이산화탄소 중독이란?

이산화탄소(CO2) , 일산화탄소(CO)? 

 

소리 없는 질병의 원인 이산화탄소 중독증,

현대인의 다양한 질병을 야기하고, 목숨까지 위협받는 위험에 대해서 알아보고자 합니다. 

 

이산화탄소 화학식으로는 CO2, 영문으로는 carbon dioxide라고 불린다.

일산화탄소는 화학식으로 CO, 영문으로는 carbon monoxide 이다.

CO2 화학식

 

이산화탄소의 발견은 여러 과학자들에 의해 이루어졌지만 가스에 대한 최초의 기록은 종종 플랑드르의 화학자 Jan Baptist van Helmont로 인정됩니다. 

17세기에 반 헬몬트(Van Helmont)는 숯을 태우는 실험을 했고 결과 재의 무게가 원래의 숯보다 가벼워졌다는 점에 주목했습니다. 그는 사라진 덩어리가 눈에 보이지 않는 물질로 변형된 것이 틀림없다고 추론했으며, 이를 "가스 실베스트르" 또는 야생 가스라고 불렀습니다. 

이 물질은 나중에 다른 과학자들에 의해 이산화탄소로 확인되었는데, 18세기에 Joseph Black은 별개의 가스로서 이산화탄소를 발견한 공로를 인정받았습니다.

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이산화탄소(CO2)와 일산화탄소(CO)는 종종 서로 혼동되는 두 가지 다른 가스이지만 특성, 출처 및 인체 건강과 환경에 미치는 영향이 다릅니다.

1. 구성: 이산화탄소는 하나의 탄소 원자와 두 개의 산소 원자(CO2)로 구성된 분자이며, 일산화탄소는 하나의 탄소 원자와 하나의 산소 원자(CO)로 구성된 분자입니다.
2. 출처: 이산화탄소는 지구 대기에 존재하는 자연 발생 기체이며 호흡, 분해, 연소 및 산업 공정과 같은 다양한 자연 및 인간 활동에 의해 생성됩니다. 반면 일산화탄소는 무색, 무취의 기체로 주로 휘발유, 경유, 천연가스 등 화석연료의 불완전 연소에 의해 생성된다.
3. 독성: 이산화탄소는 정상적인 노출 수준에서는 인간에게 독성이 없으며 실제로 식물 성장과 지구의 기후 시스템에 필요합니다. 그러나 고농도의 이산화탄소에 노출되면 두통, 현기증, 숨 가쁨 등의 증상이 나타날 수 있습니다. 반면에 일산화탄소는 독성이 강하며 고농도에서 두통, 현기증, 메스꺼움, 혼란, 심지어 사망과 같은 증상을 유발할 수 있습니다. 그것은 혈액의 헤모글로빈과 결합하여 산소가 신체 조직으로 운반되는 것을 방지합니다.
4. 환경에 미치는 영향: 이산화탄소는 지구 대기에 열을 가두어 지구 온난화와 기후 변화에 기여하는 온실 가스입니다. 또한 해양 생물에 해를 끼칠 수 있는 해양 산성화의 원인이 됩니다. 한편, 일산화탄소는 스모그와 대기 오염에 기여할 수 있는 오염 물질이며 식물과 동물의 호흡기에 영향을 미쳐 환경을 해칠 수 있습니다.

 

요약하면, 이산화탄소와 일산화탄소는 둘 다 탄소와 산소로 구성된 가스이지만 소스, 영향 및 독성 수준이 다르며 노출을 방지하고 인체에 미치는 영향을 줄이기 위해 이들을 구별할 수 있는 것이 중요합니다

 

