해열진통제의 주성분인 아세트아미노펜이 영하의 자연환경에서 독성물질을 만들어 낼 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

극지연구소 저온신소재연구단 김기태·안용윤 박사와 한림대 환경생명공학과 김정원 교수 연구팀은 물에 아세트아미노펜과 아질산염을 넣고 얼렸을 때 독성화합물인 벤조퀴논이민류가 생성되는 과정을 입증했다고 밝혔다.

벤조퀴논이민류는 아세트아미노펜보다 25배 높은 독성을 가진 물질이다.

연구팀은 이 같은 현상이 초고순도의 물이 아닌 북극에서 채취한 물로 실험했을 때도 동일하게 발생하는 것을 확인했다. 아세트아미노펜과 아질산염 두 가지 성분이 포함돼 있으면서 계절적 요인 등으로 물이 얼 수 있는 환경을 가진 장소라면 어디서나 독성이 발생할 수 있다는 것이다.

아세트아미노펜 성분은 국내 모든 강에서 나타나고 청정지역으로 알려진 북극 바닷물에서도 최근 확인됐다. 아질산염도 강, 호수, 바다, 토양, 대기 등 우리 주변에 흔하게 존재하는 질산염으로부터 쉽게 생성될 수 있다.

연구팀은 아세트아미노펜과 극미량의 아질산염을 동결시켰을 때 화학반응이 급격한 속도로 나타나는 현상도 확인했다.

이는 반응 과정에서 소모된 아질산이 용존 산소와 결합해 다시 재생성 되는 일종의 촉매와 같은 역할을 하기 때문이라고 설명했다.

연구팀은 해당 화학반응이 동결농축효과라는 독특한 현상 덕분에 상식과 반대로 반응속도가 빨라진다고 전했다. 

동결농축효과는 물이 얼음으로 바뀔 때, 특정 성분들이 얼음 결정들 사이 얼지 않은 영역으로 모이면서 해당 성분의 농도가 수천~수십만 배로 증가해 반응속도가 빨라지는 현상을 얘기한다.

극지연구소는 동결농축효과를 활용해 극지역 등의 얼음에서 일어나는 오염 물질의 축적, 정화 기능 등을 연구하고 있다.

김기태 박사는 “최근 의약 성분들이 다양한 경로를 통해 남극이나 북극까지 오고 있다. 이들이 동결 화학반응을 거쳐 독성이 강한 물질로 변할 것으로 예상되는 만큼, 후속 연구를 통해 극지생물에게 미칠 악영향을 진단하고 감시하겠다”고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 'Journal of Hazardous Materials'에 게재됐다.