살균제

참사를 일으킨 가습기 살균제 제품들

살균제(殺菌劑, Fungicide, disinfectant, germicide)는 미생물을 사멸시키는 효과가 있는 약물을 통틀어 이르는 말이다. 특히 병해의 방제, 방부, 잡균 혼입의 방지제로서 쓰는 물질을 뜻한다. 미생물의 생육 기능을 파괴하는 소독제, 특정한 미생물 군을 선택적으로 죽이는 항생 물질, 지속적으로 미생물의 발육을 억제하는 보존료 따위를 포함한다. 미생물의 증식, 생육을 정지시키는 정균제와는 구별한다. 소독제로는 중금속 염, 에탄올, 폼알데하이드, 크레졸, 페놀 따위가 있다.

살균제는 일반적으로 사용자에게도 심각한 피해를 줄 수 있어서 꼭 필요한 경우에만 사용해야 하고, 제조사가 권장하는 사용법에 따라 사용하는 것이 바람직하다. 어떤 상황에서도 살균제를 호흡으로 흡입하거나, 입으로 섭취하거나, 눈에 들어가도록 해서는 안 된다. 따라서 밀폐된 실내에서 살균제를 사용하는 것은 절대 바람직하지 않다. 농약의 경우에는 독성이 매우 강한 경우가 많기 때문에 피부 접촉도 피하는 것이 좋다.

살균제에 사용하는 살균 성분은 동식물에서 채취한 벤조산(안식향산, benzoic acid), 구연산(시트르산, 레몬산, citric acid), 소르브산(sorbic acid), 젖산(라트산, lactic acid)과 같은 천연 성분도 있다. 그러나 MIT(methylisothiazolinone)나 CMIT(chloromethylisothiazolinone)를 비롯한 아이소싸이아졸리논(isothiazolinone) 유도체, PGH(oligo(2-)ethoxy ethoxyethyl guanidine chloride)나 PHMG(polyhexamethylene guanidine)를 비롯한 구아니딘(guanidine) 유도체처럼 화학적으로 합성한 살균 성분이 더 많이 활용된다. 천연 살균 성분은 인체에 독성이 없고, 합성 살균 성분은 인체에 매우 위험하다는 속설은 사실과 전혀 다른 것이다.

생활 화학제품이나 농약으로 사용되는 살균 성분의 종류와 사용법은 정부가 법률을 통해 엄격하게 관리한다. 특히 생활 화학제품에 사용하는 살균 성분에 대해서는 법률로 허용기준을 정해서 관리하기도 한다. 허용기준 이상의 살균 성분이 포함된 생활 화학제품의 생산과 유통은 법으로 엄격하게 금지되어 있다. 농약으로 사용하는 살균제의 경우에도 농작물이나 가축에 따라 사용할 수 있는 종류가 법으로 정해져 있다.

생활 환경에서 문제가 되는 미생물을 제거하는 목적으로 사용되는 생활 화학제품인 살균제는 가공식품, 음료수, 화장품, 의약품의 부패와 변질을 예방하기 위해서 사용하는 보존제(preservatives)나 목재 등의 부패를 막기 위해 사용하는 방부제(antiseptic agents)와는 분명하게 구분해야 한다.

개요

넓은 의미에서 미생물을 살상시키거나 생장을 억제시키는 효과를 지닌 농약으로서, 일반적으로 감염의 예방을 목적으로 사용되는 여러 소독제가 속한다.

살균제에는 페놀수·크레솔수·승홍수(昇汞水)·클로르칼크·포말린 외에 가정용으로 알려진 알코올·크레솔비누액·과산화수소수 등의 소독제가 있다. 또한 항균성이 있는 항생물질도 여기에 포함된다. 좁은 의미의 살균제는 진균(眞菌)을 살상시키는 약제를 말하며 무좀과 같은 피부병을 치료하는 의학용 살균제와 식물에 격심한 피해를 주는 진균병을 방제하기 위해 사용되는 농약, 즉 농업용 살균제가 주가 되고 있다. 살균제는 작물재배 중 식물체에 살포하거나 그 밖의 종자·토양 등에 처리된다.

