처럼 이야기하는 속임수 내지 농담의 일종이다. 1997년 미국에서 처음 유행했다.
'일산화(모노옥사이드)'와 '이수소(다이하이드로젠)'은 풀어서 설명하면 각각 '1 산소'와 '2 수소'라는 뜻으로, 산소 원자 하나와 수소 원자 두 개로 이루어진 물의 화학식 H2O를 가리킨다. 이 농담은 물에 관한 상식적인 특성들, 곧 '생존에 필수적이지만 너무 많이 있으면 위험하다', '수많은 물질을 녹이는 화학용매이며, 금속을 부식시킨다', '화학적으로 잘 분해되지 않는다' 등을 부정적이고 위험한 특성인 것처럼 과장하는 것이 특징이다.
또 IUPAC 명명법에 물은 포함되어 있지 않지만, 일반적 명명법칙에 따르면 옥텟 규칙을 만족시키는 가장 작은 원자수의 분자이므로 일산화이수소가 아니라 산화수소(hydrogen oxide) 쪽이 올바른 이름이라고 할 수 있다. 그러나 농담으로 쓰일 때는 '일산화 이수소' 또는 'DHMO'로 표기하는 관행 때문에 이 쪽이 더 널리 쓰인다.
이 농담이 본격적으로 미국 대중에게 알려진 것은 한 중학생의 '속임수'에 대한 숙제에서 유래된 서명 운동 때문이었다. 1997년 미국 아이다호폴스(Idaho Falls)에 있는 이글록 중학교(Eagle Rock Junior High School)의 14세 중학생이 동급생들을 대상으로 물의 폐기를 호소하는 탄원서를 써서 서명하도록 요구했다고 한다.
탄원서에는 물이라는 걸 알아채지 못하게 전부 DHMO(dihydrogen monoxide)로 바꿔 적었고, 위험성만을 심하게 과장해서 적었다고 한다. 그리고 50명에게 서명을 부탁한 결과 찬성 43명, 반대 1명, 기권 6명이었는데 이 중 반대표를 던진 한 명을 제외하고는 DHMO가 물이라는 사실을 눈치챈 사람이 전혀 없었다고 한다.
이 해프닝을 계기로 대중에게 널리 알려지긴 했으나 DHMO 농담 자체는 이전부터 과학자들 사이에서 돌아다녔었다고 한다. 한국에서도 1980년대 대학교에서 선배로부터 들었다는 회고담이 있고, 1990년대에는 신입생을 놀리는 이공계 농담 중 하나였다.
내용과 해설
이 농담들에서, 일산화 이수소는 아래와 같은 위험성이 있다고 주장한다. 일반적으로 자연계에서 생분해되지 않는다는 말만 빼면 모두 참이지만 일산화 이수소가 물임을 알면 아주 당연한 내용이 된다.
일산화 이수소는 공업용 용매로 사용될 만큼 강한 용해 능력을 갖추고 있다. 그 용해 능력은 이온 결합으로 이루어진 대부분의 물질을 녹일 수 있을 정도로 강하다. 이런 특성은 공업적으로는 유용하지만, 사용한 후의 처리가 매우 어려워서 생태계를 파괴하는 원인이 되기도 한다. 특히 일산화 이수소는 일반적으로 자연계에서 생분해되지 않는다.
물은 극성 용매라는 특성상 매우 다양한 물질을 녹일 수 있다. 일상생활에서도 물에는 설탕, 소금 등이 잘 녹지만 식용유 같은 기름류에는 잘 녹지 않는 게 그 증거이다. 심지어 플라스틱도 녹일 수 있는데, PVA가 더 빨리 녹는다. 물은 극성물질을 잘 녹이며, 이런 극성물질이 녹은 폐수가 방류되면 생태계를 심각하게 파괴한다. 한편 자연계에서 생분해되지 않는다는 말은 반만 맞고 반은 틀린 말이다. 동물의 대사과정에서는 물이 화학적으로 분해되는 일이 없지만, 식물에게는 광분해 효소를 이용해서 물을 광분해하고 거기에서 나온 고에너지 전자를 유기물 합성에 이용하는 대사 작용이 존재하기 때문이다.
