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폼알데하이드

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목차

1. 개요

폼알데하이드는 화학식 H₂CO로 나타내며, 자극적인 냄새가 나는 무색 기체로, 37% 이상의 수용액은 포르말린으로 불린다. 1859년 러시아 화학자 알렉산드르 부틀레로프가 발견했으며, 탄소 물질의 불완전 연소, 메탄올 산화 등을 통해 생성된다. 플라스틱, 접착제, 방부제 등의 원료로 사용되며, 인체에 노출될 경우 급성 및 만성 독성을 유발할 수 있어, 여러 국가에서 사용 및 배출을 규제하고 있다.

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폼알데하이드 - [화학 물질]에 관한 문서
일반 정보
폼알데하이드의 공간 채움 모형
폼알데하이드의 공간 채움 모형
폼알데하이드의 막대와 공 모형
폼알데하이드의 막대와 공 모형
화학식CH₂O 또는 COH₂
분자량30.03
다른 이름메틸 알데하이드
메틸렌 글리콜 (수용액에서 디올 형태)
산화 메틸렌
포르말린 (수용액)
포르몰
카르보닐 수소화물
메타논
옥소메탄
식별 정보
IUPHAR 리간드4196
CAS 등록번호50-00-0
PubChem712
ChemSpider692
UNII1HG84L3525
EINECS200-001-8
UN 번호2209
DrugBankDB03843
KEGGD00017
MeSH 이름폼알데하이드
ChEBI16842
ChEMBL1255
RTECSLP8925000
베일슈타인 레지스트리 번호1209228
멜린445
3DMetB00018
SMILESC=O
StdInChI1S/CH2O/c1-2/h1H2
InChI1/CH2O/c1-2/h1H2
StdInChIKeyWSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N
InChIKeyWSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYAT
물리적 성질
외형무색 기체
밀도0.8153 g/cm³ (−20 °C, 액체)
녹는점-92 °C
끓는점-19 °C
pKa13.27 (수화물)
용해도400 g/L
LogP0.350
쌍극자 모멘트2.330 D
증기압> 1 atm
자기 감수율−18.6·10⁻⁶ cm³/mol
상대 증기 밀도1.08
구조
분자 모양삼각 평면
점군C₂v
열화학
열용량35.387 J·mol⁻¹·K⁻¹
엔트로피218.760 J·mol⁻¹·K⁻¹
생성 엔탈피-108.700 kJ·mol⁻¹
자유 에너지 변화-102.667 kJ·mol⁻¹
연소열571 kJ·mol⁻¹
약리학
ATCvet예
ATC 코드 접두사P53
ATC 코드 접미사AX19
위험성
GHS 신호어위험
H 문구H301+311+331, H314, H317, H335, H341, H350, H370
P 문구P201, P280, P303+361+353, P304+340+310, P305+351+338, P308+310
NFPA 704건강: 4
화재: 4
반응성: 0
특별: COR
인화점64 °C
자연 발화점430 °C
폭발 한계7–73%
LD50100 mg/kg (경구, 쥐)
PELTWA 0.75 ppm ST 2 ppm (폼알데하이드 및 포르말린으로서)
IDLHCa [20 ppm]
RELCa TWA 0.016 ppm C 0.1 ppm [15분]
LC50333 ppm (쥐, 2시간), 815 ppm (쥐, 30분)
LCLo333 ppm (고양이, 2시간)
관련 화합물
관련 알데하이드아세트알데하이드
프로피온알데하이드
뷰티르알데하이드
펜탄알
헥산알
헵탄알
옥탄알
노난알
데칸알
옥타데칸알
다른 관련 화합물메탄올
폼산
메탄이민
에틸렌
포스겐
카르보닐 플루오라이드
싸이오폼알데하이드

2. 특성

폼알데하이드는 화학식이 HCHO(H₂CO)이며, 녹는점은 -92°C, 끓는점은 -21°C이다. 1859년 러시아 화학자 알렉산드르 부틀레로프가 발견하였다.[123] 자극적인 냄새가 나는 무색 기체로, 물 등의 극성 용매에 잘 녹으며 37% 이상 수용액은 포르말린이라고 부른다. 탄소 포함 물질이 불완전 연소할 때 쉽게 만들어지는데, 산불, 담배 연기, 자동차 매연 등에서 발견된다. 공기 중에서는 메테인과 다른 탄화수소에 햇빛과 산소가 작용하여 합성된다. 주로 메탄올을 산화시켜 얻으며, 추가로 산화되면 개미산이 된다. 베이클라이트, 멜라민수지, 요소수지 등의 원료로 널리 이용된다. 쉽게 중합되며, 트리옥산이나 파라포름알데하이드를 생성한다.

2. 1. 다양한 형태

폼알데하이드는 여러 가지 다양한 형태를 취한다는 점에서 많은 단순 탄소 화합물보다 더 복잡하다. 이러한 화합물은 종종 상호 교환하여 사용할 수 있으며 상호 변환될 수 있다.