현재 사용되는 대부분의 살균제는 예방효과가 있는 보호살균제에 속하며, 일반적으로 분제·액제로서 식물체에 살포한다. 이러한 살균제는 식물 큐티쿨라를 침투하지 못하며 식물체 내에 이동되지 않으나, 최근에 개발되고 있는 보호적 효과뿐만 아니라 치료적 효과가 뚜렷한 침투성 살균제는 뿌리·잎·종자를 통하여 흡수, 식물체 내로 이동한다.

살균제의 작용기구에 따라 직접(eradicant)·보호적·치료적 살균제로 구별된다. 그러나 살균제를 효과에 따라 엄격하게 구별할 수 없으므로 다음과 같이 화학구조별로 나눌 수 있다.

① 무기살균제: 보르도액·석회황합제 등이 있으나 약해가 있고 잔류문제 때문에 사용이 줄어들고 있다.

② 유기수은제: 한국에서는 1954년 이후부터 주로 벼 도열병의 방제용으로 ‘세레산’이 사용되었으나, 잔류독성문제로 1972년부터 종자소독용으로만 쓰이다가 1977년 12월 이후로 사용이 금지되었다.

③ 다이싸이오카바메이트:본 래 고무의 경화제로서 개발되었던 것으로 살균효과가 발견되면서 순수한 유기합성 살균제의 개발이 본격화되었다. 이 살균제는 약효가 넓고 구리, 황제제와 비교하여 식물에 친화성이 좋다는 것이 큰 장점이다. 과수·화훼·채소 재배에서 잎에 반점을 형성하는 여러 병방제에 사용된다. 다이센엠 45·지네브·마네브·안트라콜(propineb)·지오람 등이 있다.

④ 프탈라마이드제: 작물에 약해가 적고 좋은 약효를 나타내며 캡탄, 캡티폴(다이폴라탄), 폴펫 등이 여기에 속한다.

⑤ 벤디미다졸제: 베노밀(벤레이트)이 1967년 침투성 살균제로 개발된 이후 대량으로 사용되고 있다. 싸이오판에이트에틸(톱신) 등이 이에 속하며 잎면살포제·종자소독제·토양소독제 등으로 사용되고 있다.

⑥ 트라이아졸제: 최근에 널리 사용하는 침투성 살균제로 트라이아디메폰(바리톤)·트라이시크라졸(빔) 등이 있어 흰가루병·녹병·도열병 방제에 유효하다.

⑦ 기타 유기살균제: 메탈락실(리도밀)은 예방효과·치료작용·침투이행작용이 좋아 노균병·역병방제에 효과가 뚜렷하다. 다찌가렌(hymexazol)·키타진(IBP), 히노산(edifenphos)·후지왕(isoprothiolane) 등이 벼 재배에 사용되고 있다.

⑧ 농용항생제: 방선균과 같은 토양미생물에서 생성된 항생물질이 작물재배에 사용되고 있다. 스트렙토마이신·시크로헥사마이드·블라스티시딘 S·카수가마이신·폴리옥신·발리다마이신 등이 있다.

살균제와 정균제

살균제(fungicides)는 곰팡이 세포를 죽이며 정균제(fungistatics)는 곰팡이 세포의 증식을 막지만 죽이지는 않는다. 즉 정균제 성분이 사라지고 영양분이 공급되면 다시 증식할 수 있다. 이 둘을 포함하는 의미로 항균제(anti-fungal agents)를 사용할 수 있다. 이 용어들은 정확한 구분없이 사용되는 경우가 많은데 그 이유는 최종적인 효과가 비슷하기 때문이다. 예를 들어 인체에 정균제를 사용하는 경우, 면역작용에 의해서 곰팡이 세포들이 죽게되기 때문에 궁극적으로 살균 효과가 있게 된다. 참고로 항생제(antibiotics)는 세균의 세포를 죽이거나 성장을 억제하는 물질을 가리킨다. 항생제는 보통 곰팡이를 죽이지 못한다. 이것은 세균과 곰팡이의 세포 구조 자체가 다르기 때문이다. 곰팡이는 세포내 막으로 둘러싸인 소기관을 갖는 진핵세포이지만 세균은 그러한 소기관이 없는 원핵세포 구조를 갖는다.

살균제의 역사

1600년대말 밀 깜부기병 방지를 위해서 종자를 바닷물로 소독하였다. 1700년대 중반에는 황산구리를 대신하여 사용하였다.

