12일 경북 상주시에 있는 웅진폴리실리콘 공장에서 무려 200톤의 염산이 유출되는 사고가 일어났습니다. 강추위로 탱크의 배관이 동파돼 금이 가면서 염산이 누출된 것인데요. 지난해 9월 경북 구미시의 불산 누출사고의 악몽이 채 가시지도 않은 시기에 이런 사고가 또 일어나 주민들의 불안과 걱정은 더욱 컸습니다.

염산 누출사고가 일어난 웅진폴리실리콘 공장

그러나 이번 사고에 대한 환경·보건당국의 현지조사에선 인명피해와 환경피해가 없는 것으로 평가되어 시민들의 의구심을 사고 있는데요. 염산누출사고의 피해가 적은 이유를 알아보겠습니다.

염산은 모두 어디로 사라졌을까?

염산은 물에 염화수소(HCl)를 녹이면 얻을 수 있는 물질로 보통 무색이고 농도 35% 이상의 것을 진한 염산이라고 합니다. 물에 녹은 염화수소는 수소이온(H+)과 염화이온(Cl-)으로 나누어지며 물속에 수소이온이 많이 존재할수록 강한 산성을 갖게 돼 독성도 커집니다. 

염화수소의 루이스 전자식 ⓒ Apostoloff

염화수소가 물에 녹아 만들어진 염산은 극성이 강하여 물에 잘 용해되지만 강한 극성 때문에 쉽게 빠져나가기도 하는 휘발성 산입니다. 때문에 염산은 습한 공기 중에서 두드러지게 발연하고 자극적인 냄새가 나게 되는데요. 오히려 염산의 이같은 성질이 이번사고의 피해를 줄이는데 도움을 주었습니다.

염산이 누출되면 공기 중의 수분과 즉각 반응하거나 바닥에 쌓인 눈과 빠르게 화학반응을 일으키게 됩니다. 그 결과, 염산은 염화수소 기체로 변해 공기 중으로 날아가 땅으로 흘러들어가지 않게 되지요. 또한 기체로 변한 염화수소는 불산에 비해 분자량이 무겁기 때문에 멀리 퍼지지 않아 불산 누출사고처럼 주변 마을에 큰 피해가 발생하는 일은 적었습니다. 남은 액상의 염산은 공장의 방호벽에 막혀 외부로 흘러나가지 않았다고 하는군요.

실제로 대구지방환경청이 공장 주변 10곳에서 대기 중 오염농도를 측정한 결과 이상이 없다고 밝혔습니다.

그러나 염산은 3등급 유해물질이며 인체에 닿을 경우 두통이나 기침을 유발하고 피부화상을 일으킬 수 있습니다. 게다가 고농도의 염화수소 기체를 다량 흡입하게 되면 호흡기 점막 손상 등의 부작용이 발생할 수 있으니 사고가 난 공장 1.5km 이내로는 출입을 자제할 것을 당부했습니다.

알고 보면 가공 필수품인 염산

염산은 인체에 손상을 줄 수 있는 매우 위험한 물질이지만 알고 보면 우리 생활에 곳곳에 필요한 다양한 제품을 만드는데 사용하는 필수품이기도 합니다.

먼저 염산은 염화비닐, PVC, 폴리우레탄 등의 유기화합물을 만드는 각종 공업에 이용되고 있으며 젤라틴과 그 외의 식품첨가물 제조에도 쓰입니다. 

감칠맛을 느끼게 해주는 각종 분말 ⓒ 이미지비트

이 중 식품첨가물을 가공할 때 사용하는 염산은 음식의 감칠맛을 느끼게 해주는 아미노산을 분리해 냅니다. 아미노산은 단백질을 효소로 분해해서 얻을 수도 있고, 염산으로 단백질을 분해해서도 얻을 수 있습니다. 두 가지 방법 중 염산을 이용해 분해하면 효소를 이용할 때 보다 공정이 간단하고 시간이 적게 걸려 많이 사용하는 방법이지요.

또 어떤 곳에서 염산이 사용되고 있는지 조금 더 알아볼까요.

염산은 우리를 베스트드레서로 거듭나게 해주는 가죽을 가공할 때도 꼭 필요하다고 합니다. 가죽을 아름답고 매끈하게 다듬는 전처리 과정에 가죽에 붙은 불필요한 단백질 성분을 말끔히 제거하고 가공하기 쉽도록 부드럽게 만들어주는데 요긴하다고 하는군요.

과학기술의 발전과 함께 빠르게 진화하는 새로운 전기제품들 때문에 기존의 전기제품은 금방 폐기물이 되기도 하는데요. 여기에 사용된 다양한 광물질들을 다시 분리해 재활용 할 수 있도록 하는데 염산이 사용된다고 하네요. 폐기기들의 액정이나 플라스틱 같은 부속품들을 분리한 다음 산성용액을 이용해 회로기판에 사용된 금, 은, 구리 등의 금속을 다시 추출해 재활용 할 수 있다고 합니다.

염산으로 종이를 하얗게 표백할 수도 있습니다. 종이의 원료인 펄프를 화학처리하는 과정에서 리그린(lignin)이나 헤미셀룰로스(hemocellulose)같은 목재의 성분은 화학약품과 반응해 색깔을 띄게 됩니다. 이때 생기는 색깔은 염산의 산화반응을 이용해 하얗게 표백하게 되지요.

모발을 이용해 마약성분을 검출하는 데에도 염산이 쓰인다고 합니다. 마약을 복용한 사람의 혈액 속 마약성분은 모발세포로도 이동하게 되는데 이 모발을 염산에 담그면 마약성분이 녹아 나온다고 하네요. 이것은 소변검사에서도 잡아내지 못하는 미량의 마약성분도 검출 할 수 있어서 마약수사관 역할을 톡톡히 해내고 있다고 합니다.

한편, 인체에서는 위산의 형태로 존재해 단백질의 소화시키고 외부에서 들어온 병원균을 죽여 긴 소화시간동안 음식물이 상하는 것을 막아주는 역할을 하고 있습니다.

이렇게 염산은 산업혁명 이후 공업용 수요가 늘면서 다양한 용도로 사용되고 있으며 가장 널리 쓰이는 무기화학물 중의 하나입니다. 매우 위험한 물질로 함부로 사용해서는 안되는 물질이기도 하지만, 사용법과 안전수칙을 잘 지켜서 사용한다면 우리에게 많은 도움을 줄 수 있다는 것도 기억해봅시다.

용어해설

발연 [ smoke generation , 發煙 ] 물질이 연소할 때 연기가 발생하는 것. 불완전 연소의 과정으로, 고체나 액체 등의 입자가 배기가스 중에 가시적으로 발생하는 현상.

극성 [polarity, 極性] 화학결합에서 전하분포(電荷分布)가 불균일할 때, 즉 분자 내에서 양전하(陽電荷)와 음전하(陰電荷)의 무게중심이 일치하지 않는 것.

노한나 사이언스올 편집위원