  • 분자 폼알데하이드: 특징적인 자극적인 냄새가 나는 무색 기체이다. 약 150°C에서 안정하지만 액체로 응축되면 중합된다.
  • '''1,3,5-트리옥산''': 화학식 (CH2O)3. 유기 용매에 분해 없이 녹는 흰색 고체이다. 분자 폼알데하이드의 삼량체이다.
  • '''파라포름알데하이드''': 화학식 HO(CH2O)nH. 대부분의 용매에 녹지 않는 흰색 고체이다.
  • '''메탄디올''': 화학식 CH2(OH)2. 이 화합물은 농도 및 온도에 따라 다양한 올리고머(짧은 중합체)와 평형 상태로 존재한다. 부피 기준으로 약 40%, 질량 기준으로 37%의 폼알데하이드를 함유한 포화 수용액은 "100% 포르말린"이라고 한다.


산화 및 중합을 억제하기 위해 일반적으로 메탄올과 같은 소량의 안정제가 첨가된다. 일반적인 상업용 포르말린에는 다양한 금속 불순물 외에 10~12%의 메탄올이 포함될 수 있다.[16]

2. 2. 구조 및 결합

폼알데하이드는 탄소 원자에 산소 원자와의 이중 결합과 각 수소 원자에 단일 결합이 있는 분자이다. 축약식은 H₂C=O이다.[17] 분자는 평면 Y자형이며, 분자 대칭은 ''C''2v 점군에 속한다.[18] 기체 전자 회절[17][19] 및 마이크로파 분광법[20][21]으로 기체 폼알데히드의 분자 구조가 밝혀졌다. 결합 길이는 탄소-산소 결합의 경우 1.21 Å[17][19][20][21][22], 탄소-수소 결합의 경우 약 1.11 Å이다.[17][19][20][21] H–C–H 결합각은 117°[20][21]로, 이상적인 삼각 평면 분자의 120° 각도에 가깝다.[17] 폼알데히드의 일부 들뜬 전자 상태는 바닥 상태와 달리 평면이 아닌 삼각뿔 분자 구조를 갖는다.[22]

3. 생성

폼알데하이드는 탄소가 포함된 물질이 불완전 연소할 때 쉽게 만들어지며, 산불, 담배 연기, 자동차 매연 등에서 발견된다. 주로 메탄올을 산화시켜 얻으며, 이 물질이 산화되면 폼산(포름산)이 된다. 1859년 러시아의 화학자 알렉산드르 부틀레로프가 처음 발견했다.[34] 아우구스트 빌헬름 폰 호프만은 공기 중의 메탄올 증기를 뜨거운 백금선을 통과시켜 폼알데하이드를 생산했다.[35][36]

포름알데히드 및 포름알데히드 수용액은 독물 및 극물 단속법에 의해 의약용 외 극약으로 지정되어 있다. 쉽게 중합하며, 무수 물질은 트리옥산, 수용액에서는 파라포름알데히드를 생성한다.

2016년 일본 국내 포름알데히드 생산량은 98만 6893 톤, 공업 소비량은 56만 2782톤이다.[123]

3. 1. 자연적 생성

폼알데하이드는 탄소가 포함된 물질이 불완전 연소될 때 쉽게 만들어진다. 산불이나 담배 연기 또는 자동차 매연에서 발견된다. 공기 중에서는 메테인과 다른 탄화수소에 햇빛과 산소가 가해지면서 합성된다.[23] 폼알데하이드는 우주 공간에서도 감지되었다.

폼알데하이드와 그 부착물은 자연계에 널리 존재한다. 식품은 1–100 mg/kg 수준의 폼알데하이드를 함유할 수 있다.[24] 세린과 트레오닌 아미노산의 대사 과정에서 생성된 폼알데하이드는 사람 및 다른 영장류의 혈류에서 약 50 마이크로몰 농도로 발견된다.[25] 동물을 동위원소 표지된 폼알데하이드를 함유한 대기에 노출시키는 실험에서, 의도적으로 노출된 동물에서도 비호흡 조직에서 발견되는 대부분의 폼알데하이드-DNA 부착물은 내인성으로 생성된 폼알데하이드에서 유래한다는 것이 입증되었다.[26]

폼알데하이드는 환경에 축적되지 않는데, 햇빛이나 토양 또는 물에 존재하는 박테리아에 의해 몇 시간 내에 분해되기 때문이다. 사람은 폼알데하이드를 빠르게 대사하여 개미산으로 전환하므로 축적되지 않는다.[27][28]

3. 2. 생체 내 생성

물질대사의 부산물로 폼알데하이드가 미량 생성된다. 폼알데하이드에 노출되지 않은 사람도 혈액 중에 폼알데하이드 농도가 2.61μg/g(약 2.6ppm)이라는 보고가 있다.[154] 폼알데하이드는 세린과 트레오닌 아미노산의 대사 과정에서 생성되며, 사람 및 다른 영장류의 혈류에서 약 50 마이크로몰 농도로 발견된다.[25] 동물을 이용한 실험에서 대부분의 폼알데하이드-DNA 부착물은 내인성으로 생성된 폼알데하이드에서 유래한다는 것이 입증되었다.[26]

