삼성전자 건강연구소 홍기훈 직업환경의학 전문의가 알려 드리는 생활 속 올바른 환경안전 상식. 그 열세 번째 시간으로 시대에 따라 변화하는 난치병에 대해 소개합니다.

■ 마지막 잎새의 주인공이 겪었던 난치병

난치병으로 인해 주인공이 겪는 아픔과 이별 이야기는 지금까지 오랜 시간 동안 드라마와 영화, 소설의 중요한 소재가 되어 왔습니다. 그 한 예로 영화 ‘러브 스토리’에서 연인들이 난치병 앞에서도 희망을 잃지 않고 애틋한 사랑을 나누며 눈물을 흘리는 장면은 아직까지도 많은 사람들의 뇌리에 남아 깊은 감동을 선사하고 있습니다. 그런데 영화와 소설 속에 등장하는 난치병의 모습도 의학의 발전과 시대의 흐름에 따라 변화해 왔습니다.

먼저 소설가 오 헨리(필명 O. Henry, William Sydney Porter)의 단편 소설 ‘마지막 잎새’의 이야기는 많은 분들이 알고 있을 것 같습니다. 마지막 잎새에 등장하는 여주인공 ‘존시’는 화가 지망생으로 젊은 여성이었습니다.

난치병에 걸려 죽음을 앞두게 된 존시는 창 밖 담쟁이 덩굴의 잎새가 다 떨어지면 자신도 죽게 될 것이라고 생각합니다. 그녀의 옆에서 병상을 지키던 친구 ‘슈’는 그녀가 병마를 이겨내기를 바라지만 존시는 좀처럼 삶의 의욕을 보이지 않습니다. 그것을 알게 된 아랫집의 화가 베어만은 비바람과 폭풍이 몰아치는 밤에 벽돌 벽에 담쟁이 덩굴 잎새를 하나 그렸습니다. 떨어지지 않는 그 잎새를 보며 존시는 삶의 의지를 회복하고, 난치병을 이겨냅니다. 하지만 마지막 잎새를 그린 화가 베어만이 난치병에 걸려 죽게 됩니다. 1907년에 출판된 오 헨리의 단편 소설 마지막 잎새에서 여주인공이 걸린 난치병은 바로 ‘폐렴’ 이었습니다.

■ 영화 ‘러브 스토리’의 아름다운 사랑 이야기

“사랑이란 결코 미안하다는 말을 해서는 안 되는 거야(Love means never having to say you’re sorry).”

영화 ‘러브 스토리’를 보지 않았더라도 주인공이 남긴 이 한 줄의 명대사와 새하얀 눈 위를 걸을 때면 흥얼거리게 되는 영화의 OST(Snow Frolic, 작곡:Francis Lai)는 누구에게나 친숙하게 느껴질 만큼 잘 알려져 있습니다. 겨울이 되면 생각나는 순수한 이 사랑 이야기는 많은 사람들에게 아름다운 추억으로 남아있습니다.

러브스토리는 명문 부호의 아들 ‘올리버’와 가난한 빵집 딸 ‘제니’의 만남으로 시작됩니다. 둘은 대학교 도서관에서 만나 서로 사랑에 빠지지만, 두 사람의 사회적 신분 차이로 가족과 주변 사람들은 이들의 사랑을 반대합니다. 주변 사람들의 반대에도 이들은 결혼을 하고 행복한 나날을 보냅니다. 하지만 행복도 잠시, 연인 제니가 난치병에 걸려 안타깝게도 25살의 짧은 생애를 마감합니다. 1970년에 상영된 영화 ‘러브 스토리’에서 제니가 얻은 난치병은 ‘백혈병’이었습니다.

■ 시대에 따른 소설이나 영화 속 난치병의 변화

만약 오늘날 드라마에서 주인공이 폐렴으로 죽는다면 시청자들의 공감을 얻기 쉽지 않을지도 모릅니다. 요즘에는 폐렴이 난치병으로 인식되는 시대가 아니기 때문입니다. 하지만 주인공이 ‘암’ 이나 ‘교통사고’로 죽게 된다면 우리는 작가를 원망하면서도 이야기 속에 몰입하고, 감동을 받을 것입니다.

실제로 미국 질병관리본부 자료를 보면 1907년 미국인의 사망 원인 1위는 폐렴과 인플루엔자였으며, 2위는 결핵이 차지했습니다. 그리고 1970년 미국인의 사망 원인 1위는 심장 질환, 2위는 암이 차지했습니다.

한편, 한국의 경우에는 한 조사에 의하면 1936년 국내 결핵 환자 수가 약 45만명에 이르렀고, 한 논문에 의하면 결핵은 1950년대까지 사망 원인 1위를 차지하였습니다. 또한 결핵은 1983년에는 사망 순위 6위를 차지했고, 이 때 사망자 수는 7,106명이었습니다. 그리고 오늘날에는 국립암센터 통계자료에 의하면 사망 원인 1위가 암, 2위는 심장 질환, 3위는 뇌혈관 질환이 차지하고있습니다.

■ 오늘날의 난치병, 심장질환과 암

미국 질병관리본부의 자료를 보면 1900년 미국인의 사망 원인 순위 4위를 차지했던 심장질환은 1921년 사망 원인 순위 1위가 된 이후로 오늘날까지 1위에서 물러난 적이 없습니다. 또한 1900년 사망 원인 순위 8위를 차지했던 암은 1938년 사망 원인 순위 2위가 된 이후 오늘날까지 2위로 기록되고 있습니다. 지난 약 100년 동안 심장질환과 암은 인류의 생명을 앗아가는 질병이었습니다.

