우리가 입는 옷, 항상 갖고 다니는 휴대폰 등 석유화학 제품은 우리 생활 속 깊숙이 자리잡고 있다. 병원도 예외는 아니다. 주사기, 플라스틱 약통, 수액을 담는 링거용 팩에 불편한 몸을 대신하는 인공 장기까지, 지금부터 병원에서 사용되는 다양한 석유화학 제품을 만나보자.

01 | 내복약

석유를 정제하게 되면 수많은 탄화수소 분자들이 분리되는데, 이 분자에 다양한 화학 반응을 적용하면 병원에서 처방 받거나 약국에서 구매해 먹게 되는 약이 만들어진다.

대표적인 예로 지난해 3월, 국내 기초과학연구원(IBS) 분자활성 촉매반응 연구단이 상온에서 ‘감마-락탐*’을 합성하는 데 성공했다. 탄화수소는 상온에서 반응성이 낮아 합성하는 데 큰 어려움이 있었다. 연구진은 이를 해결하기 위해 ‘밀도범 함수**를 활용해 탄화수소에서 감마-락탐을 합성하는데 성공했다. 석유·천연가스에 풍부한 탄화수소를 이용해 새로운 의약품을 개발할 수 있게 된 것이다…

(*) 감마-락탐: 뇌전층 치료제(레비티라세탐)와 혈관형성 억제제(아자스파이렌) 등 복잡한 유기분자의 핵심 구성성분으로 의약품, 합성화학, 소재 등에 폭넓게 활용된다.
(**) 밀도범 함수: 분자 내부에 전자가 들어있는 모양과 그 에너지를 양자역학으로 계산하기 위한 이론의 하나이다.

최근에는 이 같은 화학적인 방법뿐만 아니라 미생물을 활용한 생물학적인 방법으로도 약을 제조하기도 한다.

02 | 각종 플라스틱 병원 기구

석유로부터 만들어지는 플라스틱은 분자의 종류와 가공 방법에 따라 다른 특성을 갖게 된다. LDPE, HDPE, PET 등은 화학적으로 안정적이기 때문에 병원에서는 주로 화학약품을 보관하는 용도로 사용된다.

1) LDPE(Low Density Polyethylene, 저밀도 폴리에틸렌)
LDPE는 부드러운 성질을 가지면서 동시에 산이나 염기 물질에도 잘 버틴다. 병원에서는 약품을 담는 용기의 뚜껑으로 사용하고, 투명성과 유연성이 좋아 주방에서 사용하는 랩의 원료로도 쓰이고 있다.

2) HDPE(High Density Polyethylene, 고밀도 폴리에틸렌)
HDPE는 고분자들이 촘촘히 붙어있어 단단하고 딱딱한 성질을 갖는다. 환경호르몬이 검출되지 않은 무독성 친환경 플라스틱으로, 주로 약품을 담는 용기로 사용된다.

3) PET(Polyethylene Terephthalate, 폴리에틸렌 테레프탈레이트)
PET는 열과 약품에 강해 1회용 멸균 주사기를 만드는데 사용된다. 가공이 쉽고 대량 생산이 가능해 조미료 용기, 탄산음료 용기로도 사용된다.

03 | 인공장기

신체 기능에 문제가 생기거나 신체 일부를 상실하면 장기이식수술을 받게 된다. 만약 장기 기증을 받기 어려운 상황일 경우, 인간의 피부 및 조직 등과 가장 비슷한 특성을 보유한 석유화학 제품으로 만들어진 인공장기를 이용할 수 있다.

1) 인공혈관의 재료 – 테플론(Teflon)
열에 강한 특성을 가진 테플론은 음식물과의 화학반응을 일으키지 않으며 열전도율이 낮다. 이 같은 테플론 성분의 고분자를 압축시켜 관처럼 만들면 실제 혈관처럼 유연한 인공 혈관을 만들 수 있다.

2) 인공관절의 재료 – 폴리에틸렌(Polyethylene)
폴리에틸렌 중에서도 고밀도 폴리에틸렌은 단단하며 잘 닳지 않아 인공관절을 대체하기에 적합하고, 뼈가 어긋나거나 부러졌을 때 혹은 관절 사이의 마모가 심할 경우 신체 일부를 대체한다. 한다. 고밀도 폴리에틸렌은 특히, 인공 고관절 및 습관절을 만드는 데 사용된다.

3) 뼈 접착제 – 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate)
폴리메틸메타크릴레이트는 주로 뼈나 치아를 붙이는 접착제로 쓰인다. 또한, 투명성과 굴절률이 좋아 하드 콘택트렌즈로 활용되기도 한다.