[칼럼] 수소가 생명- 제9장 전리수소수

◉ 전리수소수의 존재를 실험으로 증명

메틸렌블루를 이용한 실험을 소개한다.

 

 

메틸렌블루는 산화환원지시약(酸化還元指示藥)으로 최근에는 수소수의 환원성을 측정하는 시약으로도 사용되고 있다.

2주간 마이너스 수소이온을 넣은 사료를 먹인 실험용 쥐와 보통의 사료를 먹인 실험용 쥐의 피부에 메틸렌블루를 주사하여 조사하였다.

보통의 먹이를 먹인 실험용 쥐의 피부에 메틸렌블루를 주사한 결과 청색이 남아 있었다. 하지만 마이너스 수소이온이 포함된 먹이를 먹인 실험용 쥐의 피부에는 메틸렌블루의 청색이 거의 없었다.

실험용 비커에 메틸렌블루 용액을 넣고, 환원성 자화 세라믹 볼과 마이너스 수소이온 파우더를 투입한 결과, 메틸렌블루는 시간이 지남에 따라 무색으로 변했다. 환원형 메틸렌블루 용액을 만들 때는 약간의 비타민C를 첨가하여 환원형을 만들었다.

 

먼저, 실험용 비커에 메틸렌블루 용액을 넣고,

1번 비커에는 아무런 물질도 첨가하지 않았기 때문에 청색은 변하지 않았다.

2번 비커에는 수소가스를 1시간 첨가하였지만, 청색은 변하지 않았다.

3번 비커에는 마이너스 수소이온(프리미엄 칼슘)을 첨가하였더니, 청색이 시간이 지남에 따라 사라졌다.

4번 비커에는 마이너스 수소이온을 방출하는 세라믹 볼을 첨가하였더니, 역시 청색은 사라졌다.

이것으로 4번 전리수소수는 환원 가능한 물이라는 것이다. 즉 1번과 2번은 수소가 없고, 3번과 4번에는 수소가 있다는 것이다.

(이 내용은 일본 의사들이 가장 많이 구독하는 JAPAN MEDICAL SOCIETY(JMS) 2010년 2월호에 실렸다.)

또한 메틸렌블루의 환원(2 전자 환원)은 용존산소가 있는 곳에서는 일어나지 않으므로, 전리수소수는 용존산소 제로(0)의 물이라는 것도 아울러 증명되었다.

 

전리수소수는 물 가운데에 산소가 없는 수소 진공상태의 조건을 가진 물이다.

 

추가하여, 생물의 주요한 산화환원반응에 있어서 필수성분이라고 하는 NAD+ (nicotinamide adenine dinucleotide, 산화형)라는 물질에 대해, 생체 외에서 환원효소 부재중에도 마이너스 수소이온 파우더가 NAD+ 에서 NADH(환원형)의 변화를 끌어내, 2 전자 환원을 한다는 실험결과도 발표했다.

 

전리수소수의 특징에 대해서,

1. 알칼리 환원성 미네랄 이온수로 있을 것.

2. 메틸렌블루를 2 전자 환원 가능한 물로 있을 것.

3. NAD+ 을 2 전자 환원 가능한 물로 있을 것.

 

◉ 물에 녹는 수소분자, 물에 녹지 않는 수소분자의 존재

수소분자에는 2개의 종류가 있다는 것이다.

1982년에 동경화학동인에서 출판된 「리-무기화학」(J. D. Lee 저)에서 인용하였다.

250℃ 이상의 고온 환경 아래에서는 수소가 어떻게 될까?, 또한 -273℃ 이하의 저온 환경 아래서는 어떻게 될까?, 상온에서는 어떻게 될까? 에 대한 내용이다.

 

이를 정리한 분류표를 소개한다.

 

고온 환경 아래서 수소는 무산소환원 상태로서 이온결합 성으로 변화한다.

이온 결합성 수소는 –273℃ 이하로 되지 않는 한, 공유 결합성으로는 변화하지 않는다.

상온에서는 이온결합성과 공유결합성의 수소분자가 3:1 비율로 존재한다.

물에 녹는 수소분자와 물에 녹지 않는 수소분자의 분자구조를 도면화한 것이다.

 

오르토 형의 수소분자는 핵 축이라고 불리는 핵스핀 축이 같은 방향을 향하고 있고, 전자를 공유하고 있지 않다. 한편 파라 형의 수소분자는 핵스핀 축이 반대 방향을 향하고 있고, 전자를 공유하고 있다.

오르토 형의 수소분자는 이온결합이기 때문에, 물 가운데 들어가면 이온화하여 물에 녹는 상태가 된다.

오르토 형의 수소분자의 경우는 수소가스를 첨가하면 일시적으로 약간 ORP가 더 내려가지만, 곧 원위치로 되며 마이너스(-) ORP를 계속 유지한다.

이에 비하여 파라 형의 수소분자의 경우는 수소가스를 첨가했을 때만 급격히 마이너스 ORP를 나타내고 곧바로 플러스 ORP를 유지한다.

 

[필자소개]

양은모(梁殷模) 박사

●한국식용수소연구소 소장/보건학 박사
●경기대/고려대/연세대 상남경영원 강사
●KBS 스포츠예술과학원 외래교수
●저서:[수소의 가능성] 외 다수
●방송출연:MBC, SBS 등