소금의 화학

1) 소금이란 무엇이며 어디에 주로 사용되는가?

소금 (NaCl)은 소듐금속 (Na)과 염소 (Cl)가 이온결합을 하여 생성된 화합물이며 일상생활에서는 조미료와 방부제로 사용되고 공업적으로도 많이 사용되는 데 한 예를 들면 아스팔트와 소금을 혼합하여 만든 도로가 우수하다는 것이 증명되었다. 사실상 고대에는 음식에 주로 사용되었겠지만 문명이 발달한 지금에는 오히려 공업에의 응용이 더 중요하다.

또한 인간을 포함한 동물은 체내의 삼투압을 유지하기 위하여 그리고 위산을 (염산이 주성분) 만들기 위하여 필요한 물질이지만 과잉으로 섭취하면 고혈압의 원인이 된다. 인간의 혈액 속에는 0.9 %의 염분이 함유되어 있다. 이것이 인간도 바다에서 발생한 생명체의 후손이라는 직접적인 증거가 된다. 소금의 소듐은 체내에서 탄산이나 인산과 결합하여 체액의 산, 알칼리의 평형을 유지시키는 완충물질을 만들며 외부에서 소량의 산이나 염기가 들어와도 체액을 약알칼리성으로 유지하는 중요한 역할을 하고 있다.

소화효소는 단백질을 펩티드로 분해하는 효소 펩신을 제외하고는 약알칼리성에서 활발하게 작용하므로 이런 약알칼리성 소화액을 (쓸개즙, 이자액, 장액 등) 만드는데 사용되므로 소금을 적게 섭취하면 이들의 소화액 분비가 감소하여 식욕이 떨어진다. 또한 소듐은 식물성 식품 속에 많이 함유되어 있는 포타슘 (K)과 항상 체내에서 균형을 유지하고 있다. 포타슘이 많고 소듐이 적으면 생명이 위태롭게 되는 경우도 생긴다. 또 소금은 단백질 분해효소 펩신을 활성화하고 병원체 등을 죽이는 역할을 하는 위액의 염산을 만들어주는 재료로서도 중요하다.

체내에 염분이 결핍되면 단기적인 경우에는 소화액의 분비가 부족하게 되어 식욕감퇴가 일어나고, 장기적인 경우에는 전신 무력, 권태, 피로나 정신불안 등이 일어난다. 또 땀을 다량으로 흘려 급격히 소금을 상실하면 현기증 등에 의하여 육체적으로나 정신적으로도 뚜렷한 기능상실이 일어난다. 소금의 필요량은 개인의 노동량, 기후 등에 따라서도 다르지만, 보통 성인에서는 하루 12∼13 g이다.

우리나라 사람들이 짜게 먹는 습관이 있으므로 다른 나라에 비하여 고혈압과 위암 환자가 많다고 하니 좀 더 싱겁게 먹는 습관이 중요하다고 한다. 우리의 조급증에 의한 빨리빨리 주위와 감정을 조절하지 못하는 성향도 (요즈음의 광우병 시위에서 볼 수 있듯이) 소금의 섭취량이 비교적 많기 때문이 아닐까 한다.

2) 소금의 산출과 제법

소금은 주로 바닷물이나 염수 호에서 얻을 수 있으며 바닷물이 증발하여 생성된 암염의 형태로도 산출되기도 한다. 독일과 미국 서부에 큰 암염광산이 있다. 암석은 소듐, 포타슘 등과 실리콘, 알루미늄 등으로 만들어진 복잡한 화합물인데 긴 지질시대동안에 물, 바람 등에 의해 분해되어 소금 등의 간단한 화합물이 만들어지고 이것들이 바다에 모여 지금처럼 바다가 짠 맛을 가지게 된 것이 아닌가 생각된다. 광합성에 의하여 바닷물에 산소가 포화되기까지는 암모니아가 녹은 염기성 바다이었다고 한다. 보통 바닷물의 염도는 3.5% 정도이지만 지역, 온도, 강수량, 및 증발량 등에 따라 차이가 크다. 강물이 들어오는 지역, 특히 아마존 강구의 염도는 비교적 낮다. 염도는 지역 등에 따라서 차이가 있지만 전체 염분에 포함되어 있는 물질의 비는 일정하다. 염도가 3.5%일 때 염화소듐 (NaCl)은 2.72%, 염화마그네슘 (MgCl2)은 0.38%, 황산칼슘 (CaSO4)은 0.17%, 황산포타슘(K2SO4)은 0.085%로 존재한다. 따라서 특정한 바닷물에 존재하는 염화소듐의 양을 측정하면 다른 물질 등의 양을 구할 수 있다. 염화마그네슘은 간수라고 하며 두부를 만들 때 첨가하여 두부와 비지를 분리하는데 사용되며 또한 설사약으로 유용하다. 영국의 엡솜에서 채굴된 황산마그네슘이 오랫동안 설사약으로 사용되어 엡솜이 한때 번성하였다고 한다.