하지만 다행스럽게도 그 동안 인류의 노력으로 해당 질병의 생존율이 많이 높아졌습니다. 국가암등록통계의 암 생존율을 살펴보면 유방암 91.3%, 대장암 74.8%, 위암 71.5%로, 암이 꼭 사망에 이르는 질병이 아닌 시대가 되었습니다. 하지만 췌장암 8.8%, 폐암21.9%, 담낭 및 기타 담도암 28.3%, 간암30.1%, 혈액암 34.6~81.1%, 난소암61.6%로 여전히 몇몇 암들은 생존율이 매우낮아 인류에게 큰 고통을 안겨주는 질병으로 남아있습니다.

■ 난치병 극복을 위한 노력

그 동안 인류는 난치병 극복을 위해 끊임없이 노력했습니다. 질병을 이겨내고자 노력하는 사람들이 협력하여 수많은 연구를 통해 질병의 원인을 찾았으며, 또한 질병을 조기에 발견하고 치료법을 찾고자 노력했습니다. 그 결과 지난 100년 동안 인류의 기대 수명은 크게 증가하여 1880년에 39.4세이던 기대수명이 1950년에는 68.2세로 증가했습니다. 그리고 세계보건기구 자료에 따르면 2008년 한국의 기대수명은 80세가 되었습니다.

이러한 발전 뒤에는 질병에 맞서는 인류의 노력과 고통, 희생이 있었다는 것을 잊어서는 안 될 것입니다. 또한 우리는 과거에 그랬던 것처럼 앞으로도 인류의 수명을 연장시키기 위해 끊임없이 노력해야 할 것입니다.

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삼성전자 건강연구소 홍기훈 직업환경의학 전문의가 알려 드리는 생활 속 올바른 환경안전 상식. 그 열두 번째 시간으로 중요 멸균제이자 페트병, 자동차 부동액 등의 기초 원료인 산화 에틸렌(Ethylene Oxide, C2H4O)에 대해 알아보겠습니다.

■ 위 내시경 검사를 위한 멸균제로 쓰이는 산화 에틸렌

살면서 정기 건강 검진을 받아 본 경험이 있는 분이라면, 위 내시경 때문에 고통스러웠던 경험이 있을 것입니다. 일반적으로 입을 시작해서 위까지 들어가는 내시경을 견디는 과정이 상당히 힘들기 때문입니다. 하지만 위 내시경 검사는 위암을 조기 발견할 수 있기 때문에 꼭 받아야만 하는 중요한 검사입니다. 다행히 요즘에는 수면 유도제를 투여 받은 후, 검사를 받을 수 있어 예전보다는 덜 고통스러운 것 같습니다.

합병증 없이 안전하게 위 내시경을 받으려면 여러 조건들이 만족되어야 합니다. 그 중 하나는 위 내시경 기구가 깨끗해야 한다는 것입니다. 미국 질병관리본부에서 기술한 바에 따르면 위 내시경 검사는 약 180만 번의 검사에서 1번의 감염이 보고될 정도로 낮은 감염률을 보이고 있습니다. 이 같은 성과의 요인 중 하나는 위 내시경 소독에 적합한 효과적인 멸균제가 있기 때문입니다. 위 내시경뿐 아니라 기관지 내시경, 수술용 기구, 그 외 많은 의학 기구의 중요 멸균제로 쓰이고 있는 산화 에틸렌이 바로 그것입니다.

하지만 산화 에틸렌이 오늘날과 같이 많은 의학 기구의 멸균제로 널리 쓰이기 시작한 것은 그리 오래되지 않았습니다. 1859년 프랑스 화학자 샤를 아돌프 뷔르츠(Charles Adolphe Wurtz, 1817-1884)에 의해서 처음으로 산화 에틸렌이 보고됐지만, 1928년에 이르러서야 살충제의 효과를 발견해 훈증제(fumigant, 휘발성 살충제)로서 광범위하게 쓰였습니다.

이어서 1940년대에 미국 육군에서 산화 에틸렌이 멸균제로 쓰였으며, 1950년대 비로소 병원에서 의학 기구의 멸균제로 사용되며 오늘날과 같이 보편화되기 시작했습니다.

■ 현대 생활에 꼭 필요한 용기, 페트병의 기초 원료

한편, 현대인들이 일상 속에서 다양한 음료를 손쉽게 마실 수 있는 것에는 페트병이라는 발명품이 중요 역할을 하고 있습니다. 페트병은 현대의 일상에서 너무나 당연하게 사용되는 물건이지만, 이 역시 쉽게 탄생된 것은 아닙니다.

페트병의 발명은 20세기 최고의 발명품이라 일컬어지는 플라스틱의 역사와 함께 했습니다. 1862년 영국의 화학자 알렉산더 파크스(Alexander Parkes, 1813-1890)는 식물에서 셀룰로스를 추출해 파케신(Parkesine)이라는 플라스틱을 처음으로 만들었으며, 1909년 벨기에 화학자 리오 베이클랜드(Leo Baekeland, 1863-1944)는 페놀과 포름알데히드를 반응시켜 베이크라이트(Bakelite)라는 첫 합성 플라스틱을 만드는 데 성공합니다.

이후 1941년 윈필드(John Rex Whinfield, 1901-1966)와 딕슨(James Tennant Dickson)은 산화 에틸렌으로부터 생산된 에틸렌 글리콜(Ethylene Glycol, C2H6O2)을 이용해 신소재 PET(Polyethylene Terephthalate)를 발명했습니다. 1973년, 너세니얼 와이어스(Nathaniel Wyeth, 1911-1990)는 이 PET를 이용해 10년 간의 연구 끝에 탄산 음료를 담아도 폭발하지 않는 페트병을 탄생시켰습니다.