폼알데하이드는 개미산으로 빠르게 전환되므로 체내에 축적되지 않는다.[27][28] 여러 효소 촉매 반응 경로를 통해 생성되며,[48] 신체 기능에 핵심적이지만, 자기 중독을 피하기 위해 그 양이 엄격하게 조절된다.[41]

폼알데하이드를 생성하는 경로는 다음과 같다.[48]

  • 세린 하이드록시메틸전이효소는 세린을 폼알데하이드와 글리신으로 분해한다.
  • 메틸영양세균은 메탄올 탈수소효소를 통해 메탄올을 폼알데하이드와 에너지로 변환한다.
  • 산화적 탈메틸화, 세미카바지드 민감성 아민 산화효소, 디메틸글리신 탈수소효소, 지질 과산화효소, P450 산화효소, ''N''-메틸 그룹 탈메틸화 효소 등이 있다.
  • 디메틸글리신 탈수소효소는 엽산 없이 반응하면 폼알데하이드를 생성한다.[125]
  • 일탄소 대사에서 엽산의 산화적 분해에 의해 폼알데하이드가 생성된다.[126][127][128][129]


폼알데하이드는 알코올 탈수소효소 ADH5와 알데하이드 탈수소효소 ALDH2에 의해 이화 작용을 겪는다.[42] 폼알데하이드는 자연적으로 발생하며 포유류와 인간의 세포 대사에 필수적인 중간체이다.[40]

3. 3. 산업적 생산

폼알데하이드는 주로 메탄올의 촉매 산화 반응을 통해 산업적으로 생산된다. 가장 흔한 촉매는 은 금속, 산화철(III),[38] 몰리브덴이 풍부한 표면을 가진 철 몰리브덴 산화물(예: 몰리브덴산철(III))[39] 또는 바나듐 산화물이다. 일반적으로 사용되는 폼옥스 공정에서 메탄올과 산소는 몰리브덴 및/또는 바나듐과 결합된 산화철의 존재 하에 약 250~400°C에서 반응하여 다음 화학 반응식에 따라 포름알데히드를 생성한다.[40]

:2CH3OH + O2 → 2CH2O + 2H2O

은 기반 촉매는 일반적으로 약 650°C의 더 높은 온도에서 작동한다. 이 촉매에서는 위에서 나타낸 반응과 탈수소 반응 두 가지 화학 반응이 동시에 포름알데히드를 생성한다.

:CH3OH → CH2O + H2

원칙적으로, 메탄의 산화를 통해 포름알데히드를 생성할 수 있지만, 메탄올이 메탄보다 더 쉽게 산화되기 때문에 이 경로는 산업적으로 실행 가능하지 않다.[40]

3. 4. 실험실 합성

1859년 러시아의 화학자 알렉산드르 부틀레로프는 아이오도메테인과 옥살산은으로부터 메탄다이올("메틸렌 글리콜")을 합성하려다 폼알데하이드를 발견했다.[34] 부틀레로프는 논문에서 폼알데하이드를 "다이옥시메틸렌"(메틸렌 다이옥사이드)이라고 언급했는데, 이는 그의 경험식이 부정확했기 때문이다.

이후 아우구스트 빌헬름 폰 호프만이 폼알데하이드를 알데하이드로 확인했으며, 그는 공기 중의 메탄올 증기를 뜨거운 백금선을 통과시켜 폼알데하이드를 처음으로 생산했다고 발표했다.[35][36]

용액 경로를 통해서는 메탄올 또는 아이오도메테인의 산화를 통해 폼알데하이드를 얻을 수 있다.[37]

4. 생체 내 반응 및 방어 기작

폼알데하이드는 미량이나마 인간을 포함한 대부분 생물의 물질대사 과정에서 부산물로 만들어진다. 폼알데하이드에 노출되지 않은 사람의 혈액 중에도 폼알데하이드 농도가 2.61± 0.14 μg/g (약 2.6ppm) 수준이라는 보고가 있다.[154] 새집 증후군이나 아토피성 피부염의 원인 물질 중 하나이며, 메탄올을 잘못 마셨을 때 실명이나 사망을 일으키는 원인이 되기도 한다.[154]

아미노산이나 생체 이물 대사 과정에서도 폼알데하이드가 생성된다.[124]

4. 1. 생체 내 반응

폼알데하이드는 아미노산, 생체 이물 대사 과정에서 생성된다.[124] 폼알데하이드는 여러 효소 촉매 반응 경로를 통해 생성된다.[48] 폼알데하이드에 노출되지 않은 사람도 혈액 중에 폼알데하이드 농도가 2.61± 0.14 μg/g(약 2.6ppm)이라는 보고가 있다.[154]

  • 세린 하이드록시메틸전이효소는 세린을 폼알데하이드와 글리신으로 분해할 수 있다.
  • 메틸영양세균은 메탄올 탈수소효소를 통해 메탄올을 폼알데하이드와 에너지로 변환한다.
  • 산화적 탈메틸화, 세미카바지드 민감성 아민 산화효소, 디메틸글리신 탈수소효소, 지질 과산화효소, P450 산화효소, ''N''-메틸 그룹 탈메틸화 효소 등도 폼알데하이드를 생성한다.[48]
  • 디메틸글리신 탈수소효소는 엽산 없이 반응하면 폼알데하이드를 생성한다.[125]
  • 일탄소 대사에서 엽산의 산화적 분해에 의해 폼알데하이드가 생성된다는 연구 결과가 2017년에 발표되었다.[126][127][128][129]


