1. 개요
일산화 탄소는 말 그대로 탄소가 일산소, 즉 하나의 산소에 의해 산화된 기체를 의미한다. 화학식은 CO.[1]일산화 탄소는 무미, 무취, 무색이다. 따라서 아무 맛이 나지 않고, 아무 냄새도 나지 않고, 아무 색도 없다. 그래서 금방 알아차리기가 어렵고 의식 혼탁을 동반하여 여러 명이 한번에 대처하지 못한 채 사망하는 경우가 빈번하다.[2] 그래서 일산화탄소는 "조용한 살인자"라고 부르기도 한다.
일산화 탄소 자체에 대해서는 일산화 탄소 문서로. 이 문서에는 증상에 대해서 자세히 기술되어 있다.
2. 독성 기전 (인체에 유독한 이유)
인간은 산소를 호흡하여, 이 산소를 이용하여 영양분을 연소해 얻는 에너지로 살아간다. 불을 피워 열을 얻는 것과 똑같다. 불도 탄소덩어리를 태워, 즉 산화시키면서 나오는 산화열을 방출한다. 우리 인체는 이러한 산화를 천천히 하고, 불은 급격히 하는 차이가 있을 뿐, 산화에 의해 에너지를 얻는 건 똑같다.탄소체[3]가 완전 연소가 되면 이산화 탄소가 되며, 우리는 호흡할 때 산소를 마시고 이산화 탄소를 내보낸다. 그런데 탄소가 불완전 연소를 하면 일산화탄소가 된다. 일산화탄소는 불안정하고, 한번 더 산화하면 이산화 탄소가 된다. 즉 일산화탄소는 안정되기 위해 강력하게 산소와 결합하려는 성질을 가지고 있다.
산소는 인간의 호흡에 의해서 폐에 들어가고, 이후에는 혈색소인 헤모글로빈에 의해 인체의 각부분에 운반된다. 일산화탄소는 호흡으로 폐에 들어가면 산소보다 혈색소에 210배 강력하게 결합한다. 따라서 인체는 산소를 이용할 수 없게 되고, 내질식 상태가 된다. 이로 인해 두통, 구역질을 유발하고 심한 경우 사망에 이를 수도 있다. 참고로 흡연했을 때 머리가 어지러운 증상이 바로 내질식 상태다.
3. 역사
3.1. 한국
한국에선 1960년대 이전에 보급된 연탄 보일러 시절, 방과 가까운 부엌이나 복도에 설치했는데, 아궁이처럼 구들장을 거쳐 배기하는 구조라 만약 구들장 사이로 금이 갔다면 연탄가스가 바로 올라와서 질식 등 문제가 심각했다. 그나마 1970년대 초반 보일러에서 수돗물을 데워 방바닥 밑을 순환시키는 이른바 새마을 보일러가 도입되고 연탄을 피우는 부엌과 방이 상대적으로 분리된 주택 형태가 확산되면서 그나마 나아졌다. 물론 여전히 일산화탄소가 부엌에서 방까지 들어올 수 있었기에 사고가 줄기는 줄었으나 사라지지는 않았다. 1980년대 중반까지는 매년 수백명이 연탄가스로 인해 사망하기까지 했다. 결국 연탄가스 사고를 줄여보자는 공익광고도 등장했다. 게다가 이때는 청년들이 넘쳐나 징병 기준도 느슨했기 때문에 연탄가스 중독 후유증으로 군면제 판정을 받은 사람이 제법 많았다.2000년대 이후 주 난방 연료가 연탄에서 도시가스로 바뀌고 잠을 자는 거주하는 방에 방풍이 잘되고 보일러실의 밀폐가 잘 되면서, 또 연료를 태우고 난 뒤의 환기가 잘 되면서 급격히 사고 빈도가 낮아졌다. 2000년대 이후에는 자살 목적이나 아직 연탄으로 난방을 하는 극빈층, 현장에서 가스난로나 화목난로를 사용하는 노동자, 텐트 안에서 불을 사용한 겨울 캠핑족 등에서 사고가 가끔 발생한다. 특히 캠핑족은 매년 겨울마다 뉴스에 뜰 정도. 대부분의 텐트가 협소하기 때문에 문을 열어두거나, 바람이 세도 사고가 발생할 수 있다. #
2020년대부터 유행한 차박으로 인해 일산화탄소 중독을 간과하고 밀폐된 차 내부에서 난로를 켜둔 채 잠들었다가 사망하는 사고들이 이어지고 있다. 차박이 아닌 캠핑이더라도 밀폐된 공간에서 가스 버너 등을 사용하는 것도 유의해야 한다. #
3.2. 독일
▲ 트레블링카 절멸수용소의 가스실. 오른편 복도에 학살용으로 사용된 전차 엔진 두 개가 보인다.