■ 동파를 막아 주는 부동액의 기초 원료

추운 겨울, 물이 얼음으로 변하는 0℃ 이하로 기온이 떨어지게 되면 간혹 보일러 배관이 동파되는 경우가 발생하곤 합니다. 심지어 때로는 보일러뿐 아니라 수도나 자동차 엔진이 동파되기도 하는데, 이러한 동파 문제를 해결하기 위해 필요한 것이 바로 부동액입니다.

부동액으로 많이 쓰이는 에틸렌 글리콜 60%와 물 40%를 섞으면 어는 점이 -45℃까지 내려가게 됩니다. 따라서 보일러와 자동차 엔진 등에 이 부동액을 사용하면 겨울에도 배관이 얼지 않는 효과를 볼 수 있는 것입니다. 특히 에틸렌 글리콜은 끊는 점이 197.3℃로 높기 때문에 이를 이용해 무더운 여름 자동차 엔진의 부동액으로 사용하기에도 적합합니다.

■ 현대인의 생활에 꼭 필요한 산화 에틸렌

앞서 얘기한 멸균제와 페트병 그리고 부동액의 생산 과정은 ‘석유’에서부터 시작됩니다. 석유의 정제를 통해 기본 물질인 나프타(Naphtha)를 추출하고 이 나프타에서 에틸렌(Ethylene, C2H4)을 비롯해 프로필렌(Propylene, C3H6), 벤젠(Benzene, C6H6), 톨루엔(Toluene, C7H8), 자일렌(Xylene, C8H10) 등의 다양한 물질을 얻어낼 수 있습니다.

그리고 에틸렌에서 ‘산화 에틸렌’을 얻어낸 후, 이 산화 에틸렌을 물과 반응시켜 ‘에틸렌 글리콜’을 생산합니다. 그리고 이 에틸렌 글리콜에 테레프탈릭산(PTA, Terephthalic acid, C6H4(COOH)2)이나 디메틸 테레프탈레이트(Dimethyl terephthalate, C6H4(CO2CH3)2)를 반응시켜 페트병을 만들고, 에틸렌 글리콜과 물을 혼합해 부동액으로 사용합니다.

한 조사에 따르면 전 세계적으로 산화 에틸렌의 수요는 한 해에 약 20메가톤(20,000,000,000kg)에 이르고, 최근 10년간 5.6~5.7%의 증가율을 보였다고 합니다. 그리고 생산된 산화 에틸렌의 약 0.05%는 멸균제와 같이 직접적으로 사용되고, 나머지 99.95%는 합성 화학 제품의 기초 원료로 간접적으로 사용되며 이 중 65%는 에틸렌 글리콜을 생산하는데 사용됩니다.

■ 산화 에틸렌의 노출

이처럼 광범위하게 산화 에틸렌이 사용되고 있지만 산화 에틸렌은 국제암연구소에서 지정한 1급 발암 물질입니다. 인류에게 암을 유발시키는 것은 논란의 여지가 있지만, 동물들과 인체에 미치는 영향을 고려해 혈액암의 1급 발암 물질로 지정되었습니다.

또한 산화 에틸렌은 짧은 시간 노출될 경우에 눈, 코, 피부 및 폐를 자극하고 심한 경우에 수포, 화상 등을 일으킬 수 있습니다. 또한 장시간 노출될 경우 중추신경계 억제, 알레르기 반응 등을 발생시킬 수 있습니다.

때문에 산화 에틸렌에 노출되지 않도록 각별히 주의해야합니다. 특히 전 세계적으로 많은 의료 기구와 물품을 소독하는 업무에 종사하고 있는 근로자들과 산화 에틸렌을 이용해 화학 제품을 생산하는 공정의 근로자들은 더욱 유념해야 하겠습니다.

국내에서도 산업안전보건법에 의해 8시간 근무환경에서 근로자가 산화 에틸렌에 1ppm 이상 노출되지 않도록 노력하고 있습니다. 2009년 안전보건공단의 한 조사에 따르면, 작업환경 측정 결과 국내 의료용기기 제조업의 살균 공정에서는 0.59ppm, 기타 기초 유기화합물 제조업 반응 공정에서 0.16ppm, 그리고 일반 병원 살균 공정에서는 0.13ppm으로 조사된 바 있습니다.

한편 일반 환경에서도 산화 에틸렌에 노출될 수 있습니다. 바로 담배의 수많은 유해 물질 중 산화 에틸렌이 포함되어 있기 때문입니다. 국제암연구소 보고서에 따르면, 담배 1개비 연기에 약 7mg의 산화 에틸렌이 포함되어 있다고 합니다. 일상 생활 속에서 산화 에틸렌에 노출되지 않기 위해서는 금연과 함께 간접 흡연에도 노출되지 않도록 해야 하겠습니다.

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삼성전자 건강연구소 홍기훈 직업환경의학 전문의가 알려 드리는 생활 속 올바른 환경안전 상식. 그 열한 번째 시간으로 인류의 편안한 이동에 기여하는 1,3-부타디엔(1,3-BUTADIENE)에 대해 알아보겠습니다.

■ 인류의 오래된 발명품, 바퀴

오늘날 ‘자동차 문명’을 가능하게 한 위대한 발명품 중 하나는 바로 ‘바퀴’입니다. 인류가 언제부터 바퀴를 이용하기 시작했는지 확실하지 않지만, 기원전 3,500년 경으로 거슬러 올라가면 그 흔적을 찾을 수 있습니다. 고대 문명의 발상지인 메소포타미아에서 바퀴를 활용한 전차가 발견된 것이 바로 그것입니다.