폼알데하이드는 알코올 탈수소효소 ADH5와 알데하이드 탈수소효소 ALDH2에 의해 이화 작용을 겪는다.[42]

4. 2. 방어 기작

인체는 폼알데하이드의 독성에 대한 방어 기작을 가지고 있다. 폼알데하이드는 유독하지만, 생체 방어 기구가 존재한다.[124]

  • DNA 복구: 폼알데하이드에 의한 DNA 손상을 복구하는 기구가 있다. DNA 복구
  • 해독: 생성된 폼알데하이드는 글루타티온과 반응하여 HM-GSH이 되고, 효소 ADH5에 의해 F-GSH로, 더 나아가 다른 효소 FGH에 의해 개미산이 되며, 다시 일탄소 대사의 원료가 된다.[124]

5. 용도

폼알데하이드는 플라스틱, 접착제, 도료, 방부제 등 다양한 용도로 사용되는 화합물이다. 가격이 저렴하여 건축 자재에 널리 이용된다.[123] 폼알데하이드는 다른 화합물과 반응하여 다양한 유도체를 생성하며, 이러한 유도체는 산업적으로 중요한 물질 합성에 사용된다.

폼알데하이드는 메탄올을 공기 산화시키거나 개미산 칼슘을 건류하여 얻을 수 있다. 물과 같은 극성 용매에 잘 녹으며, 37% 이상의 수용액은 포르말린이라고 불린다. 폼알데하이드 및 포름알데히드 수용액은 독물 및 극물 단속법에 의해 의약용 외 극약으로 지정되어 있다. 쉽게 중합되며, 무수 물질은 트리옥산을, 수용액에서는 파라포름알데히드를 생성한다.

1948년 10월 30일부터 1990년 11월 22일까지 농약 등록을 받아 살균제로서 벼의 도열병이나 감자의 흑점병 방제에 종자 소독 형태로 사용되었다.[131]

5. 1. 산업적 이용

폼알데하이드는 요소 수지, 멜라민 수지, 페놀 수지 등 다양한 수지 및 플라스틱 제조의 원료로 사용된다.[40] 섬유 산업에서는 직물의 주름을 방지하기 위해 포름알데히드 기반 수지를 마감 처리제로 사용한다.[49]

파티클 보드 생산에 널리 사용되는 요소-포름알데히드 수지 형성의 두 단계


페놀, 요소, 멜라민과 축합하면 각각 경화성 열경화성 페놀 수지, 요소 수지, 멜라민 수지가 생성된다. 이 폴리머들은 합판 및 카펫에 사용되는 영구 접착제이다. 또한 단열재를 만들기 위해 발포되거나 성형 제품으로 주조되기도 한다. 포름알데히드 수지 생산은 포름알데히드 소비량의 절반 이상을 차지한다.

포름알데하이드는 페인트와 폭발물을 만드는 데 사용되는 펜타에리트리톨과 같은 다기능 알코올의 전구체이기도 하다. 다른 포름알데히드 유도체로는 폴리우레탄 페인트와 폼의 중요한 구성 요소인 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트와 페놀-포름알데히드 수지 및 폭발물 RDX에 사용되는 헥사민이 있다.

아세트알데히드와의 축합은 고폭약인 PETN을 합성하는 데 필요한 화학 물질인 펜타에리트리톨을 제공한다.[50]


5. 2. 소독제 및 살생물제

폼알데하이드 수용액은 대부분의 세균과 곰팡이를 죽이기 때문에 소독제로 유용하게 사용된다. 이는 백신 제조 과정에서 독소와 병원체를 불활성화하기 위한 첨가제로 사용된다.[51] 포름알데히드 방출제는 화장품과 같은 개인 위생 용품에 살생물제로 사용되지만, 특정 민감한 개인에게 알레르기성 접촉 피부염을 유발하는 것으로 알려져 있다.[100] 수족관 사육자들은 기생충 치료제로 포름알데히드를 사용하며,[52] 탄저병을 파괴하기 위해 권장되는 주요 소독제 중 하나이다.[53] 또한 미국에서는 동물 사료 제조에 항균제로 사용되어 사료를 ''살모넬라'' 음성으로 유지한다.[54] 1948년 10월 30일부터 1990년 11월 22일까지 농약 등록을 받아 살균제로서 벼의 도열병이나 감자의 흑점병 방제에 종자 소독 형태로 사용되었다.[131]

5. 3. 조직 고정 및 방부 처리

폼알데하이드는 조직이나 세포를 보존하거나 고정하는 데 사용된다. 이 과정은 1차 아미노기의 가교를 포함하며,[45] 가장 일반적인 화학적 고정 과정의 기초가 된다. 4% 포름알데하이드 용액은 실온에서 시간당 약 1mm 속도로 병리학 조직 표본을 고정한다.

보존을 위해 대왕오징어 표본에 포르말린을 주입하고 있다.


