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[어린이 건강과 생활 속 유해물질] ⑫불소(플루오린)
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[어린이 건강과 생활 속 유해물질] ⑫불소(플루오린)
  • 유민정 기자
  • 승인 2019.12.02 17:04
  • 댓글 0
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불소는 토양과 암석에 풍부하게 존재하는 물질
적은 양의 불소는 치아의 부식을 예방
불소를 과도 섭취하게 되면 치아 및 성장 발달이나 뇌에 안 좋은 영향
9세 이하 어린이는 불소치약 사용하지 않기
[어린이 건강과 생활 속 유해물질] ⑫불소(플루오린) ⓒ케미컬뉴스

'어린이 건강과 생활 속 유해물질' 열두번째 물질로 불소라고 흔히 불리는 플루오린을 알아본다.

환경부에 따르면 불소는 토양과 암석에 풍부하게 존재하는 물질이다. 알루미늄, 철, 비료의 제조, 석탄-화력발전소, 유리 및 시멘트 생산 등과 같은 많은 산업 공정에서 부산물로서 배출된다. 불소치약 등에 치아의 부식을 예방하는데 사용되기하고, 먹는 물 정수처리 과정에도 첨가하기도 한다.

왕립화학회에 따르면 원자 폭탄의 개발과 다른 원자력 프로젝트로 인해 대량 생산이 필요한 제 2차 세계 대전까지 불소의 상업적 생산은 없었다. 이전에는 불소염으로 알려진 불소염은 용접과 서리유리에 오랫동안 사용되었다.

액체 질소에 응축 된 담황색 액체 불소의 작은 샘플[이미지 출처=Prof B. G. Mueller]

이 원소는 우라늄 동위원소를 분리하는 데 원자력 산업이 필요로 하는 6불화우라늄을 만드는 데 사용된다. 또한 고출력 변압기의 단열 가스인 유황 육불화재를 만드는 데도 사용된다.

실제로 불소는 테플론(poly(tetrafluoroetene), PTFE와 같은 용매와 고온의 플라스틱을 포함한 많은 불소화학물질에 사용된다. 테플론은 들러붙지 않는 특성으로 잘 알려져 있으며 프라이팬에 사용된다. 케이블 절연, 배관공 테이프 및 Gore-Tex®의 기초(방수 신발 및 의복에 사용)에도 사용된다.

테플론을 이용해 표면처리한 고어텍스[이미지 출처=브로켄 잉그 로리]

우리가 치약에서 흔히 알고 있는 불소치약은 불소의 염기화합물이 첨가되는데 아이들은 불소치약을 삼가해야한다. 

불소를 과도하게 섭취하게 되면 치아 및 성장 발달이나 뇌에 안 좋은 영향을 가져올 수 있다. 또한, 뼈가 부서지기 쉽거나 약해질 수 있다.

적은 양의 불소는 치아의 부식을 예방하는데 도움이 되지만 많은 양의 불소는 안 좋은 영향을 주므로 불소가 함유되어 있지 않은 치약을 사용하는 것이 좋다. 성인용 치약은 불소가 들어있을 수 있으므로 치약을 삼키지 않도록 해야 한다.

불소(플루오린) 화학원소 기호[이미지 출처= Royal Society of Chemistry]

플루오린(Fluorine) 또는 플루오르(독일어), 불소(弗素일본어)는 할로젠에 속하는 화학 원소로 기호는 F(라틴어: Fluorum ), 원자 번호는 9이다. 플루오린 분자는 상온에서 옅은 황록색 기체로, 다른 할로젠 원소와 마찬가지로 맹독물이다.

▪불소는 자연적으로 분포하며, 지각에 풍부하게 존재하는 원소임
▪플루오르화칼슘과 플루오르화나트륨 화합물은 수중과 공기 중(대부분의 지표와 지하수를 포함한)에서 자연적으로 발생함
▪이 물질들은 또한, 알루미늄, 철, 비료의 제조, 석탄-화력발전소, 유리 및 시멘트 생산 등과 같은 많은 산업 공정의 오염된 부산물로서 배출됨

▪CAS 번호 : 7782-41-4

수소와 불소가 결합하여 불화수소를 생성한다. 반도체의 핵심소재인 불화수소는 화학식 HF를 가진 화합물이다. 이 무색의 가스나 액체는 불소의 주요 산업 원천이며, 종종 불화산이라고 불리는 수용액으로 사용된다. 

