2017년의 끝자락인 12월, 연말을 맞아 각종 송년회 및 회식 등의 술자리가 많은 시즌인데요. 어떤 사람은 초콜렛을 먹고 구강청결제로 입을 헹구면 음주측정에 걸리지 않는다고 말합니다.
하지만 음주측정기는 사탕을 먹고 구강청결제로 입을 헹궈도 음주여부를 알 수 있습니다. 음주측정기는 입에서 나는 알코올 냄새가 아닌 호흡속에 있는 알코올 농도를 측정하기 때문입니다.
그렇다면 호흡에 알코올이 어떻게 포함되어 있을까요? 알코올을 섭취하게 되면 위와 장등의 소화기관에서 약 90% 정도 흡수됩니다. 나머지는 혈액타고 폐로 들어가고 날숨을 타고 밖으로 나갑니다. 음주측정기는 날숨에 나온 호흡을 측정해 음주 여부를 판단합니다. 따라서 음주 단속 시 폐 속 가장 깊숙한 곳에서 나오는 숨을 채집하기 위해 음주측정기를 충분히 불게 합니다.
호흡속의 알코올 성분 측정하기
아이슈타인의 광양자 이론
현대의 전자식 음주측정기는 일정한 양의 호흡으로 나온 날숨 표본을 채취합니다. 측정기 내부 연료 전지 안에는 두개의 백금 전극이 들어갑니다. 만약 채취한 날숨 표본에 알코올 분자가 있으면 그 성분이 전자식 음주측정기 내 백금 양극판에 닿게되고, 아세트산으로 산화하면서 전류가 발생해 음극판으로 흐르게 됩니다. 즉 알코올 분자가 백금 전극에 붙어 화학반응을 일으키는 산화 반응을 돕는 촉매제 역할을 하게 됩니다.
이때 호흡 속에 포함된 알코올 양이 많을수록 전류가 많이 발생하게 되는데 이러한 방식은 알코올 반응을 통해 전기를 만들어내는 일종의 연료 전지라고 볼 수 있습니다. 알코올 분자를 촉매제역할로 측정하는 방식은 아인슈타인에게 노벨 물리학상을 안겨준 광양자 이론을 근거로 만들어진 것입니다.
광양자 이론은 빛이 여러 종류의 에너지를 가진 광양자(빛을 입자의 모임이라고 볼 때의 빛의 입자)로 이루어져 있으며, 그 중 에너지가 높은 푸른 광양자로 금속을 쬐면 금속 내의 전자를 튀어오르게 한다는 것입니다. 즉 전기를 발생시켜 음주 여부를 알 수 있게 되는 것입니다.
알코올 분자가 많을수록 즉 알코올을 많이 섭취했을수록 전류는 세집니다. 측정기 내부에 있는 집적 회로는 연료전지의 전압으 측정하고 혈중알코올 농도 수치로 변환되어 계기판에 표시됩니다. 그렇기 때문에 초콜릿이나 구강청결제 등의 요행은 통하지 않는 것입니다.
이와 같이 호흡 속에 있는 알코올 농도를 측정하는 방식 이외에도 알코올에 의해 흡수되는 적외선의 양을 측정하거나, 기체 크로마토그래피(Gas Chromatography) 방법이 이용되기도 합니다. 이중 실제 음주측정 시 가장 널리 이용되는 방법은 전류의 변화를 이용한 방법입니다. 높은 신뢰도와 빠른 측정이라는 장점이 있기 때문입니다.