일산화 이수소는 무려 염산이나 황산보다도 pH가 높으며 강한 부식성으로 인해 대부분의 금속을 비롯한 많은 물질을 부식시킬 수 있다. 정밀 기계 부품에는 절대 DHMO가 노출되지 않도록 관리에 각별한 주의를 기울여야 한다.
pH가 낮을수록 산성이 강하다.2 따라서 pH농도가 극히 낮은 염산, 황산보다 중성인 물이 pH가 높은 것은 당연한 것. 마치 여러 강산보다도 산성이 강하다는 느낌을 받도록 헷갈림을 유도하는 표현이다. 그리고 물은 양쪽성 물질이므로 산이 금속을 부식시키는 것과 같은 기작으로 녹이 슬게 만들 수 있는데, 이렇게 모호한 문장 뒤에 강한 부식성 설명을 함께 병기해서 은근슬쩍 강산과 같은 부류의 위험물질로 해석하도록 유도하고 있는 것이다. 정밀기기에 들어가지 말아야 한다는 것도 기계 부품을 부식시키거나 회로기판을 고장낼 수도 있기 때문에 거짓은 아니다.
기체 상태의 일산화이수소에 노출될 경우 화상을 입을 수 있으며, 다량 노출될 경우 피부 손상과 감염으로 인해 사망한다. 고체 상태의 일산화이수소에 장시간 노출될 경우 피부 손상이 생기며, 심할 경우 영구적 피부 손상으로 인해 해당 부위를 절단해야 한다. 액체 상태의 일산화이수소에 장시간 피부가 노출될 경우 피부 박리 등의 영구적 피부 손상이 생길 수 있다.
자연증발이 아닌 열을 가해 끓여서 기화시킨 수증기는 1 기압이상에서는 최소 100℃가 넘기 때문에 화상을 입기 마련이다.
얼음 역시 노출 시간이 길면 동상의 위험이 있다. 액체 상태일 때의 피부 박리는 습진을 말하는 것이고 영구적 피부 손상이 생길 수 있다는 것은 습진이 지속되거나 재발할 수 있다는 것이며, 참호족과 같이 축축한 환경에 지속적으로 노출될 경우 영구적인 장애가 발생할 수 있다.
허용량 이상의 일산화 이수소를 섭취할 경우 두통·경련·환각·의식불명 등의 증세가 나타나며, 치사량이 넘을 경우 사망한다. 또한 일산화 이수소의 섭취를 중단하면 의식장애, 발열, 구토 및 설사, 사망에까지 이를 수 있다.
물을 과도하게 마시면 물 중독으로 최대 사망에 이를 수 있다. 몸에 수분이 과도하게 공급되면 혈액 속 나트륨 농도가 옅어지는 저나트륨혈증에 이르기 때문이다. 반대로 물을 아예 안 마시면 탈수로 반드시 죽는다. 굳이 말할 것도 없는 당연한 사실인데 이걸 금단증상이라도 되는 것처럼 표현한 것이다.
폐로 흡입할 경우 더욱 위험하다. 무의식 중에 일산화이수소를 극미량이라도 흡입할 경우 인체에 치명적일 수 있으며, 그보다도 적은 양의 일산화 이수소만 기도에 접촉해도 기침과 인후통을 유발한다. 호흡기가 다량의 일산화 이수소에 노출되면 일산화 이수소는 폐의 폐표면 활성제를 치명적으로 손상시키고, 그 결과 폐포가 찌그러져 제 기능을 할 수 없게 된다. 이 경우 인간을 포함한 대부분의 포유동물은 응급처치가 없다면 모두 사망한다. 이로 인한 청소년의 사망률은 같은 나이대의 심장질환 사망자보다 비율이 높다.
적은 양의 물이라도 기도로 넘어가면 사레로 고통받고 흡인성 폐렴을 일으킬 수도 있다. 고온의 수증기라면 폐가 익어서 사망할 수도 있다. 호흡기가 다량의 물에 노출되어 사망하는 건 물에 빠져 죽는 것, 즉 익사를 말한다. 당연하지만 건강한 청소년이라면 사고사인 익사가 병사인 심장질환보다 사망률이 높은 게 정상이다.
일산화 이수소 복용과 범죄에는 아주 강한 상관관계가 있다. 살인, 강도, 강간 등 강력범죄자의 거의 100%가 범행 일주일 사이에 다량의 일산화이수소를 복용한 것으로 드러났으며, 반대로 일산화 이수소를 한 달 이상 복용하지 않은 사람은 강력범죄를 저지르는 비율이 급격하게 떨어진다.
