수영장 물의 염소가 사람의 땀 등 유기물과 결합하면 클로라민이 형성됩니다. 이 화학 물질이 눈 점막을 자극해 충혈과 통증을 일으키는 원리는 무엇인가요?

Question

이충흔 · Accepted Answer

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.수영장에 가면 고약한 냄새가 나는데, 이것이 소독약 냄새가 아닙니다. 이 냄새는 수영장을 소독하기 위해 넣은 염소 소독제와 사람에서 나오는 분비물이 결합하여 클로라인이라는 자극성 화학 물질이 생성되어 만들어진 물질입니다. 이 물질은 눈 표면을 감싸는 눈물막을 무너뜨리고 점막 세포에 직접 화학적 손상을 입히기 때문에 통증과 충혈을 유발합니다.클로라민이 눈에 닿으면 보호막이 깨지면서 자극 성분이 각막과 결막의 상피세포에 직접 접촉하게 되며, 세포 표면의 단백질과 지질을 산화시켜 미세한 손상을 일으키며, 이 과정에서 각막 표면에 촘촘히 분포한 감각 신경의 통각 수용체가 강하게 자극받아 즉각적인 따가움과 통증을 느끼게 됩니다.또한, 화학적 자극을 감지한 점막 조직에서는 유해 물질을 희석하고 손상을 복구하기 위한 방어 반응이 일어납니다. 주변 면역 세포들이 히스타민 등의 염증 매개 물질을 분비하면서 평소 가늘게 수축해 있던 결막의 미세혈관들이 급격히 확장됩니다. 혈류량이 늘어나며 혈관이 팽창함에 따라 흰자위가 붉게 보이는 충혈 현상이 나타나고, 이물질을 씻어내기 위해 반사적으로 눈물 분비량도 함께 증가하게 됩니다.

김지호 · Answer

안녕하세요. 수영장에서 눈이 따갑고 충혈되는 주요 원인 중 하나는 수영장 물속의 염소가 땀이나 소변 등에 포함된 질소 함유 물질과 반응해 생성하는 클로라민 때문인데요, 클로라민은 눈 표면을 덮고 있는 얇은 눈물막과 결막을 자극하여 따가움, 충혈, 통증을 유발할 수 있습니다. 즉, 수영장 특유의 강한 냄새와 눈의 불편함은 단순히 소독용 염소가 많아서가 아니라 소독제와 사람에게서 나온 오염물질이 반응한 결과일 수 있습니다.

먼저 수영장에서는 물속의 세균과 바이러스를 제거하기 위해 염소 소독제를 사용합니다. 염소가 물에 녹으면 차아염소산(HOCl)과 차아염소산 이온(OCl⁻) 등이 형성되는데, 이 중 차아염소산은 강력한 산화 작용으로 미생물의 세포막과 단백질, 효소 등을 손상시켜 소독 효과를 나타냅니다. 하지만 수영하는 사람의 땀이나 소변, 피부에서 떨어져 나온 각질 등에 포함된 암모니아 및 질소 화합물이 염소와 반응하면 모노클로라민, 디클로라민, 트리클로라민과 같은 클로라민류가 생성됩니다.

이러한 클로라민 중 특히 트리클로라민은 휘발성이 있어 공기 중으로 쉽게 퍼질 수 있습니다. 수영장 주변에서 느껴지는 특유의 강한 염소 냄새도 이러한 물질과 관련이 있는데요, 트리클로라민은 눈과 호흡기 점막을 자극할 수 있으며, 물속에 있는 클로라민 역시 눈 표면에 접촉하면 불편함을 유발할 수 있습니다.

눈의 표면은 각막과 결막을 보호하는 눈물막으로 덮여 있습니다. 눈물막은 수분층과 지질층, 점액층으로 구성되어 눈 표면을 촉촉하게 유지하고 외부 자극으로부터 보호하는 역할을 하는데, 클로라민과 같은 자극성 산화 물질이 눈에 접촉하면 눈 표면의 상피세포와 보호막에 화학적 자극을 줄 수 있습니다. 이 과정에서 염증 반응이 유발되고 결막 주변의 혈관이 확장되면서 눈이 붉게 충혈됩니다. 또한 감각신경이 자극을 받아 따가움이나 이물감, 통증이 발생할 수 있습니다. 이러한 자극을 줄이려면 수영 후 깨끗한 물로 눈 주변을 씻고, 필요하면 인공눈물을 사용해 눈 표면에 남아 있는 자극 물질을 씻어내는 것이 좋습니다. 수영장에서는 물속의 오염물질을 줄이기 위해 이용객의 샤워와 적절한 수질 관리, 환기가 중요합니다. 감사합니다.