속성	이산화탄소(CO2)	일산화탄소(CO)
구성	하나의 탄소 원자, 두 개의 산소 원자(CO2)	하나의 탄소 원자, 하나의 산소 원자(CO)
소스	호흡, 연소, 산업 공정 등 인간 및 자연 활동에 의해 지구 대기에서 자연적으로 발생	휘발유, 경유, 천연가스 등 화석연료의 불완전 연소로 발생
독성	정상적인 노출 수준에서는 독성이 없으며 고농도에서는 두통, 현기증, 숨가쁨과 같은 증상을 유발할 수 있음	고독성, 고농도에서 두통, 현기증, 메스꺼움, 착란, 심지어 사망과 같은 증상을 유발할 수 있음
건강에 미치는 영향	고농도에서 호흡곤란을 일으킬 수 있음	혈중 헤모글로빈에 결합하여 신체 조직으로 운반될 수 있는 산소의 양을 감소시켜 뇌 손상, 장기 부전, 심지어 사망까지 유발할 수 있음
기후에 미치는 영향	지구 온난화와 해양 산성화에 기여하는 온실 가스	온실 가스는 아니지만 대기 오염과 스모그에 기여할 수 있음
탐지 가능성	사람이 감지할 수 있음(약간 신맛이 나는 무취 가스)	사람이 감지할 수 없음(무색, 무취, 무미의 가스)
예방 조치	배출량 감소, 재생 가능 에너지원 사용 증가, 탄소 포집 및 저장 기술	연료연소기구의 적절한 환기 및 관리, 일산화탄소 감지기 설치, 일산화탄소 중독 증상 인지

< 이산화 탄소와 일산화탄소의 비교표 > 

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이산화탄소 중독

 

고칼슘혈증 또는 CO2 중독으로도 알려진 이산화탄소 중독은 체내에 이산화탄소가 과도하게 축적될 때 발생합니다. 

이산화탄소는 신체가 음식과 산소를 ​​대사 할 때 생성되는 자연 발생 가스입니다. 

일반적으로 신체는 폐를 통해 신체에서 이산화탄소를 제거하여 이산화탄소 수치를 조절할 수 있습니다.

그러나 이산화탄소 수치가 너무 높아지면 현기증, 두통, 착란, 빠른 심장 박동, 숨 가쁨 등 다양한 증상을 유발할 수 있으며 

심한 경우 혼수상태나 사망에 이를 수도 있습니다. 

이산화탄소 중독은 밀폐된 공간에서 높은 수준의 이산화탄소에 노출, 이산화탄소를 제거하는 신체의 능력에 영향을 미치는 

특정 의학적 상태 및 특정 약물 사용을 포함하여 다양한 요인의 결과로 발생할 수 있습니다.

 

이산화탄소 중독

 

이산화탄소 중독의 일반적인 원인

 

1. 밀폐된 공간에서 높은 수준의 이산화탄소에 노출: 지하 터널, 광산 및 지하실과 같이 환기가 잘 안 되는 곳에서 발생할 수 있습니다. 광부 및 건설 노동자와 같이 이러한 환경에서 일하는 사람들은 이산화탄소 중독 위험이 더 높습니다.
2. 신체의 이산화탄소 제거 능력에 영향을 미치는 의학적 상태: 만성 폐쇄성 폐질환(COPD), 수면 무호흡증 및 울혈성 심부전과 같은 특정 의학적 상태는 신체에서 이산화탄소를 제거하는 신체의 능력에 영향을 미칠 수 있습니다. 이로 인해 혈류에 이산화탄소가 축적될 수 있습니다.
3. 특정 약물 사용: 오피오이드 및 진정제와 같은 특정 약물은 호흡을 억제하고 이산화탄소 중독의 위험을 증가시킬 수 있습니다.
4. 일산화탄소 중독: 일산화탄소는 결함이 있는 가스히터와 스토브, 자동차 배기가스 및 기타 소스에서 생성될 수 있는 독성 가스입니다. 일산화탄소 중독은 체내에 이산화탄소를 축적시킬 수 있습니다.
5. 흡연: 흡연은 폐를 손상시키고 신체에서 이산화탄소를 제거하는 능력을 감소시킬 수 있습니다. 이로 인해 혈류에 이산화탄소가 축적될 수 있습니다.

 

이산화탄소 중독 치료에는 산소 요법, 호흡 보조를 위한 인공호흡기 사용 또는 체내 이산화탄소 수준을 낮추기 위한 기타 개입이 포함될 수 있습니다.