홀로코스트 당시 나치 독일의 주요 절멸수용소 가스실과 친위특무대의 야전 가스 밴에서 애용된 것 또한 이 가스다. 세간에는 치클론 B의 악명이 자자하나, 치클론 B는 생산단가가 비싸고 유통기한이 짧았기 때문에 나치의 6개 주요 절멸수용소들 중 아우슈비츠-비르케나우[4]와 마이다네크[5] 수용소에서만 사용되었다. 나치 독일 최초의 절멸수용소인 쿨름호프[6]와 라인하르트 작전 당시에만 운영되었던 트레블링카[7], 소비보르[8], 베우제츠[9]에서는 전차 또는 트럭 엔진을 공회전시켜 거기서 나온 일산화탄소 가스로 사람들을 학살했다.
이 가스실에서 일산화탄소 중독으로 사망한 희생자들은 다 합쳐서 200만을 상회하며, 정확한 수치는 알 수 없다.
4. 증상
대기중에 CO 농도가 얼마나 있는지에 따라 증상과 소요시간이 다르다.- 농도 0.02%(200ppm)인 경우 : 경한 두통이 2~3시간 만에 온다.
- 농도 0.04%(400ppm)이면 전두통과 오심이 1~2시간 만에 오고 후두통은 1.5~3.5시간 만에 온다.
- 농도 0.08%(800ppm)이면 두통과 현기증을 느낄 때 까지 45분이 소요되고, 허탈하고 의식불명까지는 12시간이 소요된다.
- 농도 0.16%(1600ppm)인 경우 두통과 현기증이 일어나는데 20분이 소요되고 허탈과 의식불명, 사망의 위험까지는 2시간이 소요된다.
- 농도 0.2%(2000ppm)인 경우 1시간 동안 노출 시 생명이 위험하다.
- 농도 0.4%(4000ppm)인 경우 1시간 내 사망한다.
- 농도 0.64%(6400ppm)일 때는 두통과 현훈이 1~2분만 소요돼도 오고 의식불명과 사망까지는 10~15분이 소요된다.
- 농도 1%(10000ppm)인 경우 2 ~ 3분 이내에 의식을 잃고, 그 상태로 사망할 가능성이 더 크게 높아진다.
- 농도 1.28%(12800ppm)인 경우 단 1분만에 사망 가능성이 있다.
5. 대처법
보통 밀폐된 공간에서 불을 지피는 난방을 쓰거나, 오래되거나 고장난 자동차에 시동을 걸었을때 자주 일어나는 사고로, 행여 이 두 환경에 자주 노출된다면 일산화탄소 중독이 일어날 가능성이 높다. 흡연도 일산화탄소 중독 증상을 만드는 일상적인 원인이다.상기한 두 환경에서 별로 피곤하지 않은데 자꾸 졸음이 몰려온다면 100% 일산화탄소를 흡입중이므로, 최대한 빠르게 CO가 없는 바깥으로 가야한다.
마찬가지로 주위 사람들은 환자 발견 즉시 일산화탄소가 없는 다른 장소로 옮기거나 곤란한 경우 환기를 시켜야한다. 옷을 부드럽고 청결한 옷으로 갈아입히고 몸이 차가워지면 안되므로 보온을 해주어야 한다. 의식이 있으면 심호흡을 5분 정도 시킨다.
유일한 치료는 100% 순도의 산소를 고압으로 공급하는 것이다. 전술했듯 일산화탄소는 산소보다 210배 강력하게 혈색소와 결합하므로 일반적인 산소농도에서는 일산화탄소 대신 산소가 헤모글로빈과 결합하기는 어렵다. 그래서 고압산소치료가 필요하다. 즉 4기압 정도의 강력한 압력으로 산소를 투여한다. 이를 위해 이용하는 도구가 고압산소 실린더와 감압 챔버이다.