포름알데히드의 수용액은 대부분의 세균과 곰팡이(포자를 포함)를 죽이기 때문에 소독제로 유용하게 사용될 수 있다.[51]

5. 4. 기타 용도

마르퀴 시약 제조에 사용되는데, 18 몰랄 농도의 황산과 폼알데하이드를 섞어 만들며, 알칼로이드 등의 화합물을 식별할 수 있다.[59]

사진술에서는 최종 세척 단계에서 C-41 공정(컬러 네거티브 필름) 안정제로 사용되며,[59] E-6 공정의 사전 표백 단계에서도 사용되어 최종 세척에서 폼알데하이드를 사용할 필요가 없게 한다. 염료 커플러 화학의 개선으로 인해, 더 현대적인(2006년 이후) E-6 및 C-41 필름은 염료가 이미 안정되어 폼알데하이드를 필요로 하지 않는다.

1948년 10월 30일부터 1990년 11월 22일까지 농약 등록을 받아 살균제로서 벼의 도열병이나 감자의 흑점병 방제에 종자 소독 형태로 사용되었다.[131]

6. 인체에 미치는 영향

폼알데하이드는 인체에 급성 및 만성 독성을 모두 가지고 있다. 폼알데하이드는 미량이 인간을 포함한 대부분의 생물의 물질대사 부산물로 만들어지지만, 광범위한 사용, 독성, 휘발성으로 인해 인체에 심각한 위험을 초래할 수 있다.[60][61] 새집 증후군과 아토피성 피부염의 원인 물질 중 하나이며, 메탄올 중독 시 실명이나 사망을 일으키는 원인 물질이기도 하다.[154]

2011년, 미국 국립 독성 프로그램(National Toxicology Program)은 폼알데하이드를 "인간 발암 물질로 알려져 있다"고 발표했다.[62][63][64] 세계보건기구(WHO) 산하 국제 암 연구소(IARC)는 폼알데하이드를 그룹 1 화학 물질로 지정하여 발암성을 경고하고 있다.

폼알데하이드는 새집증후군의 원인 물질 중 하나로,[130] 건축 자재나 가구 등에서 방출되어 농도에 따라 인체에 악영향을 미칠 수 있다. 2009년 국제 암 연구소는 골수성 백혈병의 원인 물질로 특정했다. 2010년 미국 환경 보호청(EPA) 통합 위험 정보 시스템(IRIS)은 백혈병, 호지킨 림프종, 상인두 암의 유닛 리스크를 발표했으며, 연령에 따른 민감성 차이를 고려하여 유닛 리스크는 1.1 × 10-4µg-1m3로 나타났다. 이는 폼알데히드의 일본 실내 환경 가이드라인(100µg·m3: 단기 노출)과 비교하면 1,000배 엄격한 수치이다. IRIS는 "성인과 비교하여 2세 미만의 유아에게 10배, 16세 미만의 청소년에게 3배의 위험이 있다"고 결론 내렸다.

폼알데히드 노출과 소아 천식에 관한 연구를 종합적으로 평가한 결과, 유의미한 관련성이 있다고 결론 내렸다.(노출 농도 = 100µg·m3의 상대 위험도는 비노출군에 비해 4.8배) 2011년 프랑스에서는 공공 보육 시설, 학교 등의 지침 값을 현재 100µg·m3에서 2015년에는 30µg·m3, 2023년부터 10µg·m3로 하는 법령이 시행되었다.

6. 1. 급성 독성

고농도의 폼알데하이드에 노출되면 눈, 피부, 호흡기 등에 심한 자극과 염증을 유발한다.[66] 이 농도로 흡입된 폼알데하이드는 두통, 목의 타는 듯한 느낌, 호흡 곤란을 유발할 수 있으며, 천식 증상을 유발하거나 악화시킬 수 있다.[67][68] 폼알데하이드 중독은 신경계 기능에 영구적인 변화를 일으킬 수 있다.[69]

0.046 ppm의 낮은 농도에서도 눈과 코의 자극과 양의 상관관계를 보였다는 연구 결과가 있다.[70] 2009년 연구 검토에서는 폼알데하이드 노출과 소아 천식 발생 사이에 강한 연관성이 있음을 보여주었다.[71]

세계보건기구(WHO) 산하 국제 암 연구소(IARC)는 폼알데하이드를 비인두암과 관련된 '인체 발암 물질'로 분류했다.[73][74] 또한, 폼알데하이드 노출과 백혈병, 특히 골수성 백혈병 발생 사이의 상관관계가 있다는 연구 결과도 있다.[75][76]

수술실에서 전기 수술의 부산물로 폼알데하이드가 생성되어 수술 연기에 존재하며, 외과 의사와 의료 종사자가 잠재적으로 안전하지 않은 농도에 노출될 수 있다.[94]

대부분의 사람들에게 폼알데하이드는 일시적이고 가역적인 자극을 유발하지만, 알레르기를 일으킬 수 있다.[98] 폼알데하이드 알레르기가 있는 사람들은 폼알데하이드 방출제도 피해야 한다.[99]

