차아염소산수(HOCl)와 차아염소산나트륨(NaOCl)

차아염소산수는 본래 살균효과가 주목받고 있었지만
살균 효과에 더해 탈취 효과를 기대하여
차아염소산수를 도입하는 병원이나 노인복지시설의 예가 발견된다.

– 차아염소산수의 분무에 의한 악취 물질의 소/탈취 효과에 관한 연구, 일본, 2009년

2016년에 썼던 같은 제목의 관련 글에 대해 많은 분들이 질문과 문의를 주셨다.
글의 내용을 보강할 겸, 시리즈로 작성해볼까 한다.

우리가 일상 생활에서 가장 접하기 쉬운 살균소독제는 다름 아닌 차아염소산나트륨이다. 흔히 알고 있는 상품명으로는 ‘락스’라 부르는 그것이다.
이것 외에도 관공서나 공공기관, 유동인구가 많은 곳에서 사용하는 손소독제나 병원에서 주사 맞기 전에 톡톡 치는 알코올 등이 있다.

오늘은 앞서 언급한 손소독제나 알코올 이외에 차아염소산나트륨과 차아염소산수에 대해서 이야기하고자 한다.

차아염소산나트륨은 ‘락스’로 유명하지만, 차아염소산수의 경우에는 사스, 메르스, 그리고 최근 코로나를 거쳐서 서서히 수면위로 떠오른 물질이라, 다들 생소할지도 모르겠다.

차아염소산수 OCl

차아염소산수의 화학식은 HOCl, 식품의약품안전처의 ‘식품첨가물의 기준 및 규격’에 따르면 다음과 같이 정의되어 있다.

염산 또는 식염수를 전기분해의 방법으로 얻어지는 것으로, 유효성분으로 차아염소산을 함유하는 수용액을 말한다.

식품첨가물의 기준 및 규격

염산은 우리가 널리 알고 있는, 학교에서 한번 쯤 다뤄본 HCl의 화학식을 가지고 있는 물질이다. 또한, 식염수도 마찬가지로 우리가 잘 아는 NaCl, 약간의 소금을 함유하고 있는 염화나트륨 수용액이다.

기준 및 규격으로 밝히는 성상으로는 무색의 액체이며, 무취 또는 옅은 염소 냄새가 난다고 한다. 또한, 살균 소독력 시험으로 그 시험법으로 세균현탁액시험법에 따라 시험하고, 그에 적합하여야 한다.

차아염소산수는 기준 및 규격에 따라 총 세가지로 분류하고 있다.

(1) 미산성 차아염소산수
시중에 가장 많이 유통되는 차아염소산수로, pH는 5.0~6.5이며, 유효염소농도는 10~80 ppm이다. 제재법은 염산 또는 염산에 염화나트륨 수용액을 첨가하여 적절한 농도로 조정한 수용액을 무격막 전해조내에서 전기분해하여 얻어지는 수용액이다.

(2) 약산성 차아염소산수
가끔 쇼핑몰 등에서 약산성으로 유통되고 있는 차아염소산수로, pH는 2.7~5.0이며, 유효염소농도는 10~60 ppm이다. 제재법은 적절한 농도의 염화나트륨 수용액(식염수, 소금물)을 격막으로 분리된 양극 및 음극에 의해 구성된 유격막 전해조 내에서 전기분해하여 양극 측으로부터 얻어지는 수용액 또는 양극에서 얻어지는 수용액에 음극에서 얻어지는 수용액을 가한 것으로 설명되어 있다.

(3) 강산성 차아염소산수
아마 현재 시장에서 미산성으로 둔갑하여 팔리고 있는 제품들의 대부분은 이 강산성 차아염소산수라고 본다. pH는 2.7이하로, 유효염소농도는 20~60 ppm이다. 제재법은 0.2% 이하의 염화나트륨 수용액(식염수, 소금물)을 격막으로 분리된 양극과 음극에 의해 구성된 유격막 전해조 내에서 전기분해하여 양극 측으로부터 얻어지는 수용액이다.

HOCl과 NaOCl과의 차이

차아염소산나트륨은 다음과 같이 정의 된다.

