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부동액
부동액(antifreeze)은 어는점을 낮추기 위해 액체에 첨가하는 물질이다. 어는점을 낮춰서 화합물, 열전달유체, 냉각제가 어는 것을 막는다. 주로 자동차 엔진용 냉각수에 첨가하여 냉각수가 어는 것을 막기 위해 사용한다. 차량에 쓰이는 제품에는 에틸렌 글라이콜(Ethylene Glycol)을 주로 사용하는데, 독성을 가지고 있다.[1]
개요
부동액(不凍液)은 물과 에틸렌글리콜(EthyleneGlycol)을 섞어 만든 혼합 용액이다. 물은 부동액의 주성분으로 사용하기에 좋은 물질이다. 그 이유는 물이 물질 중에서 비열이 가장 큰 액체 중 하나이기 때문이다. 비열이 크다는 말은 다시 말해서 다른 물질에 비해 같은 양으로 더 많은 열을 흡수할 수 있다는 것이다. 또한 유동성이 좋아서 온도가 높은 엔진 내부로부터 냉각코일 혹은 호스 사이를 순환시키기에도 적합 한 물질이다. 그러나 순수한 물만을 쓸 경우 냉각 성능은 좋으나, 겨울철에 영하로 온도가 내려가면 겨울철에 기온이 내려가면 얼어서 냉각계통이 동파되기 때문에 곤란하며, 부식문제 역시 해결할 수 없다. 물은 얼게 되면 부피가 팽창하는 화학물질이므로 엔진 혹은 호스가 부피 팽창만큼을 흡수하지 못해 부서져 버린다. 그러므로 얼지 않은 액체를 만들려면 에틸렌글리콜이 필요하다. 또한 일반적으로 국내에서 차량에 쓰이는 냉각수는 물과 부동액을 1:1로 혼합한 것이다(계절별로 권장 비율이 다르긴 하지만 유지/보수에 신경 쓰는 차주가 아닌 이상 고정). 국가별 기후가 다르기 때문에 대체로 더운 지방에선 묽게 쓰며(더운 지방의 후진국들은 그냥 생수를 넣기도 한다.) 스칸디나비아 반도나 러시아, 몽골 등 추운 지방에서는 최대 70% 수용액을 사용하기도 한다. 부동액은 70% 수용액일 때 가장 어는 점이 낮으며(-60°C 정도), 그보다 부동액 비율이 높으면 오히려 어는 점이 높아진다. 부동액의 혼합비가 높아질수록 엔진의 냉각 성능이 저하되므로, 무조건 엔진의 좋은 성능을 기대하고 70% 수용액을 사용하는 것은 권장되지 않는다.
[2]부동액 함량 혼합비율(부동액 : 물) 어는점 끓는점 상승 50% 1 : 1 -37℃ 8℃ 40% 2 : 3 -24℃ 6℃ 33% 1 : 2 -18℃ 5℃ 25% 1 : 3 -12℃ 3℃
주의사항
주의할 점은 차량용 부동액에 쓰이는 에탄디올 자체는 무색무취에, 이따금 단 맛이 나지만 흡입이나 섭취시 그 자체로 강력한 환경호르몬 중 하나로 작용하며, 무엇보다 간에서 대사되는 과정에서 맹독인 옥살산으로 변환되기에 독극물로 분류된다. 하지만 특유의 단내로 섭취자의 경계심을 허물기에 시중에서 판매되는 대다수 부동액들은 보통 청색이나 녹색 색소와 구토제를 넣어 판매한다. 그나마 다른 부동액 재료인 '프로필렌글리콜' 은 독성이 덜한 편이다. 하물며 독극물 표기와 함께 엄중하게 보관하지 않으면 나중에 본인이나 가족, 친구가 뭣모르고 먹고 큰일이 나는 경우도 빈번하기 때문에 빈 음료수 병에 담거나 음료수 병 사이에 놓는 등 아무렇게나 두지 말아야 한다. 더불어 부동액 자가교환 중 땅에 흘린 부동액을 핥아먹고 죽는 길고양이나 개도 많기 때문에 흘렸을 경우 반드시 닦아내야 한다. 또한 얼굴과 눈에 튀지 않게 고글과 방진마스크를 써야 한다. 노후차량의 경우 히터코어가 노후되어서 부동액이 차량 내부로 새는 경우가 있는데, 반드시 수리하고 타고다녀야 한다. 부동액의 독성은 입으로 마시는 경우가 아닌 코로 숨을 쉬며 냄새를 흡입해도 발휘되기 때문에 매우 해로운 물질이니 조금이라도 달콤한 냄새가 난다면 바로 점검 및 수리가 필요하다. 마지막으로 건설현장에서도 쓰인다. 겨울 철 아침 현장에 나왔는데 수도가 얼어 있으면 작업용수 조달이 곤란하기 때문에, 물탱크에 받아둔 물에 부동액을 첨가하여 사용한다. 