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생활정보/원리설명

손 소독제의 원리

by 김상래 2020. 2. 21.
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안녕하세요. 요새 신종 코로나 때문에 전국이 난리네요.

코로나 바이러스는 호흡기 바이러스로써 사람 많은 곳을 피하고 마스크를 착용함으로써 어느 정도 예방을 할 수 있는데요. 요렇게 코로나 바이러스 혹은 감기 철마다 사람 많은 곳에 비치되는 물건들이 있죠? 바로 " 손 소독제 " 입니다.

아무 생각 없이 사무실에 비치된 손 소독제를 사용하다가 문득 손 소독제가 어떻게 살균효과를 가지는지가 궁금해져 찾아보게 되어 여러분들께 함께 지식 공유를 하고자 글을 작성해보기로 했습니다.

 

 

손 소독제의 재료


요새는 공공장소 어디든 쉽게 손 소독제를 만날 수 있는데요. 마스크와 더불어 감기철, 환절기에 가장 많이 팔리는 상품이 아닌가 싶어요. 손 소독제에는 어떤 재료가 들어가는지 궁금하지 않으셨나요?

에탄올 냄새가 나는 것이 에탄올이 들어간 것 같기는 한데 젤 타입, 폼 타입 등등 많은 타입의 손 소독제가 시판되고 있습니다. 하지만 구성 재료는 거의 비슷한데요. 제 바로 옆에 있는 손 소독제의 구성 성분을 적어볼게요.

 

" 에탄올, 정제수, 카보머, 글리세린, 프로필렌글라이콜, 트리에탄올아민, 폴리솔베이트80, 알로에 추출물, 조합 향료 "

 

생각보다 이것저것 많이 들어가네요? 하나씩 따져보겠습니다.

 

에탄올 : 에틸알코올.우리가 술로도 섭취하는 에탄올입니다.

정제수 : 어떤 혼합물도 섞이지 않은 순수한 " 물 " 입니다.

카보머 : 끈적끈적하게 점성을 늘리는 점도 증가제입니다. 

글리세린 : 보습, 윤활 제제입니다.

프로필렌글라이콜 : 식료품에도 사용되는 보존, 보습, 향료 제제입니다.

트리에탄올아민 : 방부제입니다.

폴리솔베이트80 : 계면활성제입니다.

 

이것저것 많이 들어가지만 이 중 메인은 에탄올인데요. 왜일까요?

 

에탄올의 역할


위에도 말씀드렸듯이 이것저것 구성물들이 많이 들어가는데, 알로에 추출물&조합 향료 말고는 뭔가 생소한 것들이 많은데 그중 왜 에탄올이 메인일까요? 각 재료들마다 맡은 일이 있는 것 같은데.. 왜지?

그건 바로 에탄올의 " 살균효과 " 때문인데요. 나머지 구성품들은 우리 손의 보습, 세정 등을 위해 필요로 하지만 사실 없어도 크게 문제 될 건 없거든요. 단순하게 에탄올 + 정제수를 섞어 만들어도 손 소독은 가능합니다. 

다만, 상품으로써의 가치가 조금 떨어지겠죠? 우리가 흔히 아는 술 냄새만 손에서 한가득 날 테니까요 ㅋㅋㅋ

그전에 바이러스의 구조를 보여드릴게요. 우리가 과학책에서 보던 바이러스는 이렇게 생겼는데요.

 

출처 : 위키피디아, https://en.wikipedia.org/wiki/Influenza#/media/File:EM_of_influenza_virus.jpg

 

요런 그림 과학책에서 많이 보셨죠? 둥그렇게 벌레처럼 생긴 모습이요. 조금 더 간단하게 구조를 보여드리자면.

 

 

요런 모습입니다. 직관적으로 보여드리기 위해 세세한 부분은 뺀 거니까, 이해 부탁드려요. 바이러스는 내용물(핵산)을 퍼뜨리면서 증식을 하는데, 바이러스도 증식 활동을 위해선 에너지가 있어야겠죠? 그 생명유지장치가 껍질(단백질)입니다. 수족관 안의 물고기 같은 거죠! 내용물(물고기)이 살기 위해선 생명 유지를 위한 공간(수조)이 필요한 것처럼요. 

바이러스의 구조는 저렇다고 치고 드디어 에탄올의 역할입니다. 

