[화학] 자연에 존재하는 '신의 물질들.jpg

[화학] 자연에 존재하는 '신의 물질들.jpg

화학의 중요성. 우리는 수많은 위대한 화학자들의 발견과 희생 위에 현대 문명이라는 금자탑을 쌓아올렸다. 화학이 없다면 현대 문명 또한 없을 것이다.

1. 석면(돌 솜)

털처럼 생겨 섬유처럼 쓸 수 있는, 불에 타지 않는 돌 솜 - 석면(石綿).

그냥 동굴 캐면 나오는 돌인데

쪼개면 털 같은 질감을 지님.

이걸로 천을 짜면 절대 타지 않는 천이 되고

물에 섞어서 나무 벽에 바르면

보온, 화재예방, 방음이 됨.

자연에도 매우 풍부한 꿈의 물질.

 

단 1급 발암물질로 사람을 죽임.

2. 수은(액체 금속)

액체금속 - 수은

상온에서 액체로 존재하는 금속인

것만으로도 신기한데

물에 소금이 녹는 것처럼

다른 금속을 녹일 수 있음.

또 소금물 끓이면 소금만 남는 것처럼

수은에 다른 금속 녹인 걸 어디 바르고

열을 가해 끓이면 그 금속만 남음.

이 특성 하나만으로도

산업, 과학실험에선 치트키급 물질.

더군다나 살균력이 뛰어나고

유리에 바르면 거울이 됨.

 

단 1급 발암물질로 사람을 죽임.

3. 베릴륨(가볍고 단단한 금속)

실존하는 미스릴 - 베릴륨

티타늄보다 단단한데 알루미늄보다 가벼움.

심지어 자연적으로 코팅이 되어서

부식되거나 녹이 슬지도 않음.

더군다나 열변화에도 강해서

극저온, 극고온 환경에서도 멀쩡함.

달달하기까지 함.

 

단 1급 발암물질로 사람을 죽임.

 

신의 물질은 존재한다...

다만 인간이 너무 나약할 뿐...

언뜻 활용하기에 따라 정말 유용해 보이는 이 물질들이 사람을 죽이는 이유

이 물질들에 노출되어 발생되는 병의 가장 큰 무서움은, 현대 의학과 과학으로는 치료 방법이 없다는 것이다.

즉, 이 물질들에 노출되어도 재수 좋게 발병하지 않아 천수를 누리는 사람도 있을 수 있는 반면, 일단 증상으로서 발병하면 치료가 불가능해 꼼짝없이 지독하게 고통받다 죽는 수 밖에 없다는 것이 가장 무서운 점이다.

석면

고대 이집트와 그리스 시대부터 의복의 재료로 널리 사용된 석면.

석면이 사람의 건강에 나쁘다는 언급은 고대부터 있었다.

로마시대 저술가이자 박물학자로서 백과사전격인 자연사(Natural History)의 저자인 노(老) 플리니(Pliny the Elder, AD 23 - 79)와 그리스의 지리학자이자 역사학자인 스트라보(Strabo, BC 64 - AD 24)는 석면에 노출된 작업자들이 많은 건강문제를 일으키고 있다고 언급했다.

로마 시대의 박물학자 '가이우스 플리니우스 세쿤두스'(Gaius Plinius Secundus, 서기 23년 또는 24년 ~ 79년), 약칭 '플리니우스 디 엘더'(Pliny the Elder)(좌) / 고대 그리스의 지리학자이자 역사학자였던 '스트라보'(Strabo, 기원전 64년 또는 63년 ~ 서기 24년 경)

플리니는 석면채석장이나 석면섬유를 짜는 노예는 폐질환으로 젊은 나이에도 일찍 죽기 때문에 매매하지 말 것을 조언하였고, 석면 먼지로부터 작업자를 보호하기 위하여 동물의 방광막으로 만든 마스크를 사용 할 것을 제안했다고 한다.

2천년 전부터 석면에 대한 건강 유해성이 언급되었음에도 최근까지 석면이 사용되어 온 것은 갖가지 다양한 물건을 만들 수 있는 물질로서의 유용성이 유해성을 앞지른 것이며, 석면피해는 길게는 수십 년까지 잠복기가 지난 후 나타난다는 것을 알지 못했기 때문이다.