그런데 건설현장에서 쓰이는 부동액은 차량에 쓰는 것과 달리 무색무취이므로 관리에 소홀할 경우 사고가 발생할 위험이 크다. 2012년 11월 29일, 건설현장에서 부동액 관련 사고가 또 발생했다. 식수로 오인하고 커피와 컵라면을 끓여 먹은 인부들이 중태에 빠진 것. 이쯤 되면 정부 차원에서의 오인 방지 대책이 요구될 지경이다. 색이 첨가된 차량용 부동액을 생각하고 "그걸 착각하느냐"고 말하는 사람이 있는데, 공사용 부동액은 위에서도 말했다시피 무색무취며 심지어 무미인 것도 있다. 다시 말해, 생수병 같은 데 넣어 두면 넣은 사람 말고는 아무도 모르기 때문에 조심해야 한다. 마지막으로 사람 잡는 것은 물론이고 일부는 동물을 죽일 때 쓰기도 한다. 보통 사람이면 갑자기 길에 덩그러니 놓여 있는 음식에 손을 대지 않겠지만, 동물은 맛을 볼 가능성이 높다.[2]
부동액 비중
자동차 냉각수는 계기판에 수온계가 있지만 그것만으로는 냉각수 수준을 미리 알기는 어렵다. 그리고 부동액의 본래 색이 변하여 탁하고, 녹물이 보일 정도면 교환할 때라고 일상적으로 생각할 수 있으나 냉각수의 색으로 만 교환주기를 확인하는 것은 쉽지도 정확하지도 않은 부분도 있다. 따라서 정확한 냉각수의 양과 비중을 정확하게 확인하는 것이 중요하다. 통상 우리나라 기온의 경우 부동액 비중은 영하 20도 수준에 맞춰 놓고 있기 때문에 부동액 비중, 즉 어는 점을 측정하여 그 이하일 경우에는 부동액 보충 또는 부동액 교환을 해 주어야 한다. 또한 부동액의 색상 상태 및 불순물(부유물)의 정도에 따라 부동액 교환 시기를 결정하는 것이 좋다.
양호 보통 불량 
어는점 -20℃ 이하 어는점 -10 ~ -20℃ 어는점 -10℃ 이상 맑은 초록색 어두운 초록색 녹물, 부유물, 오일혼합
주요 성분
- 에틸렌글리콜(Ethylene Glycol) : 물보다 낮은 온도에서 어는 특성을 가지고 있는 에틸렌글리콜은 혼합 비율에 따라 어는점이 달라지기 때문에 물과 적절한 비율로 섞어서 차, 비행기, 배의 부동액을 만드는 데 사용한다. 부동액 외에도 다양한 제품에 폭넓게 사용된다. 합성수지의 원료로 사용되며 다른 화학물질을 제조할 때에도 쓰인다. 이 외에도 도장 패드, 볼펜, 인쇄소 등에서 이용되는 잉크나 인테리어용 타일 접착제, 광택제, 도료, 페인트, 레커, 염색, 유압브레이크액, 엔진 냉각제, 화장품, 의약품 등 일상생활에서 널리 이용되고 있다. 간과 신장 손상을 유발하는 신경독성물질으로 우리 주변에서 흔하게 쓰이기 때문에 사람들은 다양한 상황에서 쉽게 노출된다. 에틸렌글리콜은 공기 중에서 약 10일 이내에 분해되고 물과 토양에서는 며칠에서 몇 주 이내에 분해되지만, 만약 우리 몸에 노출된다면 신경독성물질이기 때문에 신체에 치명적인 손상을 입힐 수 있다. 또한 에틸렌글리콜을 흡입하게 되면 그 자체보다 대사 과정에서 생겨나는 글리콜산 혹은 더 나아가 옥살산 등의 유기산이 더 큰독성을 가지고 있어 간이나 신장에 손상을 입히는 문제가 발생한다. 글리콜산, 옥살산은 산과 염기의 균형을 깨트려 혈액 속 산의 농도를 높이고 신경계, 폐, 심장에 영향을 미친다. 에틸렌글리콜이 피부에 접촉하게 되면 오염된 옷이나 신발을 벗고 즉시 비누와 물을 이용해서 적어도 15분 동안 씻어내야 하며 에틸렌글리콜이 묻은 옷이나 신발은 재사용하기 전 철저하게 건조하고 세탁하며, 필요한 경우 의사의 상담을 받는다. 눈에 들어갔을 경우에도 많은 양의 물을 사용하여 충분히 씻어낸 후 곧바로 병원을 한다. 만약 섭취하게 되어 구토하는 상황이라면 구토물에 의해 기도가 막히는 것을 방지하기 위해 머리를 둔부보다 낮춘 자세를 취해야 한다. 의식이 없으면 머리를 옆으로 돌려 기도를 충분히 확보하여 기도 폐쇄를 예방해주고 즉시 의사의 진찰을 받도록 한다.
- 프로필렌글리콜(Propylene Glycol) : 알코올과 같은 화학 그룹에 속하는 합성 식품 첨가물 이다.
각주
참고자료
같이 보기
