불소의 독성과 특징은 무엇입니까?

'불소의 양면성' 알고 계세요?

치약의 사용방법 및 주의사항은 다음과 같다.

1. 양치용도 이외에는 사용하지 마십시오.

2. 본 제품 사용으로 과민증상이 나타난 경우 사용을 중지하고 의사(치과의사)나
약사와 상의해 주십시오.

3. 어린이가 사용 할 경우 보호자의 지도 감독 하에 사용하며 어린이의 손이
닿지 않는 곳에 보관해 주십시오.

4. 만일 많은 양을 먹었을 경우 의사와 상의해 주십시오.

하루에 몇 번씩 사용하는 치약의 주의사항을 관심 있게 본 사람은 몇이나 될까?

“많은 양을 먹었을 경우 의사와 상의해 주십시오.”라는 문구에서 많은 양은 과연 얼만큼일까?

입으로 들어가는 제품인데 잘 헹궈지지 않으면 목으로 넘어가는 것은 당연한 일이다.

그렇다면 이런 주의사항이 적혀 있는 이유는 무엇일까?

바로 불소 성분 때문이다. 불소가 들어 있는 제품은 반드시 위와 같은 주의사항이 적혀있다.

불소가 들어 있는 치약을 양치 이외로 사용해 본적이 있다면 과연 양치를 해도 될지 의심이 갈 것이다. 은수저를 닦거나, 세면대를 닦으면 새 것처럼 변하고, 컵에 인이 박힌 커피자국이나 타일 틈새의 찌든 때 역시 잘 닦인다. 심지어 바퀴벌레도 불소가 든 치약에 닿으면 죽는다고 한다.

우선 치약에 함유된 불소의 양은 양치 용도로 사용하고 잘 헹궈낼 경우 신체에 미치는 영향이 거의 없다는 것을 전제로 불소의 특징을 살펴보자.

불소는 원소기호 F로 정식 명칭은 ‘플루오르(Fluorine)’다. 불소는 붕산과 함께 살충제나 쥐약 등의 주원료로 사용되며, 그 독성은 비소 다음이며, 납보다도 강하다. 우리나라 폐기물관리법에서도 불소는 오염물질로 취급된다. '폐수에서의 오염물질의 처리기준’에 따르면 불소는 청정지역에서 3ppm 이하로 규정되어 있다.

이와 같이 독성이 강한 불소지만, 충치 예방의 탁월한 효과를 가지고 있는 것 또한 사실이다. 불소 성분의 충치 예방이 입증된 것은 1931년대 미국의 화학자 ‘페트레이(Petrey)’에 의해서 이다. 음료수 내에 불소가 함유되어 있을 경우 치아 색은 갈색이 되지만 충치가 거의 발생치 않는다는 사실을 밝혔다.

이후 1939년 ‘댄(Dean)’은 미국 21개 도시의 아동들을 대상으로 음료수 내의 불소함량과 충치 유발 및 치아 색을 비교 조사한 후 음료수 중에 약 1ppm의 불소가 존재하면 인체에 영향이 없으면서도 충치가 약 60% 정도 감소된다는 사실을 밝혀냈다. 이러한 결과를 바탕으로 미국은 상수도원에 일정량의 불소를 첨가해 인공으로 물을 불소화시켰다. 상수도원 자체에 불소를 투여하는 나라는 현재 30여 개 국이다.

불소를 상수도원에 인공적으로 투여하는 일에 대해서는 반대의 목소리도 높다. 불소의 충치 예방 효과 자체가 불소 폐기물을 처리할 곳이 없어 고심하던 기업들이 운 좋게 찾아낸 방편일 뿐이며 충치 예방 효과에 비해 부작용이 훨씬 크다는 우려다. 불소는 독성이 강하고 면역체계를 손상시키고 백혈구의 활동을 약화시키는 특징을 가지고 있어 장기간 다량 복용할 경우 관절염, 요통, 골다공증 등을 유발할 수 있다. 때문에 벨기에와 같은 나라에서는 불소 화합물을 함유한 식품의 판매를 금지하고 있다.

또한 불소를 장기간 과다하게 섭취할 경우 이·뼈·신장·신경계·생식계 등에 나타나는 불소침착증(불소증)이 발생할 수 있다. 불소화된 수돗물, 불소함유 치약, 청량음료, 오염된 공기, 과일주스, 어린이용 비타민을 통하여 불소를 과다하게 섭취할 경우 골경화증·골격기형·인대의 석회화·암·위점막 손상 ·기형아 출산 같은 증상이 나타나는 것으로 보고되고 있으며, 특히 유아와 아동의 경우 치아와 골격의 발육부진 등의 심각성이 제기되고 있다.