6. 2. 만성 독성

열분해 또는 화학적 분해를 통해 발생하거나, 다양한 유기 화합물의 연소(예: 배기가스)로 인해 생성되는 폼알데하이드에 장기간 흡입 노출되면 건강에 문제가 생길 수 있다. 폼알데하이드 수지는 많은 건축 자재에 사용되므로, 실내 공기질 오염 물질 중 하나이다.[65] 공기 중 농도가 0.1ppm 이상일 경우, 폼알데하이드는 눈과 점막을 자극할 수 있다.[66] 이 농도로 흡입된 폼알데하이드는 두통, 목의 타는 듯한 느낌, 호흡 곤란을 유발할 수 있으며, 천식 증상을 유발하거나 악화시킬 수 있다.[67][68]

미국 질병통제예방센터(CDC)는 폼알데히드를 전신성 독극물로 간주하며, 폼알데히드 중독은 신경계 기능에 영구적인 변화를 일으킬 수 있다고 한다.[69] 1988년 캐나다 연구에 따르면, 0.046ppm만큼 낮은 폼알데히드 수치도 눈과 코의 자극과 양의 상관관계를 보였다.[70] 2009년 연구 검토에서는 폼알데히드 노출과 소아 천식 발생 사이에 강한 연관성이 있음을 보여주었다.[71]

세계 보건 기구(WHO) 국제 암 연구 기관(IARC)는 1995년에 폼알데히드를 '인체 발암 가능성 물질'로 분류했고, 이후 추가 연구를 통해 비강 부비동 암 및 비인두암과 관련된 '인체 발암 물질'로 재분류했다.[73][74] 2009년과 2010년의 연구에서도 폼알데히드 노출과 백혈병, 특히 골수성 백혈병의 발생 사이의 긍정적인 상관관계가 나타났다.[75][76] 장의사 및 방부 처리사와 같이 직업상 폼알데히드에 노출되는 전문가들은 일반 인구에 비해 백혈병과 뇌암의 위험이 증가했다.[82]

주거 환경에서 폼알데히드 노출은 합판이나 파티클 보드와 같은 처리된 목재 제품, 페인트, 바니시, 바닥 마감재 및 담배 연기 등 다양한 경로를 통해 발생한다.[86]

일부 공기 청정기에는 실내 폼알데히드 농도를 낮추는 기술이 포함되어 있다고 한다.


건물 환경의 폼알데히드 수치는 폼알데히드를 배출하는 제품의 효능, 배출 재료의 표면적 대 공간 부피 비율, 환경적 요인, 제품 수명, 다른 재료와의 상호 작용 및 환기 조건 등 여러 요인의 영향을 받는다. 폼알데히드는 다양한 건축 자재, 가구 및 소비재에서 배출된다. 가장 높은 농도를 배출하는 세 가지 제품은 중밀도 섬유판, 경질 합판 및 파티클 보드이다.

2011년 미국 국립 독성 물질 프로그램(NTP)은 폼알데히드의 목록 상태를 "인체 발암 가능성이 있는 것으로 예상"에서 "인체 발암 물질로 알려짐"으로 변경했다.[62][63][64] 국제 암 연구소(IARC)는 폼알데하이드를 그룹 1 화학 물질로 지정하여 발암성이 있다고 경고한다.

폼알데하이드는 새집증후군의 원인 물질 중 하나로 알려져 있으며,[130] 건축 자재, 가구 등에서 공기 중으로 방출될 수 있으며, 농도에 따라 인체에 악영향을 미친다. 2009년 국제 암 연구소는 골수성 백혈병의 원인 물질로 특정하였다. 2010년 미국 환경 보호청(EPA) 통합 위험 정보 시스템(IRIS)에서는 백혈병, 호지킨 림프종, 상인두 암의 유닛 리스크가 공표되었으며, 연령에 따른 민감성의 차이를 고려하여 유닛 리스크는 1.1 × 10-4µg-1m3로 나타났다. 또한, IRIS에 의한 유닛 리스크에서는 "성인과 비교하여 2세 미만의 유아에게 10배, 16세 미만의 청소년에게 3배의 위험이 있다"고 결론 내리고 있다.

7. 식품 안전성

식품위생법에 따라 폼알데하이드는 규제되고 있지만, 일부 어류[132][133]나 표고버섯(건조 표고버섯과 일부 생 표고버섯[134])과 같이 자연적으로 폼알데하이드를 함유한 식재료도 존재한다. 그러나 이는 건강에 영향을 미치지 않는 범위이다.

