[ET단상]휘발성유기화합물(VOCs)의 피해를 막는 법

요즘 우리 삶은 과거에 비해 형언할 수 없을 정도로 편리해졌다. 이는 모두 과학 발전, 특히 유무기 화학 소재와 기술 진보에서 비롯됐다고 할 수 있다. 이렇듯 화학의 발전은 인류에게 이로운 점도 제공하지만 때로는 환경 공해 주범이 되기도 한다. 인간에게 이로우면서도 해를 끼치는 요인이 화학이다.

그 가운데 하나가 바로 휘발성유기화합물(VOCs)이다.

일상생활에서 사용되는 VOCs가 포함된 제품으로는 페인트, 접착제 등이 있다. 접착제는 공장이나 가정에서 많이 사용하고 있으며, 접착 성분의 냄새가 유독한 것이 사실이다. 페인트에도 포름알데히드, 벤젠 유도체 등이 있어 인체에 해롭다.

실내에서의 VOCs 발생원으로는 건축 자재와 마감 재료, 건물의 유지 관리 용품(청소용, 각종 세척제 등), 소모성 재료(복사기의 토너), 연소 과정의 물질, 재실자의 활동, 외부 공기 등으로 구분할 수 있다.

인체로부터 방출되는 VOCs 물질은 알코올 성분, 알데히드, 케톤, 톨루엔, 페놀 등 12종류 이상이 포함돼 있다. 화장품, 향수 등의 사용도 실내 VOCs의 발생원으로 작용하고 있다.

VOCs의 인체 영향으로 벤젠은 호흡을 통해 약 50%가 인체에 흡수되며, 아주 작은 양이지만 피부를 통해 침투되기도 한다. 체내에 흡수된 벤젠은 주로 지방 조직에 분포하게 된다. 급성 중독인 경우 마취 증상이 강하게 나타나고 호흡 곤란, 불규칙한 맥박, 졸림 등을 초래해 혼수상태에 빠진다. 만성 중독인 경우 혈액 장애, 간장 장애, 재생 불량성 빈혈, 백혈병을 일으키기도 한다.

톨루엔도 호흡에 의해 주로 흡입된다. 피부·눈이나 목 안 등을 자극하며, 피부와 접촉하면 탈지 작용을 일으키기도 한다. 또 두통, 현기증, 피로 등을 일으킨다. 크실렌에 의해서는 성장 장애, 태아 독성 영향, 임신 독성 등의 영향을 받는다.

VOCs의 피해를 막는 방법은 발생 원인을 제거하는 것이 가장 좋은 방법이다. 실제로는 VOCs 발생 제품을 아예 사용하지 않는 방법이 있지만 현실에서 가능하지 않아 VOCs를 제거하는 여러 가지 방법이 연구되고 있다.

VOCs를 제거하는 좋은 방법으로 산화아연(ZnO)이나 이산화타이타늄(TiO2)의 광촉매 기능을 이용하는 방법이 있다. 입자의 사이즈가 작을수록 비표면적이 커져 광촉매 기능이 향상된다. 특히 산화아연은 냄새 분해 효과와 더불어 새롭게 항균, 항곰팡이 기능까지도 속속 발견되고 있을 뿐만 아니라 인체 안전성 측면에서도 인간에게 꼭 필요한 필수미네랄 성분인 아연을 기반으로 두고 있어 최근 관련 시장에서 주목받는 소재라 할 수 있다.

과학 기술 발전에 따라 과거에 사용된 일반 산화아연보다 비표면적이 더 넓은 미립자를 개발하고, 이를 제품에 적용하는 기술이 속속 개발됨에 따라 그동안 인류에게 골치 아픈 문제로 남아 있던 유기휘발성 화합물에 대한 해결책이 서서히 드러나고 있다고 할 수 있다.

새로운 과학 기술은 과거 TiO2나 ZnO에 있던 광촉매 활성에 의한 냄새 분해 효과는 그대로 살리면서도 입자 사이즈를 더 작게 쪼개어 소재의 비표면적을 늘리고, 이를 제품에 적용하는 기술을 개발해 화학소재가 적용된 제품 제작 과정에서 발생되는 VOCs의 분해 또는 저감을 유도하고 있다는 데에서 기존보다 업그레이드된 기술이라고 할 수 있다.

최근 우리나라를 들썩이게 하는 자동차용 필터, 생리대의 인체 유해성은 대부분 접착제 성분에서 비롯됐다. 특히 소비자들이 주목하는 것은 이러한 인체 유해 물질이 소비자가 제품 개봉 때부터 여과 없이 접촉하게 된다는 것이다.

이에 따라서 과거의 기술에 의존한(사용 중의) 광촉매 기능에 의한 유기휘발성 물질의 분해보다는 기능성이 한층 개선된 새로운 유기휘발성 물질의 제거와 저감 기술이 더 반갑다.

나노미래생활 제품개발팀장 임원영이사 lwy1999@nanoandlife.co.kr