과산화수소란? 산화 작용과 물·산소 분해, 수처리 활용까지 쉽게 정리

환경 단어사전  | 앨지닥터

‘과산화수소’는 어디에서 쓰이나요?

과산화수소는 가정용 소독·표백 제품부터 펄프와 섬유의 표백, 식품·산업 설비의 세정, 물과 폐수 처리까지 폭넓게 쓰입니다. 제품마다 농도와 용도가 다르므로 같은 이름이 적혀 있어도 사용법과 위험성은 같지 않습니다.

쉽게 풀면

과산화수소는 물 분자 H₂O에 산소 원자 하나가 더 붙은 H₂O₂ 모양이지만, 물과 성질은 크게 다릅니다. 두 산소가 이어진 결합 때문에 다른 물질을 산화시키기 쉬워 색을 내는 물질을 표백하거나 미생물의 구성 성분을 손상시킬 수 있습니다. 반응하거나 시간이 지나면 산소 기포를 내며 물과 산소로 분해되는데, 상처에 닿았을 때 거품이 보이는 것도 이러한 분해와 관련이 있습니다.

조금 더 깊이 — 정확히 말하면

과산화수소의 화학식은 H₂O₂, 분자량은 34.01이며 상온에서 무색의 액체입니다. 분해 반응은 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂로 나타낼 수 있고 열이 함께 방출됩니다. 빛, 열, 금속 성분이나 효소는 분해를 빠르게 할 수 있어 시판 제품에는 분해 속도를 늦추는 안정제가 들어가기도 합니다. 수처리에서는 과산화수소를 직접 산화제로 쓰거나 자외선·오존과 함께 사용해 반응성이 매우 큰 하이드록실 라디칼(OH·)을 만드는 고도산화공정(AOP)에 활용합니다.

환경적으로 왜 중요할까요?

과산화수소는 일반적인 처리로 제거하기 어려운 일부 유기오염물질을 분해하는 수처리 기술의 핵심 산화제입니다. 특히 자외선이나 오존과 결합한 고도산화공정은 다양한 유기화학물질과 빠르게 반응하는 하이드록실 라디칼을 이용합니다. 다만 처리 효율은 대상 오염물질, 물속 유기물과 탄산염, pH, 과산화수소 투입량 등에 따라 달라지며, 남은 과산화수소가 후속 생물학적 처리나 수생생물에 영향을 주지 않도록 공정을 관리해야 합니다.