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플루오르화수소라고 하죠. 유리를 녹이는 거의 유일한 물질...
근데 왠지 뭔가 잘못된 정보들이 돌아다니는 것 같아서, 정리차 글을 씁니다.
아, 참고로 전 화학과입니다. 이하 영문 위키백과 내용을 참조해 가면서 썼다는 사실을 알려드립니다.


1. 위험성

이 이야기부터 하고 들어가야겠군요.

EU Classification이라는 게 있어요. 정도를 표시하지 않은 기본적인 코드입니다. 거기에 붙은 코드가 T+와 C인데, 각각 Very Toxic(미친 듯한 독성)과 Corrosive(부식성)를 의미합니다.

R-Phrases는 여러 가지 증상을 번호로 구분해 놓은 겁니다. 여기에 붙은 것은 R-26/27/28과 R-35인데, 전자는 피부에 닿건 삼키게 되었건 엄청나게 독하다는 의미이고, 후자는 심각한 화상 유발을 의미합니다.

S-Phrases는 취급시 주의사항을 나타내 줍니다. 번호가 좀 많아서 그냥 주의사항만 적습니다.
1) 잘 잠그고 애들 손에 닿지 않게 할 것이며 밀폐된 공간에서 다룰 것이고 그 공간 밖으로는 환기가 필수이며,
2) 눈에 들어갔을 경우 일단 많은 물로 씻은 다음 병원 직행.
3) 보호장갑과 보호복 착용 필수.
4) 사고를 당했거나 그냥 느낌만 이상해도 일단 병원으로 갈 것!
보다시피입니다.

또 하나. 유독성 화학물질(솔직히 유독하지 않은 물질이 어디 있겠습니까마는)에 붙는 표지로  NFPA 704라는 것이 있습니다.
다이아몬드가 X자로 갈라진 모양인데요, 빨간 칸, 노란 칸, 파란 칸, 그리고 흰 칸이 있습니다.
빨간 칸은 얼마나 불이 잘 붙는가, 파란 칸은 건강에 얼마나 위협적인가, 그리고 노란 칸은 얼마나 불안정한가, 흰 칸은 기타 정보.
흰 칸을 제외하고 나머지 칸은 0~4로 등급이 나누어져 있습니다.

불산의 위험등급은 다음과 같습니다. 빨간색 0, 노란색 1, 파란색 4.
빨간색 0 : 안 탑니다.
노란색 1 : 고온에서는 불안정할 가능성이 있음.
파란색 4 : 약간의 흡입으로도 즉사 또는 큰 부상의 가능성이 있음. 참고로 그 악명높은 HCN(청산가리)이 등급 4입니다.

청산가리로 감이 안 오시는 분을 위해 좀더 예를 들어볼까요?
옴진리교 테러 사건 기억하시나 모르겠습니다. 햇수로도 벌써 17년인가 18년인가 되었을 텐데...
일본 지하철에서 사린 테러를 해서 많은 사람이 죽고 다쳤던 사건 있죠? 거기에 쓰인 사린이 등급 4입니다.

쉽게 말씀드리면, 불산 누출사고 = 거의 화학테러에 가까운 수준이라는 겁니다.


2. 산도

이건 좀 짚고 넘어가야겠네요. 간단하게 말하면, 케이스 바이 케이스입니다. 같은 물질인데 무슨 소리냐구요?

일반적으로 쓰는 농도를 좀 흐린 불산이라면, pKa 3.18. 만만치는 않습니다. 근데 pKa가 양수라는 것부터 이미 강산이 아니에요. 물론 아세트산(소위 말하는 식초 같은 것)보다야 넉넉잡아 수 배 정도 강하긴 하지만, 염산이나 브롬산, 요오드산(HCl, HBr, HI) 등의 산도를 따라잡기에는 어림도 없습니다.

이 게시판에는 화학과 관련 분들은 거의 없으실 테니, pKa에 대한 정의부터 해야겠습니다. 앞의 p는 스케일을 편하게 보기 위해 Ka라는 값에 로그를 취하고 거기에 음수를 붙인 거에요. pH의 p도 마찬가지 의미입니다. 그렇다면 Ka라는 놈은 무엇이냐.

Ka는 평형 상수입니다. 겉으로 보기에 화학적으로 더 이상의 농도 변화가 없는 상태를 평형 상태라고 할 수 있는데, 이 평형 상태에서의 농도를 화학 반응식과 관련된 상수로 나타낸 게 평형 상수라고 보시면 됩니다. 더 설명했다가는 불산에서 많이 탈선할 것 같으므로 간단하게 이 정도로만 설명해 드리고... 그렇다면 계산을 해 봐야죠. 결과는 대략 이렇습니다. 만일 100개의 HF 분자가 물 속에 있다면, 그 중에서 이온화해서 H+를 만드는 놈은 2.5개 정도에 불과할 겁니다. 참고로 아세트산이 0.4개 정도이니, 대략 5~6배 정도 강한 산이 되겠군요. 무엇의 5~6배냐면, 여러분이 흔히 집에서 쓰시는 식초 되겠습니다.

