다이옥신

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벤젠기반 이종고리 화합물
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1. 개요2. 구조3. 물리화학적 성질4. 발생원5. 독성6. 사례

1. 개요

파일:external/upload.wikimedia.org/200px-1%2C4-Dioxin.svg.png

1.4-다이옥신(1.4-Dioxin)

사실 다이옥신은 일반 명칭으로서 산소원자 2개로 교체된 6원자 헤테로고리 화합물(C4H4O2)을 가리킨다고 한다지만... 대중적으로 다이옥신이라 함은 유기염소화합물로서 다이옥신 구조를 갖는 것들로 이를 Polychlorinated dibenzodioxins, 폴리클로리네이티드 다이벤조다이옥신이라 하며 줄여서 PCDD라고 한다. 대표적인 화합물이 2,3,7,8-테트라클로로디벤조다이옥신이다. 화학구조

인간이 만들어 낸 최악의 독성물체로 알고 있는 사람들이 많지만 사실 다이옥신은 원래 자연에 존재하는 물질이다. 또한 일부러 다이옥신을 만들어 사용한 적도 없다. 또한 인류는 독성이 강력한 이 물질에 대해서 약간의 저항성을 갖고있다. 이는 인류가 동굴생활을 하면서 모닥불에서 자연발생한 다이옥신에 노출되었기 때문이다.

독성기작은 염소계 화합물이 가지는 급성독성과 내분비계 교란물질로서의 만성독성을 가진다.

비슷한 독성을 가지는 PCB(polychlorinated biphenyl)의 경우 절연유 사용 등의 목적으로 상업적으로 합성되었던 데 반해 다이옥신은 본디 화재 등의 불완전연소에 의해 미량 자연발생하거나 염소와 방향족 탄화수소 등의 합성과정에서 불순물로 생겨난 물질로서 의도되지 않은 잔류성 유기오염물질[1]로 분류된다.

PCDD의 일종으로 TCDD, 2, 3, 7, 8-테트라클로로다이벤조-파라-다이옥신(2, 3, 7, 8-Tetrachlorodibenzo-p-dioxin)는 베트남전에서 사용되었던 고엽제 에이전트 오렌지에 포함돼있는 2,4,5-T(구조)의 불순물로 다량 함유되어 있어서 유명해졌다. 고엽제 피해라고 알려진 사례는 이 다이옥신에 의한 것이며 이는 당시에 제조과정의 불순물인 다이옥신에 대한 연구가 부족했기 때문이다. 이 사건은 이후 화학물질의 제조에서 불순물에 대한 관리가 본격화되는 배경이 된다.

2. 구조

두 개의 벤젠 분자가 두 개의 산소를 통해 병렬로 연결되고 벤젠 고리에 있는 수소의 일부 또는 전부가 염소로 치환된 것으로, 염소의 치환수와 치환위치에 따라서 75개의 이성질체가 존재한다.

3. 물리화학적 성질

다이옥신을 구성하는 210개의 이성질체는 치환된 염소의 수와 치환위치에 따라 물리화학적 성질이 다르다. 워낙 미량물질이라(자연 중에 pg 레벨로 존재한다) 검출이 어렵다.
화학적으로 매우 안정된 화합물이다.
상온에서는 무색의 결정성 고체이며 유기용매엔 용해되지만 물에는 용해되기 어렵다.
증기압이 매우 낮아 기화시키기 어려우며, 미생물 분해도 거의 안된다.
310nm 부근의 자외선을 흡수하여 대기중에서 광화학 분해될 수 있다. 다만 증기압이 낮아 기화가 거의 안 되므로 실제로는 거의 분해되지 않는다.
다이옥신은 완전히 연소하여 분해됐더라도 300-400도에서 재생성이 가능하다.

4. 발생원

다이옥신은 유기물과 산소, 염소가 섭씨 400~700도의 온도에 노출될 때 자연적으로 반응이 일어나 합성되고 구리 등의 금속이 있으면 촉매로 작용해 합성을 촉진한다. 다이옥신은 인류에게 아무런 용도가 없는 물질이기 때문에 인공적으로 제조되지 않는다. 독성 및 화학 연구를 위한 과학 재료로 극소량 생산하는 것 외에는 다른 화학반응의 부산물로 생성되는 것이 전부이다.

