1. 서론 : 가스 사업의 보급과 

반도체식 센서 개발

인류가 불을 사용하기 시작한 이래로 오래전부터 알려진 중독은 일산화탄소(CO) 중독일 것이다. 일산화탄소 중독은 무색무취의 CO 가스를 흡입할 경우, 혈액 속 헤모글로빈이 산소보다 약 200~250배 더 강한 결합력으로 CO와 결합하여 전신의 산소 공급이 차단되고 세포가 저산소 상태에 빠지게 된다. 특히 산소 소비량이 많은 뇌와 심장은 치명적인 손상을 입기 쉬우며, 초기에는 감기와 유사한 증상을 보이지만 중증으로 진행될 경우 사망에 이를 수 있는 위험한 급성 중독이다. 경미한 경우 두통, 메스꺼움, 현기증 등의 증상이 나타나고, 중증으로 진행되면 의식 장애, 경련, 혼수상태에 빠지거나 사망에 이를 수 있다. 일산화탄소는 탄소를 함유한 물질(석유, 가스, 목탄 등)이 산소가 부족한 환경에서 불완전 연소될 때 발생한다. 현대에는 밀폐된 실내에서 석유나 가스난로를 사용하는 경우, 환기가 잘 되지 않는 장소에서의 발전기 사용, 화재 등이 주요 원인으로 알려져 있다. 

1963년 11월 9일, 후쿠오카현 오무타시의 미쓰이 미이케 탄광에서 사망자 458명, 중독 환자 839명이 발생한 전후 최대 규모의 석탄 먼지 폭발사고가 발생하였다. 미쓰이 미이케 탄광은 당시 일본 최대의 석탄 생산량을 자랑하던 탄광이었다. 탄층이 아리아케해 쪽으로 경사져 있어 시대에 따라 광산 입구가 산 쪽에서 바다 쪽으로 이동하였으며, 아리아케해 해저 350 ~450m 부근에서 약 1,400명의 노동자가 작업하고 있었다. 폭발 가능성이 있을 정도로 석탄 먼지가 축적된 구역에서 연결 장치가 풀린 광차가 탈선하며 폭주하였고, 비산된 석탄 먼지가 먼지 구름을 형성하였다. 여기에 바퀴의 마찰열이나 고압 케이블의 스파크 등이 점화원으로 작용하여 폭발이 발생하였다. 폭풍과 화염으로 인해 갱도 곳곳이 붕괴되었고, 일산화탄소가 갱도 내부로 급격히 유입되었다. 사망 원인을 살펴보면 폭발로 인한 사망 20명을 제외한 나머지 438명은 일산화탄소 중독으로 사망한 것으로 보고되었다.(1)(2)

이후 이 사고는 일산화탄소 감지기의 필요성과 안전한 가스 사용의 중요성이 널리 인식되는 계기가 되었으며, 결코 반복되어서는 안 될 사고로 사람들의 기억에 깊이 남아 있다. 한편 최근에는 일산화탄소를 활용하려는 움직임도 활발해지고 있다. 일산화탄소는 산업적으로 메탄올, 아세트산, 수지 원료 등의 화학물질 제조에 있어 핵심 원료로 사용되며, 금속 제련용 환원제나 연료가스로도 폭넓게 활용되고 있다. 또한 최근에는 이산화탄소(CO₂)로부터 일산화탄소를 합성하고, 액체 연료나 플라스틱 원료로 전환하는 탈탄소화 기반의 재활용 기술(CCU/P2C)도 개발이 진행되고 있다.(3) 이와 함께 빛을 이용하여 이산화탄소로부터 일산화탄소를 선택적으로 합성하는 촉매 기술에 대한 연구도 보고되고 있다.(4) 전 세계 일산화탄소 시장 규모는 2025년 약 36억 6,000만 달러로 추정되며, 2026년 약 38억 2,000만 달러에서 2034년에는 약 53억 7,000만 달러까지 확대될 것으로 전망된다. 또한 예측 기간 동안 연평균 성장률(CAGR)은 4.40%로 예상된다. 일산화탄소(CO)는 강력한 환원 특성 덕분에 금속 추출 및 가공 산업에서 널리 활용되고 있으며, 첨단 기술 기반 제품 개발에 대한 투자 증가가 주요 원인으로 작용하여 CO에 대한 수요는 전 세계적으로 계속 증가할 것으로 예상된다.(5)

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⇒ 본고는 월간지 ‘計測技術’(일본, 일본공업출판주식회사 발행)

2026년 4월호(연재)를 번역·전재한 것입니다. 본 기사의 무단 전재 및 복사는 저작권법상 금지되어 있습니다.