근데, 문제는 그게 아니에요.

이건 물에 녹여서 쓸 때 이야기고, 물 없이 완전 플루오르화수소만 쓰는 경우라면 이야기가 달라집니다. 완전 100% 물 없는 환경이라면 이 녀석의 산도는 거의 황산에 맞먹는(!) 산도를 가지게 됩니다.

왜 이런 일이 발생하는지 (비전공자 분들 대상으로) 대충 설명을 드리면...

플루오르 보시면 주기율표 오른쪽 위에 있습니다. 전자를 지가 먹어버리든 공유 결합을 하든 어떻게 해서 전자를 먹어서 옥텟 룰(전자를 8개로 맞추고 싶어하는 룰. 사실 이건 거의 사장되다시피한 규칙입니다만...)을 만족하려고 안달이 난 놈이에요. 그래서 H 같은 걸 보면 사족을 못 쓰고 달려듭니다. 잡아서, 놓아 주지를 않죠. "나가려면 니 전자 다 떼고 나가." 게다가 이 플루오르가 또 상당히 조그만 놈이라서 결합 길이가 엄청나게 짧습니다. 잘라내기도 쉽지 않아요.

하여간 여타저타 이런 이유로 HF의 결합은 엄청나게 강력합니다. 그래서 물에 녹여도 잘 안 떨어지는 건데... 아 글쎄, HF끼리만 모여 버리면 H 옆에 또 다른 플루오르 이온이 붙어 버립니다(!). 그래서 HF2- 이온이 되고, 남는 H+요? 떨어져나가는거죠 뭐... 이 때문에 미친 듯한 강산을 보이게 됩니다.

자, 정리하면 이래요. HF가 수가 적으면 약산, 완전 HF만 모여 있다면 강산.

문제는 어느 쪽이냐인데... 완전 HF만 있는 것은 석유화학에서 정유소 가솔린 빼내기에, 적당히 농도를 묽힌 것은 역시 석유화학에서도 쓰지만 반도체 공업이나 스테인레스에서 불순물 빼내기 등에서도 쓰는데, 어째 보도자료를 놓고 보면 후자일 가능성이 더 높아 보입니다. 사고를 일으킨 기업이 LCD 기업이네요. 마침 묽힌 HF의 용도가 반도체 실리콘 웨이퍼 다듬기에도 쓰이거든요. 최악의 불행 중 그나마 다행이라고 해야겠지만, 앞서 설명드린 위험성 파트를 보시면... 하아.


3. 그 외

참고로 이 플루오르화수소에서 플루오르 빼내려다가 여러 사람이 다치고 목숨을 잃었습니다. 한 명은 실명했고, 한 명은 아예 실험실에서 사망했죠. 다 플루오르화수소가 반응성이 더럽게 높아서 그렇습니다(눈치채셨겠지만, 강산이라고 무조건 반응성이 높은 것도 아니고, 반대로 약산이라고 안심해서도 절대 안 됩니다!). 위에서도 보셨겠지만, 위험성이 엄청나게 높은 물건이라 조금만 중독되어도 갖은 고생을 다 합니다. 결국 1906년에 와서야 앙리 무아상이라는 사람이 분리해내는 데 성공했습니다. 이거 하나로 노벨상까지 수상했죠. 그가 죽기 1년 전이었지만.

염산도 못 녹이는 유리를 녹이는데 약산... 의아해하실지 모르겠지만, 그건 그냥 이놈이 아무하고나 반응해대기 때문에 그런 것뿐이에요. 다시 말하지만 농도가 옅다면, 약산이 맞습니다.


4. 정리

정리하자면 누출된 플루오르산은 비록 약산이라서 산성도에는 그렇게까지 치명적인 영향을 끼치지는 않겠지만, 일단 소량이라도 중독될 경우 목숨을 장담할 수 없는(!) 물질이기 때문에 사태의 심각성은 매우 높습니다. 기사를 보니 소방관 몇 분들도 모르고 달려드시다가 그만 다치신 모양입니다.

어느 분께서 밑에 댓글로 남겨두셨듯이 불산이 공기보다는 가볍기 때문에 위로 날라가긴 합니다. 사실 이게 더 걱정되기는 해요. 일반적인 공기보다 확산 속도가 빠르다는 이야기가 되거든요. 공기의 평균 분자량이 28이고, 플루오르화수소의 분자량은 19인데, 이 경우 확산 속도는 분자량의 제곱근에 반비례한다는 그레이엄의 법칙에 따라, 일반적인 공기보다 1.25배 가량 빨리 퍼지게 되어 있습니다.

벌써 건축물에도 부식이 시작되었다고 하니, 그 일대 마을은 물론이고 인근 마을까지도 안심할 수 없을 상황이라고 봅니다. 빠른 대처는 이미 늦었다고 보고, 국가적 차원에서 대응해야 하지 않을까 조심스레 의견을 내 봅니다.



랩에서 글 쓰고 있는 거라, 피드백이 늦을 것 같습니다. 양해 부탁드립니다.