최초의 석면질환 진단

석면질환에 대한 첫 번째 의사의 진단은 1924년 영국에서 있었다.

석면을 취급했던 30세 여공이 있었는데 33세에 사망하였다.

그녀의 사망원인은 석면에 의한 것으로 의사는 그것을 '석면폐(Asbestosis)'라고 불렀다.

이 진단으로 영국에서는 석면노동자에 대한 연구가 시작되었으며, 그들 중 25%가 석면관련 폐질환자로 나타났다.

석면은 이론상 극소량으로도 체내에서 암을 발생시킬 수 있으며, 잠복기간이 짧게는 수개월, 길게는 수십년이나 걸릴 수 있다.

우리 몸은 외부에서 들어온 오염물질을 감싸 잡아먹고 포식하여 분해한 뒤 배출하는 면역체계를 가지고 있다.

그러나 석면은 날카롭고 미세하게 분해되는 광물질이기 때문에 폐로 흡입했을 때 즉각적인 상처를 만들지 않을 수도 있다.

어느 순간 폐의 살 속을 파고든 석면을 배출하기 위해 백혈구와 T세포 등 면역 세포들이 석면을 감싸들고 포식하여 분해하려 하지만, 돌 조각이 분해될 리 만무하다.

면역 세포들은 석면을 분해하려 애쓰지만, 온갖 노력을 기울여도 면역 세포들만 죽어나갈 뿐 석면은 멀쩡한 것이다.

결국 석면을 둘러싼 면역 세포들의 시체는 염증으로 발전하고, 종국에는 암세포로 변화하여 석면폐증과 폐암을 유발한다.

호흡기를 통해 폐에 흡입된 석면이 가장 위험하기는 하지만, 피부에 박혀 들어간 날카로운 미세 석면 가루를 통해 피부암이 발생하는 경우도 존재한다.

뛰어난 내화성과 보온성으로 지붕 마감, 벽체 내 단열재, 소방관들의 방화복 등 산업 전반에서 광범위하게 사용되었던 석면. 특히 지붕 천장재로 널리 사용되었기 때문에 옛날 건물, 오래된 학교나 관공서 등에도 예외없이 곳곳에 사용되었으며, 현재까지도 단계적으로 꾸준히 철거하고 있다. 이것이 1급 발암물질이라는 사실이 알려지기 이전에는 석면 슬레이트 위에 삼겹살을 구워먹는 일도 비일비재했다. "석면 그거 괜찮아, 나라에서 개오바 떠는 거야, 좀 들이 마셔도 안 죽어!"라고 자신만만하게 말했던 사람들 전부 다 암으로 죽었다.

담배가 암을 유발한다는 주장이 제기되자, 몇몇 담배회사는 석면으로 필터를 만들어 담배의 유해성을 제거하였다고 홍보했다.

담배의 유해물질을 더 확실히 걸러주는 전설의 켄트 석면 필터 사건. 1952년에서 1956년까지 4년 정도 제조와 판매가 이뤄졌으나 제조 과정에서 석면으로 인한 중피종에 걸린 34명의 전직 로릴라드 담배 회사 직원들과 담배를 피운 일반 소비자들이 고소를 하면서 판매가 중지 되었다. 로릴라드는 뉴포트, 메버릭, 올드 골드, 켄트, 트루, 스테인, 멕스 담배를 팔던 미국 4대 대형 담배회사였다. 결국 석면 필터 사건으로 73건의 고소가 진행되며 유명해지자 동시에 미의회에서 불러서 조사까지 하면서 작살이 나게 되었다. 최종적으로 수백만 달러의 보상금을 내놓으면서 회사가 휘청이다 다른 회사로 인수되었다.

석면은 1급 발암물질로 분류되어 있다.

석면의 대체품으로 널리 사용되고 있는 유리섬유, 글래스 울(Glass Wool)

과거에는 건물 벽체 내부와 천정 등에 석면을 채워넣어 단열과 방화성능을 꾀하였지만, 현재는 대부분 노란 빛깔의 스펀지같은 형태를 띤 유리섬유, 글라스울(Glass Wool)로 대체되고 있다.

