[생활속과학]입김만 불어도 안다..음주측정기 원리

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(서울=뉴스1) 최소망 기자 = 설 명절을 앞두고 각종 모임 등 술자리가 잦아지는 시기에 음주운전 단속이 강화된다. 음주측정기는 입김만으로도 정확하게 음주여부를 가려낸다. 어떤 과학적 원리가 작용하는 것일까.

술을 마시면 체내로 들어간 알코올 성분은 위와 장에서 흡수된다. 그 중에서도 약 10%정도는 소화되지 않고 땀, 소변 그리고 호흡을 통해 배출되는 것으로 알려져 있다. 나머지 90%는 알코올 분해 효소에 의해 간에서 산화돼 아세트산으로 바뀌어 체내 에너지를 공급한다. 일부는 다시 이산화탄소로 분해돼 호흡으로 나온다.

술마신 사람이 내쉬는 숨에도 알코올이 포함돼 있다. 장에서 흡수돼 혈액으로 들어갔던 알코올 일부분이 내쉬는 숨에 들어있는 것이고, 숨 속에 알코올 농도인 '호흡알코올농도'로 혈액 속에 들어있는 '혈중알코올농도'를 알 수 있게 되는 것이다.

그렇다면 음주측정기는 어떤 원리로 작동하는 것을까. 음주측정기에는 2개의 백금 전극판이 들어있다. 사람이 내쉰 숨 속에 알코올 분자가 있으면 백금 전극에 붙어 화학반응을 일으킨다. 알코올이 백금판과 닿아 아세트산으로 산화돼 전자가 생기고 전자흐름이 발생하면 전류가 만들어지게 되는 것이다.

알코올 분자가 많을수록 전류는 강해진다. 직접회로는 연료전지의 전압을 측정하고, 측정된 수치는 혈중알코올농도 수치로 변환돼 계기판에 표시된다. 전류의 양이 많으면 알코올 농도가 높고 전류의 양이 적으면 알코올 농도가 적다. 이런 방식을 전기화학적 측정방식이라고 한다.

호흡알코올농도로 혈중알코올 농도를 확인할 수 있는 연구를 최초로 진행한 사람은 1927년 미국 에밀 보겐 박사로 알려졌다. 이후 날숨의 공기 2100ml와 혈액 1ml가 동일한 양의 알코올을 포함한다는 연구결과들이 이어졌다. 즉 2100대1 비율로 계산해 실제 혈중알코올농도에 근접한 결과를 산출하고 있다.

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