죽염은 과학이다

[이철용]

죽염은 과학이다

죽염과 일반 식염은 모두 천일염을 원료로 나름대로의 정제과정을 거치는데 죽염은 효능을 높이기 위한 독특한 제조공정을 거치는 동안 구성성분 및 물리·화학적 특성에서 식염과 상당한 차이점을 나타낸다.

연구자:중국 북경 섬유대학 화학과 김명관 교수

1) 죽염의 조성

개요: 물질의 성질은 조성에 의하여 결정된다. 물질의 조성이 다르면 성질도 다르게 나타난다. 죽염과 식염의 조성을 연구하여 양자의 차이를 구명하였다.

결과: 죽염과 천일염을 대표하는 식염의 조성 비교 연구에서 죽염조성과 식염조성이 다르다는 것이 검증되었다.
ⓐ 죽염 조성의 금속성분 함량은 식염의 금속성분 보다 높고 죽염의 비금속 성분은 식염의 비금속 성분보다 낮다.
ⓑ 죽염 제조과정에서 1000~ 1500℃로 가열하면 중금속 물질은 염화물 형식으로 배출된다. 즉 죽염의 중금속 함량은 식염 속의 중금속 함량보다 적다. 그러므로 죽염은 보통 식염보다 건강에 유익한 건강식품이다.
ⓒ 죽염과 식염은 조성이 서로 다른 물질이므로 서로 다른 성질을 나타내는 것은 필연적이다.

2) 죽염 구조의 연구

개요:물질구조가 물질의 성질을 결정한다. 즉, 서로 다른 구조의 물질은 서로 다른 성질을 나타낸다. 이 연구에서 죽염의 구조가 식염이나 화학염과 같지 않은 구조임을 확인하였다. 물질구조연구에는 전자현미경법, X-선 회절 스펙트럼법, 핵자기 공명법, 적외선 스펙트럼법등이 사용되고 결정체 연구에는 X-선회절 스펙트럼법을 사용한다. 본 연구에서는 X-선 회절 스펙트럼법과 전자현미경법으로 죽염구조를 규명하였다.

결과:ⓐ죽염의 외부 형태는 규율성이 없고 모호하여 잘 보이지 않는다. 죽염 결정알맹이의 평균 크기는 대략 400 Å 이다. 식염(NaCl)의 외부형태는 규율성이 있고 똑똑히 보인다. 식염 결정 알맹이의 크기는 대략 3,000~7,000 Å이다. 즉 죽염 결정 알맹이 크기는 식염보다 대략 10 배 작다.

ⓑ죽염의 결정격자 상수(a=5.6498 Å)는 식염(NaCl)의 상수(a=5.6398 Å)보다 크다. 가능하게는 이온 반경이 큰 양이온이 Na+이온을 대치하여 결정격자에 들어 갔기 때문이다.

ⓒ죽염결정체에서는 결정격자기변이 발생하였으나 식염에서는 이를 볼 수 없다. 죽염의 결정격자기변은 죽염의 구조가 준안정상태 에너지가 높은 상태에 있다는 것을 설명한다.
ⓓ 죽염은 식염보다 높은 에너지 상태에 있는 새로운 물질이다. 시장에 팔고 있는 식염과 완전히 다른 새로운 물질이다.

3) 죽염 반응회수의 연구

개요: 식염을 9번 구워 죽염을 만들 때 pH, 전도율, 자기화율의 변화를 조사하였다.

결과: ⓐ 죽염의 산-알칼리성 pH 는 반응회수의 증가에 따라 점점 높아가며 마지막(9회죽염)에는 pH 10.5-11 이 된다. * 식염의 pH는 6에서 8 정도.
ⓑ 죽염의 전도율은 반응회수의 증가에 따라 점점 낮아진다.
ⓒ 죽염의 자기화율은 반응회수의 증가에 따라 마이너스(-)방향으로 증가된다.
① 죽염의 반응회수와 pH(표1)
②죽염의 반응회수와 전도율(표2)
③ 죽염의 반응회수와 자기화율(표3)

4) 죽염 산-알칼리성의 연구

개요: 죽염의 구조, 조성이 식염의 구조, 조성과 다르다는 것을 증명한 후, 물리화학적 성질도 다르다는 것을 해명하기 위하여 구체적으로 죽염의 산-알칼리 성질을 관찰하였다.
이 실험에서 NaCl(AR급, 화학염), 정제염(식염), 죽염을 각 1, 5, 10, 20, 30%의 농도로 하여 pH 를 측정하였다.

결과:ⓐ죽염은 높은 알칼리성을 가지고 식염은 중성을 나타낸다.
이것은 죽염과 식염은 완전히 같지 않은 성질을 가진 두 가지 물질이라는 것을 증명한다.