산업계에서 널리 쓰이던 '석면'의 대체용품으로 사용되고 있기 때문에 항간에서는 '유리석면'이라는 이름으로도 널리 불리고 있는데, 다행히도 글래스울의 분진은 석면처럼 미세하게 부서지지는 않아서 폐포 깊숙이 흡입되지 않고 쉽사리 배출되기 때문에, 높은 확률로 폐암을 유발하지는 않는다고 알려져 있다.

(그러나 또 모른다. 과학의 진보로 인해 언젠가 유리섬유 또한 발암물질로 지정될 지...그냥 이걸 다룰 때는 가급적이면 직접적으로 노출되지 않도록 조심, 또 조심하자!)

겉으로 보기에 보들보들 폭신폭신해 보이고, 실제로 만져보아도 매우 부드럽기 때문에 맨손으로 만졌다간 매우 큰 고통을 겪게 될 것이다.

어디까지나 '유리'로 만든 미세입자들의 결정이기 때문에, 만지면 깨어지고 분진이 날려 피부에 박히게 된다.

맨 살갗에 닿아도 당장은 아무런 문제가 없어 보이지만, 짧으면 1시간, 길게는 10시간 정도 뒤에 빨갛게 부어오르며 극도의 간지러움이나 피부 통증을 유발한다.

발암물질은 아니라고 알려져 있지만, 그 가려움과 따가움, 통증을 직접 느껴보면 '이게 석면보다 인체에 덜 유해하다고?'라는 의심이 들 수밖에 없다.

장갑과 옷을 껴입고 이것을 만지는 작업을 하더라도, 미세한 유리섬유 입자 가루가 옷 섬유를 뚫고 들어와 피부에 박힐 수 있기 때문에 가급적이면 완전 방진복과 마스크, 보안경, 헬멧 등을 겹겹이 착용하고 다루는 것을 권장한다.

피부에 박혀 따갑더라도 보통 목욕 등 여러 번의 피부 세척 과정을 거치면 배출되어 진정된다고 한다.

글라스울에 관련된 이야기 중 가장 유명한 이야기로는, 농촌 어느 마을에서 한 양심불량 건축기업이 대량으로 무단투기하여 버려놓은 글래스울을 처음 본 마을 주민들이 보드라운 스펀지인 줄 알고 이것을 떼어가 대변을 본 뒤 항문을 닦는 용도로 사용하였다가, 차츰 찾아오는 말 못 할 고통을 겪다 못해 단체로 마을 목욕탕에서 뜨거운 물에 엉덩이를 불려가며 통증과 붓기가 가라앉을 때까지 힘들게 씻어내야만 했다는 이야기가 전설처럼 전해온다.

왠지는 모르겠지만 이 이야기에는 꼭 마을 이장님이 손에 물도 안 묻힐 정도로 애지중지 예쁘고 곱게 키운 처녀 딸도 엉덩이 따가운 고통과 민망함을 겪어야 했다는 썰이 첨부되어 있다.

유리섬유는 언뜻 일반인들이 접하기 힘든 소재처럼 보이지만, 생각보다 우리의 생활 곳곳에 많이 활용되고 있다. 우리가 '안전모'를 부를 때 흔히 사용하는 말, '하이바'라는 말은 '글래스 파이버(Glass Fiber = 유리섬유)'라는 안전모 브랜드 이름의 일본식 발음이다. 우리가 사용하는 욕조 중에도 유리섬유로 만들어진 것들이 있다. 돌처럼 딱딱한 욕조가 아니라 플라스틱처럼 약간의 탄성이 느껴진다면, 그 욕조는 유리섬유로 제작되었을 가능성이 높다. 유리섬유로 제작된 욕조는 가볍고 단단하다. 욕조를 철거할 때 유리섬유로 만들어진 욕조는 망치로 두들겨도 깨어지지 않고 매우 질기며 잡아당겨도 찢어지는 성질을 가지기 때문에, 그라인더 등을 통해 조각조각 잘라내어 떼어내야 한다. 요트도 가볍고 단단한 유리섬유를 얇게 여러겹 반복적으로 적층하여 만든다.