초기의 바퀴는 통나무를 잘라 만든 간단한 원판 형태였지만, 이후 바퀴살의 발명과 재료가 철로 바뀌는 것으로 바퀴의 형태는 계속 진화해 왔습니다. 그 결과, 바퀴는 가축의 도움 없이도 먼 곳을 빠르게 갈 수 있게 해주는 인류에게 없어서는 안 될 필수품으로 자리잡을 수 있었습니다.

현대에 이르러 우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 바퀴는 어떤 모습인가요? 철재 프레임으로 견고함을 더하고, 바퀴의 다양한 기능과 보호를 위해 타이어로 둘러싸인 경우가 많습니다. 하지만 타이어 역시 쉽게 발명된 것은 아니었습니다.

오늘날과 같은 공기가 들어있는 타이어를 개발한 것은 1846년 로버트 윌리암 톰슨(Robert William Thomson, 1822-1873)이 프랑스에서 관련 특허를 낸 것이 처음입니다. 이와는 별개로 1887년에는 스코틀랜드계 존 보이드 던롭(John Boyd Dunlop,1840-1921)이 그의 아들 자전거에 공기압 타이어를 적용하기도 했습니다. 이러한 발명과 특허를 시작으로 타이어는 어느새 바퀴에 꼭 필요한 제품이 됐습니다.

■ 합성 고무의 등장

타이어의 주된 재료가 합성 고무라는 사실은 많이 알고 계실 겁니다. 그렇다면 이러한 합성 고무는 언제부터 바퀴에 없어서는 안될 존재로 사용되기 시작했을까요?

일찍부터 중앙 아메리카와 남부 아메리카의 원주민들은 나무에 상처를 입히면 액을 내는 나무로 고무 나무(카오추크: 눈물을 흘리는 나무)를 알고 있었습니다. 하지만 초기 유럽인들은 이런 나무에 대해 알지 못했습니다. 1492년이 되어서야 콜럼버스에 의해 아메리카 대륙이 발견되면서 고무의 존재를 알게 되었습니다.

이후, 시간이 흘러 1839년 찰스 굿이어(Charles Goodyear, 1800-1860)가 고무에 유황을 첨가하면(vulcanization), 저항성과 탄성이 향상되는 것을 발견하면서 고무의 사용이 늘어나게 되었습니다.

한편으로는 1800년대 중후 반부터 천연 고무가 이소프렌의 중합체라는 것을 알고, 이러한 형태의 물질을 만들려는 시도가 계속되었다고 합니다. 하지만, 1910년에 이르러서야 러시아 화학자 세르게이 레베데프(Sergei Vasiljevich Lebedev, 1874-1934)가 부타디엔 중합체의 합성 고무를 만들면서 타이어의 대량 생산이 가능해지고 상업적으로 사용할 수 있게 되었습니다.

이뿐 아니라, 1931년 듀퐁(DuPont)사는 열과 화학물질에 저항성이 높은 합성 고무를 발명하면서, 자동차 타이어의 성능을 높이고 대량화 및 공업화를 이뤄 냈습니다.

오늘날 운송 수단에 사용되는 타이어의 약 50%는 합성 고무로 만들어지고 이 중 1,3-부타디엔의 합성으로 생산되는 것이 가장 많습니다. 한 조사에 따르면 1,3-부타디엔 합성 고무의 75% 이상이 타이어 생산에 사용되고 있다고 합니다. 그런데 전 세계에 약 450여 개의 타이어 회사가 있고, 한 해에 약 10억 개 이상의 타이어가 생산되는 점을 감안하면 1,3-부타디엔이 사용되는 양은 실로 어마어마하다는 것을 짐작할 수 있을 것입니다.

■ 1,3-부타디엔의 유해성과 노출

하지만, 전에 없는 1,3-부타디엔 사용은 인류에게 큰 고통을 안겨 주었습니다. 1,3-부타디엔은 석유의 정제를 통해 탄화수소, 부탄 및 에탄올 등으로부터 생산됩니다.

그렇기 때문에 특히 석유로부터 1,3-부타디엔을 얻는 공정이나 합성 고무를 생산하는 공정의 근로자에게 초기에 노출이 되기도 했습니다. 2012년 국제암연구소에서는 1,3-부타디엔을 백혈병의 1급 발암물질로 규정한 바 있습니다.

이러한 이유로 지난 반세기 동안 각국에서는 1,3-부타디엔의 노출을 줄이기 위한 노력을 지속해 왔습니다. 오늘날에는 1,3-부타디엔 관련 공정 근로자들의 작업 환경의 1,3-부타디엔 농도를 2 ppm (=4.42 mg/m3 ) 이하로 유지하도록 하고 있습니다.

한편 일반 생활 환경에서도 1,3-부타디엔에 노출될 수 있습니다. 지난 연구들에서는 도시의 부타디엔의 농도는 평균 0.1 ug/m3 (최대 1.7 ug/m3 )로 조사된 바 있고, 시골의 경우는 0.39 ~ 0.02 ug/m3 , 공장 근처는 0.85 ~ 0.35 ug/m3, 교통 정체 지역은 3.3 ~ 0.57 ug/m3 로 조사된 바 있습니다.