ⓑ 임상계통에서 대부분의 죽염을 소화계통의 약으로 쓴다. 소화계통의 중심-위의 pH 는 1.5 이다. 많은 위병 환자들이 위산이 많아서 산성물을 토하는 것이다. 죽염이 소화계통에서 약효과를 나타내는 것은 죽염이 강한 알칼리성을 가지고 있기에 많은 산과 중화반응하여 신체내에서 새로운 산-알칼리 평형을 형성하므로 병을 치료하게 된다.

ⓒ 현재는 죽염의 표준이 없다. 죽염과 식염의 주요 차별은 pH 수치다. 그러므로 죽염의 pH 값을 죽염 검사의 표준으로 할 것을 건의한다. 죽염의 표준 pH 수치는 pH 10.5 - 11 로 하는 것이 적당하다.

5) 죽염 전도율의 연구

개요:죽염의 약성을 해석하기 위하여 죽염과 식염의 전도율을 측정하였다. 이 실험에서 화학염(NaCl), 정제염(식염), 죽염의 1, 5, 10, 20, 30 % 각 농도에서의 전도율을 측정하였다.

결과: ⓐ 전도율 측정에서 죽염의 전도율이 식염의 전도율보다 낮다는 것이 증명되었다. 즉, 죽염의 해리도가 식염의 해리도 보다 낮다.
ⓑ 약물운동학에 근거하면 전리도가 작은 물질이 세포막을 쉽게 통과한다. 그러므로 죽염은 식염보다 쉽게 세포막을 통과하여 빨리 치료될 자리에 도착하여 좋은 약 효과를 나타내는 것으로 죽염의 약성을 해석할 수 있다.

6) 죽염 자기성의 연구

개요: Couy 법으로 NaCl 과 죽염의 자기화율을 측정하였다. 자기화율 측정결과를 보면 죽염 가공회수에 따라 죽염의 에너지 상태가 높아지는 것을 볼 수 있다.

결과: ⓐ 식염과 죽염의 자기화율을 측정하였다.
그 결과 식염, 죽염은 모두 역식자기성 물질이라는 것이 증명되었다. 죽염의 역식자기성은 식염의 역식자기성보다 높다.
ⓑ죽염의 자기화율-역식자기성이 식염의 역식자기성보다 높다. 다시 말하면, 자기학 성질을 볼 때 죽염과 식염은 같지 않은 성질을 가진 물질이다.
자기화율과 에너지관계식-반프레크 방정식으로부터 보면 가공회수에 따라 에너지가 증가된다. 즉 죽염은 식염보다 높은 에너지 상태에 있는 물질이다.
ⓒ 지금까지 죽염 표준이 확인되지 않았다. 그러므로 우리는 자기화율-역식자기성을 죽염표준으로 할 것을 제안한다.

7) 죽염 반응 최고온도의 연구

개요: 죽염 생산에서는 먼저 8번의 소나무를 연료로 하고 마지막 9번째는 송진을 연료로 한다. 즉 송진의 연소열은 중요한 열 공급내원이다. 이 송진의 연소열을 측정하고 그 연소열에 근거하여 최고온도를 계산하였다.

결과: ⓐ 송진의 연소열을 측정하였다. 그 수치는 △H = -9227.2 Cal/g 이다.
ⓑ송진을 연료로 할 때 죽염반응 가마의 최고온도를 대략적으로 계산하였다. 그 수치는 T=2420 K (2147 ℃)이다. 이것은 절열조건에서 계산한 수치다. 실제 열교환이 있을 때에는 그 온도보다 낮을 것이다. 그러나 대체로 1500℃ 좌우로는 큰 문제가 없을 것이다.

8) 죽염 원료 성질의 연구

개요: 죽염원료로는 식염(천일염), 대나무, 소나무, 송진, 황토를 약재로 써왔다. 따라서 죽염은 식염, 대나무, 송진, 황토가 서로 작용하여 만들어진 복합물이다.

결과: ⓐ 죽염은 높은 온도에서 대나무, 식염, 황토, 송진, 소나무가 서로 작용하여 형성된 새로운 복합물-건강식품(약)이고 보통소금이 아니다.
Tr(대나무) + NaCl(식염) + S(송진) + Fe(황토) → Tr.NaCl.S.Fe
ⓑ 죽염은 고온반응에서 형성된 복합물로서 원료성질과 다른 성질을 가지고 여러 가지 미량원소를 포함한 건강식품(약)이다.

연구자 : (주)인산가 부설 인산 생명과학 연구소, 영남대학교 이과대학 생화학/김영희 교수, 류효익 교수.


1) 인산 죽염의 각 무기 성분 함량

인산죽염은 원료 천일염에 비해 알루미늄, 붕소, 마그네슘, 인, 주석의 함량이 낮고 바륨, 칼슘, 구리, 철, 망간, 몰리브텐 함량은 급히 증가하고 마그네슘, 인의 함량은 급히 감소하는 특성을 나타내었다.

