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실내 운동 중 땀과 표백제 반응해 유해한 화합물 생성돼
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실내 운동 중 땀과 표백제 반응해 유해한 화합물 생성돼
  • 심성필 기자
  • 승인 2021.03.18 13:38
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보통 폐수·수처리 공장서 확인되는 'N-클로랄디민'...표백제와 아미노산의 반응 생성물
Cires, 캠퍼스 내 체육관 내부 공기서 'N-클로랄디민' 최초 발견
앞서 일정량의 VOC과 이산화탄소가 실내서 사람들에 의해 방출 보고
실내 운동 /사진=프리픽

코로나19로 인해 실내 청소가 급격히 증가한 가운데 미국의 한 대학의 환경과학연구소가 체육관 내부에서 공기질을 조사한 결과 땀과 청소 표백제가 반응해 생성된 화합물을 발견했다.

왕립화학학회 '화학세계'에 따르면 콜로라도 볼더 대학의 환경과학협동연구소(Cires)의 연구원들은 지난 몇 년 동안 고급 대기화학장비를 내부 환경에 적용했으며, 캠퍼스 내 체육관 내부 공기에서 'N-클로랄디민(N-chloraldimines)'을 최초로 관찰했다.

표백제와 아미노산의 반응 생성물인 'N-클로랄디민'은 보통 폐수 및 수처리 공장에서만 확인되는 물질로 알려져있다. 2017년 생명과학문헌 유럽 PMC에 게제된 '아미노산의 염소화-반응 경로와 속도'에 따르면 아미노산의 염소화는 염소와 아미노산의 비율에 따라 유기 모노클라민이나 유기 디클라민의 형성을 초래할 수 있으며, 유기 클로로민은 알데히드, 질소, N-클로랄디민으로 분해된다. 기존의 식수 소독에서 N-클로로이소부티랄디민(염소화 반응 분해물질)은 잠재적으로 냄새 역치 농도보다 높은 농도로 형성되어 심미적 문제와 알려지지 않은 건강 위험을 초래할 수 있다고 한다.

1993년 코니어스와 스컬리에 의해 수정된 아미노산과 염소의 반응 경로. N-클로랄디민은 니트릴과 알데히드의 형성을 위한 중간체로 제안되었다.

악취가 나는 알데히드와 N- 클로랄디민, 그리고 잠재적으로 인체 건강에 해를 끼칠 수있는 니트릴의 형성은 운영중인 식수 처리 공장과 실험실 기반 실험에서 아미노산의 염소화 연구에서 조사된 바 있다.

지난해 12월에 보고된 Cires의 새로운 발견은 학생 체육관에서 운동 전과 운동 중, 운동 후에 실시간으로 여러 공기 중 화학물질을 측정하는 최첨단 공기 샘플링 도구를 사용해 대학 안팎의 파트너들과의 협업으로 진행됐다고 한다.

연구팀의 과학자 재커리 파인웍스는 과거 연구에서 일정량의 휘발성유기화합물(VOC)과 이산화탄소가 실내에서 사람들에 의해 방출되는 것을 보았고, 이후 운동이 어떤 영향을 미치는지 알고 싶었다고 설명했다.

연구에 따르면 사람들이 호흡이나 땀으로부터 배출하는 유기화합물의 양이 신진대사율에 따라 다르다는 것을 확인했으며, 사람은 이러한 물질들을 휴식할 때보다 운동할 때 훨씬 더 많이 방출한다. 휴식 중인 사람들이 매시간 20~30g의 이산화탄소를 배출하는데, 운동하는 사람들의 경우 100g에 까까운 이산화탄소를 배출하는 것으로 나타났다. 

또한 VOC의 배출량이 증가했으며 이산화탄소 배출량과도 상관관계가 있었다. 다만 탈취제와 향수 등 개인 케어 제품 사용을 통해 배출되는 VOC는 운동 중에 상승하지 않았다.

콜로라도 볼더 대학의 환경과학협동연구소(Cires) 과학자들의 체육관 내 공기질 조사 /왕립화학학회 '화학세계' 갈무리

실내 환경에서 표백제 등의 청소제는 표면 박테리아를 효과적으로 죽이지만 다른 신체 방출 물질과 결합해 독성이 명확히 알려지지 않은 N-클로랄디민을 형성하는 것으로 나타났다.

이 물질은 독성학적 데이터가 거의 없기 때문에 인체에 해로운지 여부는 완전히 명확하지는 않지만 암모니아와 표백제의 화학적으로 유사한 반응 생성물은 인체 건강을 해치는 것으로 나타났다.

대기화학은 건물이나 특정 도시의 공기를 이해하기 위해 다양한 화학물질을 정량화해야 하는 큰 노력이 필요하다고 한다. 동일한 기기로 측정하더라도 실외나 실내의 공기 화학은 매우 다르다.

내부 조명과 야외에서의 발생하는 광화학 반응은 다르기 때문이다. 또 벽과 바닥, 직물 및 심지어 사람과 같은 내부 표면도 화학에 참여한다. VOC와 입자는 이러한 표면에 침전되어 상호 작용해 외부에서 발생하지 않는 반응을 겪에 된다는 것이다. 그러나 두 영역은 밀접하게 연결되어 있고, 내부의 화학물질 배출은 환기가 극적으로 적을 수 밖에 없어서 더 집중되어 빠르게 희석되지 않는다.

이것은 공중보건 전문가들은 실내 모임이 코로나19의 확산을 촉진한다고 경고하는 이유다.

실내 청소가 급격히 증가한 코로나시대에 과학자들은 과도한 표백재 사용이 자체 위험을 초래할 가능성에 대해서 경고하며 이러한 연구가 중요하다고 제안한다.

한편, 18일 우리 방역당국은 실내체육시설에서 다수가 격렬한 신체활동과 호흡 등 비말 발생으로 코로나19 감염과 전파의 위험이 더욱 증가한다고 강조하며, 이용자의 출입자 명부 작성과 운동 시 올바른 마스크 착용 및 위생 관리, 음식물 섭취 자제, 시설 내 거리두기 준수 등을 당부했다.


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