불활성기체흡착

Inert gas asphyxiation

불활성 가스 질식은 주로 질소와 산소로 구성된 대기 공기가 아닌,[1] 산소가 없는 상태에서 생리적으로 불활성인 가스를 호흡하거나 산소의 양이 적은 상태에서 발생하는 질식의 한 형태입니다. 이 메커니즘에 의해 우발적 또는 고의적인 죽음을 초래한 생리적으로 불활성인 가스의 예로는 아르곤, 헬륨, 질소 및 메탄이 있습니다. "생리적으로 불활성"이라는 용어는 독성이나 마취 특성이 없고 심장이나 헤모글로빈에 작용하지 않는 기체를 나타내는 데 사용됩니다. 대신, 이 가스는 단순한 희석제 역할을 하여 흡입된 가스와 혈액의 산소 농도를 위험할 정도로 낮게 하여 결국 체내의 세포들을 산소로부터 빼앗습니다.[2]

미국 화학안전위해조사위원회(Chemical Safety and Hazard Investigation Board)에 따르면, 인간에게 "산소가 부족한 대기를 호흡하는 것은 한두 번의 호흡만으로 의식을 잃는 것을 포함하여 심각하고 즉각적인 영향을 미칠 수 있습니다. 노출된 사람은 경고도 없고 산소 농도가 너무 낮다는 것을 감지할 수 없습니다." 미국에서는 1992년에서 2002년 사이에 사고로 인한 질소 질식으로 최소 80명이 사망했습니다.[3] 불활성 가스의 위험과 질식의 위험이 잘 확립되어 있습니다.[4]

때때로 사람들의 사고사의 원인인 헬륨, 질소, 메탄, 아르곤을 포함한 가스를 가진 불활성 가스 질식은 자살 방법으로 사용되어 왔습니다. 불활성 가스 질식은 안락사 지지자들에 의해 지지되어 왔으며, 가스를 유지하는 플라스틱 후드 장치를 사용하여 구어체로 자살 백이라고 합니다.

질소 질식은 사형의 방법으로 몇몇 곳에서 승인되었습니다. 2024년 1월 25일 앨라배마는 유죄 판결을 받은 살인자 케네스 유진 스미스를 이 방법으로 처형했습니다.[5]

또는 저산소증이라는 용어가 사용되었지만 저산소증이 반드시 사망을 의미하는 것은 아니기 때문에 이 용어는 결함이 있습니다. 반면에 호흡이 계속되고 산소에서 호흡한 이산화탄소(불활성기체 질식 전에 들어온)가 혈류로 유입되는 것을 고려하면 질식은 기술적으로 잘못된 것입니다.[6]

과정

인간이 순수한 질소, 헬륨, 네온, 아르곤, 메탄, 또는 다른 생리적으로 불활성인 가스와 같은 질식성 가스를 들이마실 때, 그들은 산소를 재공급하지 않고 이산화탄소를 내뿜습니다. 생리적으로 불활성인 기체(독성 효과는 없으나 단지 묽은 산소만 있는 기체)는 일반적으로 냄새와 맛이 없습니다. 따라서 사람의 피험자는 산소 수치가 떨어짐에 따라 거의 이상 감각을 감지하지 못합니다. 이것은 고통스럽고 충격적인 질식(인간의 경우 대부분 이산화탄소 수치 상승에서 발생하는 과탄산 경보 반응)이나 중독의 부작용 없이 질식(산소 부족으로 인한 사망)으로 이어집니다. 스쿠버 다이빙 재호흡 사고에서 산소 호흡 가스 함량이 천천히 감소하면 가변적이거나 전혀 감각이 없을 수 있습니다.[7] 이에 비해 갑자기 순수한 불활성 가스를 들이마시면 혈액 속의 산소 농도가 급격히 떨어지고, 증상이 전혀 없는 몇 번의 호흡만으로 의식을 잃게 될 수도 있습니다.[3]

