유황(硫黃) 이야기

유황(硫黃) 이야기

 

 

 

 

 

 

황(유황, Sulfur)은 원자번호 16번의 S로 표시하는 원소이다. 지구 상에 풍부한 원소로 자연 상태는 황색(黃色)의 결정이다. 자연상태에서는 순수한 황 원소 자체로도 발견되지만 황화물 혹은 황산염 등 다양한 광물로도 발견된다. 화산폭발이나 화산지대에서 나오는 화산가스(이산화황)의 주성분이다. 노란 황 덩어리가 공기 중에서 가열하면 푸르스름한 불꽃을 내며 타서 톡쏘는 이산화황(아황산가스)을 내는데, 그 모습은 신비하기도 하다.  아황산가스는 대기오염의 주범이기도 하다.

 

고체 상태의 황(원소 상태)은 통상 왕관 모양의 S₈ 분자구조로 존재하며, 물에는 녹지 않는다. 유황은 서양에서는 성경에서 '유황불,,,' 운운할 언급될 정도로 오래 전에 알려졌고, 중국에서는 3세기경 황철석(FeS₂₎에서 추출하는 방법을 알아내었다. 황철석(Pyrite, FeS₂₎은 강철로 때릴 경우에 불꽃을 내기 때문에 '불'이라는 뜻의 그리스어 'pyr'에서 그 영어 이름이 유래했다. 황철석의 노란색은 초심자에게 금덩이를 발견했다고 생각할 수 있게 하기 때문에 바보들의 금(Fool's Gold)라고도 부른다. 순수한 황철석(FeS₂)은 46.67％의 철과 53.33％의 황을 포함하고 있다. 원나라 때에는 염초(초석, 질산칼륨, KNO₃), 탄소, 유황을 섞어 화약을 만드는 방법을 알아내었다. 화학의 발명은 아마도 황이 인류 역사에 지대한 영향을 미친 대표적인 발명품 중의 하나일 것이다.

 

 이러한 황이 옛사람들에게 신비하게 느껴져서 의약품으로 사용된 것은 어쩌면 당연할 것이다. 허준의 ≪동의보감≫에는 “유황은 성(性)이 대열(大熱)하고 맛이 시고 독이 있으며, 심복(心腹)의 적취(積聚 : 체증이 오래되어 덩어리가 지는 병)와 사기(邪氣 : 부정한 기운)의 냉벽(冷癖) 등을 다스리고 근골(筋骨)을 굳세고 장(壯)하게 한다.“고 하였다. 또한 정조 때 실학자인 이규경은 ≪오주서종박물고변 五洲書種博物考辨≫에서 성냥의 신기함을 “근래에 연경(燕京)으로부터 서양 유황이라고 불리는 것이 들어왔는데, 뾰족하게 만 종이조각 끝에 유황을 바른 것이다. 색이 붉고, 벽 위나 옷자락, 나무나 돌 위 등에 그을지라도 불이 일어나니 역시 신기한 종류이다.”라고 표현하였다.

현재 황의 산업적 용도는 비료의 중요 성분이 되기도 하며, 성냥, 화약, 의약품, 살충제, 진균제 제조 등에 이용된다.

 

  황은 우리 몸에 필요한 필수원소로서 인체에 있는 원소 중 9위를 차지하여 나트륨, 마그네슘보다 많이 함유되어 있다.  우리 몸의 황화합물들은 아미노산인 시스테인과 메티오닌으로부터만 합성된다. 즉 다른 형태의 황 화합물은 정상 영양대사경로를 거치지 않는다는 이야기이다. 우리 신체 내의 황 화합물 중 대표적인 것은 호모시스테인(Homocysteine), 타우린(Taurine), 글루타티온(Glutathione) 등이며, 글루타티온은 트리펩티드(글루탐산-시스테인-글리신)로 세포내 환원작용에서 중요한 역할을 하며 간의 해독작용을 돕는다. (예전에 간장약 '타치온'이라는 선전광고가 있었는데, 이것이 글루타티온이다. 또한 박카스의 주성분은 타우린인데, 최근에는 타우린이 건강기능식품인 양 선전되고 있으며, 오징어 등에 많이 함유되어 있다)

 

  황이 몸에 좋을 것이라는 생각은 우리나라나 다른 나라나 마찬가지인가 보다. 마늘, 양파를 거론 할 때는 예외없이 자극성 황화합물 이야기가 나오고, 미국에서는 MSM이 관절염 완화제로 사용되는 DMSO의 대사물이라고 건강보조식품으로 팔리고 있다. 최근 우리나라에서도 건강기능식품으로 인정되기도 하였다. 유황을 먹여 기른 유황오리까지 유행하고 있다.