'에이, 무슨 안전모를 유리로 만들어!' 진짜 유리섬유를 얇게 여러겹으로 적층해서 만든다.

수은

수은은 인체에 유해한 중금속으로 환경오염과 연관하여 최근 국제적으로 관심의 대상이 되는 환경오염물질이다.

형광등, 온도계, 기압계, 압력계, 방부제, 미백 화장품, 농약 등에 광범위하게 사용되었으나 현재는 매우 제한적으로 사용된다.

수은의 위해성이 전 세계에 알려지고 주목받기 시작한 것은 1956년 일본에서 발생하여 5천여 명의 사망자와 환자가 발생한 미나마타 병 사건 때문이다.

수많은 일본인들을 지독한 수은중독의 고통에 빠뜨린 최악의 오폐수 무단 방류 참사, 미나마타 병(水俣病, Minamata disease) 사건.

생선을 먹고 수은에 중독된 아이들... 4대 공해 '미나마타병'의 공포 휴먼버그대학교

환자 뿐만 아니라 보호자와 주변인들까지 지옥으로 몰아넣는 지독하고도 끔찍한 고통, 미나마타 병.

The devastating effects of mercury poisoning that occurred in Minamata Japan IAOMT - International Academy of Oral Medicine and Toxicology

수은중독의 유해성을 얕본 인간의 무지로 인해 발생한 대 참사, 미나마타 병. 이런 끔찍한 일이 다시는 발생되지 않아야 할 것이다.

미나마타 병은 수은중독으로 발생되는 대표적인 공해병이다.

중금속인 수은은 인간의 몸에 유입되면 배출이 되지 않아 조금씩 축적되는데, 어느 시점을 지나면 신경장애, 발달장애, 시각장애, 극심한 구토와 경련, 거동 불능으로 오랫동안 고통받다 종국에는 호흡 불능으로 사망하게 된다.

특히 인간의 활동으로 인해 생성된 수은 증기는 전 지구를 떠돌아다니며 세계 곳곳에 수은 성분을 축적시킨다고 알려졌으므로, 국제적 협력을 통해 제강, 제철 등의 산업활동 과정에서 발생하는 매연에 포함되는 수은 기체를 줄이려고 노력하고 있다.

사상 최악의 악마 사이비 교주를 만들어 낸 일본 정부의 미나마타 병 피해보상 외면 사태

일본 도쿄 지하철에서 청산가리의 500배에 달하는 독성을 지닌 신경계 독가스, 사린가스(Sarin Gas)를 살포하여 무차별 살인을 저지르는 테러를 벌여 14명의 사망자, 약 6,300명의 부상자라는 전대미문의 인명피해를 발생시킨 사이비 종교 옴진리교 교주 아사하라 쇼코(麻原彰晃), 본명 마쓰모토 지즈오(松本智津夫) 역시 미나마타 병으로 인해 시각장애인으로 태어났다. 그의 형과 아버지 역시 수은중독의 피해자로 미나마타 병과 장애를 앓았지만, 어떠한 보상도 받지 못하고 오히려 전염병을 옮긴다며 일본 사회에서 이지메를 당했다. 그리고 그의 분노는 일본 사회를 경악으로 몰아넣은 끔찍한 화학 테러로 이어졌다.

'지하철 독가스 테러' 옴진리교 교주 사형 집행…옴진리교를 아십니까 / 비디오머그 - VIDEOMUG

옴진리교 교주 아사하라 쇼코의 집안을 풍비박산 낸 미나마타 병과 일본 사회의 집단 따돌림

아사하라 쇼코의 아버지와 역시 같은 시각장애인이던 쇼코의 형인 만쿄에 따르면 아사하라 쇼코의 시각장애는 미나마타병 때문이었지만 쇼코의 아버지 및 이웃들은 미나마타병 환자로 인정받지 못하였다.

오히려 1950년대에 보상금을 노리는 가짜 환자 행세를 하는 사기꾼으로 몰려 욕설과 비웃음, 외면을 당해 왔다고 만쿄는 이를 갈았다.

