Aldehydes

7. 알데히드류(Aldehydes)

가. 성상

(1) 포름알데히드

자극성냄새(냄새역치 : 0.8 ppm)를 갖는 가연성 무색기체로 물에 잘 녹고 살균방부제로 이용되며, 그 수용액은 포르말린으로 알려져 있다. 화학적으로는 반응성이 매우 센 환원제이며, 또한 많은 물질들(젤라틴, 아교 등과 같은 단백질)과 쉽게 결합하여 중합체를 형성한다. 포름알데히드는 피혁제조나 사진건판, 폭약등을 만들 때에도 이용되며, 또한 강한 반응성을 이용하여 요소계, 멜라민계 합성수지를 만드는 공정 등에 쓰인다.

(2) 아세트알데히드

아세트알데히드는 반응성이 매우 큰 물질로서 사용상 가장 유의할 점은 화재 및 폭발임. 액상이나 증기상 모두 다 가연성이 매우 크다. 특히 증기상은 다양한 농도범위에서 공기와 함께 가연성과 폭발성이 큰 물질을 형성함. 아세트알데히드는 수은촉매를 이용한 아세틸렌 수화반응, 구리촉매를 이용한 에탄올 산화 혹은 탈수소화반응, 파라핀 산화, 촉매로서 팔라듐과 염화구리를 이용한 에틸렌 산화 등과 같은 공정에 의해서 만들어짐. 아세트알데히드는 중요한 화학적 중간물질로서 수많은 반응에 참여하는데, 현재 생산된 총 아세트알데히드의 약 60%는 아세트산 제조에 사용된다.

나. 발생원

주요발생원은 포르말린제조, 합판제조, 합성수지 및 화학제품제조, 소각로, 석유정제, 유류 및 천연가스 연소시설 등으로 매우 광범위하다. 포름알데히드는 또한 실내공기오염의 주요 원인물질로 일반주택 및 공공건물에 많이 사용되는 단열재인 우레아폼 (Urea Formaldehyde Form Insulation)과 이 외에 실내가구의 칠, 가스난로 등에서의 연소과정, 접착제, 흡연 등에 의해 발생된다.

   

표 3.7.1 포름알데히드의 농도별 인체 자극정도

   

농 도 (ppm)	자 극 부 위	자극정도
0.25이하 0.25∼0.50 0.50∼1.50 10 이상	눈, 코, 호흡기도 " " " "	매우 약한 자극 약한 자극 중간 자극 강한 자극 눈물흘림, 호흡곤란, 기침

   

다. 인체영향

1981년 Schenke 등의 보고서에 따르면 우레아폼을 단열재로 사용한 주택에 살고 있는 주민을 조사한 결과, 오랫동안 포름알데히드에 폭로되었을 경우 정서적 불안정,기억력 상실,정신집중의 곤란등을 유발한다. 동물실험에서는 폐수종, 비염의 증상이 있는 것으로 나타남. 포름알데히드에 반복하여 노출될 경우 눈, 코 및 호흡기도에 만성 자극을 일으키며 눈꺼풀에 염증을 유발시키는 것으로 알려지고 있으며 농도별 인체에 대한 자극정도는 표 3.7.1과 같다. 또한 이 물질이 수중에 존재할 경우 어패류에 대한 독성(어류에 대한 치사농도 : 50∼100ppm)도 있다.

호흡에 의한 영향을 보면 쥐의 4시간 기준 반수치사농도(LC₅₀)는 250 ppm이고, 고양이는 8시간 기준 반수치사농도가 650 ppm이다_. 사람에 대해서는 10 ppm이하일때 느끼는 자극정도는 표 3.7.1에 나타낸 바와 같고 30 ppm에서 질병증상이 나타나기 시작하며 100 ppm이상에서 1분이상 노출될시 심각한 영향을 나타낸다. 실내 또는 지하공간에서 포름알데히드에 의한 오염을 막기위해서 환기 시설을 충분히 가동하여야 한며, 사용시 손이나 피부에 묻었을 경우 그 부위를 비눗물로 깨끗이 씻어야 하고 눈에 들어갔을 경우 깨끗한 물로 15분이상 씻어야 한다.

또한 아세트알데히드는 점막을 자극하고, 중추신경계에 마취작용을 일으키며, 낮은 농도에서도 기관지 염증뿐만 아니라 눈·코·상부호흡기의 자극을 유발함. 고농도에서는 두통·마비·기관지 및 폐의 수종을 일으키고, 섭취시에는 멀미·구토·설사·혼수상태·호흡기 장애 등을 유발한다.

라. 대기중 허용농도 및 환경기준

(1) 각국의 대기중에서의 포름알데히드에 대한 허용노출농도는 표 3.7.2와 같음.

표 3.7.2 포름알데히드에 대한 허용노출농도

   

국 가	시간가중평균(TWA)
	ppm	mg/m3
미국 러시아 체코 독일 스웨덴 브라질 일본 영국	3.0 - - 0.5 0.8 1.6 2.0 2.0	- 0.5 0.5 0.6 1.0 2.3 2.5 3.0

(2) 미국 각 주의 포름알데히드에 대한 환경기준은 표 3.7.3과 같음.

표 3.7.3 미국 각주의 포름알데히드에 대한 환경기준

   

주	환경기준(mg/m3)
북부케롤리나, 북부다코타 메사츄세츠 뉴욕 펜실베니아 남부케롤리나 컨넥티코트, 남부다코타, 버지니아 인디아나 네바다 워싱톤	0 0.77 5.0 7.2 7.5 12.0 18.0 71.0 75.0

   

(3) 현재 대기환경보전법상 포름알데히드의 배출허용기준은 모든 배출시설에 대해 20 ppm이하로 규정되어 있다.

(4) 포름알데히드와 아세트알데히드는 '98년 초 대기환경보전법 개정시 특정대기유해물질로 확대지정되어 관리되고 있고, 대기오염공정시험방법도 개정됨. 포름알데히드에 대한 주시험방법은 크로모트로핀산법에서 DNPH/HPLC 방법으로 개정된다. DNPH/HPLC 방법은 알데히드화합물과 2,4-DNPH와의 유도체화반응을 이용한 것으로서 배출가스중의 알데히드는 흡수액인 2,4-DNPH와 반응하여 하이드라존 유도체를 형태로 전환되고 물을 부산물로 생성하게 되는데 이 때 생성된 하이드라존유도체를 HPLC로 분석하여 정량하게 된다. 이 시험방법에서 주의할 점은 굴뚝 먼지를 시료채취할 경우와 마찬가지로 알데히드류의 시료채취시에도 반드시 등속흡인을 해야한다는 것이다.

참고문헌

1. Marshall Sittig, Handbook of Toxic hazardous Chemicals and Carcinogens.

2. Luigi Parmeggiani, (1971), Encyclopedia of Occupational Health and Safety.

작성자 : 대기공학과 환경연구관 차준석(공학박사)

   

   

원본 위치 <http://home.sunchon.ac.kr/~bioenvlab/data2/ham3/3-7.htm>