기호 Sn, 원자번호 50번 화학원소
트리에틸틴, 인간에게 가장 위험한 유기 주석 화합물

화학의 가장 기본적인 원소와 우리 생활과의 연관된 이야기들로 독자 여러분들을 찾아가려고 합니다. 원소의 개수가 118개라고 하니 앞으로 다양한 이야기들을 기대해주세요. [편집자주]

고고학적 증거에 따르면 사람들은 적어도 5500년 동안 주석(Tin)을 사용해 왔다. 주석은 기호는 Sn이고 원자번호는 50번인 화학원소다. 전이후 금속으로 분류되며 실온에서 고체다.

주기율표에서 주석(Tin, Sn) /미국립생명공학센터 갈무리

주석은 주로 광물 카시테라이트(SnO2)에서 얻어지며 탄소로 용광로에서 카시테라이트를 로스팅 해 추출된다. 지각의 약 0.001%를 차지하며, 주로 말레이시아에서 채굴된다. 

주석의 다양한 용도

깡통의 부식을 방지하기 위해 주석 코팅을 한다. 

캔 /사진=픽사베이

대부분의 유리창은 녹은 유리를 주석 위에 띄워 평평한 표면을 만들어내며, 유리 위에 뿌려진 주석 염은 전기 전도성 코팅을 만드는 데 사용된다. 사용되는 가장 중요한 주석 염은 염화주석으로 환원제로 사용되며 옥양목과 실크를 염색하는 매염제로도 사용된다. 주석 산화물은 세라믹과 가스 센서에 사용되며 아연 주석 산염은 플라스틱에 사용되는 난연제다. 

일부 주석 화합물은 선박이나 보트의 따개비를 방지하기 위해 오염 방지 페인트로 사용되어 왔으나 낮은 수준에서도 해양 생물에 치명적인 것으로 나타나 현재 대부분의 국가에서 이런 사용은 금지되었다. 

주석의 인체 건강과 환경 영향

주석은 주로 다양한 유기물질에 적용되는데 유기 주석 결합은 인체에 가장 위험한 주석 형태다. 위험에도 불구하고 페인트 산업과 플라스틱 산업, 농약을 통한 농업에 적용된다. 

식품의약품안전처에 따르면 참치나 장조림, 야채과일통조림 등 금속캔 식품을 먹고 남은 음식을 개봉한 채로 보관하면 미생물에 오염될 수 있으며, 야채과일통조림 같은 주석이 코딩된 캔은 산소 접촉에 의해 주석이 식품으로 용출될 수 있다. 

그래서 금속캔 식품을 먹고 남은 음식은 밀폐 용기에 따로 담아 냉장보관해야 한다. 

유기 주석 화합물 트리에틸틴의 독성 /'신경계 및 행동 독성학'ⓒ포인트경제CG

트리에틸틴(Triethyltin, TET)은 인간에게 가장 위험한 유기 주석 물질이며, 상대적으로 짧은 수소결합을 가지고 있다. 수소 결합이 더 오래 성장하면 주석 물질이 인체 건강에 덜 위험하고 사람은 음식과 호흡 및 피부를 통해 주석 결합을 흡수할 수 있다. 주석 결합의 흡수는 장기적인 영향뿐만 아니라 급성 효과를 유발할 수도 있다. 

급성적인 영향으로는 눈과 피부 자극, 두통, 현기증, 심한 발한, 숨 가쁨, 배뇨 문제 등이 있으며 장기적인 영향으로는 우울증, 간 손상, 면역 체계의 오작동, 염색체 손상, 적혈구 부족, 뇌 손상으로 인한 수면 장애와 분노, 건망증 및 두통을 유발하기도 한다. 

단일 원자 또는 분자 주석은 모든 종의 유기체에 독성이 없으나 유기 형태의 주석은 독성이 있다.

유기 주석 성분은 탄소와 주석이 결합된 형태의 화합물로 환경에서 장시간 유지될 수 있고 매우 지속적이며 생분해되지 않는다. 또한 유기 주석의 침전물 입자는 흡착될 때 물 시스템으로 퍼질 수 있다. 곰팡이와 조류, 식물성 플랑크톤에 매우 독성이 있기 때문에 수생태계에 많은 해를 끼치는 것으로 알려져 있다. 

(왼쪽) 보트 오염 방지를 위해 주석 화합물이 사용되었으나 낮은 수준에서도 해양 생물에 치명적이다. (오른쪽) 트리부틸 주석산화물의 화학구조 /사진=Doug Beckers ⓒ포인트경제CG

디부틸틴, 트리부틸틴, 트리페닐틴 등은 환경호르몬 장애 물질로 동물에서 면역체계 또는 생식기계 장애가 발생한다.

트리부틸틴(Tributyltin, TBT)은 어류와 균류에 가장 독성이 강한 유기 주석 성분이며 트리페닐틴(Triphenyltin, TPT)은 식물성 플랑크톤에 훨씬 더 독성이 있다. 유기 주석이 수생 생물의 성장과 번식, 효소 시스템과 먹이 패턴을 방해하며, 이 노출은 주로 유기 주석 화합물이 축적되는 물의 최상층에서 발생한다. 

트리페닐틴 화합물은 트리부틸틴 화합물과 함께 지속적인 유기 오염물질로 전지구적 환경적 관심사다. 

포인트경제 김수철 기자

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