차아염소산나트륨을 주성분으로 하는 것을 말하며, 식염수를 전기분해하여 얻어지는 것도 포함한다. 다만, 희석 또는 품질안정 등을 위하여 희석제 및 안정제 등을 첨가할 수 있다.

– 식품첨가물의 기준 및 규격

식염수 분해에 의해 생기는 염소 가스를 가성 소다 또는 소다제와 결합시키거나 표백분 수용액에 탄산소다 용액을 가하거나 식염 용액을 무격막 전기분해하여 만든다.

-식품과학기술 대사전

희석하지 않은 원액을 기준으로, 차아염소산수(HOCl)는 산성(pH ~6.5)을 띄며, 차아염소산나트륨(NaOCl)은 알칼리성(pH8~12)을 띄고 있다.

두 물질 모두 살균에 작용하는 물질은 HOCl로 같으며, 차아염소산나트륨의 경우 물에 희석하여 반응을하면서 NaOH와 HOCl을 생성하게 된다.

학계의 평가로는 HOCl이 NaOH보다 살균력이 70~80배 정도 높다는 것이 일반적이지만, 이는 사용환경에 따라 다를 수 있으므로, 통제된 환경이 아닌 우리가 일반적으로 생활하는 환경에서의 살균력은 어떻게 평가할 수 있을지는 모른다.

차아염소산수(HOCl)의 경우, 강력한 살균력에도 불구하고 인체에 거의 무해한 이유는 사람의 몸속에 있는 백혈구와 동일한 원리의 살균방식을 가지고 있으며, 시중에 유통되고 있는 차아염소산수들의 경우에는 농도가 매우 낮은 편(30~40 ppm)에 속하기 때문이라는 업계의 소리가 있다.

과연 HOCl을 믿을 수 있을까?

아마도 많은 분들이 가장 궁금해 하실 부분이 아닐까 싶다.

시중에는 차아염소산수에 대한 다양한 상품이 출시되어 있으며, 소비자들은 이들을 믿을 수 있을까?

정답은 모름.

안타깝게도 시중에 판매하고 있는 차아염소산수들 중에서 확실하게 ‘믿을 수 있다!’라고 말할 수 있는 제품은 매우 제한적이다.

차아염소산수를 제조하는 제재법, 포장된 용액의 pH, 농도 등을 확인할 수 있는 방법이 많이 가려져 있기 때문이다.

첫번째로 제재법의 경우, 제조사들이 선뜻 공개하기 어려울 뿐 더러, 영업비밀에 속하기 때문에 생산공장의 공개가 어렵다는 점을 들 수 있다.
두번째로 포장된 용액의 pH 표기가 올바른가에 대해서는 pH시험지나 휴대용 pH 측정기를 사용하면 되지만, 일반인이 그런 물건을 가지고 있을리 만무하다.
세번째로 유효염소농도 또한 휴대용 염소농도 측정기를 소유하고 있지않는 한, 포장지 겉면에 표시된 유효염소농도 그대로를 믿을 수 밖에 없다.

더군다나 최근에는 생산기법, 제재법 중 전기분해조의 개선 등으로 HOCl의 유통기한이 1년~1년 6개월 가량으로 늘어난 덕택에, 산도보존제, 산도조절제 등의 다른 물질을 혼합하는 케이스도 걸러내기 어려운 실정이다.

게다가 HOCl은 그 자체로서 휘발성이 매우 강한 물질이기 때문에, 공기와 접촉하면 순식간에 격렬한 살균 작용 이후, 물로 환원되는 특징을 가지고 있기 때문에, 개봉 후 보관기간이 그리 길지 않은 단점도 가지고 있다.

가끔 트위터나 페이스북의 광고들을 보면 ‘알칼리성’을 지니고 있으면서, 차아염소산으로 강조하여 광고하는 경우가 있는데, 이는 엄밀히 말하면 잘못되지는 않았지만, 소비자들에게 혼란을 주는 행위라 할 수 있겠다. 알칼리성 차아염소산은 앞서 말한 대로 차아염소산나트륨, 즉 락스라는 이야기이며, 락스를 희석하여 파는 행위나 다름 없다고 보여지기 때문이다.