식품에 살균 등의 목적으로 폼알데하이드를 사용할 수 있지만, 이는 규제 대상이다. 2006년 대만 행정원 위생서는 콩 및 밀가루 등을 원료로 한 중화 요리 재료에 대해 과산화수소 및 폼알데하이드 사용 여부를 무작위 검사한 결과, 884개 샘플 중 110개 샘플이 부적합 판정을 받았고, 그 중 22개 샘플에서 폼알데하이드가 검출되었다고 발표했다.[135]

펙틴 함량이 높은 과실로 만든 과실주에는 메탄올이 함유될 수 있는데, 메탄올은 체내에서 알코올 탈수소 효소에 의해 분해되어 폼알데하이드를 생성한다.[136]

7. 1. 식품 오염

2005년 인도네시아 식품 파동과 2007년 베트남 식품 파동에서 폼알데하이드를 식품에 첨가하여 유통 기한을 연장하는 사건이 발생했다. 2011년 인도네시아 당국은 여러 지역의 시장에서 폼알데하이드가 함유된 식품을 발견했다.[111] 같은 해 8월, 자카르타의 까르푸 슈퍼마켓에서 10ppm의 폼알데하이드를 함유한 첸돌이 발견되었다.[112] 2014년, 인도네시아 보고르의 국수 공장 소유주들이 국수에 폼알데하이드를 사용한 혐의로 체포되었고, 50kg의 폼알데하이드가 압수되었다.[113] 오염된 식품에는 국수, 소금에 절인 생선, 두부, 닭고기, 맥주 등이 있었다.[114]

2011년 태국 나콘라차시마에서는 썩은 닭고기가 폼알데하이드로 처리되어 판매되었고, 11개의 도축장이 연루되었다.[118] 2012년, 파키스탄에서 인도네시아 바탐으로 수입된 100000USD 상당의 생선에서 폼알데하이드가 검출되었다.[119]

방글라데시에서는 폼알린으로 처리된 과일, 생선, 채소가 판매되고 있다.[120] 2015년, 방글라데시 국회는 폼알린 통제 법안을 통과시켜 무허가 폼알린 수입, 생산, 보관에 대해 최고 무기징역 및 200만방글라데시 타카 벌금(최소 50만방글라데시 타카)을 부과했다.[121]

1900년대 초, 미국 우유 공장에서는 폼알데히드를 우유 병에 첨가하기도 했다.[115][116][117] 1906년 순수 식품 및 의약품법은 미국의 초기 식품 규제 역사에서 획기적인 사건이었다.[122]

7. 2. 천연 유래

폼알데하이드는 자연적으로 발생하며 포유류와 인간의 세포 대사에 필수적인 중간체이다.[40] 미국 화학 협회에 따르면 폼알데하이드는 식물에서 동물, 인간에 이르기까지 모든 생명체에서 발견되며, 신체 내에서 빠르게 대사 및 분해되고, 지속성이 없고, 체내에 축적되지 않는다.[103]

미국 독성물질 프로그램의 발암 물질 보고서 제12판에서는 식품과 물에 측정 가능한 농도의 폼알데하이드가 포함되어 있지만, 일반 대중의 폼알데하이드 노출원으로서 섭취가 중요한지는 의문스럽다고 언급한다. 식품 속 폼알데하이드는 일반적으로 결합된 형태로 존재하며, 수용액에서 불안정하다.[64]

수돗물에는 폼알데하이드의 수질 기준치가 존재한다. 또한, 식품위생법에서도 폼알데하이드를 규제하고 있다. 그러나 일부 어류[132][133]나 표고버섯(건조 표고버섯과 일부 생 표고버섯[134]) 등에는 건강에 영향이 없는 범위이지만 폼알데하이드를 함유한 천연 식재료가 존재한다.

펙틴을 많이 함유한 과실로 만든 과실주에는 메탄올이 함유되어 있다. 메탄올은 체내에서 알코올 탈수소 효소에 의해 분해되어 폼알데하이드를 생성한다.[136]

7. 3. 규제

대한민국에서는 수돗물에 폼알데하이드 수질 기준치가 존재하며, 식품위생법에서도 폼알데하이드를 규제하고 있다.[132][133] 그러나 일부 어류나 표고버섯(건조 표고버섯과 일부 생 표고버섯[134]) 등에는 건강에 영향이 없는 범위에서 폼알데하이드를 함유한 천연 식재료가 존재한다.

폼알데하이드는 식품에 살균 등의 목적으로 사용될 수 있지만 규제 대상이다. 2006년 대만 행정원 위생서가 콩 및 밀가루 등을 원료로 한 중화 요리 재료에 대해 과산화수소 및 폼알데하이드 사용에 대한 무작위 검사를 실시한 결과, 884개 샘플 중 110개 샘플이 부적합 판정을 받았으며, 그중 22개 샘플에서 폼알데하이드가 검출되었다.[135]

펙틴 함량이 높은 과실로 만든 과실주에는 메탄올이 함유될 수 있다. 메탄올은 체내에서 알코올 탈수소 효소에 의해 분해되어 폼알데하이드를 생성한다.[136]

8. 규제

폼알데하이드는 인체에 유해한 물질로 알려져 여러 국가에서 규제하고 있다.