 

에탄올의 역할(=손 소독제의 원리)


바로 위에 있는 그림처럼 바이러스는 크게 내용물과 껍질 부분으로 나뉘어 있는데요. 도대체 어떻게 에탄올이 살균 효과가 있을까요? 우리 몸의 백혈구처럼 에탄올이 움직이며 바이러스들을 퇴치하는 건 아닐 테고, 휘발성이 강하니까 세균들을 날려 보내나? 싶었는데요.

답은 " 술 " 에 있었습니다 ㅋㅋㅋ 이 글을 보시는 여러분들이 성인인지는 모르겠으나, 술을 마신 다음 날에 목이 타는듯한 갈증 다들 느껴보셨죠? 여기에 해답이 있었습니다. 에탄올은 수분을 뺏는 dehydration(탈수)을 발생시키는데요. 

이게 저희 몸에만 적용되는 것이 아니라 바이러스에도 통용이 됩니다. 바이러스의 단백질의 수분을 뺏는다고 생각하시면 되겠습니다. 수분을 뺏으면서 단백질을 변형시킵니다. 위의 수족관과 물고기 비유를 들자면!

물고기(핵산)가 있는 수조(단백질)를 망치(에탄올)가 깨버리는 거죠. 변형이 된다고 바로 죽는다고? 싶으시겠지만!

한 번 변형이 된 단백질은 다시 원상태로 돌아가지 않거든요! 계란 프라이 같은 거죠.

껍질을 깬 뒤 뜨거운 프라이팬에 올라간 달걀은 프라이가 되고 다시 달걀로 돌아갈 수 없는 이치입니다.

결국 생명 활동 유지에 문제가 생긴 바이러스가 죽고 에탄올은 휘발되어 공기 중으로 날아가면서 이 사이클이 끝나게 되는데요. 물론 우리가 손으로 닿는 거의 모든 물체들에 바이러스가 있기 때문에 바이러스는 금방 또 묻겠지만, 그렇기 때문에 더 자주 손을 씻고 소독해야겠죠? 그렇다면 왜 순수 에탄올로만 사용하지 않는가에 대한 답변도 알려드릴게요.

 

 

적정 에탄올 농도


위에서 말했듯 소독의 주 원료가 에탄올이라면 에탄올 함량이 높을수록 좋은 것 아닌가? 하실 수있는데요.

에탄올의 농도는 프라이팬의 온도라고 보시면 되겠습니다. 적정 온도가 아니라 엄청나게 뜨거운 팬에 달걀을 올린다면 달걀이 타버리는 것과 마찬가지로, 바이러스 역시 에탄올의 농도가 너무 진하다면 순식간에 단백질이 응고되는데요. 겉 부분 일부만 응고되고 나머지 부분은 살아있는 상태가 되어 오히려 바이러스에게 두꺼운 갑옷을 입혀주는 상황이 되어버립니다. 단백질을 변형시켜 녹여야하는데 되려 응고된 단백질이 갑옷 역할을 해 버리는거죠. 그렇다면 적정 에탄올 농도는 어느 정도여야 할까요? 시판 중인 많은 손 소독제의 농도퍼센테이지는 50~95%정도인데요. WHO는 에탄올 80% v/v 혹은 이소프로필 알콜 75% v/v를 권장한다고 합니다. (출처 : https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK144054/)

 

위 출처에 나와있는 80% v/v 만드는 방법 알려드리면서 오늘 리뷰 마무리 짓도록 할게요.

에탄올 96% 833.3 ml, 과산화수소 3 %, 41.7 ml 글리세롤 98 %, 14.5 ml 증류수 혹은 정제수로 플라스크를 1000 ml로 채운다. 플라스크를 부드럽게 흔들어 내용물을 혼합합니다.

 

오늘은 손 소독제의 원리에 대해 알아봤는데요. 아무 생각 없이 쓰던 손 소독제의 원리를 알아보니 저도 너무 신기하더라고요. 너무 잦은 이용은 오히려 피부의 각질, 피지 등 보호층을 없애 바이러스가 침투하기 좋은 환경으로 만드니 주의하시고요! 다들 신종 코로나 조심하시고, 꽃샘추위에 독감, 감기 조심하시길 바라면서 저는 다음 리뷰로 찾아뵙겠습니다!
긴 글 읽어주셔서 감사합니다~

 

 

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