1차 세계대전 때 독일군이 실전에 사용했던 포스겐

[그림자]

1) 일반 물성
화학식은 COCl₂이며 곰팡이가 핀 마른 풀 냄새와 같은 자극성 냄새가 나는 무색의 맹독성 기체로서 염화카르보닐(carbonyl chloride)이라고도 한다. 1812년 영국의 J. 데이비가 처음으로 일산화탄소와 염소가스를 태양빛으로 반응시켜 합성하였으므로 그리스어의 phs(빛)와 gens(만들어진)를 따서 phosgene이라고 명명하였다. 활성탄·숯 등을 촉매로 하여 일산화탄소를 염소가스 또는 염화니트로실 NOCl과 반응시키면 얻어지고 클로로포름 CHCl₃이나 사염화탄소 CCl₄를 발연황산(發煙黃酸)으로 산화시켜도 생성된다. 높은 온도에서는 가역적으로 분해된다. 질식성·최루성이 있으며, 흡입하면 호흡 곤란을 일으키고 수 시간 후 폐수종(肺水腫)으로 죽게 된다. 제 1차 세계대전 때에는 독가스로 사용되었다.

<표 1> 포스겐의 일반물성

구 분	물성치
융 점	-128 ℃
비 점	8 ℃
기체밀도	3.5(공기와의 상대밀도)
액체밀도(실온)	1.39 g/cm3
허용농도(TLV-TWA)	0.1 ppm
냄새	저농도:지푸라기 냄새, 고농도:코를 쏘고 숨이 막힐 듯한 냄새
화학적 반응성	물에 의하여 가수분해되어 이산화탄소와 염화수소로 됨

      
<사진> 포스겐 압력용기와 포스겐 생산공장

물에 약간 녹으며 서서히 가수분해되어 염산과 이산화탄소로 된다. 벤젠·톨루엔·아세트산 등의 유기용매에 녹고 수산화알칼리나 여러 금속산화물과 잘 반응한다.

암모니아 또는 아민류와 반응하면 염화카르바모일(이소시안산에스테르의 원료)을 거쳐 요소 또는 그 유도체를 생성한다. 폴리우레탄·염료 등의 유기합성 원료로 쓰이고, 유리제조용 모래의 표백, 염소화를 위한 원료에도 쓰인다.

2) 인체 유해성
포스겐은 눈과 목 그리고 폐 등의 장해를 유발하며 단시간에 위험한 상태에 이르게 할 수 있다. 포스겐은 다른 자극성 가스와 달리 상기도 점막의 수축과 같은 보호적 반사작용을 일으키지 않기 때문에 처음부터 폐속 깊이 흡수된다. 폐포까지 들어간 포스겐이 염소와 염화수소를 발생시켜서 급성 폐부종, 폐출혈을 일으켜 6∼24시간 후에 지연성 사망을 일으킨다.

포스겐에 의한 폐부종, 청색증, 폐렴, 심부전증, 사망은 노출 후 72시간까지 소요되는 수가 있다. 이러한 치명적인 증상이 나타나는 기간 동안의 잠복기에는 거의 증상을 느끼지 못하는 경우가 많다. 잠복기 동안 포스겐은 폐포에서 가수분해되면서 폐포의 기능을 파괴시키고 모세혈관에서 간질조직으로 액체가 삼출되어 폐부종을 일으키며, 폐포강이 좁아져 무기폐(atelectasis)를 일으키고, 혈액은 농축되어 심한 산소부족으로 청색증을 일으키면서 질식사 또는 심장마비를 일으키게 된다.

<표 2> 포스겐 농도에 따른 인체 유해성

농도(ppm)	증상
0.1	하루 8시간 근무하거나  일주일 40시간 동안  근무하면서 인체 노출시  나쁜 영향을 주지 않는 최대 농도(허용 농도)
0.5	경험자는 냄새를 감지
1.0	장기폭로에 견딜 수 있는 한계농도
2.0	눈과 목 등의 자극이 약하므로 불쾌감 없이 치사량을 흡입하는 위험이 있음
3.0	눈, 목에 자극을 감지함, 170분 노출시 치명적
20	1-2분으로 위험한 폐장해
30	17분 노출시 치명적
50이상	즉시 생명 위험

3) 포스겐 관련 국내 가스 사고
① 일시: 1994년 9월 08일 14:40
② 장소: 전남 여천시 월하동 425 여천공단 한국화인케미컬 TDI제조공정 분리정제탑 하부연결배관
③ 내용: TDI 제조공정중 미반응의 가스를 회수하기 위한 분리 정제탑 하부 드레인관에서 가열기로 연결되는 배관(200A) 시작부에서 폭 20㎝, 길이 25㎝정도 찢어져 16㎏/㎠의 압력을 견디지 못하고 파열되어 사망한 직원이 벨브를 잠그기 전까지 약 3분간 400㎏ 의 유독성 가스가 누출되어 금호 PE 및 대림공장 방향으로 확산되어 작업자가 중독됨
④ 피해상황: 사망 3명, 부상 24명
⑤ 사고원인: 스테인레스 배관(SUS 316L)이 운전중 다량(13,973㎏/h)의 유체에 의한 물리적 침식으로 8.2㎜인 배관의 두께가 1.8㎜까지 얇아져 운전압력(16㎏/㎠)을 견디지 못하고 파열된 것으로 추정됨