어떤 동물들은 저산소증을 감지할 수 있는 장비를 인간보다 더 잘 갖추고 있으며, 이러한 종은 불활성 가스 노출로 인해 발생하는 저산소 환경에서는 덜 편안하지만 CO2 노출에는 더 반대합니다.[8]

생리학

일반적인 사람은 분당 12회에서 20회 사이로 호흡하며 주로 이산화탄소 농도, 따라서 혈액의 pH에 영향을 받습니다. 매 호흡마다 약 3리터의 활성 폐 부피에서 약 0.6리터의 부피가 교환됩니다. 지구 대기의 정상적인 구성은 약 78%의 질소, 21%의 산소, 1%의 아르곤, 이산화탄소 및 기타 가스입니다. 단지 두세 번의 질소 호흡 후에, 폐의 산소 농도는 이미 혈류에 있는 일부 산소가 다시 폐로 교환되어 호기에 의해 제거될 수 있을 정도로 충분히 낮을 것입니다.

우발적 질식의 경우 의식불명이 1분 이내에 발생할 수 있습니다. 동맥 산소 포화도가 60%[9] 미만일 때는 심각한 저산소증으로 의식을 잃게 됩니다. "공기 중 산소 농도가 4~6%일 때는 40초 안에 의식을 잃고 몇 분 안에 사망합니다."[10] 주변 산소 농도가 해수면의 3.6%에 해당하는 고도 43,000ft(13,000m) 이상에서, 평균적인 사람은 산소 보충 없이 단지 9초에서 12초 동안 효율적으로 비행 임무를 수행할 수 있습니다.[9] 미 공군은 저산소증에 접근하는 주관적인 징후를 인식하도록 항공 승무원을 훈련시킵니다. 어떤 사람들은 두통, 어지러움, 피로, 메스꺼움, 행복감을 경험하고, 어떤 사람들은 경고 없이 의식을 잃게 됩니다.[9]

의식 저하는 경련을[9] 동반할 수 있으며 청색증과 심정지가 뒤따릅니다.

1963년 영국 공군 항공 의학 연구소의 연구에서 [11]피험자들은 질소 분위기에서 과호흡을 하도록 요청 받았습니다. 결과 중:

질소로 과호흡을 하는 기간이 8-10초 이상일 때 피험자는 일시적인 시력 저하를 보고했습니다. 질소 호흡을 15-16초 동안 수행한 실험에서 피험자는 의식의 전반적인 흐림과 시력 장애를 경험했습니다. 이 실험들은 짧은 기간 동안 시력을 잃는 경우가 많았습니다. 질소를 17-20초 동안 호흡하는 몇 가지 실험에서 의식 불명이 극복되었고 대부분의 경우 전신 경련이 동반되었습니다. 질소 과잉 환기 시작과 증상 발현 사이의 간격은 12-14초였습니다.

이 연구는 피험자들이 얼마나 불편함을 느꼈는지는 보고하지 않았습니다.

동물들

살육

주 기사: 동물도살
이산화탄소 가스를 이용해 기절한 돼지들.

CAK(controlled osmitive killing) 또는 CAS(controlled osmitive shouting)는 돼지, 가금류 [12]또는 지팡이 두꺼비와 같은 동물을 대기가 산소가 부족하고 흡인성 가스(아르곤, 질소 또는 이산화탄소 중 하나 이상)로 구성된 용기에 넣어 도살하거나 깜짝 놀라게 하는 방법입니다. 동물들이 의식을 잃게 만드는 것입니다. 아르곤과 질소는 고통을 일으키지 않는 것처럼 보이는 가스 과정의 중요한 구성 요소이며, 이러한 이유로 많은 사람들은 어떤 종류의 통제된 대기 살처분이 다른 살처분 방법보다 더 인간적이라고 생각합니다.[13][14] 대부분의 동물들은 이산화탄소 때문에 놀라고 있습니다.[15][16]