■ 1,3-부타디엔의 노출을 줄이기 위한 노력

1,3-부타디엔의 노출을 줄이기 위한 국내의 노력은 어떨까요? 우리나라는 산업안전보건법에 의해 1,3-부타디엔 노출 공정 근로자들의 노출을 줄이기 위한 노력을 지속해오고 있습니다. 앞서 1,3-부타디엔의 유해성을 말씀 드린 만큼 이에 노출되지 않도록 모두가 많은 노력을 기울여야 하겠습니다.

일반 환경 중에서도 특히 흡연자 주변이나 화재 주변, 자동차 배기가스 주변에서 1,3-부타디엔의 농도가 높아질 수 있습니다. 때문에 1,3-부타디엔의 노출을 줄이기 위해서는 금연을 해야 하고, 실내에서 목재를 태우는 것을 최소화 해야 합니다.

또한, 교통 정체 구역에서 오랜 시간을 보내는 일을 줄이는 것이 좋습니다. 이런 생활 속 습관을 통해 건강한 생활을 할 수 있도록 우리 모두의 노력이 필요한 때입니다.

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삼성전자 건강연구소 홍기훈 직업환경의학 전문의가 알려 드리는 생활 속 올바른 환경안전 상식. 그 열 번째 시간으로 인류가 살아가는데 있어서 필수 자원인 석유에 대해 알아보겠습니다.

■ 인류의 필수 자원, 석유

미국의 경제 주간지 포브스가 발표한 2013년 글로벌 기업 순위를 살펴보면, 은행들과 더불어 상위권에 자리잡고 있는 기업들이 있습니다. 바로 석유 기업인데요. 5위를 차지한 엑손 모빌(미국)과 7위의 로얄 더치 쉘(네덜란드) 등 7개의 석유 기업이 상위 20위 안에 포진해 있습니다. 이는 인류에게 석유가 얼마나 중요하고 영향력이 있는 자원인지 짐작하게 합니다.

석유는 우선 에너지원으로서 중요한 역할을 하고 있습니다. 인류가 애용하는 자동차와 항공기, 선박은 석유를 연료로 움직이며, 추운 겨울을 따뜻하게 보낼 수 있게 해주는 보일러 역시 석유가 없다면 작동되지 않습니다.

그리고 석유는 합성 화학 제품의 중요한 원료가 됩니다. 자동차 타이어에 사용되는 합성 고무부터 포장 도로에 필요한 아스팔트, 옷감에 사용되는 나일론, TV와 스마트폰 등의 원료인 플라스틱, 농산물 재배 시 사용되는 비료와 농약까지, 이 모든 것이 석유를 원료로 생산되고 있습니다. 이렇듯 일상 생활에서 석유가 이용되지 않는 분야를 찾는 것이 더 어려울 정도입니다.

■ 석유 산업의 팽창

석유의 광범위한 이용과 석유 산업의 성장을 생각할 때 지금으로부터 약 140여 년 전인 1870년, ‘석유왕’ 존 데이비슨 록펠러(John Davison Rockefeller, 1839~1937)가 창립한 ‘스탠다드 오일’을 생각하지 않을 수 없을 것입니다. 스탠다드 오일은 2013년 포브스 기업 순위 5위 엑손 모빌, 13위 쉐브론, 18위 비피의 모기업으로 당시에 미국 내 석유 시장의 90%에 가까운 점유율을 기록할 정도로 그 영향력이 매우 컸습니다.

스탠다드 오일을 비롯해 여러 석유 기업들이 비약적인 성장을 거둘 수 있었던 것에는 여러 요인이 뒷받침 되었습니다. 아마도 그 여러 요인 중에 하나는 석유 수요 증가로 생각할 수 있을 것입니다. 1883년 코틀리프 다임러(Gottlieb Daimler, 1834~1900)의 가솔린 기관 발명, 1892년 루돌프 디젤(Rudolf diesel, 1858~1913)의 디젤 기관 발명은 석탄을 태워 작동시키던 기존의 방식을 대체했습니다.

더불어 자동차의 대중화 역시 석유 시장의 성장을 촉진시켰습니다. 1908년 조립라인 혁신을 통해 생산된 포드 자동차 모델 T는 자동차 가격을 낮춰, 많은 사람들이 자동차를 소유할 수 있게 만들었습니다. 자동차 이용이 늘어나면서 아스팔트 도로의 수요가 늘어나게 되었고, 이 즈음 발발한 제1차 세계대전도 석유 수요의 증가를 가져왔습니다. 이렇게 19세기에 이르러 석유 수요 확대, 이와 더불어 석유의 생산 증가는 석유 사용량의 증가로 이어졌습니다.

■ 석유로 인한 인류의 고통

인류는 석유가 가져다 준 혜택을 마음껏 만끽했습니다. 그러나 그로 인한 부작용도 생겨나기 시작했습니다. 석유 노출은 많은 사람들에게 피로, 두통, 오심, 어지러움 등의 고통을 안겨 주었습니다. 또한 손과 발이 저리고 마비되는 증상이 나타났으며 심한 경우에는 폐렴이 발병하기도 했습니다.

또한 석유 노출은 임산부의 태아 건강에도 악영향을 미쳤고, 장기간 노출될 경우 암을 발병시키거나 심지어 인류가 사망하기도 했습니다. 1948년에 이르러 미국 석유 협회는 특정 석유 화합물의 노출이 전혀 없을 시에만 건강에 영향이 없다고 발표하기도 했습니다. 이로부터 현재까지 국제암연구소에서 지정한 113개의 1급 발암 물질 중 약 23개가 석유로부터 생산되는 것입니다.