미국으로부터 옮겨온 포도나무 노균병이 유럽에서 대발생하면서 병 방제를 위한 연구가 시작되었다. 1885년 Millardet는 황산구리와 석회수화제를 섞은 방제액을 개발하였고 매우 효과적으로 포도나무 노균병을 방제할 수 있었다. 이 혼합제는 보르도액(Bordeaux mixture)이라는 이름으로 알려졌고 감자 역병과 여러 노균병 등에 효과를 보였다. 그이후로 현재까지 널리 사용하는 살균제의 하나이다. 이 발견은 식물병의 화학적 방제 가능성을 열어주고 방제 연구를 자극하는 계기가 되었다.

1913년부터 유기수은제가 종자처리제로 이용되었다. 방제에 효과적이었기 때문에 널리 사용되었으나 독성 때문에 1960년대 사용이 금지되었다.

Alexander Fleming이 발견한 항생제 페니실린(penicillin)은 세균병에는 효과적이지 않았으며 비용면에서 효율적이지도 않았다. 세균병을 방제하기 위한 항생제는 스트렙토마이신(streptomycin)이고 1950년에 들어서 사용되기 시작하였다.

1934년에는 W. H. Tisdale에 의해서 최초로 디티오카르밤산염(dithiocarbamates) 살균제가 개발되었다.

1965년에는 최초의 침투성 살균제인 카복신(carboxin)이 개발되었다.

살균제의 종류

살균제의 종류는 침투성, 작용시기, 작용기전, 화학구조 등 여러 가지 기준에 따라 나뉜다.

침투성(식물 조직에 흡수되는 정도의 차이)

접촉성(contact): 식물 조직으로 흡수되지 않으며, 식물표면에 뿌렸을 때 표면에 남아있는 부분만 살균 효과를 보인다. 따라서 그 외의 부분은 보호되지 않는다. 비용은 상대적으로 저렴하고 대상 범위가 넓은 경우가 많다. 빛에 노출되면 빠르게 분해되는 경우가 많다. 식물의 큐티클층을 통과하지 못하기 때문에 식물에 해가 없다. 예) Mancozeb, Metiram, Maneb, Propineb, Sulphur 등 투과성(translaminar / semi systemic): 식물 잎 표면의 상층부에서 하층부까지만 투과될 수 있는 살균제를 말한다. 침투성/전신성(systemic): 식물 조직까지 흡수되어 물관과 체관을 통해 위아래로 이동할 수 있다. 3~4주 정도 지속적인 효과를 보인다.

예) Azoxystrobin, Metalaxyl, Dimethomorph

작용시기

보호살균제(Preventant): 침투력이 낮아 병원체가 식물에 닿기 전에 처리해야 효과를 볼 수 있다. 예방적인 목적으로 작용하는 살균제를 말하며, 표면에 부착한 포자가 발아하는 것을 막는다. 치료살균제(Curative): 식물로의 침입 또는 식물 내부에서의 발달을 조기에 억제한다 직접살균제(Eradicant): 침투성이고 이미 자라고 있는 것도 제거할 수 있기 때문에 증상(symptom)이 보일 때도 사용이 가능하다. 포자 형성 등의 발달을 억제하여 추가 확산을 막는다

작용기전(Mode of action)

(작용기전 - 화합물 그룹)

세포호흡(에너지 대사) - 시아노이미다졸계(cyano-imidazole), 벤질카바메이트계(benzyl-carbamates), 옥살티인카복사마이드계(oxathiincarboxamides)

지방 합성 및 이동 억제 - 카바메이트계(carbamates), 디티오레인계(dithiolanes)

스테롤 생합성 억제 - 트라이아졸계(triazoles), 피리딘계(pyridines), 피리미딘계(pyrimidines)

멜라닌 생합성 억제 - 트라이아졸로벤조티아졸계(triazolobenzothiazole)

아미노산 /단백질 합성 작용 억제: 아닐리노피리미딘계(anilino-pyrimidines)

핵산 합성 억제 - 아실알라닌계(acylalanines)

핵 분열 억제 - 티오파네이트계(thiophanates), 벤지미다졸계(benzimidazoles)