다이옥신 발생의 최적 온도인 400~700도의 온도는 보통 불완전 연소가 일어날 때의 온도이다. 따라서 불완전 연소가 주로 일어나는 건물 화재나 야외 소각장에서 쓰레기를 태울때 특히 많이 발생한다.

원래는 염소 화합물을 사용하는 여러 산업공정에서 발생하는 양이 대부분이었지만 1980년대 이후 전세계적인 환경 규제로 관련 공장에는 다이옥신 제거장치가 의무화되어 있다. 이 때문에 지금은 다이옥신 배출량이 크게 감소했으며 현재 세계적으로 다이옥신의 주요 발생원은 건물 화재나 쓰레기 소각이다.

예를 들어 미국 전체의 연간 다이옥신 배출량은 1987년 14kg에서 2000년 1.4kg으로 1/10로 감소했다. 하지만 이것은 공장에서의 배출량이 감소한 것이고 주거지역, 농업, 캠핑 등에서 쓰레기 소각으로 생기는 배출량은 0.6kg에서 0.5kg으로 거의 줄어들지 않았다.

인위적:

염화페놀 관련물질 제조공정(제초, 곰팡이 방지, 살충제)
도시폐기물, 산업폐기물, 슬러지 소각에 따른 배출물, 비산재 및 잔재의 매립지
유품 소각[2]이나 플라스틱류, 비닐류의 불법 소각
종이제조시 염소화합물을 사용한 표백처리 공정
화장장 연기배출
자동차휘발유 첨가제
담배 연기

자연적

화산
화재. 산불과 같은 자연발생적 화재보다는 건물, 창고 등 인조물이 타는 화재, 특히 플래시오버같이 화재의 위력이 커질 때 불완전 연소가 심해져 발생량이 증가한다.
번개

5. 독성

제2조(정의) 이 법에서 사용하는 용어의 뜻은 다음과 같다.
1. "고엽제"란 월남전 또는 대한민국 비무장지대 남방한계선의 인접지역으로서 국방부령으로 정하는 지역(이하 "남방한계선 인접지역"이라 한다)에서 나뭇잎 등을 제거하기 위하여 사용된 제초제로서 다이옥신이 들어 있는 것을 말한다.

제5조(고엽제후유증환자 등의 결정기준) ① 제4조제7항에 따라 이 법의 적용 대상자를 결정하는 기준이 되는 고엽제후유증의 범위는 다음 각 호와 같다.
1. 비호지킨임파선암
1. 연조직육종암
1. 염소성여드름
1. 말초신경병
1. 만발성피부포르피린증
1. 호지킨병
1. 폐암
1. 후두암
1. 기관암
1. 다발성골수종
1. 전립선암
1. 버거병
1. 당뇨병. 다만, 선천성 당뇨병은 제외한다.
1. B-세포형 만성 백혈병(만성림프성백혈병과 털세포백혈병을 포함한다)
1. 만성골수성백혈병
1. 파킨슨병. 다만, 이차성 파킨슨증 및 달리 분류된 질환에서의 파킨슨증은 제외한다.
1. 허혈성 심장질환
1. AL 아밀로이드증

법률 제13718호 「고엽제후유의증 환자지원 등에 관한 법률」 발췌

청산가리에 비해 10,000배나 급성독성이 강하다.[3]
가장 독성이 강한 것은 동소체 중 17종이며 가장 강한 것은 2, 3, 7, 8-T4 CDD이다.
인체에 미치는 영향은 선천기형, 태아독성, 발암성, 면역독성, 간기능장애이다.

다이옥신이 메스컴에 널리 알려진 사건으로는 베트남 전쟁이 있다. 전쟁 도중 미국이 게릴라전에 능한 베트남의 자연환경을 타개하기 위하여 에이전트 오렌지와 같은 다이옥신 계열의 고엽제를 다량 살포했었는데, 참전한 군인들과 베트남 민간인들이 후세를 아우르는 피해를 입어 그 엄청난 독성과 후유증들이 세상에 널리 알려졌다.