 

이산화탄소 저감

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이산화탄소 중독 치료는 상태의 중증도에 따라 다릅니다. 경미한 경우에는 사람을 이산화탄소 공급원에서 제거하고 신선한 공기를 제공하기만 하면 됩니다. 그러나 더 심한 경우에는 치료가 필요할 수 있습니다. 다음은 이산화탄소 중독에 대한 몇 가지 일반적인 치료법입니다.

 

1. 산소 요법: 산소 요법은 이산화탄소 중독에 대한 가장 일반적인 치료법입니다. 그것은 혈류에서 이산화탄소를 제거하는 데 도움이 되는 높은 수준의 산소를 사람에게 제공하는 것과 관련됩니다.
2. 기계적 환기: 심각한 이산화탄소 중독의 경우 기계적 환기가 필요할 수 있습니다. 여기에는 기계를 사용하여 환자의 호흡을 돕는 것이 포함됩니다.
3. 약물: 어떤 경우에는 환자가 더 쉽게 호흡하도록 돕거나 기도의 염증을 줄이기 위해 약물을 사용할 수 있습니다.
4. 고압 산소 요법: 드물게 고압 산소 요법을 사용하여 이산화탄소 중독을 치료할 수 있습니다. 여기에는 증가된 압력에서 높은 수준의 산소를 전달하는 특수 챔버에 사람을 배치하는 것이 포함됩니다.

 

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이산화탄소 특성 

 

이산화탄소는 냄새가 없고(무취), 색이 없으며(무색) 비인화성과 미산성의 성질을 띠는 액화 가스입니다.

특히 이산화 탄소는 공기의 밀도보다 무거워 가라앉고 물에 용해되는 성질을 가지고 있습니다.

과거에 비해 이산화탄소 중독의 위험성이 왜 높은가에 대해서는 아마도 현대 건축기술과 단열기술의 발전에 그 원인을 찾을 수 있을지도 모릅니다. 즉, 단열이 잘되는 실내구조와 다양한 실내환경 등으로 실내공기가 외부로 잘 나가거나 외부공기가 유입되지 못하는 상황이 될 수 있는 것입니다. 특히나 실내에서의 가스레인지의 잦은 오랜 사용은 매우 심각한 위험을 초래할 수 있습니다.

이산화탄소는 일산화탄소에 비해 체내에 흡수력이 떨어지고 무해한 것으로 알려져 있으나그 농도가 높아지면 인체에 매우 치명적인 영향을 끼치는 매우 위험한 가스(유해한 기체로 통칭됨)로 알려져 있습니다.

 

이산화탄소의 주요 3가지 특징

1. 무색무취: 이산화탄소는 무색무취의 기체로 눈으로 보거나 냄새를 맡을 수 없습니다. 이것은 공중에서 감지하기 어렵게 만들 수 있습니다.
2. 불연성: 이산화탄소는 불연성이므로 연소하거나 연소를 지원하지 않습니다. 이것은 가연성이 있는 다른 가스에 대한 더 안전한 대안이 됩니다.
3. 공기보다 무겁다: 이산화탄소는 공기보다 무겁기 때문에 지하실, 터널 등 저지대에 쌓이는 경향이 있다. 이로 인해 밀폐된 공간에 이산화탄소가 축적되어 수치가 너무 높아지면 위험할 수 있습니다.

일산화탄소 발생

이산화탄소 중독 사례

1. 2021년 중국에서 4인 가족이 집에 숯불을 피운 후 일산화탄소 중독으로 사망했습니다. 가족은 숯을 금속 대야에 넣고 따뜻하게 유지하기 위해 거실로 가져왔습니다. 숯은 고농도에서 치명적일 수 있는 독성 가스인 일산화탄소를 생성했습니다.
2. 2020년 미국의 22세 남성이 식당의 워크인 냉동고에서 장기간 일한 후 이산화탄소 중독으로 사망했습니다. 냉동실은 환기가 잘 안 되는 지하실에 위치하여 이산화탄소가 축적되어 치명적인 수준에 도달했습니다.
3. 2019년 영국에서 13세 소녀가 친구 집에 머물다가 일산화탄소 중독으로 사망했습니다. 그 원인은 집에 있는 가스보일러의 결함으로 거슬러 올라갑니다. 이 보일러는 제대로 관리되지 않고 일산화탄소를 많이 배출하고 있었습니다.