화합물 그룹 및 일반명

디티오카르밤산염(Dithiocarbamates) - Maneb, Mancozeb, Metiram, Propineb

메톡시아크릴레이트계(methoxy-acrylates) - Azoxystrobin

무기물(Inorganics) - Sulphur, Copper

벤지미다졸계(Benzimidazoles) - Benomyl, Thiobendazole

아실알라닌계(Acylalanines) - Metalaxyl, Benalaxyl

아닐리노피리미딘계(Anilino-pyrimidines) - Cyprodinil, Mepanipyrim

옥살티인카복사마이드계(oxathiincarboxamides) - carboxin, oxycarboxin

카르복실산아미드계(Carboxylic Acid Amides) - Dimethomorph, Benthiavalicarb

카바메이트계(Carbamates) - Propamocarb, Iodocarb

클로로니트릴계(Chloronitriles) - Chlorothalonil

트라이아졸계(Triazoles)(그림) - Propiconazole, Hexaconazole

트라이아졸로벤조티아졸계(Triazolobenzothiazole) - Tricyclazole

프탈이미드계(Phthalimides) - Captan, Captafol

살균제의 오남용

살균제는 생활 환경을 깨끗하고 위생적으로 개선하는 데에 도움이 되는 훌륭한 생활 화학제품이다. 그러나 깨끗하고 위생적인 환경을 위해서 반드시 생활 환경에서 미생물을 완전히 제거해야 하는 것은 아니다. 미생물도 자연 생태계의 일부이고, 우리도 미생물을 포함한 자연 생태계와 함께 생존할 수밖에 없다. 불쾌한 냄새를 풍기거나 강한 독성 물질을 배출하는 극히 일부의 세균성 미생물이 아니라면 굳이 미생물을 제거해야 할 이유가 없다.

오히려 생활 환경에 존재하는 미생물이 우리의 면역 작용을 강화해서 건강 증진에 도움이 되는 경우도 많다. 우리의 대장에서 번성하고 있는 대장균(Escherichia coli, 흔히 E. coli라고 부름)이 대표적인 예이다. 대장균은 우리의 건강에 해로운 미생물의 증식을 막아주는 역할을 한다. 최근에는 건강에 도움이 되는 장내 유익균을 적극적으로 섭취해야 한다는 '프로바이오틱스(probiotics)' 주장이 상당한 설득력을 얻고 있다.

일상생활에서 살균을 지나치게 강조하면 오히려 우리의 건강에 문제가 생긴다는 '위생 가설(hygiene hypothesis)'도 있다. 생활 환경에 존재하는 미생물이 끊임없이 우리의 면역 체계를 자극해서 면역 능력을 강화해준다는 주장이다.

그런데도 우리 사회에서는 가전제품과 생활 화학제품의 소비가 늘어나기 시작한 1980년대 중반부터 무분별하게 살균 기능을 강조하는 제품들이 쏟아져 나오기 시작했다. 심지어 살균 기능을 강조했던 공기청정기와 세탁기도 있었고, 가습기 세정제를 '가습기 살균제'라는 잘못 소개해서 심각한 사회 문제가 발생했다.

1994년 (주)유공이 '어린이에게도 안전한 천연 성분'을 사용해서 '세계 최초'로 개발했다고 광고했던 '가습기 살균제'가 날개 돋친 듯이 판매되었다. 그러나 2011년 가습기 살균제를 넣고 가습기를 작동시키라는 제조사의 사용법을 충실하게 따랐던 소비자 중에 폐가 딱딱하게 굳어지는 폐섬유증(pulmonary fibrosis)으로 사망하는 경우가 있다는 사실이 밝혀졌다. 2019년 7월까지 환경부에 6,476명의 소비자가 피해 사실을 신고했고, 1,421명이 사망한 것으로 확인되었다. 가습기 살균제 참사는 살균에 대한 과도한 집착이 빗어낸 역사 이래 최대의 참사로 알려지고 있다.

참고자료

• 〈살균제〉, 《위키백과》
• 〈살균제〉, 《미생물학백과》
• 〈살균제〉, 《두산백과》
• 〈살균제〉, 《식품과학사전》
• 〈살균제〉, 《살균제》

같이 보기

• 미생물
• 세균
• 곰팡이
• 소독약
• 방부제

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