육지에 존재하는 암염은 암석을 그대로 채굴하기도 하고 암염광산에 물을 주입하여 녹인 후에 생성된 염수에서 소금을 얻기도 한다. 육지에 있는 호수 중 염분이 높은 것을 염호라고 하는데 여기서는 염수를 천일 결정시켜 소금을 얻는다. 이 방법은 미국의 그레이트솔트 호. 오스트레일리아의 맥레오드 호와 레프로이 호 등에서 많이 사용된다. 우리나라에는 암염광산과 염호가 존재하지 않으므로 필요한 소금은 바닷물에서 얻는다. 경사가 완만하여 갯벌이 멀리까지 뻗어 있는 서해안에서 천일제염이 이루어지며 한 때는 인천의 주안에서 많은 소금이 생산되었다. 우리나라에서 천일제염으로 만들어지는 소금의 염도는 80% 정도이다. 우리나라 이외에도 천일제염에 의한 소금은 아시아 여러 나라의 연안, 홍해 ·지중해 연안, 북아메리카 ·멕시코 서부 ·오스트레일리아 연안에서도 생산되고 있다. 천일염을 재결정하여 만든 소금을 재제염이라고 하며 조리에 흔히 사용되는 꽃소금은 우리나라에서 만든 천일염과 수입한 소금을 2:8로 섞어 재결정법으로 생산한 재제염인데 염도는 88% 이다.

3) 인간과 소금

다른 동물과 마찬가지로 인간도 수렵과 채취를 하며 이동하는 생활을 영위할 때에는 식량에서 필요한 염분을 취하는 것으로 충분했으리라고 생각된다. 원숭이는 땀이 증발하여 털 속에 생긴 소금결정을 섭취한다고 한다. 그러나 농사가 시작되어 정착생활을 하면서부터는 오래 저장할 음식물이 부패하지 않게 방부제를 사용할 필요가 생겼을 것이다. 아마도 바닷물에 빠뜨린 음식물이 적당히 맛이 좋고 오래 두어도 상하지 않은 것이 우연히 알려졌을 것이다. 일본에 살고 있는 원숭이들이 고구마를 바닷물에 씻어 먹는다고 한다. 우리 인간도 이렇게 우연히 발견한 지식을 서로 공유하면서 차차 문화로 발전시킨 것이 아닐까. 그리고 차차 인구가 증가하면서 소금의 필요량이 많아져서 따로 소금을 만들어 섭취하기도 하고 음식물을 오래 보관하기도 하였다. 이런 과정에서 소금이 산출되는 해안, 염호나 암염이 채굴되는 장소에 사람들이 모이게 되어 자연히 물물교환이 성행하는 중심지가 되어 소금을 구하기 어려운 장소에 거주하는 수렵민이나 농경민들이 짐승이나 농산물을 소금과 교환하였다. 따라서 소금 교역로가 유럽과 아시아에 생겨 발달하였다. 예를 들면 소금을 만드는 집을 뜻하는 도이취어의 할레 (Halle), 할슈타트 (Hallstatt)나 영어의 위치 (-wich)가 붙은 드로이트위치 (Droitwich) ·낸트위치 (Nantwich) 등의 지명으로 현재도 남아 있다. 또한 미국의 유타 주 솔트레이크시티 (Salt Lake City)도 소금과 관련된 지명이다. 로마시대에는 소금이 관리나 군인에게 봉급으로 지불되기도 하였으며 현물급여를 뜻하는 라틴어 살라리움에서 영어의 샐러리 (salary)가 유래하였다. 6, 7세기까지 작은 어촌이었던 베네치아가 가까운 해안에서 산출되는 소금을 지중해 동쪽에 있는 여러 나라에 팔고, 그것으로 동양의 산물을 유럽에 팔아 큰 이익을 얻어 10세기 이후에 번영하였다.

소금은 옛날부터 고기, 생선의 부패를 방지하고, 또한 인간의 건강과 정력을 유지하는 힘이 있는 청정과 신성의 상징으로 여겨졌다. 고대 이집트에서는 미라를 만들 때에 시체를 소금물에 담갔고, 이스라엘 사람들은 토지를 비옥하게 하기 위하여 소금을 비료로 사용하였다. 또 그들은 인간의 생활에 중요한 소금을 신에게 바치고, 신에게 바치는 짐승의 고기는 짜게 하였다. 이런 풍습은 그리스 사람이나 로마 사람에게도 있었다. 신약성경에서 이런 개념을 발전시켜 신실한 성도들을 세상의 빛과 소금이라고 표현하였다.

우리나라의 경우에는 고려 이전의 소금에 대한 문헌은 매우 적고 다만 진나라 때 진수가 집필한 《삼국지》 <위지동이전> 고구려조에 소금을 해안지방에서 운반해 왔다는 기록이 남아 있다. 신라나 백제에서도 해안지방에서 소금을 얻었을 것으로 추측될 뿐이다. 고려시대에 들어와서는 도염원을 두어 염분을 국가에서 관장하여 직접 소금을 제조 ·판매하여 재정수입원으로 삼았으며, 충렬왕 때 사유로 이관하였다가 다시 1309년 (충선왕 1년) 염정을 민부에 이관하고 유통부분에서는 중국을 모방하여 포를 납부하게 하여 소금을 구입하게 하였다. 조선시대에는 연안의 주군마다 염)을 설치하여 관가에서 소금을 구워 백성들은 미포와 환물하였는데, 1411년 (태종 11년)에 폐지하고. 현물로 수납하거나 (궁과 아문) 일반 민중에게는 세금을 부과하였다. 그 후 구한말을 거쳐 일제강점기부터는 소금은 완전히 전매제가 되었고, 1961년에 소금전매법이 폐지되자 종전의 국유염전과 민영업계로 양분되었다.