그는 아버지가 비참하게 세상을 떠났음은 물론이거니와 이웃들도 세상의 비웃음만 당했을 뿐 피해 사실의 인정도 받지 못하고 거동 불편으로 인해 일도 못한 채로 보상도 없이 처참하게 죽어가야 했다며 원망을 담아 말했다.

만쿄는 "이로 인해 아우가 세상에 대해, 일본에 대해 증오를 품었다고 생각한다."면서 "나야 동생이 저지른 옴진리교에 대해 옹호할 마음은 없으나, 그렇게 만든 게 바로 일본이 아니냐."고 생전에 덤덤하게 인터뷰했다.

결국 30여 년이나 지난 1980년대에 이르러서야 일본 후생노동성에서는 쇼코의 고향인 야쓰시로시에 50명이 넘는 미나마타병 환자들이 있었다고 인정했지만 이미 환자들의 대다수가 사망한 뒤였다.

수은은 가만히 놔두어도 증발하기 쉬운 물질로 쉽게 기체화 되며, 수은 증기를 폐로 흡입할 시 인체에 급속도로 축적된다.

자연적으로 발생하는 수은은 지각변동 및 화산폭발, 바다와 토양의 증발 등 지표면에서 대기 중으로 방출되어 환경에 축적되지만, 지난 100년간 방출된 수은의 70%는 인간의 공업, 산업활동에 따른 인위적인 발생 때문이다.

물에 녹은 수은은 메틸화를 거쳐 메틸 수은이 되어 모든 해양생물의 몸에 축적되는데, 특히 작은 해양생물을 대량으로 섭취하는 몸집이 큰 상어, 고래, 참치 등의 포식자 생선에 높은 농도로 축적된다.

수은은 1급 발암물질로 지정되어 있다.

베릴륨

1797년 프랑스의 화학자 보클랭은 녹주석(Beryl)에서 미지의 금속산화물을 발견했다.

최초로 녹주석에서 베릴륨 산화물을 발견해 낸 프랑스의 약사이자 화학자, '루이 니콜라 보클랭'(Louis-Nicolas Vauquelin, 1763년 5월 16일 ~ 1829년 11월 14일)

그는 이 산화물을 혀에 가져다 대 맛을 보았고, 단맛이 났기 때문에 그리스어로 '달다'를 의미하는 '글루시늄'이라는 이름을 붙였다.

하지만 원소를 분리하지는 못하고, 1828년 독일의 화학자 뵐러와 프랑스의 화학자 뷔시가 각각 독자적으로 원소의 분리에 성공해, 그해에 베릴륨이라는 이름을 붙였다.

독일의 화학자 '프리드리히 뵐러'(Friedrich Wöhler, 1800년 7월 31일 ~ 1882년 9월 23일)(좌 초상화, 중 사진) / 프랑스의 화학자 '앙투안 알렉상드르 브루튀스 뷔시'(Antoine Alexandre Brutus Bussy , 1794년 5월 29일 ~ 1882년 2월 1일)(우) - 출처 : 위키피디아

베릴륨(영어: Beryllium 버릴리엄, 독일어: Beryllium 베릴리움)은 알칼리 토금속에 속하는 화학 원소로 원소 기호는 Be이며 원자 번호는 4이다. 실온에서 가볍고 단단하며 부서지기 쉬운 은회색의 금속으로 존재한다. 자연에서는 순수한 형태로 발견되지 않으며, 주로 녹주석, 금록석 등에서 산출된다.

베릴륨은 알루미늄, 구리, 철, 니켈 등의 금속과 혼합하여 합금을 만들면 여러 가지 물리적 성질이 향상되는 효과를 볼 수 있다.

또한, 비중이 1.85로 가볍고 단단한 데다가 열 전도율이 높아 미사일, 우주선, 인공위성 등 항공우주 분야와 전기·전자, 원자력, 합금 등 다양한 곳에서 널리 사용된다.

베릴륨은 높은 유독성에도 불구하고 그 뛰어난 유용성 때문에 많은 산업 현장에서 어쩔 수 없이 사용되고 있는 물질이다.