■ 인류에게 선사한 석유의 혜택

석유가 건강에 좋지 않은 영향을 주는 것은 지난 100년간 많은 연구들로부터 확인됐습니다. 하지만 여전히 석유는 많은 곳에 사용되고 있습니다. 그것은 아마 석유가 상대적으로 저렴한 가격으로 인류에게 많은 혜택을 주기 때문일 것입니다.

앞서 언급한 것처럼 석유는 자동차를 움직이게 하는 주요 동력원으로, 석탄과 난방용 나무를 대체하였고 플라스틱의 발명으로 많은 목재 제품을 대체했습니다. 그리고 석유로부터 생산되는 나일론은 식물과 동물로부터 얻었던 옷감의 많은 부분을 대체했습니다. 1950년에 약 25억 명이던 세계 인구가 2010년에 약 70억 명으로 3배 가까이 증가한 것을 생각하면, 석유는 자연으로부터 얻는 제품의 생산량 한계를 극복하기 위해 필요한 인류에게 없어서는 안 되는 자원임을 부정하기 어려울 것입니다.

■ 석유 노출을 줄이기 위한 노력

이처럼 석유는 다양한 용도로 사용되며, 우리 생활 밀접한 곳에서 쉽게 접할 수 있는 물질입니다. 때문에 석유 사용을 금지하고 다른 물질로 완전히 대체하는 것은 힘들 것으로 보여집니다. 그렇기에 석유 이용으로부터 발생하는 석유 노출을 줄이기 위한 노력을 게을리 하지 말아야 하겠습니다.

역사적으로 앞서 언급했던 것과 같은 고통스런 경험을 통해 많은 국가에서 석유의 노출을 줄이기 위한 노력을 지속해 오고 있습니다. 하지만 여전히 세계적으로는 석유 관련 산업의 작업 환경이나 석유 제품을 사용하는 일상 생활에서 일부 석유 화학 물질에 노출될 수 있습니다.

일상 생활에서 석유 화학 물질의 노출을 줄이기 위한 가장 효과적인 방법은 “환기의 생활화”입니다. 예를 들어 새 가구나 목재는 사용 전, 충분히 통풍시키는 것이 좋으며, 드라이클리닝 한 옷은 석유계 용제를 제거하기 위해 비닐을 벗기고 2~3일 정도 충분히 통풍을 시킨 후에 입는 것이 좋습니다.

최근에는 기술 발전으로 인해 석유를 사용하지 않는 전기 자동차가 개발되고, 석유를 대체할 수 있는 셰일 가스가 시추되기도 했습니다. 하지만 현재 석유로부터 많은 제품들이 생산되고 있기 때문에, 우리는 일상 생활에서 그 노출을 줄이기 위한 노력을 게을리하지 말아야 하겠습니다.

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삼성전자 건강연구소 홍기훈 직업환경의학 전문의가 알려 드리는 ‘생활 속 올바른 환경안전 상식’. 그 아홉 번째 시간으로 질병의 진단 등 현대 문명에 꼭 필요한 ‘방사선의 특징과 유해성, 생활 속 이용’ 등에 대해 알아보겠습니다.

■ 인류 최초의 X-선 사진

지금으로부터 약 100년도 더 지난 1895년 12월 22일, 독일 물리학자 빌헬름 콘라트 뢴트겐은 실험실에서 자신이 발견한 광선을 이용해 아내의 손 사진을 찍었습니다. 이 사진은 인류 역사상 최초의 X-선 사진으로 기록됩니다.

뢴트겐의 X-선 발견은 물리학뿐 아니라 의학에도 큰 영향을 미쳤습니다. 사람의 몸 속이 궁금하면, X-선을 발견하기 전에는 피부를 절개한 후 육안으로 그것을 확인해야 했습니다. 하지만 X-선의 발견으로 칼을 대지 않고도 사람의 몸 속에 대해 많은 부분을 알 수 있게 되었습니다.

그리고 이것은 컴퓨터 단층촬영(Computed Tomography, CT)의 발명으로 이어졌습니다. 과거, 두개골을 열어야만 볼 수 있었던 사람의 뇌를 1971년, 처음으로 컴퓨터 단층촬영을 통해 볼 수 있게 된 것입니다. 이는 질병의 진단과 치료에 큰 발전의 계기가 되어 인류의 삶에 지대한 영향을 미쳤습니다.

■ 또 하나의 위대한 발견, 라듐

또한 이 당시에는 X-선뿐 아니라, 우라늄에서 나오는 방사선과 같은 방사성 물질에 대한 연구가 폭 넓게 진행되었습니다. 당시의 사람들에게는 방사선이 암의 치료를 비롯한 다양한 분야에 이용될 수 있을 것이라는 믿음이 있었습니다.

우리가 잘 아는 퀴리 부인(마리 퀴리)도 남편인 피에르 퀴리와 함께 관련 연구를 진행하였습니다. 우라늄과 토륨을 분리 정제하는데 사용한 광석에서 방사선이 나온다는 것을 발견한 퀴리 부인은 광석에서 방사성 물질을 분리해내고자 했습니다. 그리하여 확인한 물질이 ‘라듐’이었는데 퀴리 부인은 이를 순수 화합물의 형태로 분리하고자 했습니다. 당시 퀴리 부인은 열악한 연구 환경에도 약 8톤의 우라늄 폐광석에서 수천번의 분리와 정제 과정을 거쳐 4년만에 0.1g의 라듐(염화라듐)을 얻는데 성공했습니다.