불소는 의료계와 공공기관에서 치아의 부식을 예방하는데 사용되며, 불소치약과 보충제 등에 사용되는데 먹는물 정수처리 과정에 첨가하기도 한다. 먹는 물에 불소를 첨가하는 것이 논쟁이 되기도 하였다. 

미국 환경보호국(Environmental Protection Agency, EPA)은 물속 불소의 농도를 4 ㎎/L로 정했으며, 여러 해 동안 이 농도의 불소를 포함하는 물을 과도하게 먹는 일부 사람들은 뼈의 질환이 발생할 수 있다고 경고했다.

저용량의 불소는 치아의 법랑질을 보호하지만, 고용량에서는 유독할 수 있다. 어린이의 과다 노출은 영구적으로 얼룩지거나 움푹 들어가게 하는 치아인 불소 침착증과 관련됨. 또한, 뼈가 부서지기 쉽거나, 약해질 수 있다. 불소를 삼킬 경우에는 강한 고독성을 나타낸다.

현재까지의 연구에서는 불소와 암과의 관련성에 대한 증거가 제시되지 않았다고 한다. 

먹는 물에 불소가 첨가되어 있다면, 9세 이하 어린이들의 과도한 노출을 피하기 위해 불소가 없는 치약의 사용을 고려해야 한다. 아주 어린 어린이들은 불소가 들어있는 치약을 삼키기 때문에 불소 치약의 사용을 피해야 한다. 

EPA는 치아의 불소(침착)증을 예방하기 위해서는 2 ㎎/L 이하로 제한할 것을 권고했으며, 9세 이하의 어린이들은 물 속에 불소가 2 ㎎/L 이상 있는 물은 먹지 말 것을 충고했다. 

독성정보 

세계보건기구에 따르면 역사적으로 대부분의 불소 중독은 무기 불소를 함유한 살충제의 우발적인 섭취에 의해 야기되었다. 불소 중독 가능성에 대한 독극물 통제 센터에 대한 대부분의 요구는 불소 함유 치약의 섭취에서 비롯된다. 불소화 장비 오작동이 또 다른 원인이다. 알래스카에서 발생한 한 사건은 거의 300명의 사람들에게 영향을 미쳐 한 명의 목숨을 앗아갔다.

불소는 치아 부식을 감소시킨다. 불소에 관한 연구에서, 저농도의 불소는 발달 영향과 뇌의 영향을 가져올 수도 있다고 제안하였다. 고농도의 불소를 오래 동안 섭취하는 것은 뼈에 불소 침착증으로 이어져 뼈에 불소가 축적되는 것을 유발할 수도 있으며, 이로 인해 뼈가 부서지기 쉽고 연해지게 된다. 

어린이들의 영구치에 법랑질이 형성되어 있을 때(6-8세 이상), 몇 년 동안 불소를 섭취한 어린이들은 영구치의 얼룩이 생기는 불소침착증이 생길 수 있다. 미국에서는 어린이의 22%가 치아의 불소침착증이 있으며, 일부 불소 처리된 물을 사용하는 지역에서는 이보다 더 높은 비율을 나타냈다. 

미국의 여러 도시에서 물에 불소를 첨가하는 것을 반대해 왔지만, 미국 치과협회(American Dental Association)와 EPA는 불소가 첨가된 물은 안전하다고 주장하였다. 불소는 발암성 물질로서 결정하기 위한 발암 작용에 대한 증거가 충분하지 않기 때문에, 세계보건기구(World Health Organization, WHO), 미국 환경보호청(Environmental Protection Agency, EPA) 및 기타 기관에 의해 발암성 물질로 분류할 수 없는 것으로 평가되었다. 

정기적으로 어린이집 등에서는 아이들의 불소 도포를 실시하고 있어서 혹시나 아이가 침과 함께 불소약제를 삼키면 위험하지 않을가 걱정이 될 수 있는데, 어린이 치과에서 도포하는 불소도포용 약제는 불소 함유가 아주 약하고 부작용 가능성은 매우 낮다고 알려져있다. 


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