과거 난방을 위해 연탄을 주로 때던 시대에는 시골 의료원에도 고압챔버가 있을 정도로 발에 채이게 많았으나 연탄 난방이 사라져 연탄가스중독 환자들이 줄어들고 수지타산이 맞지 않아 하나 둘 사라져 고압산소치료를 할수 있는 병원은 한국에서는 손꼽을 정도다. 최근의 심평원 자료에 의하면 성형외과 등에서 피부이식 후 상처 치료 및 당뇨발의 치료를 위해 자주 사용하고 있으며, 일산화탄소 등에 의한 증상을 보이는 환자는 전체 건수의 3.3%를 차지한다. 일산화탄소 보다 잠수병 치료에서 더 고성능의 챔버가 필요하므로, 바닷가의 대형 병원 중 고압산소치료가 가능한 병원이 많다.
아래의 병원에서 고압산소치료가 가능하다.
일산화탄소 치료 가능 감압 챔버가 있는 병원
대한고압의학회 홈페이지#에 최신화된 정보가 있으므로 참고할 것
- 서울 구로성심병원
- 서울 서울아산병원
- 서울 한양대학교 의료원
- 서울 서울의료원
- 대구 광개토병원
- 대구 푸른병원
- 울산 울산대학교병원
- 부산 부산대학교병원
- 부천 순천향대학교병원
- 인천 인하대학교병원
- 청주 효성병원
- 순천 성가롤로병원
감압병 치료 가능 챔버(고성능)가 있는 병원
- 강릉 강릉아산병원
- 원주 원주세브란스기독병원
- 경남 통영 세계로 의원
- 경남 사천 삼천포서울병원
- 제주의료원
- 서귀포 의료원
- 순천 성가롤로병원
- 진해 해군 해양의료원[10]
- 경남 김해 조은금강병원
6. 사고
7. 기타
7.1. 동치미·김칫국이 효과적인지 여부
과거 연탄이 주난방연료였던 시절 가스중독사고가 빈번할 적에는 연탄가스를 마시고 정신을 못차리는 사람에게 동치미 국물이나 김칫국을 먹이는 것이 유명한 민간요법이었다. 과학적 연구도 진행되었는데 처음에는 긍정적인 연구도 나왔으나 후속 연구에서는 부정되었다. 결국 김칫국물의 자극성으로 인한 약간의 각성 효과였지, 실질적인 효과는 없음이 최종적으로 밝혀졌다. 한 때 김치의 우수성을 입증하는 내용으로 한 시대를 풍미하기도 하였다.동치미 국물을 먹이는 민간요법은 사실 동의보감에서 '연기를 마셔서 두통과 구토가 있을 때 생무의 즙을 마시라'고 한 것이 와전됐을 가능성이 높다. 응급상황에서 무의 즙을 낼 경황이 없을 테니 비슷한 동치미로 대체된 것. 그러나 애초 두통/구토의 증상과 혼수에 빠진 것은 상황이 다르다. 오히려 상태를 악화시킬 수 있으니 동치미 국물 찾지 말고 1초라도 빨리 병원에 가서 치료를 받는 것이 최선이다.
위기탈출 넘버원 21회(2005년 12월 3일)에서도 일산화탄소 중독 대처법을 방영했는데 동치미 국물을 먹인다는 당연히 오답으로 나왔으며 정답은 밖으로 나간다였다.[11] 오답 지우기할 때 조형기가 옛날부터 동치미 국물을 먹였다고 언급한 것을 보면 의외로 옛날부터 유명했던 민간요법인 것을 알 수 있다.
결론적으로 아무런 효과를 기대할 수 없는 단순한 민간요법이다. 실내에서 두통, 의식 흐림 등의 증상이 있을 시 즉시 창문을 열고 밖으로 나가야 한다.
7.2. 자살 수단
자살 방법으로 사용되는 경우도 있다. 몇몇 자살시도자들은 목을 매달거나 건물 옥상에서 투신하는 것과 달리 별다른 고통, 공포 없이 신체를 온전하게 해서 죽을 수 있다는 점에서 몇몇 사람들이 이런 자살 방법을 택하곤 한다.내인성 질식은 가장 먼저 뇌부터 파괴하기 때문에 어떤 사인보다 비가역적이고 치명적이지만 역설적으로 그 어떤 사인보다 덜 고통스럽다. 고통을 해석하는 중추기관인 뇌가 먼저 치명적인 손상을 입기때문에 고통을 느끼기 이전에 신체가 되돌이킬 수 없는 수준으로 파괴되고 혼수상태에 빠지기 때문이다.
