요소수 부족 현상이 장기화하는 가운데 15일 오후 경기 용인주유소에 요소수 품절 안내문이 붙어 있다. 연합뉴스
최근 요소수로 인해 큰 소동이 일어났다. 요소수는 67.5%의 정제수에 32.5%의 요소를 녹인 것인데, 요소는 소변의 주성분이도 하다.
우리가 먹은 음식의 탄수화물과 지방은 이산화탄소와 물로 분해되고, 이산화탄소는 기체의 형태로 숨을 통해 배출되기 때문에 어려움이 없다. 문제는 단백질로 분해되어 만들어진 아미노기(암모니아)는 물에 잘 녹기 때문에 숨을 통해 배출되지 못해 물에 녹여 배출되어야 한다.
사실 암모니아는 단백질 합성에 가장 귀중한 재료다. 식물은 질소고정균에 포도당을 제공하고 대신 암모니아를 얻어와 단백질을 만든다. 그리고 대사 과정에서 분해된 암모니아는 다시 아미노산을 합성하는 데 사용하기 때문에 사실상 식물은 질소를 배출하지 않는다.
동물은 다른 생명체가 만든 단백질을 먹고 살기 때문에 단백질의 분해로 만들어진 암모니아를 배출할 수단이 필요하다. 더구나 암모니아는 독성이 있어서 체내에 고농도로 오래 보관할 수 없다. 물속에 사는 어류는 주위의 물속에 확산시켜 쉽게 제거하는데 육상동물은 물도 귀한 자산이다. 그래서 암모니아를 독성이 약한 요소로 변환해 배출하는 전략을 선택했다. 요소는 2개의 암모니아를 포함한 형태이면서 독성이 약해 훨씬 효과적이다. 그래서 사람도 요소의 형태로 소변을 통해 배출한다.
요소는 1727년 소변에서 처음 발견되었고, 인류가 합성한 최초의 유기화합물이기도 하다. 요소를 합성하기 전에는 유기물은 생명체(유기체)만이 만들 수 있다고 생각했는데, 요소의 화학적 합성으로 그 생각이 바뀐 것이다. 그리고 요소는 비료의 핵심이기도 하다. 인류는 엄청난 양의 비료를 만들어 쓰는데 공기 중의 질소를 고정해 암모니아를 만들고 그것의 80%를 요소를 만드는 데 쓴다. 연간 무려 2억 톤이 만들어지고 대부분 비료로 쓰이고 극히 일부가 요소수 등을 만드는 데 쓰인다.
디젤유를 사용하는 자동차에 요소수를 쓰는 이유는 디젤유에 질소화합물이 남아 있어 연소 중에 질소산화물이 만들어지기 때문이다. 그것을 온전히 질소의 행태로 바꾸는 촉매 역할로 요소를 사용하는 것이다.
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