의학적으로 라듐은 발견 초기부터 암 치료에 사용되었고 이것이 오늘날 암 방사선 치료의 시작입니다. 그리고 라듐 발견은 현대 물리학에 큰 기여를 했습니다. 대표적인 것이 1909년 러더퍼드(Ernest Rutherford, 1871~1937)가 라듐에서 나오는 알파선을 활용해 현대의 원자 모델을 제시하고, 관련 연구들이 진행되어 현대의 원자물리학과 핵물리학 분야를 발전시킨 것입니다. 화학 분야에서 라듐의 발견은 방사성 물질을 연구하는 새로운 화학 분야를 열었고, 여러 방사성 동위원소들을 발견하는 계기를 마련했습니다.

퀴리 부인은 라듐의 발견으로 1903년에 남편과 함께 노벨 물리학상을 수상했으며, 1911년에는 라듐의 화학 물질 연구로 노벨 화학상을 받았습니다. 퀴리 부인은 여성 최초의 노벨상 수상자이면서 과학의 두 분야에서 노벨상을 받은 유일한 수상자입니다.

■ 방사선의 유해성

라듐을 발견한 초기에는 라듐이 암 치료에 사용되면서 건강에 좋은 원소로만 여겨졌습니다. 그래서 식품에 라듐을 첨가하기까지 했습니다. 이런 인식은 야광 페인트칠을 하던 여공 100여명이 사망하면서 일대 전환기를 맞이합니다.

라듐을 인광체와 섞으면 스스로 빛을 내는 야광 페인트가 만들어집니다. 여공들이 이것을 시계나 각종 기기의 계기판에 바르는 작업을 하면서 붓을 입술로 가다듬곤 하였는데, 이 때에 많은 양의 방사선에 노출된 것이 집단 사망의 원인이었습니다. 이때부터 사람들은 방사선의 유해성을 인지하게 되었습니다. 그리고 라듐을 처음 발견했던 퀴리 부인도 연구 중에 노출된 방사선에 의해 재생 불량성 빈혈로 사망하게 됩니다.

이후 방사선의 유해성에 대한 많은 연구들을 통해 방사선이 암을 일으킬 수 있다는 것을 확인했습니다. 국제암연구소에서도 방사능이 있는 물질들을 1급 발암 물질로 규정하였습니다. 방사선이 폐암, 간암, 골암, 갑상선암, 백혈병을 발병시킬 수 있음을 확인하였기 때문입니다.

■ 방사선의 이용

방사선은 그 유해성에도 불구하고 다양한 특성 때문에 일상 생활에서 폭 넓게 이용되고 있습니다. 앞에서 언급한대로 방사선은 X-선, CT(컴퓨터 단층촬영)를 비롯해 양전자 단층촬영(Positron Emission Tomography, PET)과 같은 의료용 진단 장비에 이용됩니다. 암 치료에 있어서도 방사선 치료는 수술, 항암제 치료와 함께 중요한 암 치료 방법 중 하나입니다. 또한 방사선은 의료용 기구의 소독에도 이용됩니다.

농업 분야에서 방사선은 돌연변이를 발생시켜 농작물의 품종 개발에 이용됩니다. 또한 식품의 멸균에도 이용됩니다. 공업 분야에서는 방사선을 발생시키는 장치를 활용해 금속 구조물의 결함을 검사하는 비파괴 검사, 물질의 두께 측정, 보안 검색기, 항공 화물 검사 등에 이용되고 있습니다. 또한 기초 과학 분야에서는 생물학적 대사 과정의 규명, 신소재 연구, 물질 구조 해석, 재료 물성 등에 방사선이 활용되고 있습니다. 이처럼 방사선은 다양한 분야에 이용되어 우리에게 많은 혜택을 주고 있습니다.

■ 방사선의 노출

퀴리 부인이 분리해낸 라듐은 우라늄의 자연(스스로) 방사성 붕괴로 자연에서 끊임없이 생성됩니다. 그리고 라듐도 자연에서 끊임없이 분해되고 방사성 붕괴가 일어납니다. 이로 인해 생성되는 무거운 방사성 비활성 기체가 있습니다. 이 비활성 기체를 라돈이라고 하는데 이 원소는 지각 중의 토양, 모래 및 이들을 재료로 하는 건축 자재 등에 함유되어 있고, 마시는 물과 심지어 공기 중에서도 검출됩니다. 그렇기 때문에 지구 상에 살아가는 한 인류는 라돈에서 방출하고 있는 방사선에 노출될 수 밖에 없습니다.

최근 연구에 의하면 일상적인 생활에서 인류에게 노출되는 방사선의 약 1/2은 라돈에 의한 것이며, 약 1/3은 질병의 진단과 치료를 위해 병원에서 사용하는 방사선에 의한 것입니다. 그리고 나머지 약 1/6이 우주와 담배, 그리고 기타 다른 물질들로 인한 것입니다. 이 중에서 담배를 제외하면 방사선 노출을 완전히 피하기는 어려운 상황입니다.

■ 인류의 발전을 위한 한 걸음

역사적으로 방사선으로 인해 많은 사람들에게 암이 발병했습니다. 하지만 방사선이 인류에게 준 혜택 또한 매우 값집니다. 대표적인 것은 앞서 얘기한 의학의 발달로 인해 기대 수명이 45세에서 80세로 증가한 것입니다.

그리고 농산물의 품종 개량과 식품의 장기 보관이 가능해져 보릿고개를 걱정하던 시대에서 소아 비만을 걱정해야 하는 시대로 변할 만큼, 식량이 증가한 것에도 방사선이 기여한 바가 있습니다. 또한 방사선으로 정교한 계측이 가능해져 과거에는 왕조차도 꿈꾸지 못했던 수준 높은 품질의 다양한 제품들을 인류가 향유할 수 있게 되었습니다.