다만 이렇게 의식불명으로 죽는 경우는 뇌가 인지하지도 못할 정도로 아주 서서히 일산화탄소 농도가 올라갔을 때의 이야기다. 좁은 공간에서는 급격하게 가스 농도가 올라가므로, 화재시처럼 숨을 못 쉬게 되어 아주 고통스럽게 사망하게 된다.
생존하더라도, 후유증 역시 상술한 바와 같이 심각하므로 평생을 고통받게 된다. 따라서 일산화탄소 자살이 '편안한 죽음'이라는 가벼운 통념은 교정할 필요가 있다. 이 역시 다른 죽음에 못지않게 끔찍한 죽음이다.
7.3. 일산화탄소로 사람이 사망한 경우 구별
일산화탄소 중독은 내질식 상태가 된다. 인간이 외질식으로 죽게 되면 몸, 특히 얼굴이 창백해지는데 피가 통하지 않아서 그런것이다. 반면 내질식은 대부분 헤모글로빈에 산소 대신에 다른 물질이 붙어서 산소 운반을 방해하여 생긴다. 그래서 죽은 이후에 다른 일반적인 사망 상태의 시신과 달리 몸이나 얼굴이 붉은 기가 도는 경우가 많다.이후에도 살아 있는 듯이 몸이나 얼굴에 붉은 기가 있다면 내질식을 의심, 즉 독물로 인한 사망을 의심해야 한다. 실제로 사망한 시신을 검안한 의사가 죽은 사람의 얼굴에 붉은 기가 도는 것을 보고 의대생 시절 법의학을 배울 때 이러한 사실을 배운 것을 떠올리고는 타살/독살 가능성을 경찰에 알려 독살된 사실을 밝혀내 범인을 잡은 사례도 있다고 한다.
8. 여담
- 미국에서는 태어난 지 4개월 된 새끼고양이가 일산화탄소에 중독될 뻔한 가족을 구해서 화제가 되었다. 태풍으로 정전이 되자 발전기를 설치했는데, 발전기에서 배출된 일산화탄소가 집안을 가득 채우자 고양이가 날카롭게 울어서 가족을 깨웠다. 한국 기사
- 이계진 저 뉴스를 말씀드리겠습니다, 딸꾹! 책에 따르면 연탄가스 중독이 사회문제일 당시에 방송국에서 "Co 가스를 조심합시다" 라고 캠페인을 띄웠는데, 시청자가 항의하기로 Co는 코발트이며 일산화탄소인 CO가 아니라고 했다고...
[1] 각각 C와 O라는 별개 원소이기 때문에 반드시 둘 다 대문자로 써야 한다. Co로 적으면 코발트가 된다. 실제로 이것과 관련해서 일산화탄소 중독이 심했던 시절 "Co 가스를 조심합시다" 라고 방송에서 캠페인을 했다가 시청자가 Co는 코발트라고 지적했다는 비화가 이계진 저 '뉴스를 말씀드리겠습니다, 딸꾹!' 에 나온 적이 있었다.[2] 타오르는 불에서 나는 연기랑 자동차 배기가스의 회색과 악취는 일산화 탄소의 것이 아니라 연소로 발생하는 다른 화합물들 때문이다. 이렇게 시각이나 후각으로 알아챌 수 있는 부산물이 포함되지 않는 순수한 일산화탄소는 누출이 발생해도 대피가 늦어지기 쉽다.[3] 쉽게 말해 마른 장작 같은 물질, 탄소로 주로 이루어진 물질, 나무가 대표적이고 석탄, 숯, 다이아몬드 모두 탄소체이다. 결정을 이루면 다이아몬드, 결정을 이루지 못하면 숯, 석탄이 된다.[4] 희생자 약 110만[5] 희생자 약 9만[6] 희생자 약 20만[7] 희생자 약 90만[8] 희생자 약 20만[9] 희생자 약 60만[10] 군 부대로 특별한 사유 없이 민간인 치료 불가능. 단 창원시 관내에 고압산소치료가 가능한 병원이 여기 뿐이므로 신속하게 치료를 받아야 하는 응급환자는 특별한 사유에 해당된다.[11] 위에서도 서술했듯 신속하게 폐에 산소를 공급해줘야 하니까다.