2) 인산 죽염의 성분함량의 변화
인산 죽염은 원료염으로부터 1회 가공처리 했을때 알루미늄, 붕소함량이 감소하였으며 리튬, 주석, 스트론튬, 아연이 증가하였다. 또 1회~8회 동안 가열공정을 반복처리 했을 때는 바륨, 칼슘의 함량이 점차 증가했으며 9회 용융 열처리시 구리, 철, 망간, 몰리브텐 함량은 급히 증가하고 마그네슘, 인의 함량은 급히 감소하는 특성을 나타내었다.

3) 인산죽염의 pH변화
인산 죽염은 원료천일염의 pH에 비해 제조공정을 거칠수록 알카리성이 더욱 강해지는 경향을 나타내었으며 불용성물질은 0.14~0.43% 정도로써 외국산 식탁염과 비슷했으며 가루 죽염보다 알갱이 죽염에서 함량이 더욱 낮았다.(표1)

4) 죽염과 다른소금에서의 pH와 불용성물질함량의 비교(표2)

바닷물로부터 만들어진 천일염을 원료로 제조된 새로운 물질인 죽염에 관하여 안전성과 효능, 항균작용. 약리작용들을 연구하였다.
1993년 미국의 하바드 의과대학 대이너 파버 암연구소의 베버리에이 타이셔 박사는 죽염의 유독성 여부와 항종양작용연구에 대한 최종 보고서에서 발브(실험쥐)를 이용한 유독성 연구결과 무려 140mg/kg을 투여해도 안전하며

75kg 성인으로 단순 환산시 1회 150g(식술로 30술 정도) 범위 안에서 독성 또는 손상작용이 없는 매우 안전한 물질이며 하루 섭취량 10~30g을 섭취할 때 USRDA (미국-일일 필수 섭취량 기준)에서 규정한 요구량 범위를 벗어나지 않았으며 항암지수는 4일에서 14일 투여시 0.8수준의 항종양성 효능이 있다고 보고하였다(일반 항종양성 화학물질이 Melpha- lan은 2.3).

2001년 류효익 교수(영남대)는 인산 죽염의 인체 안전성에 대한 임상연구에서 건강한 성인이 4주간 1일 15g의 9회 인산 죽염을 복용해도 혈압에 별다른 영향이 없었으며 말초혈액의 혈구모양, 백혈구 수효, 빈혈관련인자, 지혈성, 혈청 전해질 구성, 간기능, 신장기능, 당뇨, 혈관, 심장에, 혈중 중요 무기물 및 중금속 함량 등에 아무런 나쁜 영향을 끼치지 않는다는 결과를 보고하여 인산 죽염의 인체 안전성을 증명하였다.



2002년 장윤석 교수(포항공대 환경공학부)는 인산죽염의 다이옥신류 분석에 관한 연구보고서에서 원료천일염에서 0.093pg TEQ/g 함유되어 있던 다이옥신이 1회에서 0.412로 합성되어 중량된 것으로 보이며,

3회에서 0.217로 감소해가며 9회에서는 다이옥신류인 퓨란계열만 0.002pg 잔존한다고 보고하여 9회 죽염공정이 다이옥신 저감방안의 좋은 대책이 됨을 보여주었다. 또 1회 인산죽염도 일반 생선(보통 1.0pg 정도)과 같은 식품군과 비교해도 독성이 높은 것은 아니라고 보고하였다.

1995년 중국 중의 연구원 왕기(이수민, 고흠영, 위아군, 락빈, 서문봉, 나상무, 진화량) 등은 인산 죽염의 위장병의 임상치료 효과 및 동물실험을 통한 미란성 위염 치료 및 예방 효과 실험에서 1992년 3월부터 1993년 6월까지 4개소의 병원에서 102명의 환자에게 인산죽염을 1일 6g씩 1개월간 투여한 결과

완치 및 증상 개선 등 총 87명 환자 중 총유효율이 91.95%로 매우 높게 나타났으며 위내시경과 장내시경으로 확인한 병리효과는 총유효율 83.91%로 대조조에 비해 현저히 높았다고 보고하였다. 또,

미란성위염 동물에 대한 예방 및 치료효과 실험에서는 PGF와 TXB, SOD와 MDA 측정결과 위염의 지표가 죽염치료로 회복되었다고 보고하였으며 점막의 형태적 손상도 선명하게 개선되었다고 보고하였다.

2001년 류효익 교수(영남대)는 인산 죽염의 항균 및 살균효과를 검증한 연구에서 충치원인균을 포함한 구강 미생물의 발육억제, 살균의 작용은 화학염이나 식염보다 죽염이 우수함을 보고하였다.