아무래도 독성이 독성이다보니 실제로 암살 시도에도 쓰인 적이 있다. 2004년 우크라이나 대통령 선거 당시 야당 측 후보였던 빅토르 유셴코 전 대통령이 그 주인공. 2004년 선거 도중 갑자기 쓰러져서 빈으로 후송되었는데 알고 보니 체내에서 무려 일반인의 6천배가 넘는 다이옥신이 검출되었다. 원인은 그가 먹은 스프에 누군가 고의적으로 첨가한 다량의 다이옥신(일명 다이옥신 스프). 아직까지도 범인은 잡히지 않았지만 러시아 정보부 혹은 우크라이나의 친 러시아파 정치인들이 친서방파인 유셴코를 암살하려고 벌인 것이거나 서방 국가들 혹은 국내의 친서방파가 벌인 자작극이라는 말도 있다. 이미 언급했다시피 현재까지 다이옥신으로 죽은 사람이 없다는 점을 감안하면 가능성이 전혀 없는 가설은 아니다. 정말 그가 죽기를 원했다면 더 확실히 검증된 극독을 썼을 것이라는 논리다. 어쨌든 그 후 그는 결국 살아나서 우크라이나 대통령에 당선되었고 2010년에 퇴임하고 친러시아파 빅토르 야누코비치 대통령이 당선되기까지 사사건건 훌륭한 개김성을 발휘함으로서 푸틴 러시아 대통령의 속을 뒤집어주었다.

방사능 홍차와 함께 러시아 특유의 막 나가는 정계에 대한 풍자로 간간히 사용되고 있다.

여하간 다이옥신이 얼마나 지독한 물질인지는 아래 유셴코 대통령의 사고 전후 사진 두 장만 보더라도 바로 답이 나온다.


<rowcolor=#333> 멀쩡했던 이 얼굴이 다이옥신을 맞고...	이 꼴이 돼 버렸다. (2006년 사진)

이건 그나마 꾸준한 치료로 피부가 좀 나아진 상태이고 안경 착용으로 보정한 것이다. 치료 전 사진을 보면 80대 노인의 모습이라 해도 이상하지 않을 정도로 피부가 심각하게 상해 있는 것을 확인할 수 있다.

파일:external/upload.wikimedia.org/220px-Wiktor_Juschtschenko%2C_Pr%C3%A4sident_der_Ukraine%2C_in_der_Universit%C3%A4t_Z%C3%BCrich.jpg

그리고 2010년의 모습. 굉장히 많이 회복되었다. ~~역시 현대의학은 대단하다.~~

도시 하나가 다이옥신으로 인해 통째로 유령도시가 된 사례도 있다. 타임스 비치 문서 참조.

6. 사례

베트남 전쟁 당시에 미국이 고엽제를 사용했다. 참고로 고엽제 안에 다이옥신이 있다.

타임스 비치: 1970년대 미국 미주리 주의 타임스 비치 주민들이 비포장도로에서 날리는 먼지를 해결하기 위해 인근 농약 공장의 폐유를 가져다 도로에 뿌렸다가 도시 전체가 다이옥신에 절여져 아무도 살 수 없게 되고 말았다.

세베소 사건: 더 자세히 말하자면 다이옥신과 함께 다른 유독 물질들도 나온 사례다.

[1] UPOPS; unintentional persistent organic pollutants[2] 특히 유품 중에서 신발이나 합성섬유로 만든 트레이닝복 등을 소각했을 경우. 이 때문에 정부에서는 개별적인 유품 소각을 규제하고 있다. 원칙적으로는...[3] 어디까지나 모르모트 기준이다. 큰 몸집의 동물일수록 독성이 현저히 낮아지는데다 인간의 경우 다이옥신에 약간의 저항성을 갖고 있어 인간에게는 청산가리처럼 강력한 독이라고 볼 수는 없다. 실제로 현재까지 다이옥신으로 인한 사망자는 단 한 명도 존재하지 않는다.