 

  황의 독성에 대해서 최근 미국에서 과량의 황을 먹은 소에서 소가 하늘만 처다보는 것 같은 증상을 일으키는 회백뇌연화증(Polioencephalomalacia ; PEM) 을 일으킨다는 것이 발견되었다. 황이 장내세균에 의해 황화수소(H2S)가 되는데 이들이 뇌로 들어가 뇌세포를 괴사시킨다는 것이다. 또한 황화수소는 청산과 같이 세포의 에너지 생산을 방해한다. 또한 황은 피부자극작용과 함께 위장염, 간세포 손상을 일으키기도 한다. 신체에서 황은 황산이온(SO₄^--) 으로 수용성이 되어서 배출된다.

 

 참고로 우리 인체내 그리고 식품 관련 황화합물들을 소개한다. 황이라고 같은 황이 아니다. 예로 이산화황(아황산 가스)은 대표적인 대기오염물질로 산성비의 주요인이면서, 식품에서는 표백제로 사용된다.

 

     생체 및 식품 관련 황화합물

주요 황화합물 출처		성   분  명	주요 작용
아미노산		메티오닌	필수아미노산
		시스테인
생체성분		글루타티온	세포 보호작용	간장약 '타치온'
		타우린	담즙산 성분	식품첨가물 허용  박카스의 주성분
비타민, 조효소		티아민	비타민 B1
		리포산
		코엔자임-A	Coenzyme A (CoA)
건강보조식품		N-acetylcysteine (NAC)		미국
		MSM (Methylsulfonylmethane )
의약품		DMSO(Dimethyl sufoxide)	관절염 완화제
		설파제 (Sulfa drug)	세균감염치료제	예전의 '다이아징"
		디설피람	알코올 중독 치료
식품성분	마늘	알리인(Alliin)
	양파	trans-(+)-S-(1-propenyl)- L-cysteine sulfoxide
	겨자, 고추냉이	시니그린(Sinigrin)		글루코시놀레이트   설포라판(브록콜리)
식품첨가물	보존료	이산화황(아황산가스)	표백제	대기오염물질
		아황산나트륨(Na2SO3)	표백제
		차아황산나트륨(Na2S2O4 )	표백제
		메타중아황산나트륨(Na2S2O5 )	표백제
	착향료	치오알콜류
		치오에테르류
	연화방지제	황산마그네슘
	산도조절제	황산
		황산나트륨
		황산알루미늄칼륨(명반)
	밀가루개량제	과황산암모늄((NH4)2S2O8 )
		황산칼슘(CaSO4 2H2O )
		황산암모늄
	색도조절제	황산동(황산구리)
	강화제	황산아연(Zinc Sulfate)
		황산제일철(Ferrous Sulfate)
		황산망간
	안정제	황산알루미늄암모늄(Aluminium Ammonium Sulfate)
	감미료	사카린	인공감미료
농약  (유기유황계)		파라티온, 다이센, 엠다이페, 지만다이센, 티우라민, 마네브, 지네브, 치람 등
		에디졸(etridiazole)
		이소란(isoprothiolan)	벼 도열병
		프로피(propineb)
사료		황		유황오리
악취물질		황화수소	계란썩는 냄새	고약한 방귀 냄새
		메틸메르캅탄		프로판 가스에 첨가

 

 

더 참고할 사이트

Sulfur - Pesticide use statistics for 2007

  http://www.pesticideinfo.org/Detail_ChemUse.jsp?Rec_Id=PC34501

 

SULFUR http://extoxnet.orst.edu/pips/sulfur.htm

 

Avoiding Mineral Toxicity in Cattle

  http://www.extension.umn.edu/Beef/components/pdfs/Factsheet_MineralToxicity.pdf

 

Toxicity, Hydrogen Sulfide

  http://emedicine.medscape.com/article/815139-overview