알코올의 냄새제거 원리에 대한 궁금증이 생겨서 기사 전문을 가져왔습니다
[기사] 화학으로 풀어본 악취와 탈취
기본테마 | 2004/07/27 (화) 01:19 공감 (0) 스크랩 (0)
from http://webzine.basf-korea.co.kr
저녁무렵 지하철 옆에 앉은 사람에게서 폴폴나는 '고기 냄새', 여름이면 불시에 코끝을 확 덮치는 사람의 '땀냄새', 신발벗고 들어가는 식당이 자못 괴로운 '발냄새' 등등 세상엔 여러가지 '향'들로 넘쳐나고 유독 여름이면 그 중에도 '여러가지 안좋은 향기(?)'들이 몰려온다. 같은 냄새인데 향기도 있고 악취도 있으니 이들의 차이도 알고보면 냄새를 구성하는 화학적 성분의 차이라고 할 수 있다.
요즘은 구강, 몸, 집, 의류 등등 여러 곳에 쓰이는 향기제품 및 악취 제거제가 판매되고 있으며 어느새 우리 생활의 필수품이 되었다. 필자도 여름이면 향수와 데오도란트 제품을 사용하고 집에서도 방향제와 스프레이식 탈취제등의 냄새 제거제를 사용하고 있다. 이외에도 가정에서 사용하는 숯 같은 민간요법에서부터, 사무실에서 쓰이는 공기 청정기나 주방이나 식당의 음식 냄새 제거용 후드 등의 가전제품과 건물시설에 이르기까지 냄새를 제거하기 위해 동원되는 것들은 수없이 많다. 그렇다면 사람들이 제거하기 위해 애쓰는 악취란 도대체 무엇이며 이런 악취를 제거하기 위해 쓰이는 제품들의 원리는 어떠한지, 또 화학이 어떻게 이들 제품에 적용되어 있는지에 대해서 알아보기로 하자.
악취란 냄새를 발생하는 물질 성분으로 인해 자극성 있는 기체성 물질이 사람의 후각을 자극하여 불쾌감이나 혐오감을 주는 상태를 말한다. 현재까지 인간이 알아낸 약 200만 가지의 물질 중 40만 가지가 냄새를 갖는 물질이라고 한다. 이런 물질은 각각 특유의 냄새를 갖고 있으며 악취 정도가 각기 다르다. 냄새의 감지는 코 속의 후각기관에 도달하는 몇 종류의 화학적, 물리적 반응의 결과로서 휘발성 물질이 후각의 상피세포에 흡수되어 에너지 변화가 생기며 그로 인하여 전위적 자극이 발생하여 신경을 통하여 뇌에 전달함으로써 냄새를 감지하게 된다.
악취의 원인이 되는 물질로는 황화수소, 메르캅탄류, 암모니아 등이 있으며, 이들 물질의 혼합비율에 의하여 악취의 정도가 결정된다. 일반적으로 냄새가 나는 물질 중에서 구조가 유사한 물질이나 동족계 등에서는 서로 유사한 냄새의 특성을 갖고 있으나 이성체, 입체 이성체 등에서는 서로 냄새가 다른 것이 많다. 또한 분자량이 큰 물질(분자량 300이상)은 냄새가 없는데 이는 비 휘발성, 불용성이기 때문이다. 그리고 분자량 20이하에서는 냄새를 느낄 수 없는 것이 많다.
<대표적 악취와 감지농도 한계>
악취의 종류 대표적 물질 코로 감지할 수 있는 농도
생선 썩는 냄새 트리메틸아민(CH3)3N 0.0001 ppm
썩은 계란 냄새 황화수소 H2S 0.0005 ppm
썩은 양파 냄새 메틸메르캅탄 CH3SH 0.0001 ppm
화장실 냄새 암모니아 NH3 0.15 ppm
현재 시중에 나와있는 악취제거 관련 제품들은 대부분 다음 세가지 원리를 이용한 것들이다
첫 번째는 감각적인 방법을 사용한 것으로 터치 후레시, 팅커벨, 향기접속 등과 같은 방향제다. 화장실이나 방안에 악취가 나면 이들보다 더 강한 향료를 사용해 사람이 악취를 맡지 못하도록 만드는 경우다. 즉 근본적으로 냄새 나는 물질을 제거하는 것은 아니다. 사람들이 자주 쓰는 향수도 여기에 속한다고 볼 수 있다.
