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Formaldehyde
1. 개요
분자식은 CH2O이며, 알데하이드기를 살려 시성식으로 HCHO라고 쓰기도 한다. IUPAC 공식 명칭은 메탄알이지만 보통 포름알데하이드(또는 폼알데하이드[1])라고 부른다(다른 알데하이드 물질도 마찬가지). 가장 간단한 알데하이드이자 가장 간단한 탄수화물. 분자식을 보면 영락없는 탄수화물인데, 실제로는 탄수화물로 취급하지 않는다. 탄수화물 틀에 이 항목을 써넣고 취소선 처리한 것도 이 때문이다. 탄수화물에게는 있는 하이드록시기(-OH)가 여기엔 없다. 하지만 탄수화물로부터 포름알데하이드를 생성해 낼 수 있고, 또 거꾸로 포름알데하이드로 탄수화물을 합성할 수 있음이 증명되었다.흔히 말하는 새 옷 냄새가 이것이다.
2. 성질
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메탄올의 산화로 얻어진다. 냄새가 자극적이고[2], 물에 잘 녹는다. 이것을 물에 녹인 용액이 그 유명한 포르말린. 그리고 포름알데하이드를 산화시키면 포름산(HCOOH)이 얻어진다. 포름산은 포르밀기(CHO-)와 카르복시기(-COOH)를 모두 가지고 있기 때문에 수능 화학에서 비중있게 나오는 물질이다.
사용처로는 과거 전자제품의 기판이나 절연체, 각종 케이스 등으로 사용되었던 플라스틱의 일종인 베이클라이트의 합성에 사용되며 소독이나 방부제로 사용하는 등 의외로 포름알데하이드를 사용하는 경우가 많다. 특히 건축 자재의 방부제로 자주 사용되기[3] 때문에 실생활과 가까운 곳에서 발견할 수 있다. 이외에는 엠바밍과 같은 시신 보존용으로 많이 이용된다. 해부학 실습실에서 특히 악명높은 물질. 냄새가 참 역하다.
합성할 때 알데하이드가 필요한 화학반응에 사용할 수 있다. 다만 포름알데하이드는 세계보건기구(WHO) 산하 국제암연구기관(IARC)에서 분류한 1군 발암물질[4]이기 때문에 위험도가 높아서 대학교 실험실에서는 대부분 아세트알데하이드를 사용한다. 또한 단백질 고정에도 간혹 사용되는데 독성이 강하기 때문에 파라포름알데하이드[5] 형태로 사용한다.
메탄올을 잘못 마셨을 때, 실명이나 사망을 일으키는 것도 이 포름알데하이드 때문이다. 메탄올이 신체 내부로 유입되면 간에서 포름알데하이드 및 포름산이라는 물질로 변환되는데, 특히 포름알데하이드는 시신경을 손상시키고 단백질 조직을 변성시켜 굳혀버리는 효과를 갖고 있기 때문에 이런 위험한 상황이 발생하게 되는 것이다.
3. 포름알데하이드 안전성 및 기준
가구, 특히 MDF를 사용한 가구에서는 본드와 페인트에 의해 포름알데하이드가 공기 중으로 방출된다. 새집증후군과 아토피성 피부염의 원인으로 지목되고 있으며, 새 가구를 샀을 때 매캐한 냄새, 눈이나 목의 따가움을 느꼈다면 이것 때문이다. 포름알데하이드는 성인은 물론 특히 어린이에게 매우 유해하기 때문에 실내가구의 방출량은 각국에서 규제하고 있다. 다만 포름알데하이드 측정에 대한 국제 표준이 없기 때문에 국가별로 측정방법 및 규정이 다른 상태다.