이산화탄소를 사용하면 고농도(5% 이상)의 이산화탄소는 생물학적으로 불활성이 아니라 독성이 있고 일부 동물 종에서 초기 고통을 유발하기 때문에 통제된 대기 사멸은 불활성 가스 질식과 같지 않습니다.[17] 동물의 고통 없이 도축에 사용되는 저산소 대기에 독성 이산화탄소를 첨가하는 것은 복잡하고 종별적인 문제로 이산화탄소의 농도에 따라 달라지기도 합니다.[18][19][20]

안락사

쥐나 밍크와 같은 잠수하는 동물들과 굴을 파는 동물들은 산소가 적은 대기에 민감해서 (인간과 달리) 그들을 피할 것이고, 순수하게 저산소 기술을 그들에게 비인간적일[citation needed] 가능성이 있습니다. 이러한 이유로, 안락사를 위해 불활성 가스(저산소) 대기(CO2 없이)를 사용하는 것도 종에 따라 다릅니다.[21]

사고사망 및 부상

우발적인 질소 질식은 다량의 질소가 사용되는 경우 발생 가능한 위험입니다. 그것은 미국에서 매년 몇 명의 사망자를 발생시키는데,[22] 이것은 다른 어떤 산업용 가스보다 더 많은 것으로 주장됩니다. 첫 우주왕복선 임무를 시작하기 직전인 1981년 한 차례의 사고로 5명의 기술자가 의식을 잃었고 그 중 2명은 궤도선의 뒷칸에 들어간 뒤 숨졌습니다. 질소는 화재에 대한 예방책으로 격실에서 산소를 배출하는 데 사용되었습니다. 안전 절차가 막판에 변경되어 에어팩을 착용하지 않았습니다.[23]

2013년 멕시코에서 열린 수영장 파티에서 8명의 파티 참가자들이 의식을 잃었고 한 명의 21세 남성은 액체 질소가 수영장에 쏟아진 후 혼수상태에 빠졌습니다.[24][25]

때때로 헬륨을 오락적으로 흡입하여 사망하는 경우가 보고되기도 하지만, 작은 풍선을 직접 흡입하여 사망하는 경우는 매우 드뭅니다. 더 큰 헬륨 풍선에서 흡입된 것은 치명적인 것으로 알려졌습니다.[26] 장난감 풍선에서 헬륨을 흡입한 후 나무에서 추락하는 치명적인 사고가 발생하여 의식을 잃거나 머리가 가벼워졌습니다.[27]

2015년 한 헬스스파의 기술자가 질소를 이용한 무감독 냉동요법을 시행하던 중 질식사했습니다.[28][29]

2021년에는 조지아주 게인스빌의 한 가금류 공장에서 액체 질소 누출 사고가 발생해 6명이 질식사하고 11명이 추가로 병원에 입원했습니다.[30][31]

자살

주 기사: 자살봉투

자살을 위한 불활성 가스의 사용은 캐나다의 Bruce Dunn 박사에 의해 처음 제안되었습니다.[32] Dunn은 "...압축 가스 실린더, 적절한 감압 조절기 및 적절한 관리 장비의 확보... 결정적인 개인이 접근할 수 없는 것은 아니었지만, 대중의 구성원이 무심코 또는 신속하게 획득하기는 상대적으로 어려웠습니다."[33] 던은 다른 연구자들, 특히 캐나다의 선거운동가인 존 호프세스와 공동으로 1997년 데릭 험프리, 필립 니치케와 함께 "NuTech"라는 그룹을 만들었습니다.[34] 2년 후, NuTech는 쉽게 구할 수 있는 헬륨의 파티 풍선 실린더를 사용하여 Dunn의 작업을 간소화했습니다.[35]

일부 의료 안락사 옹호 단체들은 "출구용 가방" 또는 자살 가방이라는 구어적인 이름인 가방 속 헬륨의 자가 투여에 근거한 자살 방법을 언급해 왔습니다.[36] 원래 이런 가방은 헬륨과 함께 사용되었고, 2001년부터 2005년까지 30명이 사망했고, 2005년부터 2009년까지 79명이 사망했습니다. 이것은 같은 10년 후반 동안 스웨덴에서 헬륨 자살의 증가와 마찬가지로 이 기술의 인기가 증가하고 있다는 것을 한 세트의 검토자들에게 시사했습니다.[37]