우리는 방사선 노출을 줄여 이로 인한 질병의 발병을 줄이기 위한 노력을 게을리하지 않아야 합니다. 그리고 다른 한편으로는 방사선의 활용성을 높여 인류의 혜택을 지속적으로 늘릴 수 있도록 해야 하겠습니다. 이를 통하여 인류는 발전을 위한 또 한 걸음을 내딛을 수 있을 것입니다.

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삼성전자 건강연구소 홍기훈 직업환경의학 전문의가 알려 드리는 생활 속 올바른 환경안전 상식. 그 여덟 번째 시간으로, 다양한 생활 제품의 원료 중 하나인 포름알데히드의 특징과 유해성, 피해 예방 방법 등에 대해 알아보겠습니다.

■ 집과 사무실, 생활 주변에 흔히 존재하는 화학 물질

포름알데히드(CAS NO. 50-00-0, HCHO)는 무색 투명한 기체로, 자극적인 냄새가 나며 상온에서 강한 휘발성을 띄는 휘발성 유기화합물입니다. 포름알데히드는 메탄올(메틸 알코올)과 공기의 화학 반응을 통해 제조하게 됩니다.

포름알데히드는 우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 플라스틱 제품, 페인트, 전자 부품 등에 사용되는 수지의 원료입니다. 특히 수지는 목재에 대한 접착력이 매우 우수해 합판이나 가구를 제작할 때 접착제로 다량 사용되고 있습니다. 또한 접착성뿐 아니라 내열성도 뛰어나기 때문에 유리 섬유나 석면 섬유의 단열재용 결합제와 건물의 단열재, 바닥재로도 사용됩니다.

포름알데히드는 수증기나 산소의 투과율이 낮고 내약품성이 뛰어나 프린터 인쇄 잉크와 금속 제품의 부식 방지용 도료(자동차, 선박, 금속 용기 도료)에도 사용됩니다. 때문에 집과 사무실을 비롯한 우리 생활 주변에서 쉽게 포름알데히드를 접할 수 있습니다.

포름알데히드는 물에 잘 녹는 성질이 있습니다. 35~38% 포름알데히드 수용액을 포르말린이라고 하는데, 포르말린은 대부분의 미생물에 독성이 있기 때문에 살충제, 살균제로 사용되며, 화장품 및 가정용 가구와 같은 소비재의 방부제로도 사용됩니다. 또한 식품 가공 과정에서 항균제와 방부제로 사용되기도 합니다.

■ 포름알데히드의 노출과 건강 영향

이처럼 가구, 카펫, 바닥재, 페인트 접착제 등에서 포름알데히드가 배출되기 때문에 집과 사무실에는 높은 농도의 포름알데히드가 있습니다. 특히 새 가구, 새 제품에서는 더 많은 양의 포름알데히드가 배출되기 때문에 새 건물에는 더 높은 농도의 포름알데히드가 존재합니다.

포름알데히드는 불완전 연소로도 쉽게 생성되기 때문에 자동차 배기가스, 발전소, 소각로 주위에서 높은 농도로 존재하며, 교통 혼잡 시 자동차 배기가스로 인해 대기 중 농도가 급격히 증가하게 됩니다.

집과 사무실에는 많은 제품으로부터 포름알데히드가 배출되지만, 환기가 잘 되지 않기 때문에 실외보다 높은 농도로 존재합니다. 특히 가족 및 동료가 흡연자인 경우 실내 포름알데히드 농도는 더욱 높아질 수 있습니다. 실내 흡연은 실내 포름알데히드 농도의 약 10%~25% 정도까지 차지할 수 있어 주위 사람의 노출 위험을 더 증가시킵니다.

실제 여러 연구들에 따르면 일반 대기의 포름알데히드 농도는 약 0.0008ppm 이하, 도시 지역은 약 0.016ppm 이하, 실내는 약 0.016~3.68ppm 수준으로 존재하며, 새 집은 농도가 더 높은 것으로 조사됐습니다. 국립환경과학원의 한 연구에서도 주택은 0.04ppm, 사무실은 0.02ppm 정도인 것으로 조사됐습니다.

포름알데히드는 공기를 통해 호흡기와 피부에 노출되는 경우가 대부분입니다. 그런데, 포름알데히드는 그 유해성 때문에 국제암연구소(IARC)에서 1급 발암 물질로 규정한 물질입니다. 높은 농도의 포름알데히드에 지속적으로 노출되면 비인두암과 백혈병이 발병할 수 있습니다. 또한 포름알데히드는 눈, 코, 목 등에 자극을 주어 불쾌감, 눈물, 재체기 등을 일으킬 수 있습니다.

■ 포름알데히드 노출을 줄이기 위한 노력

그렇다면 일상 생활에서 포름알데히드에 대한 노출을 줄이기 위해서는 어떻게 해야 될까요? 특히, 성장하고 있는 아이들과 천식이 있는 어른은 아래 사항을 더욱 유념해야 하겠습니다.

1. 실내 환기가 무엇보다 중요합니다.

실내 공기 중 포름알데히드의 농도를 줄이기 위해서는 충분한 환기가 매우 중요합니다. 쾌적한 실내 공기를 유지하는 것이 좋으므로 만약 충분한 환기가 되지 않는다면 공기청정기를 사용하는 것도 한 방법이 될 수 있습니다.

2. 실내에서 흡연은 절대 하지 않도록 합니다.

흡연 구역과 담배 연기가 많이 발생하는 곳에는 가까이 가지 않도록 합니다. 특히 실내 흡연은 집 안의 포름알데히드 농도를 더욱 높일 수 있으므로 반드시 금해야 합니다.

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