유럽의 E1 class는 EN 717-1기법으로 측정하였을 때 방산량 0.1ppm이하인 경우이다. 2006년부터 유럽 EN E1(평균 0.10 ppm 이하)가 유럽 패널 연맹(European Panel Federation)에서 의무 사용 기준이 되었다. 유럽 EN E1 class 중 0.05 ppm 이하의 경우에는 Blue Angel이라는 친환경 라벨(environment label)을 표기 할 수 있다. 최근에는 유럽 EN E1 class 중0.065 ppm 이하의 경우 EN E1 plus 라는 기준을 새로 제정했다. 2003년 독일에서는 유럽 EN E1 class 중 0.03 ppm 이하의 경우만 의무사용 해야하며 이것은 일본 JIS F****/SE0, 한국 KS SE0 와 같은 등급이다. 독일 프라운호퍼 협회(Fraunhofer)의 유럽 포름알데하이드 기준 자료. 즉 유럽 EN 13986에 EN E0 등급은 존재하지 않는다. 다만 한국 KS E0 = 일본 JIS F***/E0 등급에 해당하는 것을 유럽에서 비공식적으로 E0 등급이라고 칭하기도 한다.'Update on the formaldehyde release from wood-based panels 2008'. 본문 5쪽에 Japanese F*** limits, the so-called E0 levels in Europe.
한국의 경우 국가표준인증종합정보센터에서 KS F 3200 섬유판(Fibreboards) 과 KS F 3101 보통합판(Ordinary plywood)에서 확인할 수 있다. 오스트레일리아와 일본의 기준은 한국과 같은 측정법과 단위를 사용하여 한국 KS E1 = 일본 F** = 호주 AS E1, 한국 KS E0 = 일본 F*** = 호주 AS E0 식으로 호환이 가능하다.
유럽 기준과 한국, 일본, 오스트레일리아 기준은 측정방법(desiccator vs chamber)과 측정단위가 달라 단순 호환이 불가능하다. 실제로 desiccator와 chamber를 비교한 독알 프라운호퍼 협회(Fraunhofer)의 유럽 포름알데하이드 기준 자료에서 유럽 EN E1인 방산량 0.1ppm이하의 경우 파티클 보드(PB)는 0.6 mg/L로 KS E1에 속하고 MDF는 0.4mg/L로 KS E0에 속한다. 그 외에도 측정법 간의 비교한 연구들이 몇가지 존재[6][7]한다. 이러한 자료들을 종합한 것을 정리하면 대략 다음과 같다.
- 한국 KS SE0 = 일본 JIS F****/SE0 ≒ 유럽 EN E1 중 0.03 ppm 이하, 독일 의무사용 기준.
- 유럽 EN E1 중 Blue Angel 친환경 라벨 0.05 ppm 이하 ≒ 유럽 EN E1 plus( 0.065 ppm 이하)
- 한국 KS E0 = 일본 JIS F***/E0 ≒ 유럽 EN E1 (한국 KS E0는 유럽 E1 등급과 비슷하거나 약간 더 좋은 수준.)
- 한국 KS E1 = 일본 JIS F**/E1 ≒ 유럽 EN E1 (한국 KS E1은 유럽 E1 등급과 비슷하거나 약간 더 나쁜 수준.)
유럽은 2006년부터 실내용 가구로 평균 0.10 ppm 이하(유럽 E1 이하)만 허용한다. 이전에 본 문서에 일본이 실내용으로 F****를 쓰되 사용면적에 따라 제한적으로 F***/F**를 허용한다는 기술이 있었으나 이는 주거용 건물을 건축할때 사용하는 건축재료에 해당되는 규제이며, 가구에 대한 규제가 아니다. 실제로 일본에서는 실내용 가구에 대하여 별다른 규제가 존재하지 않으며, 도쿄도 보건복지국의 조사에 의하면 건축재료로 사용이 금지되어있는 F* 규격이나 규격외 등급도 가구로 사용되고 있다고 한다. #
일본의 실내용 가구 대상 포름알데히드 규격에 관한 이런 오해는 2015년 1월 티스토리에서 활동하는 "빈꿈"이라는 블로거가 그린 만화에서 파생된 오류로 보인다.해당 만화
한국의 규제는 유럽보다는 느슨한 편이나 일본보다는 엄격한 편으로 2010년도에 E2 등급의 실내 사용을 금지하였고, 단계적으로 2016년 0.05㎎/㎡.h를 거쳐 2017년 0.02㎎/㎡.h으로 포름알데하이드 방출량 기준 강화를 하고 있으며, 현재 실내사용은 목재제품의 규격과 품질기준(국립산림과학원 고시)에 따라 E1등급(평균 1.5mg/L이하) 이하만 가능하다.