만약, 이러한 내용에 반박하고자 한다면, 상품명과 MSDS를 보내주시면 감사하겠다. 또한, 자가품질검사 및 식품안전나라 등록 내용의 일부 중 생산 공정에 대해 공개해 주시면 감사하겠다.

HOCl의 유해성

지극히 개인적인 의견으로 염소계 살균소독제의 근본 원리는 ‘단백질 세포막의 파괴’라고 본다. 세균, 병원체, 바이러스 등의 세포막을 파괴하여 없애는 원리를 가지기 때문인데, 이를 근거로 필자는 개인적으로 집안에서 코로나 대비용으로 차아염소산수를 사용하고 있다.

HOCl의 인체에 무해함을 강조하기 위해서 다양한 방법의 실험을 진행하는데, 주로 ‘피부 부식성 실험’, ‘안구 자극성 시험’, ‘급성 경구독성 시험’을 실시한다.

이를 통해 무해성을 주장할 수는 있으나, 살균력의 근본 원리가 단백질 세포막의 파괴인 이상 완전무해를 주장할 수는 없다고 생각한다.

자주 들었던 질문

Q. 차아염소산수의 생산공장 설립이나 조건 등은?

A. 굉장히 답변하기 어려웠는데, 대부분 기본적으로 식품첨가물 제조업 허가를 가지고 시작한다. 다만, 살균 소독제로 유통하지는 못하고, 식품첨가물로 유통되거나 공산품으로 유통할 수 있는데, 이를 어기고 살균소독제로 유통하고 있다. 식품첨가물 공전에 등재되어 있다는 이유만으로 살균소독제로 유통을 하고 있는데, 이는 식약 분야 이외의 환경, 방역 분야에서 제재가 가해질 수 있으므로, 충분히 주의하는 것이 좋다.

Q. HOCl은 안전한가요?

이에 대한 답변으로 오늘날까지 개발된 살균제의 방향성을 설명했었다.
현재까지 개발된 살균제는 ‘단백질을 얼마나 효율적으로 파괴하는가?’인데, 인체의 이로운 단백질 성분만을 피해서 파괴하는 살균제는 존재하지 않는다는 것을 감안했을 때, 안전하다라는 답변을 할 수 없었다.
다만, 현재까지 HOCl을 사용함으로써 발생하는 인체 유해성에 대한 보고는 들어본 적이 없다. 그러나, 이 말이 ‘여전히 유해함이 검증되지 않았다’라는 뜻이지, ‘유해하지 않다’를 의미하는 것은 아니다.

글을 마무리하며…

현재 몸을 담고 있는 회사에 입사하기 이전에 무직기간이 약 3개월 가량 있었는데, 이때, 차아염소산수 생산에 관한 사업계획서를 들고, 투자자를 찾으러 굉장히 바쁘게 움직였었다. 그러나 대부분의 투자자들께서는 고개를 돌려 외면하셨기에, 포기하고 얌전히 지금의 회사에 입사했다. 당시 투자 요청 금액이 약 10억원 가량이었는데, 지금 HOCl 시장의 크기를 감안하면, 적은 투자로 많은 이익을 낼 수 있는 사업이 될 수 있었던 기회였다.

최근 6개월간, 차아염소산수 생산에 관한 기술과 조언을 요구하거나 전수해달라는 연락을 굉장히 많이 받았다. 하지만, 나는 이 분야의 전문가도 아니고, 그저 공정설계와 품질관리 등 생산 전반을 관리하고 제어하고 기관보고를 했었을 뿐, 오히려 현재 일선에서 방역제품이나 소독제품으로 생산하고 계신 분들을 따라갈 수 있을 정도는 아니기에 지금은 투자를 받아도 굉장히 부담스러운 입장이 되버렸다.

이 글이 HOCl을 구매하고자 하는 분들에게 조금이라도 도움이 되길 바란다.
또한, 생산을 고려하시는 분들이 읽으신다면, 심사숙고 하시라고 말씀드리고 싶다.

※ 참조 사이트: 식품의약품 안전처 보건안전 페이지 – https://www.mfds.go.kr/bogunMaskPanMae.jsp