DDT

DDT¹⁾는 무색 무취 무미의 투명한 결정성 고체이다. 처음 개발될 당시 살충제 성분으로 개발되었고 광범위하게 이용되었으나 생태계에의 부정적 영향이 발견되어 사용이 금지되었다. 실용적으로 쓰이던 화학 물질이 생태계에 큰 영향을 주어 금지된 대표적인 예시이며, 화학 물질의 환경적 요소를 고려하도록 하는 큰 계기가 된 물질이다.

DDT 구조 (출처: 대한화학회)

목차

DDT는 1874년 처음 합성되었지만 살충제로서의 활성은 1939년 폴 헤르만 뮐러(Paul Hermann Müller)에 의해 처음 발견되었다.²⁾ 당시 널리 쓰이던 천연농약인 제충국제(pyrethrum)는 농기계에 의해 향상된 농업 생산성을 따라가기에 생산량도 부족하고 매우 비쌌기 때문에 이 발견은 큰 의미를 가졌다. DDT는 1940년대 및 제2차 세계대전 전후에 말라리아나 발진티푸스, 댕기열 등을 옮기는 모기를 제거하는데 큰 역할을 하였고, WHO를 중심으로 전 세계에서 말라리아를 거의 퇴치하기도 하였다. 이러한 발견으로 뮐러는 1948년 노벨 생리의학상을 수상하였다. 또한 그 과정에서 모기뿐만 아니라 이, 벼룩, 매미 나방(gypsy moth) 등과 같은 사람과 작물에 피해를 주는 해충에도 효능이 있음을 발견하는 등, 이후 30~40년간 DDT는 해충을 제거하는 살충제로서 농장 및 가정에서 과도하리만큼 사용되었다.

DDT를 몸에 뿌리는 군인 ()

자이들러의 DDT 합성법 (출처: 대한화학회)

1874년 스트라스부르크의 대학원생이던 자이들러(Zeidler)는 박사학위 연구 과정에서 DDT를 합성하였다.³⁾ 자이들러는 두 분자의 클로로벤젠과 클로랄(chloral)을 황산 존재하에 반응시켜 DDT를 얻었는데, 이후에 양산을 위해 개선된 합성법도 기본적으로 자이들러의 합성법을 바탕으로 클로랄 대신에 클로랄 수화물을 이용하였으며, 추가적인 정제 과정을 통해 생산이 이루어졌다.⁴⁾

DDT의 위험성에 대해 진술하는 레이첼 카슨 ()

DDT는 기본적으로 곤충의 이온 채널을 교란해 신경계를 망가뜨리기 때문에 살충 효과는 크지만 사람을 비롯한 척추 동물에게는 독성이 적다. 그럼에도 불구하고 순수 합성 물질이라 생분해가 되지 않고 반감기가 길며 지용성이라 지방 조직에 축적되는 문제가 있다. 이처럼 급성 독성이 약한 점 때문에 DDT는 오히려 남용되는 단점이 있었다.

이런 상황에서 1962년 미국의 해양생물학자인 레이첼 카슨(Rachel Carson)은 주간지 ‘뉴요커’에 살충제의 폐해를 고발한 글을 연재하고, 이를 바탕으로 ‘침묵의 봄’이라는 책을 출판하였으며, 같은 이름의 프로그램도 방영하여 대중에게 DDT를 비롯한 화학 살충제의 문제점을 알렸다. 국가 차원에서 설립된 위원회에서는 위 내용을 과학적으로 검토한 결과 잔류성 독성 살충제의 폐지를 건의하였고, 1967년에는 과학자 및 법률가들이 환경보호기금(Environmental Defense Fund, EDF)을 설립하고 DDT 퇴출 운동에 들어갔다. 결과적으로 대체 살충제의 부재 등의 이슈가 있었지만 5년만인 1972년 미국환경보호국(EPA)는 일반적인 경우에서의 DDT 사용을 금지했다. 이로 인해 DDT 축적에 의해 알껍질이 얇아지며 번식에 큰 문제가 된 독수리 등 포식자들의 개체수가 늘어나는 등의 성과를 거두었다. 이것은 환경적 영향을 위해 화학 물질의 이용을 금지한 대표적인 환경운동 사례로 기록된다.

DDT에 의해 얇아져서 깨진 독수리의 알 ()

그러나 아쉬운 점도 동반되었다. DDT 금지 이후 대중의 관심이 줄어들면서 단기적으로 더 해로운 유기인(organophosphorus)계 살충제가 저항없이 사용되었고, 이로 인한 사람의 농약 중독 문제는 이전보다 더 커졌다. 유기인계 살충제는 1996년에서야 문제점이 인식되어 2006년 대부분 금지되었다. ‘침묵의 봄’의 내용을 자세히 살펴보면 DDT 자체의 독성뿐 아니라 DDT와 같은 살충제에 내성을 가진 모기들이 진화 과정을 통해 생겨나고, 또 다른 강력한 살충제가 필요해지는 등의 문제도 제시되었으며, 화학적 상품들의 장기적인 문제점에 대비하는 시스템의 필요성을 강조하기도 하였다.

산란계 농장의 닭 ()

2017년 8월 국내에서도 DDT가 뉴스로 나온 적이 있다.⁵⁾ DDT는 1979년에 시판이 금지되었는데, 40년이 지나서 국내 한 산란계 농장의 계란, 닭, 농장 토양 등에서 잔류량이 기준치를 초과하여 나온 것이다. 연구자들은 이러한 검출 원인으로 DDT를 소량 포함한 유사 살충제, 또는 수십 년 전 살포되었던 DDT 농약의 잔류물일 것으로 추정하였고, 생석회 등을 통해 복원 작업이 수행되었다.

1.
2.
3. Sumerford, W. T. (1945) "A synthesis of DDT". J. Am. Pharm. Association, 34, 10, 259.
4. Gunther, F. A. (1945) "Aspects of the chemistry of DDT". J. Chem. Education, 22, 5, 238.
5. .