2010년 이전 규제가 느슨한 시절에는 한국 가구업체의 70~80%가 E2 등급을 사용하는 막장 상태였다. # 반면 이케아는 높은 등급을 사용한다는 소문이 퍼져 한국진출 초기에 홍보효과를 많이 누렸다. 이케아는 유럽 기준 E1[8]을 사용한다고 알려졌다. 다만 이케아 홈페이지 등 공식 홍보자료에는 포름알데하이드를 사용하지 않으려 노력한다는 식으로 두루뭉술하게만 표현되어 있고 구체적인 수치는 공개하고 있지 않다. 이케아도 포름알데하이드를 사용하며 절단면을 봉하지 않고 노출하는 특성상 사용량대비 방출률은 오히려 매우 높다. 매장에 방문하고 가구 냄새가 상당히 덜 나는 것을 안전한 증거로 오해하는 경우가 있는데, 매장전시품은 공기가 많은 넓은 매장에 장기간 노출되어 있는 제품이다. 이미 방출되어 냄새가 많이 빠진 상태이고 넓은 공간에 희석되어 후각에 자극이 덜한 것이다. 새제품을 조립하면 포름알데하이드가 체감된다. 사용환경도 집에서 사용하면 이케아 매장보다 훨씬 공기량이 적기 때문에 체감이 잘 된다.
목재가구에서 포름알데하이드를 완전히 피하려면 접착제가 들어가지 않는 짜맞추기식 원목가구를 써야 한다. 물론 희귀하고 매우 비싸다. 원목이라고 파는 제품이 별로 비싸지 않다면 원목이 아닐 가능성이 높다. 일반적으로 포름알데하이드 방출량은 원목<집성목<합판<PB<MDF 순인데, 시중에 집성목이나 합판 제품을 원목이라고 속여 파는 경우가 매우 흔하므로 주의해야 한다. PB와 MDF는 나무가루를 압축한 것, 합판은 얇은 나무판을 겹쳐붙인 것, 집성목은 나무토막을 이어붙인 것이다. 그래서 합판은 세로단면 집성목은 이음새를 자세히 보지 않으면 원목처럼 보이기 쉽다. 앞서 언급된 합판, PB, MDF에 무늬목을 덧대는 경우 또한 자세히 보지 않으면 원재료를 알 수 없어, 전문지식이 없는 소비자는 업자의 거짓말에 속을 수 있다. 이 세가지 재료는 모두 붙여서 만드는 것이기 때문에 포름알데하이드 성분의 접착제가 들어간다. 일반적인 매장이나 온라인 쇼핑몰에서 가구를 구입한다면 포름알데하이드는 피할 수 없다고 보면 된다.
2024년 9월 기준 현대리바트, 한샘, 듀오백[9], 일룸 등 어느정도 인지도 있는 브랜드는 E0 자재를 사용하고 있다.
4. 관련 사건
새집증후군의 주 원인 중 하나이다. 건축 자재에 남아있는 포름알데하이드 성분이 덜 날아갔기 때문에 발생하게 되는데, 이 때문에 새 집을 한 두 달 정도 묵혀두고(?)[10] 입주하거나, 아예 집을 지을 때부터 포름알데하이드 성분이 없거나 적은 친환경 소재를 이용하기도 한다. 양치식물 등 포름알데하이드 제거 능력이 우수한 식물을 실내에 두는 방법도 있다.에볼라의 레스턴 변종 중 공기 중에서 전염되는 종이 발견되자, 미국은 이 포름알데하이드를 대량으로 살포해서 모조리 죽여버린 적도 있다.
2000년 2월 9일, 주한미군에서 한강에 무단으로 방류한 사건이 있으며, 이 사건을 바탕으로 한 영화 <괴물>에서는 괴물을 탄생시키는 원흉으로 나온다. 물론 포름알데하이드는 방사선처럼 DNA를 파괴, 손상시키는 물질은 아니기 때문에 이걸 대량으로 푼다고 해서 괴물이 나오지는 않는다. 기껏해야(?) 기형 정도가 탄생할 뿐이다. 그래도 포름알데히드가 피부에 닿는 수돗물에 있으면 강한 자극으로 아토피와 같은 피부병이나 마시는 경우 크론병과 같은 소화기 염증을 발병시킬 수 있다.