그러나 지구상에 풍부하며 각종 산업활동에 필수적인 금속으로 보이는 베릴륨은 왜 우리 주변에서 흔히 볼 수 없을까?

그것은 베릴륨이 인체에 극도로 해로운 물질이기 때문이다.

베릴륨에 노출되면 베릴륨증(Berylloids, 베릴로이드)과 같은 증상이 나타날 수 있으므로 취급할 때 주의가 필요하다.

베릴륨 중독으로 발생하는 질병 베릴륨증, 베릴로이드란?

인체가 베릴륨에 노출되면 두 가지 방법으로 인체에 독성을 유발한다.

1. 첫 번째로, 베릴륨은 화학적으로 마그네슘과 비슷하여 체내의 효소에서 마그네슘을 치환하는 역할을 한다.
   마그네슘을 필요로 하는 체내의 효소가 제 기능을 수행하지 못하게 되므로 장기간에 걸쳐 전신에 이르러 독성을 띠게 되며, 다발성 장기부전을 겪게 된다.
2. 두 번째로, 체내에 유입된 베릴륨 입자는 면역 T세포를 자극하여 해당 위치로 림프구와 대식세포가 끝없이 모이게 하여 육아종을 형성한다.
   그러나 석면과 마찬가지로 아무리 면역세포가 공격하여도 절대로 분해되지 않기 때문에 결국 폐 섬유증이나 암을 초래한다.

베릴륨증이 발병하면 주로 폐와 순환계에 악영향을 미치는데, 특히 베릴륨 분진이 폐에 들어가면 폐부종, 폐암 등의 심각한 폐 질환을 일으킨다.

베릴륨을 포함하는 먼지나 매연 등을 호흡기를 통해 직접 흡입하는 것이 원인이며, 피부나 눈에 노출되어도 염증이 생길 수 있다.

베릴륨에 노출되어 폐 섬유화가 진행되고 폐암이 유발된 환자의 폐 CT(Computed Tomography, 컴퓨터 단층 촬영) 사진.

베릴륨이 발견된 이후 그 특성을 연구하던 초기 화학자들은 베릴륨 화합물에서 단맛이 난다는 점을 이용하여 직접 맛을 보아 베릴륨 화합물을 확인하였으나, 이는 매우 위험한 방법이다.

최초로 핵분열 연쇄 반응을 일으키는 데 성공한 엔리코 페르미도 실험에 베릴륨 분말을 취급하다가 거기에 노출되어 폐렴에 걸렸다.

줄리어스 로버트 오펜하이머와 함께 원자폭탄을 만들어낸 과학자들 중 한 명인 이탈리아 왕국 출신 미국인 물리학자, 엔리코 페르미(Enrico Fermi). 실험 도중 베릴륨 분말에 노출되어 폐렴을 얻었다. 1954년 핵 물리학 관련 실험을 오랫동안 하면서 노출된 방사선으로 발병한 암으로 사망하게 된다. (1901년 9월 29일 ~ 1954년 11월 28일, 향년 53세)

한때는 베릴륨 화합물이 형광등 제조에 사용되었으나, 이후 베릴륨의 독성이 알려지면서 생산이 중단되었다.

현대에는 원자력, 항공우주, 전자 제품 제조업, 베릴륨 합금과 같이 베릴륨이 포함된 물질을 다루는 곳에서 베릴륨 노출 위험이 남아 있다.

대한민국에서는 치과용 합금으로 사용되는 베릴륨의 독성으로 인해 논란이 된 적이 있다.

국제 암 연구 기관(IARC)에서는 베릴륨과 그 화합물을 1급 발암물질로 규정했다.

이성과 합리의 시대가 도래하며, 선대 과학자들의 피와 죽음으로 쓰여진 화학사와 과학 발전의 역사... "정체가 뭔지 모르는 새로운 물질을 발견했다! 뭔지는 모르겠지만 일단 한번 핥아볼까? 단 맛이 나네? 크아아아아!" / "뭔데 그래? 신물질이라고? 달콤하다고? 나도 핥아볼까? 크아아아아!" / 그렇게 과학자들은 모두 달콤해지고 말았다.

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