모든 사람은 일주일 사이에 다량의 물을 마신다. 범죄자라고 해서 예외가 될 수는 없으므로, 당연히 모든 범죄자들은 범행 일주일 사이에 다량의 물을 마셨을 것이다. 그리고 물을 한 달 이상 마시지 않은 사람은 이미 탈수로 죽은 지 오래된 사람이므로 범죄를 저지를 수 없고, 그들의 범죄율은 0%가 될 것이다. 전형적인 상관관계와 인과관계의 오류를 사용한 트릭이며 딱히 범죄율이 아니라 다른 걸 가져다 놔도 비슷한 결과가 나온다. 일부러 범죄에 관한 내용을 병기해서 물을 마약과 같이 범죄를 유발하는 위험한 물질로 포장한 것.
일산화 이수소는 아황산 가스, 이산화 질소, 이산화 탄소 등과 반응하여 산성비의 원인이 된다. 또한 온실효과에 생각보다 큰 영향을 미치고 있다. 즉, 엘니뇨, 라니냐, 지구 온난화 등 다양한 이상 기후 현상에 직·간접적인 영향을 미치는 셈. 특히, 미국 중서부의 초대형 허리케인, 국내의 태풍 피해, 유럽과 미국의 때아닌 폭설, 각종 홍수와 가뭄 등의 원인으로 주목받고 있다.
일단 비가 내리려면 물(수증기)이 필요하다. 온실효과만 이야기하니 지구 온난화에 지대한 영향을 끼치는 것 같지만, 온실효과는 지구 대기의 온도를 생명체가 살아갈 수 있는 온도로 유지해주는 중요한 현상이다. 현대의 지구 온난화는 온실효과를 일으키는 물질 중 이산화 탄소가 필요 이상으로 많아서 생기는 문제이다. 만약 대기 중에 수증기가 완전히 사라진다면 지구는 달이나 화성처럼 대기가 너무 춥고 건조해서 사람이 살 수 없는 행성으로 변할 것이다. 이산화 탄소보다 몇 배는 강한 온실기체가 수증기이기 때문이다. 직간접적인 영향이라는 것도 결국 지구온난화로 인한 것이기 때문에 영향이 있는 것은 맞고, 애초에 수증기가 없으면 기상현상 자체가 생길 수가 없다. 게다가 예시로 든 사이클론, 태풍, 폭설, 홍수, 가뭄 등은 전부 물과 관련된 재해다.
일산화 이수소는 복어, 독사, 전갈, 독거미 등 맹독을 가진 생물이 생장하고 번식하는 데 반드시 필요하다. 독을 합성하는 과정에서 일산화 이수소를 반드시 요구하기 때문이다. 더 놀라운 사실은 일산화 이수소가 밀집한 환경에서도 생존할 수 있는 생물이 존재한다는 것이다.
지구상에 산소 없이 살 수 있는 생물은 있어도6 물 없이 살 수 있는 생물은 없다. 따라서 그 어떤 맹독성 생물이라 해도 물 없이는 절대 생존할 수 없으며, 물을 섭취하지 못하게 방해하면 얼마 못 가 죽어버리는 것이 당연하지만 굳이 맹독성 생물을 강조해서 물이 독성 물질인 것처럼 보이게 유도한 것이다. 물이 밀집한 환경(물속)에서 사는 생물의 대표주자는 어류이며 그 이외에도 다양한 생물이 수중 생태계를 이루고 있다.
일산화이수소는 종양, 또는 궤양 조직에서 흔히 발견되며, 말기 암 환자의 체내나 당뇨병 환자의 오줌 등 중증 질환자들의 체내에서도 다량의 일산화이수소가 발견되고 있다.
인간의 몸은 약 50~70% 이상이 수분으로 이루어져 있다. 암이나 종양, 궤양, 당뇨병 환자의 오줌이라고 해서 예외는 아니다.
이러한 인체 유해성 때문에 고문 수단으로도 자주 이용되었다. 일설에는 사이안화 칼륨(청산가리)을 치사량의 몇 배나 먹고도 멀쩡했던 불사신 라스푸틴도 호흡기가 다량의 일산화이수소에 노출되어 사망했다고 한다.
라스푸틴을 부검하여 알아낸 사망원인은 익사였다.