2015년 한국조폐공사가 발행하는 녹색 대한민국 일반여권에서 이 물질이 검출되었다(기사보기). 검출량은 161㎎/㎏로 성인 기준으로 유해하지는 않으나 유아 기준치를 8배 넘어서는 수치이다. 하지만 여권이 해외를 나갈 때가 아니면 국내에서 사용되는 경우는 적고 무엇보다도 여권을 입으로 빨거나 하는 사람은 없을테니 크게 걱정할 필요는 없다. 다만 유아의 경우 여권을 쥐어줄때 물거나 빨지 않도록 지도하는 것이 안전할 것 같다.[11]
2016년 9월, 스쿨룩스 교복에서 기준치를 초과하는 포름알데하이드가 검출되어 교육계가 비상에 걸렸다.기사. 어린 학생들이 입는 교복인지라 파장이 더 큰 상황. 자세한 내용은 스쿨룩스 문서를 참조하자.
2022년 7월, 스타벅스에서 사은품으로 제공한 썸머 캐리백에서 포름알데하이드가 검출되어 뉴스 기사화되었다. 검출량은 개봉 전 제품의 외피에서 평균 459㎎/㎏, 내피는 244㎎/㎏이다. 다만 관련법상 가방은 쿠션, 방석 또는 커튼과 함께 '기타 제품류'로 분류되어 유해물질 안전요건 대상 제품으로 적용되지 않기에 법적으로 별다른 문제의 소지는 없으나, 스타벅스는 자체적으로 새롭게 제작한 제품 또는 기프트 카드 3만원을 캐리백을 교환받은 전 고객에게 지급하기로 결정하였다. 기존에 교환받은 캐리백을 반납할 필요는 없으며, 앞의 보상과는 별도로 증정받았던 캐리백을 반납하면 무료 음료 쿠폰 3잔을 고객에게 지급한다. #
[1] 대한화학회에선 이 쪽을 사용한다.[2] 때문에, 최루탄의 원료로도 쓰인다. 최루탄 특유의 냄새 중에 포름알데하이드도 있다.[3] 최근에는 독성 때문에 다른 방부제를 사용하는 경우가 많다. 다만 단가가 비싸지기 때문에 건축하는 입장에서는 포름알데하이드가 선호된다.[4] 암 발생과의 상관관계가 명백하게 확인된 물질[5] 포름알데하이드의 중합체로 분해산물이 포름알데하이드이며 물에 녹여 공기 중에 가만히 놔두면 서서히 분해된다.[6] http://www.chimarhellas.com/에서 발간한 Update on the formaldehyde release from wood-based panels 2008.[7] Maria Risholm-Sundman et al., Formaldehyde emission–Comparison of different standard methods. Atmospheric Environment. 41(5):3193–3202.[8] E0 등급과 E1 등급을 함께 사용한다는 기사도 있고 다른 기사에서는 유럽 기준 E1을 만족한다고 한다. 이케아 관계자의 발언으로 출처가 명확치 않은 언플일 수도 있지만 유럽 표준과 한국 표준의 측정법 차이(desiccator vs chamber)로 인한 혼란일 수도 있다. 위의 표준에서 언급한 것처럼 유럽 E1의 경우 한국 KS E1과 얼추 맞기는 하지만 엄밀히는 KS SE0와 KS E1에 걸쳐져 있기 때문이다.[9] 라이트오피스[10] 방부제 성분이 날아갈 시간을 충분히 확보해주기 위함이다. 최근엔 이 과정을 가속화 시키기 위해서 집 내부를 통째로 구워버리는 Bake out이라는 과정이 실시된다. 창문을 전부 닫고 보일러를 높은 온도로 5-6시간 틀어둔 후 창문과 문을 전부 열고 환기를 2-3시간하는 과정을 반복함으로써 포름알데하이드 제거를 가속화시킨다.[11] 다만 유아의 여권 같은 경우도 보통은 같이 다니는 성인이 관리할테니 이 또한 몹시 드문 경우가 될 것이다.