크롬은 은백색의 광택이 나는 단단한 금속원소로서 지구상에 널리 존재하지만 그 양은 그다지 많지 않다. 자연에서 순수한 물질로 산출되는 경우는 없고 보통은 크롬철석(FeCrO4)이나 홍연석(PbCrO4) 등에서 얻게 된다. 원소기호는 ‘Cr’이고, 원자번호는 24이며, 원자량은 52.00으로서 내열성이 있고, 잘 녹슬지 않으며, 약품 등에도 잘 견디어 도금이나 합금의 재료로 널리 이용된다. 철에다 크롬 및 니켈을 첨가한 스테인리스강(stainless steel)은 보통 ‘스텐’이라 부르며 여러 가지 기계류나 주방기구에 널리 사용되고, 단단하여 드릴(drill) 등의 공구류나 베어링(bearing) 등의 기계부품에 사용되는 특수강도 철과 크롬의 합금이며, 전기저항이 강하여 전열선(電熱線)으로 사용되는 니크롬선은 니켈과 크롬의 합금이다.
크롬은 1797년 프랑스의 보클랭(Nicolas Louis Vauquelin)이 시베리아산 홍연석(紅鉛石)에서 최초로 발견하였으며, 이 원소의 화합물이 다양한 색깔을 나타내므로 그리스어로 색(colour)을 의미하는 ‘chroma’에서 따와 ‘크로뮴(chromium)’이라고 명명하였다. 그는 이듬해에 루비의 적색과 에메랄드의 녹색이 크롬이 섞여있기 때문이라는 것을 밝혔다. 우리나라에서는 일반적으로 ‘크롬(chrom)’이라는 독일식 이름이 사용되고 있으나, 국제순수및응용화학연맹(IUPAC) 및 대한화학회에서 공식적으로 인정한 이름은 ‘크로뮴(chromium)’이므로, 앞으로는 크로뮴이라고 부르는 것이 바람직하겠다.
크로뮴의 산화상태는 Cr2+부터 Cr6+까지 다양하며, 이들 중 3가크로뮴(Cr3+) 및 6가크로뮴(Cr6+)이 가장 많은 형태이다. 3가크로뮴은 가장 안정한 상태이며 사람에게 필요한 필수미네랄로서 식품에서 말하는 크로뮴은 보통 3가크로뮴을 의미한다. 합금의 원료가 되는 금속크로뮴이나 3가크로뮴은 독성이 없으나, 6가크로뮴은 독성이 강하여 규제의 대상이 되고 있다. 6가크로뮴은 식품에는 포함되어 있지 않고 주로 화학공장에서 생성되며 도금, 색소 제조, 가죽 가공, 목재 처리 등에 이용된다. 최근에는 시멘트 제조 시 산업용 폐기물을 원료로 사용함으로써 6가크로뮴이 혼입되어 발암, 아토피 등의 원인이 된다고 하여 문제로 되고 있다.
크로뮴은 인슐린의 활성화를 돕는 내당인자(耐糖因子, glucose tolerance factor)를 구성하는 재료가 되어 당뇨병을 예방하는 기능이 있다는 것이 알려지면서 필수미네랄로 취급되게 되었다. 인슐린은 탄수화물, 지방, 단백질의 대사작용에 중요한 역할을 하는 호르몬이며, 인슐린이 제대로 작동하지 못하면 혈당치를 조절하지 못하여 당뇨병에 걸리게 된다. 세포에서 당의 흡수와 이용률을 높이는 작용 외에도 크로뮴은 지방과 콜레스테롤을 낮추는 작용을 한다고 한다. 그러나, 이런 결과들은 모두 동물을 대상으로 한 것이며, 사람의 경우에 대한 연구는 아직 명확하지 못하여 좀더 연구가 필요한 상태이다.
크로뮴에 대한 연구가 부족하기 때문에 아직까지 권장섭취량이나 상한섭취량 등은 설정되어 있지 않으나, 하루에 50~200㎍ 정도가 적당한 것으로 보고 있다. 크로뮴은 육류, 계란, 우유, 곡류, 두류, 과일, 채소 등 거의 모든 식품에 포함되어 있으나, 그 함량은 생산 및 제조방법에 따라 차이가 발생한다. 크로뮴의 함량은 지역에 따라 차이가 있으며, 그 토양의 크로뮴 함량은 그곳에서 생산되는 농축산물의 크로뮴 농도에 영향을 준다. 곡물의 경우 도정에 의해 크로뮴이 크게 손실되며, 백미나 1등급 밀가루의 경우 90% 이상의 크로뮴이 제거된다.
크로뮴은 미량미네랄 중에서도 함량이 낮으며, 식사 습관이나 환경에 따라 차이가 있으나 성인의 몸에는 약 2mg이 들어있다고 한다. 크로뮴이 소화기관에서 흡수되는 과정은 분명하지 않으며, 흡수율은 매우 낮은 것으로 보인다. 흡수된 크로뮴은 주로 비장(脾臟), 간, 신장 등에 축적되며, 체내 농도는 나이가 들어감에 따라 점차 감소하는 경향을 보인다. 크로뮴은 주로 신장을 통하여 소변으로 배설되고, 일부는 머리카락과 땀 및 담즙을 통해 대변으로 배출된다.
일반적인 식사를 통하여도 필요한 만큼의 크로뮴을 섭취할 수 있으므로 결핍증상은 잘 나타나지 않는다. 그러나, 장기간 크로뮴 함량이 적은 영양제를 투여 받은 환자나 임신, 갑상선호르몬 기능저하 등의 영향으로 결핍이 초래될 수 있으며, 크로뮴이 부족할 경우에는 당뇨병, 동맥경화증, 콜레스테롤 증가, 사지의 무감각이나 절임 등의 증상이 나타날 수 있다. 크로뮴은 미국을 비롯한 여러 나라에서 영양보충제로 이용되고 있으나, 그 효과에 대하여는 반론도 있는 실정이다. 우리나라 건강기능식품에서는 ‘체내 물과 전해질 균형에 필요’라는 기능성만이 인정되고 있을 뿐이다.
크로뮴은 토양뿐만 아니라 공기 중에도 포함되어 있으므로 호흡을 통해서도 우리 몸에 들어올 수 있으나, 그 양은 음식물로 섭취하는 것에 비하면 소량에 불과하다. 그러나, 화학공장, 도금 작업 현장, 석유나 석탄을 태우는 곳 등 직업적으로 크로뮴에 과다 노출되기 쉬운 사람의 경우에는 피부염, 기관지염, 폐암 등이 유발될 수 있다. 크로뮴은 소화•흡수율이 낮고 유해성이 적어 과량 섭취에 의한 독성이 나타나기 어려우나, 다이어트나 보디빌딩을 목적으로 널리 사용되는 피콜린산크로뮴(chromium picolinate)은 흡수율이 높으며, DNA에 손상을 주거나 신부전증을 유발한다는 등의 유해성이 보고되었다. 크로뮴이나 피콜린산크로뮴의 독성에 대한 연구는 아직 초보단계여서 결론은 유보되어 있는 상태이다. |