일산화 이수소는 우리가 먹는 가공식품의 상당수에 이미 첨가되어 있다. 게다가 대부분의 유해 화학물질과 달리 표기 의무가 없으므로 포장지 뒷면의 성분표를 아무리 꼼꼼하게 읽어 보아도 일산화이수소가 첨가되었는지 아닌지, 있다면 얼마나 들어있는지를 알 방도가 없다. 일산화 이수소를 많이 사용하는 회사 중에는 코카콜라, 펩시, 스타벅스 등 다국적 식품회사를 빼놓을 수 없다. 이들이 판매하는 식품에서는 다른 어떤 종류의 식품에 비해서도 더욱 많은 양의 일산화 이수소가 검출된다. 게다가 대형 식품회사들은 여러 가지 화학 물질을 조합해 DHMO가 인체에 더 빨리 흡수되도록 하기까지 한다.
모든 음식에는 물이 함유되어 있다. 바싹 말라붙은 것처럼 보이는 마른오징어에도 20~30%의 수분이 있다. 심지어 동결 건조 등 최신 과학기술을 이용한 건조방식도 물이 아주 조금이나마 검출된다. 수박이나 해파리 같은 음식은 80~90%가 수분이다. 물은 당연히 독성 물질이 아니기 때문에 표기 의무도 없다. 위에 나열된 다국적 회사는 모두 음료 제조 업체들이다. 음료수에서 절대적으로 많은 성분은 물이다. 흡수 속도 관련된 내용은 이온 음료를 말한다.
일산화이수소의 위험성 때문에 대부분의 국가에서 일산화 이수소의 원료공급 및 생산시설은 국가중요시설로 철저히 관리하고 경비하며 공급을 통제한다. 이렇게 공급되는 일산화 이수소에는 클로라이드라는 독성 물질이 포함되어 있다. 제조 과정에는 경우에 따라서 오존이라는 세포 파괴 및 뇌혈관 질환을 일으키는 독성 물질을 사용하며, 여기에 더해 탄화한 목재까지 사용된다.
수도 공급 시설은 대부분의 국가와 지역에서 정부와 지자체가 운영하고 있다. 생존과 산업에 필수적인 요소이기자 전염병의 근원이 될 수도 있기 때문에 안정적이며 저렴하게 공급해야 하기 때문. 수돗물의 생산 시설인 취수장, 정수장, 댐은 테러 위험때문에 국가중요시설로 분류하며, 정수장에서 사용하는 염소는 독가스로 사용할 수도 있으니 더욱 그렇다. 수돗물에는 살균을 위해 염소 소독을 하니까 염소 성분이 검출될 수밖에 없다. 수돗물은 살균과 오염물질 제거를 위해 오존을 사용하기도 하며 오존은 독성 물질은 맞으나 잘 사용하면 훌륭한 살균제가 된다. 또한 수돗물 정수 과정에서 활성탄(숯)을 사용하여 오염물질을 흡착한다.
일산화 이수소가 위험한 물질임에도 일부 인간은 그 위험성을 간과하여 신체에 다량의 일산화 이수소를 접촉하는 무모한 행위를 하고, 이로 인한 사고로 사망하기도 한다. 또한 온도가 높은 일산화 이수소에 장시간 접촉하여 어지럼증을 호소하거나 최악의 경우 사망에 이르는 사례도 간혹 보고되어 있다.
수영을 하다 익수 사고를 당하거나 온천욕 혹은 사우나를 장시간 하면 어지럼증이 생길 수도 있는 것을 말한다. 당연하게도 물에 무슨 해로운 성분이 있어서 벌어지는 일이 아니다.
역사 속에서 일산화 이수소로 인해 선박이 침몰하고 수많은 인명이 살상된 여러 사례가 있다. 거대한 RMS 타이타닉호도 고체화된 다량의 일산화 이수소의 격리 실패로 인해 침몰했다. 삼풍백화점 붕괴 사고의 주요 원인 역시 건물 상단에 다량으로 고여있는 일산화 이수소이다.
선박이 침몰한다는 것은 말 그대로 배에 물이 차서 가라앉는다는 뜻. 애초에 바다 자체가 물이니 배가 지상에서 부서지지 않는 이상 침수로 인한 침몰은 피할 수 없다. 또한 타이타닉호 침몰 사고는 고체화된 일산화이수소, 즉 얼음으로 된 빙산에 충돌하는 바람에 발생한 사건이다. 삼풍백화점 역시 최상층에 수영장을 올리는 바람에 건물이 버텨야 할 하중이 과도해진 탓이지 이 역시도 물에 해로운 성분이 있어서 벌어지는 일은 아니며, 이미 잘 알려졌다시피 진정한 주원인은 부실공사이다.