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- 피부 화학물질은 산화 반응을 유발한다.
- 하이드록실 라디칼(OH) 안에 포함된 활성 산화제는 실내 공기에서 추가 화학 반응 촉발
- 우리 스스로 생성하는 산화 장이 우리 주변의 많은 화학물질을 변화시키기 때문에 실내 화학에 대해 다시 생각해야

모든 사람은 자신만의 고유한 산화 장(oxidation field)을 갖고 있다.
인간은 예상보다 주변 공간의 화학을 변화시킨다.

화학적 오라(aura):
모든 사람은 반응성 화학물질의 전체 구름을 환경으로 방출하므로 주변 공기에 결정적인 영향을 미칠 수 있다. 이 인간 산화 장(oxidation field)은 우리 피부에 존재하는 유기 분자가 실내 공기 중 미세한 미량의 오존과 반응할 때 생성된다. 그 결과 반응성이 높은 하이드록실 라디칼이 형성돼 수많은 다른 반응을 촉발한다. 최근 9월1일 사이언스에 연구 결과가 발표됐다. 

▲ 우리 인간은 우리 주변에 보이지 않는 반응성 화학 물질의 껍질을 만든다. 이 컴퓨터 모델링은 일반적인 실내 상황에서 반응성 하이드록실 라디칼(OH)의 반응성과 OH 농도(오른쪽)를 보여준다. © University of California Irvine

우리는 일반적으로 시간의 90%를 실내에서 보낸다. 그곳에서 우리는 보이지 않는 분자들로 둘러싸여 있다. 벽, 바닥 및 가구는 가스를 방출하고, 화학물질은 요리나 청소를 할 때 공기 중으로 빠져나가고, 환경에 따라 오염 물질도 외부에서 들어올 수 있다. 우리 인간은 또한 분자의 원천이다. 우리는 가스를 내뿜고 DNA와 수많은 미생물 공동 거주자를 공기중으로 방출한다.

피부 화학물질은 산화 반응을 유발한다.

지금까지 살펴본 바와 같이 우리의 화학적 영향은 그 이상이다. 실험에서 마인츠에 있는 막스 플랑크 화학 연구소의 Nora Zannoni와 그녀의 동료들은 우리의 호흡과 피부에 존재하는 유기 분자가 실내 공기, 특히 일반적으로 존재하는 오존(O3)과 어떻게 반응하는지 조사했다. 이를 위해 4명의 피험자들은 깨끗하거나 약 35ppm의 소량의 오존이 포함된 특수 테스트 챔버에서 일정 시간을 보냈다.

실내 공기에 소량의 오존이 존재하면 이는 인간 피부에서 방출되는 유기 분자, 특히 불포화 지방산 스쿠알렌과 크게 반응하는 것으로 나타났다. 그중 약 10%는 피부 땀샘의 피지에 함유되어 있어 항산화제로서 피부를 보호하고 유연하게 유지한다. 스쿠알렌이 오존과 반응하면 케톤 6-메틸-5-헵텐-2-온(6-MHO) 또는 게라닐 아세톤과 같은 다른 반응성 유기 분자가 형성된다.

약간의 대기

이러한 반응의 결과로 반응성이 높은 화학물질의 전체 구름이 우리 주위에 생성된다. 즉, 산화 장(oxidation field)이다. 하이드록실 라디칼(OH)을 포함해 그 안에 포함된 활성 산화제는 실내 공기에서 추가 화학 반응을 촉발한다. 그 결과는 지금까지 거의 알려지지 않았다. 기본적으로 이것은 우리 인간이 우리 주위에 우리 자신의 작은 대기를 만든다는 것을 의미한다. 우리가 방출하는 화학물질의 반응은 환경을 형성하고 우리 주위에 보이지 않는 껍질을 형성한다.

실험에서 알 수 있듯이 사람의 산화 장이 얼마나 크고 집중되어 있는지는 무엇보다도 실내 환기와 실내 공기의 오존 함량에 따라 다르다. 일반적인 생활 공간에서 산화 장은 거의 방해받지 않고 시간이 지남에 따라 반응성 화학물질이 특히 바닥 근처에 축적된다. 반면에 천장 선풍기가 있는 사무실에서는 방 전체에 더 넓게 분포돼 있다.

"인체는 지구 표면이 대기와 상호 작용하는 것과 거의 같은 방식으로 실내 환경과 상호 작용한다. 둘 다 화학 반응기로서 주변의 산화제와 산화성 화학물질을 방출 및 흡수한다"고 릴 대학의 Coralie Schoemaecker와 요크 대학의 Nicola Carslaw가 주장했다.

건강에 미치는 영향은 아직 밝혀지지 않았다.

이 보이지 않는 반응성 구름의 존재는 또한 우리의 건강에 감지되지 않은 영향을 미칠 수 있다. 수석 저자인 막스 플랑크 화학 연구소(Max Planck Institute for Chemistry)의 조나단 윌리엄스(Jonathan Williams)는 "우리 스스로 생성하는 산화 장이 우리 주변의 많은 화학물질을 변화시키기 때문에 실내 화학에 대해 다시 생각해야 한다"고 말했다.

지금까지 재료와 가구에서 나오는 화학물질 배출은 사람이 없는 실험실 조건에서만 테스트됐다. 그러나 우리를 둘러싸고 있는 반응성 분자 구름은 가구, 카펫 또는 세제의 증기와의 반응을 통해 이러한 테스트에서 다루지 않는 새로운 오염 물질을 생성한다. "이것은 우리의 호흡 영역에 수많은 제품을 생성하며, 우리의 건강에 미치는 영향은 아직 알려지지 않았다"고 Williams는 말했다.

또한 흥미로운 것은 산화 장의 반응은 환경과 동료 인간에 대한 후각 인식을 변화시키고 형성할 수도 있다. "산화 장(oxidation field)은 확실히 우리가 보내고 받는 화학 신호에도 영향을 미친다"고 화학자는 설명했다.
(Science, 2022; doi:10.1126/science.abn0340)
출처: Science, 막스 플랑크 화학 연구소

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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