두 번째는 물리적인 방법을 사용한 탈취제로 대표적인 것으로는 숯이 있다. 숯은 1g의 표면적이 약 1200m2나 되는 다공성 물질로 냄새 나는 물질을 흡착한다. 시중에 나와 있는 냉장고 냄새 제거제 제품도 숯의 일종인 활성탄을 이용한 것이다. 활성탄의 구멍은 숯에 비해 훨씬 작은 약 20A정도다. 냄새 분자가 활성탄의 구멍에 모두 흡착되면 더 이상 흡착을 못하므로 효과가 없다. 냄새 탈취제로 쓰인 활성탄을 정기적으로 바꿔줘야 하는 이유다. 따라서 숯을 냉장고에 넣어두었다면 가끔 통풍이 잘되는 곳에 놓고 햇볕에 말렸다가 써야 효과가 있다. 온도가 올라가면 냄새 분자의 운동성이 증가하여 냄새 분자는 기공을 빠져나간다. 즉, 숯을 다시 냉장고 탈취제로 쓸 수 있다.
세 번째는 화학적인 방법을 사용한 것으로 냉장고 냄새 제거제인 ‘냄새 먹는 하마’류나 섬유 탈취제인 ‘페브리즈’류 등 대부분의 탈취 제품이 여기에 속한다. 예를 들어 ‘냄새 먹는 하마’에 들어있는 안정화 이산화염소는 강한 산화력으로 냄새 나는 물질을 산화시킨다. 제품의 뚜껑을 열었을 때 금방 소독된 물에서 나는 것과 같은 냄새가 나는 것이 바로 염소 성분 때문이다. 해초성분인 겔에 담겨있는 안정화 이산화염소는 휘발하면서 냄새 분자를 쪼갠다. 냉장고에서 김치냄새가 사라지는 이유이다. 최근 섬유 탈취제로 주목 받고 있는 ‘페브리즈’ 같은 것은 수산화프로필 베타 사이클로덱스트린, 염화아연 등의 분자로 이뤄진 물질인데, 섬유에 배인 냄새 분자를 감싸서 증발시키는 메커니즘을 갖고 있다. 이것은 비누가 빨래의 오염물질을 제거하는 원리와 비슷하다. 이외에도 후라보노이드 성분은 냄새 분자를 분해한다. 탈취제는 아니지만 같은 효과를 보이는 것으로 오존 공기정화기가 있다. 반응성이 큰 오존은 냄새 분자를 분해하므로 공기 중의 냄새를 없앤다.
좋은 향기는 사람의 기분을 좋게 하고 일의 능률을 높여줄 뿐더러 아로마 테라피 (Aroma Therapy) 라는 치료요법도 나올 정도로 건강에도 영향을 끼친다. 하지만 아직까지 탈취제의 원리에 대해 무지한 채 단지 좋은 향을 선호해 제품을 고르는 경우가 많은 것 같다. 위에 필자가 언급한 것 같이 탈취제의 원리를 안다면 탈취제의 선택 시 악취를 없애고 건강과 환경을 생각하는, 좀더 원리적으로 접근하는 선택을 하여 탈취제를 선택할 수 있을 것이다.
또한 요즘 탈취제가 가정의 필수품과 같이 되었다는 것은 탈취제가 없이도 쾌적한 생활을 할 수 있었던 예전과는 환경의 상태가 많이 달라졌다는 것을 의미한다고 볼 수 있다. 가장 좋은 방법은 쾌적한 환경을 깨뜨리지 않는 것이지만, 안타깝게도 이미 그러한 환경에서 우리는 많이 멀어졌고, 이제는 지금 이런 환경실태를 어떻게 적극적으로 극복하고 적응하며 더 나아가서는 원 상태로 돌려놓을 방법들에 대해 환경 연구에도 힘써야 할 것이다.
