불소

유해 물질명불소 (Fluorine) CAS 고유번호7782-41-4동의어 및 약자F, Soluble fluoride, Fluoride, 플루오르유해물질에 대한 설명불소란 할로겐족에 속하는 원소 중 가장 가볍고 반응성이 큰 물질로 수분이 존재하는 경우 쉽게 분해되어 불소이온(F)으로 된다. 불소는 연녹황색의 기체로 자극적인 냄새가 난다. 반응성이 크기 때문에 일반적으로 원소의 자연 중에서는 원소의 상태로 존재하지는 않는다. 프랑스의 화학자 앙리 무아상이 1886년 무수 플루오르화수소(HF)에 전기가 통하도록 플루오르화수소칼륨(KHF2)을 용해시키고 전기분해하여 처음으로 불소를 분리 하였다. 플루오르는 형석(플루오르화칼슘)이 주된 공급원이며, 빙정석(불소인회석)에서도 발견되고, 해수·뼈·치아에도 결합되어 있는 상태로 소량 존재한다. 플루오르는 희유원소가 아니며 지각의 약 0.065％를 차지한다. 천연에서 산출되는 동위원소는 단 하나로 안정한 플루오-19(19F)이다. 상업적으로는 무아상법으로 고순도의 플루오르 원소를 만들어 낼수 있다. 세계 각국의 유수한 과학자들이 불소에 대한 연구결과를 토대로 적정량의 불소는 충치 예방에 탁월한 효과가 있다고 밝히고 있다. 따라서 미국 식품영양국에서는 불소를 필수영양소의 하나로 분류하고 있으며 오늘날 우리에게 가장 큰 충치예방효과가 있는 원소로 보고 있다.  생성원 및 용도불소는 천연의 물질로 지각의 약 0.065％를 차지한다. 자연에서 채취되는 불소화합물 (fluorine, hydrogen fluoride, sodium fluoride)의 주된 원료광물은 calcium fluoride(CaF2)로 구성된 형석(螢石, fluorite)이다. 또 다른 불소광물로는 fluorapatite (Ca5(PO4)3F)와 cryolite (Na3AlF6)이 있다. 미국의 경우 1996년 이후로는 불소광산을 통한 생산은 없으며 수입을 통하거나 폐수에서 재회수하는 방식으로 공급하고 있다. 2001년 현재 주된 형석 생산국으로는 중국, 맥시코, 남아프리카공화국, 러시아, 스페인, 프랑스 순이며(USGS 2002b), 미국의 불소 연간 소비량은 2000년 601,000 metric tons으로, 대략 60~65% 정도는 불화수소(hydrogen fluoride)을 만드는데 사용되며 많은 량은 금속을 제련할 때 융제로 사용되어지는 것으로 보고되고 있다. 공업에서 가장 많이 사용되는 플루오르 화합물의 하나인 플루오르화수소는 형석을 황산으로 처리해 얻어진다. 이것은 상업적으로 중요한 수많은 무기·유기 플루오르화합물을 만드는 데 쓰인다. 이중에 플루오르화알루미늄나트륨(Na3AlF6)은 알루미늄 금속의 전기분해 제조에서 전해질로 사용되며, 육플루오르화우라늄(UF6)은 원자로 연료인 우라늄-238(238U)에서 우라늄-235(235U)를 분리하는 분별확산법에서 사용된다. 플루오르화수소 기체의 수용액을 플로오르화수소산이라 하는데, 이것은 금속의 세척제와 유리의 연마제·거품제·부식제로 쓰인다. 삼플루오르화붕소(BF3)와 삼플루오르화안티몬(SbF3)은 플루오르화수소같이 유기반응의 중요한 촉매이다. 플루오르화코발트(Ⅲ)(CoF3)과 삼플루오르화염소(ClF3)는 유용한 플루오르화제이다. 육플루오르화황(SF6)은 기체전기절연체로 쓰인다. 플루오르화나트륨(NaF)은 충치 치료에 쓰이고, 플루오르가 부족한 물에 소량 첨가(플루오르화물 첨가법)해 충치를 줄일 수 있다. 플루오르 원소 기체는 로켓 연료에서 산화제로 쓰이며 플루오르화물 제조에 이용된다. 이원자 분자인 플루오르(F2)는 헬륨·네온·아르곤을 제외한 모든 원소와 결합해 이온 또는 공유결합 플루오르화물을 만든다. 문제가 되는 원인보통 상태에서 플루오르는 공기보다 약간 무거운 연녹황색 기체로 자극적인 냄새가 난다. 아주 낮은 농도인 경우를 제외하고는 흡입하면 위험하다. 치약이나 음용수에 첨가된 미량의 불소는 치질의 강화, 충치균억제, 손상받은 치질의 회복에 도움을 주는 등 치아 건강을 위해 좋은 영향을 미치는 원소이다. 하지만 많은 량을 오랜기간 섭취하게 되면 골격계에 불소침착증 (Skeletal Fluorosis)을 일으킬 수 있는데 관절통과 강직(Stiffness)이 발생한다. 그러나 이러한 증상은 매우 드문 경우이다. 불소는 독성이 강하고 면역체계를 손상시키고 백혈구의 활동을 약화시키는 특징을 가지고 있어 장기간 다량 복용할 경우 관절염, 요통, 골다공증 등을 유발할 수 있다. 때문에 벨기에와 같은 나라에서는 불소 화합물을 함유한 식품의 판매를 금지하고 있다. ○ 유해 독성 물질이면서도 한편으로 치아 건강을 위한 필수 물질로 인정받고 있어 불소에 대한 긍정적인 면과 부정적인 면이 함께 논란이 되고 있다. 이화학적 특성불소는 보통 상태에서 공기보다 약간 무거운 연녹황색 기체로 자극적인 냄새가 난다.관련질병치아불소증, 골격불소증민감집단대기오염지역, 알루미늄 광산 및 살충제나 인산비료공장 근로자, 플루오르화물의 함량이 높은 물을 먹고 사는 지역주민 (서유럽에는 이러한 만성적인 노출이 거의 없으나 인도나 아랍 지역은 뼈에 영향을 주는 불소침착증이 풍토병으로 영향을 준다.) 오염경로일반적으로 불소는 음용수, 식품 또는 치약 등을 통하여 노출된다. 치약으로 사용되는 주된 불소화합물은 sodium fluoride, sodium monofluorophosphate와 stannous fluoride이다 (Pader 1993). 환경 중 불소의 농도가 높은 지역에 거주하는 주민의 경우 비교적 높은 농도의 불소를 섭취할 수 있다. 특히 우물을 식수로 사용할 경우 이러한 경향은 분명하다. 주요 관련식품 및 오염현황불소는 차, 생선, 스프, 구운음식, 야채 등의 여러가지 식품에 광범위하게 존재하였으며, 함량은 지역별로 차이를 보였다. 국내·외 기준 규격[EU의 불소화가스 규제지침] : 오존층파괴물질의 대체제로 널리 쓰이고 있으나 교토의정서에서 감축대상 온실가스로 규정한 불소화가스(fluorinated gas)인 hydroflurocarbons (HFCs), perfluorocarbons (PFCs) 및 sulphur hexafluoride (SF6) 배출저감을 목적으로 불소화가스 및 이를 포함하는 제품에 대한 회수 의무화, 사용용도 제한, 불소화가스 함유제품의 시장유통 제한 등을 규정하는 지침마련 * 자료 출처식품의약품안전청 위해예방정책국