같은 해 류 교수(영남대)는 위장내 H.pylori에 대해서 죽염의 장기복용자로부터 혈중 anti-H.pylori Ig G titer의 항체량 변화와 이 균의 urease활성도를 UBT Test한 결과 항체량은 높으나 UBT 값은 음성으로서 인산 죽염을 장기간 섭취한 경우 혈중 H.pylori 균의 수효를 줄이는데 인산죽염이 효과가 있다는 매우 흥미 있는 보고를 하였다.

2001년 김영희 교수(영남대, 인산생명과학 연구소. 허근-영남대) 등은 마늘과 죽염의 복합제제는 알콜과 NSAID로 유발한 쥐의 위장장애 상태를 개선하는 치료적, 예방적 효과를 나타내며 그 기전은 SOD, GR, GPx등 항산화 효소의 활성에 기인하여 이들 효소의 구성요소 물질인 GSH의 함량을 증가시킴으로서 위장손상 동물의 치료 및 예방효과를 나타낸다고 보고 하였다.

2002년 6월 (주)인산가는 2002년 3월에서 5월 사이에 걸쳐 생산된 죽염 제품 중의 5개 검체 및 원료염을 포항공대 환경공학부에 의뢰하여 다이옥신류의 함량분석을 실시하였다. 그 결과

「죽염에서 검출된 다이옥신 농도의 범위는 0.002-0.414 I-TEQ pg/g 으로 나타났으며, 죽염 종류별로는 1회 구운 소금으로는 0.410, 0.414 I-TEQ pg/g, 3회 구운 소금으로는 0.161, 0.273 I-TEQ pg/g (국내용, 수출용), 9회 구운 죽염은 0.002 I-TEQ pg/g이며, 일반 소금으로는 0.093 I-TEQ pg/g 로 분석되었다.

9회 구운 소금의 경우 1회 구운 소금보다 총 TEQ 농도가 207배가 낮았으며, 구운 횟수가 많을수록 TEQ의 농도는 낮아짐을 보였다. 또한, 1회 구운 소금과 3회 구운 소금의 경우 7-염화다이옥신을 제외하고는 다이옥신류는 검출되지 않았으며,

1회 구운 소금의 경우 가장 높게 검출된 5-염화퓨란의 경우도 WHO 1일 섭취 허용량(60kg 성인기준 240pg)에 비춰볼 때 안전에 악영향을 미치지 않는 수준임을 나타냈다. 그러나, 이러한 분석 결과들은 액-액추출법에 의한 결과이므로, 잔류물질을 보이고 있는 1회, 3회 구운 소금들의 경우, 추가분석이 진행 중이다.

9회 구운 죽염의 경우에는 잔류물질이 거의 없는 것으로 보아 다이옥신의 농도가 인체에 해를 미치지 않는 수준의 극미량인 것으로 사료된다.」는 보고서를 제출 받았다.

원료천일염 속에 함유된 다이옥신류와 죽염 초기 제조과정 중 일부 합성된 것으로 보이는 다이옥신류(식약청 조사 천일염시료: 0.15, (주) 인산가 원료천일염: 0.093, 1회 죽염평균: 0.412, 3회 죽염평균: 0.217, 단위는 TEQ pg/g)는 완성된 9회 죽염(0.002 TEQ pg/g)속에서 1/46로 줄어들어서 98%가 제거되어 안전한 수준의 식품으로 완성되므로 별다른 저감대책은 불필요하다고 보이나,

제독과 법제를 위해 가열한 소금이 오히려 다이옥신류의 함량을 증가시킨 사실은 새롭게 인식해야할 문제점으로서 죽염 제조 시에 더 큰 관심을 가져야 할 내용이다.

현재로서는 기존의 제조공법을 철저히 지켜 제조하는 것이 가장 중요하다고 사료된다. 조합차원의 자율규제 방안을 마련할 필요가 있으며 이를 어길 때 조합에서 죽염인정취소 및 규제기관에 자동보고되는 시스템등 구조적 방지책을 만들 필요가 있다고 본다.

대기, 토양, 수질 등의 피할 수 없는 다이옥신 오염원이 그 최종 집합지로 흘러들어오는 근해의 바닷물에서 천일염이 생산되는 점을 감안하면 원료천일염 내에 얼마간의 다이옥신이 존재하는 것은 오히려 당연한 일이라고 할 수 있겠다,

9회나 고열처리 된 죽염 내에 무기물에 비해 저비점 유기화합물인 다이옥신이 검출되었다는 경기도 보건 환경연구원의 분석결과는 죽염제조회사들에게 비상한 관심과 우려를 불러일으킨 것은 사실이나, 죽염제조공법자체가 효과적인 저감대책이라 할 수 있으므로 이 공법을 지키는 제도적 장치를 마련함으로써 해결할 수 있다고 본다.

신토불이건강 2002.10월호 게재 전문. www.einsan.co.kr에서 퍼왔습니다.