일산화탄소는 어떤 물질이며, 사람에게 어떤 영향을 주나요?

Question

옛날에는 연탄가스로 많이 알고있었던 일산화 탄소는 인간에게 어떤 영향을 주는지,

어떤경우에 발생이 되는지 예방법등 알고싶어요.

Answer 1

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.

일산화탄소는 산소를 운반하는 적혈구의 헤모글로빈(Hb)에 산소보다 250배 쉽게 결합한다. 따라서 헤모글로빈이 산소를 제대로 실어 나르지 못하는 문제가 생긴다. 체내에 산소가 부족해지면 생체 세포에서 젖산을 생성하게 되어 혈액이 산성으로 변하고, 이는 호흡중추 등을 자극하여 호흡의 깊이, 호흡수, 심장박동수를 증가시켜 산소 부족을 보상하고자 한다. 보상작용은 공기를 상대적으로 많이 호흡하여 산소부족량을 보충하고, 산소함유량이 저하된 혈액을 많이 순환시키며, 뇌의 혈관을 확장하여 많은 혈액이 흐르도록 조정한다. 하지만 이러한 보상작용은 산소농도가 16% 정도일 때까지만 효과가 있고, 이보다 낮은 농도에서는 생체적 보상이 불가능하여, 산소결핍증상이 나타나게 된다.

산소를 많이 필요로 하는 장기(뇌, 심장, 근육)의 기능이 저하되어 증상이 나타난다. 중독의 초기 증상은 비특이적으로 다른 질환과 감별하기 쉽지 않다. 초기에는 두통, 어지럼증, 메슥거림(구역) 등이 나타나며, 심해지면 기면, 혼수, 발작, 호흡마비 등의 증상이 발생할 수 있다.

출처 : [네이버 지식백과] 일산화탄소 중독 [carbon monoxide poisoning] (서울대학교병원 의학정보, 서울대학교병원)

Answer 2

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

일산화탄소는 폐에서 혈액 속의 헤모글로빈과 결합합니다. 이 결합은 일산화탄소-헤모글로빈을 형성합니다. 때문에 일산화탄소에 중독되면 혈액의 산소 운반 능력이 저하되어 뇌에 산소공급이 떨어지고, 질식상태가 만들어집니다.

또한 물체가 불완전 연소될 때 이산화탄소대신 일산화탄소가 많이 발생합니다.

감사합니다.

Answer 3

안녕하세요. 과학전문가입니다.

일산화탄소는 무색 ,무취의 기체입니다. 주로 불완전 연소로 발생하며 인간에게는 혈액 내에 헤모글로빈과 결합하여 신체에 산소 공급을 막아버립니다. 매우 치명적이게 됩니다.

Answer 4

안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.

일산화탄소는 무색, 무취의 기체로서 산소가 부족한 상태로 연료가 연소할 때 불완전연소로 발생하는 기체입니다.

사람의 폐로 들어가면 혈액 중의 헤모글로빈과 결합하여 산소보급을 가로막아 심한 경우 사망에까지 이르게 하는 위험한 기체입니다.

일산화 탄소 중독은 산소 부족으로 생길 수 있으므로, 작업시 밀폐된 곳에서 작업을 하지 않는등 주의가 필요합니다.

Answer 5

안녕하세요. 김계민 과학전문가입니다.

일산화탄소의 구분은 어렵습니다.

색도 냄새도 없는 기체입니다.

고체연료등이 불완전 연소되면서 발생해 일사놔탄소 중독을 유발합니다.

일산화탄소가 공기중에 존재하는 경우 산소대신 일산화탄소와 결합하기 때문에 체내에 산소가 부족해지는 상황이 발생합니다.

중독된것을 보면 우선 창문을 열고, 환자를 신선한 공기가 제공되는 곳으로옮깁니다.

환자가 의식이 없으면 머리를 젖히고 턱을 들어 올려 기도를 유지합니다. 호흡이 없는경우 심폐소생술이 필요합니다.

도움이되셨으면 합니다.

Answer 6

안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.

탄소의 연소반응에서 이산화 탄소의 생성 엔탈피(Enthalpy)가 일산화탄소보다 작은(큰 음의 값을 가지는) 반면, 생성 엔트로피(Entropy)는 일산화탄소 쪽이 더 크기 때문에 생성 자유에너지는 고온으로 갈수록 일산화탄소 쪽이 더 작아진다(더 큰 음의 값을 가진다). 따라서 고온일수록 반응의 평형도 일산화탄소 쪽으로 기울어진다. 제철 과정에서 취련이나 주조를 할 때 탄소와 산소의 반응생성물이 이산화 탄소가 아닌 일산화탄소가 되는 것도 이 때문이다. 일산화탄소가 완전연소하면 이산화 탄소가 된다.

굉장히 위험한 물질로 적혈구의 헤모글로빈[2]에 대한 결합력이 산소보다 엄청나게 높아서 이것이 과다하게 흡입되면 생물은 산소부족으로 죽게 된다. 결합력의 차이는 대략 200:1.[3] 따라서 공기 중에 극히 소량만 존재하더라도 문제가 되는데, 이는 소량이라 할지라도 거의 모두 인체에 흡수되어 작용하기 때문이다. 또, 산소 운반기능 저하 이외에 미토콘드리아의 세포내 호흡을 차단하는 역할도 동시에 한다. 효과는 동일. 시안화칼륨, 시안화수소 등에 들어 있는 시안(CN-)기도 이런 식으로 독성을 나타내는 것이다. 그래서 일산화탄소의 혈중 포화도가 55~57% 수준이면 전신 마비와 신경세포 사멸이 시작되며, 60%를 넘어가면 산소부족으로 사망한다. 흔히 담배를 피울 때 '헤롱'이 온다고 하는 그 느낌도 일산화탄소 흡입으로 인한 질식 현상이다. 이쯤 되면 독가스로도 사용되었을 법 하지만, 밀폐된 공간이 아닌 개활지에서는 공기의 20% 분량을 차지하고 있는 산소와 결합되어 거의 무독성인 이산화 탄소로 변질 되기 때문에 그 독성을 계속 유지하기가 어렵다.