우리나라의 경우도 겨울이면 들려오는 캠핑장의 사고 역시 1번의 사례처럼 이산화 탄소중독에 관련된 사건들입니다.

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가정에서 이산화탄소 중독을 예방하기 위한 조치 

 

1. 적절한 환기를 보장하십시오: 집이 적절하게 환기되는지 확인하십시오. 여기에는 신선한 공기가 순환할 수 있도록 창문과 문을 열고 주방과 욕실의 배기 팬을 사용하고 난방 및 냉방 시스템이 제대로 작동하는지 확인하는 것이 포함됩니다.
2. 일산화탄소 감지기 설치: 일산화탄소는 결함이 있는 가스히터와 스토브, 자동차 배기가스 및 기타 소스에서 생성될 수 있는 가스입니다. 집에 일산화탄소 감지기를 설치하면 이 가스의 존재를 경고하고 이산화탄소 중독을 예방할 수 있습니다.
3. 실내에서 가스기구 사용 자제 : 발전기, 난로, 히터 등 가스기구는 실내에서 절대 사용하지 마세요. 이러한 기기는 밀폐된 공간에 축적될 경우 유해할 수 있는 이산화탄소 및 기타 가스를 생성합니다.
4. 폐쇄된 차고에서 차를 공회전시키지 마십시오: 차고가 붙어 있는 경우 차고 문을 닫은 채 실내에서 차를 공회전하지 마십시오. 이로 인해 차고와 잠재적으로 가정에 이산화탄소 및 기타 가스가 축적될 수 있습니다.
5. 집을 잘 관리하세요: 정기적으로 가스 기기를 관리하고 제대로 작동하는지 전문가에게 검사를 받으세요. 또한 굴뚝과 연통을 검사하고 청소하여 막히지 않고 적절한 환기가 되도록 하십시오.

 

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이산화탄소 환기를 위해서는?

 

특히, 이산화탄소는 공기보다 무거워 발생이 되면 바닥에 짙은 농도로 깔리게 되어, 환기시킬 때에는 창문이나 환기팬으로 환기가 잘 안 됩니다.

따라서 바로 바닥에 깔려있는 이산화탄소를 배출시키기 위해서 바닥으로 열려있는 현관문이나 베란다문이 효과적입니다.

 

이산화탄소 발생

 

 

공기청정기를 설치하면 될까?

 

아쉽지만 요즘 인기가 많은 실내 공기청정기에는 이산화탄소 정화기능이 없습니다.

오히려 실내 공기청정기가 환기를 하지 못하게 만들며 이산화탄소를 축적시키는 위험한 경우가 생길 수도 있습니다. 

( 공기청정기는 필터를 통해 먼지를 걸러 주는 것이지, 이산화탄소를 정화하거나 산소를 발생하는 장치가 아닙니다.)

 

이산화탄소 배출량이 많아진다면,

특히나, 바닥에 눕혀둔 어린 아기의 경우에는 목숨도 위험해질 수 있기에 매우 큰 주의가 필요하며 또한 아이에게 다양한 후유증을 남길 수 있습니다. 또한, 독거노인이나 어르신들이 이유도 잘 모른 채 지병에 걸리거나 심각한 두통 등의 증세로 건강이 악화되거나 목숨도 위험해질 수 있으니 주의해야 합니다. 일반인들도 예외는 아니며, 매우 심각한 건강상의 위험을 겪을 수 있다.

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단순히 고기 굽는 것만으로도 환기가 되지 못하는 실내 환경에서는 이산화탄소 중독은 가능하다 합니다.

고기는 야외에서, 집에서 먹더라도 창문을 열고 충분한 환기가 되는 곳에서 안전하게 드시길 바라며, 

캠핑 가선 조금 춥더라도 화로나 난로는 꼭 끄고 환기를 충분히 시키신 후 취침 하시길 바랍니다.

나와 가족의 생명을 지키는 중요한 습관입니다.  

 

2023.08.24 - [IoT, AI] - 일산화탄소 중독 증상

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