유럽 연합(EU)에서는 폼알데하이드가 REACH(화학 물질 등록, 평가, 허가 및 제한) 법률에 따라 제조 또는 수입이 금지되었다는 오해가 있지만, 실제로는 특정 용도(액체 냉각 및 처리 시스템용 보존제, 슬라임제, 금속 가공 유체 보존제 및 방오 제품)에서만 사용이 금지되어 있다.[105][106] EU에서 완제품에 허용되는 폼알데하이드 최대 농도는 0.2%이며, 0.05%를 초과하는 모든 제품에는 폼알데하이드를 함유하고 있다는 경고 문구를 포함해야 한다.[100]

미국에서는 2010년 미국 의회가 경목 합판, 파티클 보드, 중밀도 섬유판에서 폼알데하이드 사용에 관한 법안을 통과시켰다. 이 법안은 이러한 목재 제품에서 허용 가능한 폼알데하이드 배출량을 0.09 ppm으로 제한했다.[107] 미국 환경 보호청(EPA)의 최종 규정은 경목 합판 0.05 ppm, 파티클 보드 0.09 ppm, 중밀도 섬유판 0.11 ppm, 얇은 중밀도 섬유판 0.13 ppm의 최대 배출량을 명시했다.[108]

캐나다에서는 1999년 캐나다 환경 보호법에 의해 폼알데하이드가 유해 물질로 선언되었다.[109]

미국 식품의약국(FDA)는 암 유발 우려로 인해 폼알데하이드를 함유한 헤어 릴랙서에 대한 금지를 제안하고 있다.[110]

8. 1. 국제적 규제

대한민국에서는 산업안전보건법에 따라 제2류 특정 화학 물질로 지정되어 있다.

새집증후군 대책으로, 건축기준법에 따라 폼알데하이드를 방출하는 건축 재료의 사용 제한이 설정되어 있다[137]。 건축 재료에는 방출량에 따라 제한을 받지 않는 저방출량의 F☆☆☆☆부터 내장 사용 제한을 받는 F☆☆까지의 등급이 있으며, 등급 외의 것은 내장 마감재로 사용할 수 없다. 또한, 천장 속 등에는 F☆☆ 이하는 사용할 수 없다.

세계보건기구(WHO) 및 후생노동성은 거실 내의 기중 농도로 0.08 ppm의 지침치를 설정하고 있다. 그러나 현재로서는 성능 규정이나 지침치를 초과했을 경우의 벌칙 등은 없다.

화장품의 경우, DMDM 히단토인이나 이미다졸리디닐 요소가 포함된 것은, 의약품 의료기기 등 법 및 동 시행 규칙에서 "폼알데히드에 과민한 분 및 유아의 사용은 삼가십시오."라고 기재할 것이 의무화되어 있다[138]。

8. 2. 대한민국 규제

산업안전보건법상 제2류 특정 화학 물질로 지정되어 관리된다.[123]

새집증후군 대책으로, 건축기준법에 따라 건축 자재의 폼알데하이드 방출량을 제한하고 있다.[137] 건축 자재는 방출량에 따라 제한을 받지 않는 저방출량 F☆☆☆☆부터 내장 사용 제한을 받는 F☆☆까지 등급이 있으며, 등급 외 제품은 내장 마감재로 사용할 수 없다. 또한, 천장 속 등에는 F☆☆ 이하는 사용할 수 없다.

8. 3. 기타 국가 규제

대한민국에서는 산업안전보건법에 따라 폼알데하이드가 제2류 특정 화학 물질로 지정되어 있다.

일본에서는 소위 "새집증후군" 대책으로 건축기준법에 따라 폼알데하이드를 방출하는 건축 재료의 사용 제한이 설정되어 있다.[137] 건축 재료는 방출량에 따라 제한을 받지 않는 저방출량 F☆☆☆☆부터 내장 사용 제한을 받는 F☆☆까지 등급이 있으며, 등급 외의 것은 내장 마감재로 사용할 수 없다. 또한 천장 속 등에는 F☆☆ 이하는 사용할 수 없다.

세계보건기구(WHO) 및 일본 후생노동성은 거실 내 기중 농도에 대해 0.08ppm의 지침치를 설정했다. 그러나 현재 성능 규정이나 지침치를 초과했을 경우의 벌칙 등은 없다.

일본에서 화장품의 경우, DMDM 히단토인이나 이미다졸리디닐 요소가 포함된 것은 의약품 의료기기 등 법 및 동 시행 규칙에 따라 "폼알데히드에 과민한 분 및 유아의 사용은 삼가십시오."라고 기재해야 한다.[138]

9. 2012년 일본 도네가와 수계 폼알데하이드 검출 사고

2012년 5월, 도네가와 수계의 정수장에서 수질 기준치인 1리터당 0.08mg을 초과하는 최대 0.168mg의 폼알데하이드가 검출되는 사고가 발생했다[139]. 원인은 사이타마현의 화학 메이커가 위탁한 다카사키시의 산업 폐기물 처리업자가 도네가와에 처리수를 폐기했을 때 폐액에 포함된 헥사메틸렌테트라민(HMT)이 염소와 반응하여 폼알데하이드가 생성된 것으로 특정되었다(폼알데하이드가 직접 유출된 것은 아니다)[139][140]. 이 산업 폐기물 업체는 화학 메이커로부터 폐액 65.91ton을 수탁하여 중간 처리를 거친 후 방류했다. 이 중 폐액에는 HMT가 국가 조사에서 0.6ton~4ton[141], 사이타마현·군마현·다카사키시의 조사에서 6ton이 유입된 것으로 추정되었다[140].

10. 관련 영화

영화 괴물에서 한강에 폼알데하이드를 대량으로 방류하는 장면이 묘사되어 있다.

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