또 한 가지 걱정되는 것은 어린이들은 양치하다 치약을 먹게 되는 경우가 많은데, 어린이용 치약 대부분에서 성인치약 못지않은 불소가 검출되고 있으며, 불소의 유해성을 모르는 아기 엄마들은 소아치과에서 아기의 치아에 불소코팅을 해주고 있는 것이 현실이다. 국내 상황에 적합한 어린이치약의 불소함량 기준을 마련하고, 불소농도 및 불소의 유해성에 대해서도 표기가 이루어지기를 기대해 본다.

[불소에 대하여]

(1) 개요

주기율표 제17족에 속하는 할로겐족원소. 불소라고도 한다. 16세기경부터 그 존재가 추정되었으나 발견된 것은 비교적 늦었으며, 1886년에 H.무아상이 융해 플루오르화수소칼륨의 전기분해에 의해서 처음으로 홑원소물질로 분리하였다.

그 이전인 10년에 프랑스의 A.M.앙페르가 형석을 원료로 하여 만든 플루오르화수소산 속에 염소와 비슷한 원소로서 그 존재를 주장하였다. 앙페르의 이 주장은 일반적으로 인정되었으나, 다른 원소에 대한 친화력이 강하기 때문에 그 분리가 어려워, H.E.로스코에 의해서 문제로 지적되어 있었다.

따라서 무아상의 홑원소물질 분리는 매우 의의 있는 것으로 받아들여졌다. 그러나 플루오르는 반응성이 뚜렷하여 보통의 반응용기를 침식하기 때문에, 플루오르화학은 그 후 별다른 발전을 보지 못하였다.

제2차 세계대전 중에 미국에서 원자폭탄을 제조하기 위한 우라늄의 동위원소 분리를 목적으로 플루오르화우라늄을 대량으로 다루게 되자 플루오르화학이 급격히 발전하였다. 또, 폴리에틸렌·플루오르수지 등 각종 합성수지가 개발되어 플루오르를 다루기도 쉬워졌다.

(2) 특징

상온에서는 특이한 냄새가 나는 황록색 기체이다. 액체는 담황색이지만, 온도가 낮아짐에 따라 무색에 가까워진다. 반응성이 강하며, 거의 모든 원소와 반응하여 화합물을 만든다. 모든 원소 중에서 전기음성도가 가장 크다.

반응성의 세기는 온도가 증가하면 한층 격렬해진다. 수소와는 극히 낮은 온도에서도 격렬하게 반응하여 플루오르화수소를 만든다. 금·백금 등과도 반응하는데, 조건에 따라서는 산화수가 큰 화합물을 만든다.

구리와는 플루오르화구리의 박막을 만들어 내부가 침식되지 않으므로, 플루오르를 만드는 용기로 사용된다. 물을 격렬하게 분해시켜 플루오르화수소·오존·과산화수소·플루오르화산소 등을 만든다. 규소와는 불꽃을 내면서 작용하여 사플루오르화규소와 산소로 된다. 유기화합물에도 격렬하게 반응하며, 구리망을 통과시키는 등의 적당한 조건으로 반응을 제어하면 각종 플루오르화합물을 얻을 수 있다.

(3) 제조법

플루오르화수소칼륨을 융해전기분해하여 만든다. 공업적으로는 전해조로 마그네슘 합금이나 구리를 사용하고, 전극으로 흑연을 사용하여 약 250 ℃에서 전기분해하는 고온법과, 플루오르화수소의 비율을 많게 하고, 전해조로 철 또는 모넬 합금, 전극으로 경질탄소를 써서 약 100 ℃에서 전기분해하는 중온법이 있다. 재질·온도 등을 고려해서 중온법이 많이 사용되고 있다.
(4) 용도

플루오르화우라늄의 제조와 같이 플루오르 자체를 그대로 사용하는 일도 있으나, 보통은 형석에서 얻은 플루오르화수소산을 원료로 하여 각종 플루오르화물·플루오르규산·플루오르붕산으로 만들어 금속공업이나 요업 등 여러 분야에서 널리 사용한다.

즉, 금속공업에서는 도금·방식·야금 등 철강·알루미늄의 제조에, 요업에서는 광학유리·유탁유리·저융점 유리·치과용 시멘트 등의 제조에, 또 유리 가공에는 유리를 녹이는 성질이 있는 약산성 물질 플루오르화수소산(HF)이 그대로 사용된다. 이 밖에 플루오르수지·프레온의 제조나 방부제·살충제·매염제 등의 용도도 있다. 이것들은 철제 봄베에 충전되어 시판되고 있는데, 유독하므로 주의해야 한다.