호주에서 헬륨 판매를 통제하려는 당국의 시도가 있은 후, 대신 질소를 사용하는 새로운 방법이 도입되었습니다.[38] 질소는 호주로 질소통을 수입하기 위해 맥스 도그 브루잉(Max Dog Bruing)이라는 회사를 설립한 필립 니치케(Philip Nitschke)와 같은 안락사 옹호자들에 의해 촉진된 주요 가스가 되었습니다.[39] Nitschke는 이 가스 실린더는 양조에 사용될 수 있으며, 필요한 경우 "평화롭고, 신뢰할 수 있으며" 완전히 합법적인 방식으로 나중에 수명을 다하기 위해 사용될 수 있다고 말했습니다.[40] 니치케는 질소가 "일부 사람들에게 중요한 부검으로도 감지할 수 없다"고 말했습니다.[41]

Nitschke는 버튼을 누르면 질소가 채워진 3D 프린터 포드 "Sarco"를 제작하여 사용자가 1분 이내에 의식을 잃고 산소가 부족하여 사망하게 한다고 주장했습니다.[42]

사형

질소 질식에 의한 처형은 1995년 내셔널 리뷰 기사에서 사형의 이론적 방법으로 인쇄되어 간략하게 논의되었습니다.[43] 이 아이디어는 법률 변호사인 로렌스 J. 기스트 2세에 의해 국제 인도주의적 저산소증 프로젝트라는 제목으로 제안되었습니다.[44]

2007년 TV 다큐멘터리에서 영국의 정치평론가이자 전 하원의원인 마이클 포르틸로는 전 세계에서 사용되고 있는 실행기법을 조사한 결과 불만족스러웠습니다. 그의 결론은 질소 질식이 가장 좋은 방법일 것이라는 것이었습니다.[45]

2015년 4월, Oklahoma 주지사 Mary Fallin은 대체 집행 방법으로 질소 질식을 허용하는 법안에 서명했습니다.[46][47] 3년 후인 2018년 3월 오클라호마는 치명적인 주사 약물 조달이 어렵기 때문에 질소 가스를 사형 집행에 사용할 것이라고 발표했습니다.[48][49] 질소 실행 프로토콜 설계에서 "좋은 진전"을 이루었지만 실제로 실행을 수행하지 않은 후 오클라호마는 2020년 2월 치명적인 주사 약물의 새로운 신뢰할 수 있는 공급원을 찾았지만 비상 방법으로 질소 실행 작업을 계속할 것이라고 발표했습니다.[50]

2018년 3월, 앨라배마주는 (오클라마주와 미시시피주에 이어) 세 번째 주가 되어, 질소 질식을 실행 방법으로 사용하는 것을 승인했습니다.[51] 2023년 8월 앨라배마 교정부는 질소 저산소증 처형 프로토콜을 발표하여 1996년 고용 살인 혐의로 유죄 판결을 받은 케네스 유진 스미스를 2022년에 치사 주사에 의한 첫 번째 사형 집행 시도가 이미 실패한 상태에서 이 방법을 받은 첫 번째 사형수로 지정했습니다.[52][53][54] 11월 1일, 앨라배마 주 대법원은 질소 저산소증 의정서를 사용하여 사형을 집행할 수 있도록 허가했습니다.[54] 2024년 1월 25일, 그는 세계 최초로 질소 저산소증에 의해 처형된 사람이 되었습니다.[55]

2019년 Bucklew v. Precythe 사건에서 미국 대법원은 미주리주의 한 사형수가 혈액으로 가득 찬 충치가 붓는 희귀 질환인 해면성 혈관종을 앓고 있는 것은 이 세상 어떤 처형에도 사용된 적이 없었기 때문에 독극물 주사에 의한 죽음을 피하고 질소를 이용한 불활성 가스 질식을 선택할 수 없다고 판결했습니다.[56]

참고 항목

  • 가스실, 질식사나 중독사를 위한 방

참고문헌

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외부 링크