화학 외상 (산 화상)

1. 화학외상(산화상)이란?

산화상(acid burn)은 산성 화학물질이 눈에 들어와 각막·결막이 손상되는 질환입니다. 안과 응급으로 즉각적인 대응이 요구됩니다.

안화학외상의 발생률은 인구 10만 명당 65~78례로 추정됩니다¹⁾. 평균 연령은 48세이며, 알칼리 외상이 산 외상보다 빈도가 높지만 산화상도 직업성 외상으로 일정 수 발생합니다¹⁾.

원인 물질로 가장 흔한 것은 염산(변기 세정제·공업 약품), 황산(배터리액), 질산(공업 약품) 등입니다. 가정 내 사고(변기 세정제 오용)부터 공장·연구 시설에서의 직업성 노출까지 광범위하게 발생합니다.

산성 약제는 조직 투과성이 낮아 손상이 표층에 머무르는 경우가 많습니다. 반면 알칼리는 단백질을 융해하여 각막 심부에 도달하므로 단시간에 심부까지 손상을 미치며, 실질의 고도 혼탁·내피 장애·백내장·홍채염·녹내장 등의 합병증을 일으키기 쉽습니다.

원인 물질	주요 용도·노출 상황	특성
염산	변기 세정제, 공업용 약품	휘발성 있음
황산	배터리액, 공업용 약품	강산, 중증화 위험
질산	공업용 약품, 연구 시설	산화성 있음
불화수소산	유리 에칭, 반도체	고침투성, 특히 중증

Q 산 손상은 알칼리 손상보다 가벼운가요?

일반적으로 산 화상은 알칼리 화상보다 표층에 머무르기 쉽고 예후가 좋은 경우가 많습니다. 산은 단백질을 응고시켜 자기 방어막을 형성하여 깊이 침투하는 것을 제한하기 때문입니다. 그러나 황산이나 불화수소산과 같은 강산에서는 깊은 침투가 일어나 알칼리와 유사한 심각한 장애를 초래합니다. 중증도는 물질의 종류, pH, 농도, 접촉 시간에 따라 결정됩니다.

2. 주요 증상과 임상 소견

자각 증상

안통: 경증에서는 이물감·작열감, 중증에서는 극심한 통증 동반
시력 저하: 각막 혼탁·부종으로 인함
눈물 흘림·안검 경련: 화학 물질 자극에 의한 반사 반응
충혈: 산 화상에서는 결막 충혈이 뚜렷한 경우가 많음 (알칼리 손상에서는 허혈성 괴사로 인해 백색 부종이 나타나는 것과 대조적)

임상 소견

산 화상의 특징적 소견은 응고 괴사로 인한 백색 침착물과 상대적으로 유지된 결막 충혈입니다. 알칼리 손상에서는 융해 괴사로 인해 허혈이 발생하여 충혈이 없는 백색 부종이 자주 관찰됩니다.

산 화상

충혈 패턴: 응고 괴사로 인해 결막 충혈이 유지되기 쉬움

손상 깊이: 단백질 응고에 의한 자가 방어막이 형성되어 표층에 머무르는 경우가 많음

강산의 예외: 황산·불화수소산은 심부 침투가 발생함

알칼리 손상

충혈 패턴: 비누화 반응 → 융해 괴사 → 허혈로 인해 충혈이 없는 백색 부종

손상 깊이: 장벽을 형성하지 않고 단시간에 각막 실질 심부·전방으로 침투

합병증: 홍채염·백내장·속발 녹내장이 발생하기 쉬움

플루오레세인 염색을 통해 각막 상피 결손 부위를 확인합니다. 각결막 상피가 광범위하게 손상된 경우 전체가 균일하게 얇게 염색되어 상피 결손이 없는 것처럼 보일 수 있으므로 주의가 필요합니다.

중증의 산 화상에서는 홍채염, 속발성 녹내장, 안검구 유착 등도 발생할 수 있습니다.

Q 산 외상에서 결막이 하얗게 변하지 않는 이유는 무엇인가요?

산은 조직 단백질을 응고시키므로(응고 괴사) 혈관을 폐쇄하는 허혈이 비교적 발생하기 어렵고 결막 충혈이 유지되기 쉽습니다. 반면 알칼리는 세포막의 지질을 비누화·융해 괴사시켜 혈관을 포함한 조직을 광범위하게 파괴하므로 허혈로 인해 충혈이 없는 백색 부종이 발생합니다. 다만 강산에서는 조직 괴사가 광범위해져 허혈이 발생할 수도 있습니다.

3. 원인 및 위험 요인

산 화상의 중증도는 다음 요인에 의해 결정됩니다.

약제 종류: 불화수소산, 황산 등의 강산은 중증화되기 쉽습니다.
pH: pH가 낮을수록 손상이 큽니다.
농도: 고농도일수록 손상이 깊은 부위까지 미칩니다.
접촉 시간: 세안까지의 시간이 예후의 최대 결정 인자입니다.
손상 범위: 광범위한 노출은 중증화되기 쉽습니다.

불화수소산은 침투성이 특히 높아 각막, 공막, 전안부에 광범위한 파괴를 초래합니다. 산업용(유리 에칭, 반도체 제조)에서의 노출에 주의가 필요합니다.

직업적 노출(공장, 화학 연구 시설)이 가장 많지만 가정에서의 사고(변기용 염산 세제, 배터리액)에서도 발생합니다.

4. 진단 및 검사 방법

초기 평가

손상 직후 pH 시험지로 눈물의 pH를 측정합니다. 산 화상의 경우 pH가 낮습니다(산성). 중성(pH 7~7.2)이 될 때까지 즉시 세척을 시행합니다.

산 화상에서는 세척 후 pH가 신속하게 중성화되는 경향이 있습니다(알칼리보다 pH 정상화가 빠름). 그러나 조직 내에 잔류한 산이 유리될 수 있으므로 세척 20분 후 pH를 재확인하는 것이 중요합니다.

중증도 분류

기노시타 분류는 윤부 상피 줄기세포가 존재하는 부위인 Vogt 선조(POV)의 잔존 정도에 따라 중증도를 평가하며 예후 판정에 유용합니다.

기노시타 분류	소견	예후
1등급	결막 충혈, 각막 상피 결손 없음	양호
2등급	결막 충혈, 부분 각막 상피 결손	양호
Grade 3a	결막 부분 괴사, 전각막 상피 결손, POV 일부 잔존	비교적 양호
Grade 3b	결막 부분 괴사, 전각막 상피 결손, POV 완전 소실	불량
Grade 4	반원 이상의 윤부 결막 괴사, 전각막 상피 결손, POV 완전 소실	불량

Roper-Hall 분류는 각막 혼탁 정도와 윤부 허혈 범위에 기반한 4단계 분류입니다. Dua 분류는 Roper-Hall IV등급을 윤부 및 결막 침범 비율에 따라 3단계로 세분화하여 보다 정밀한 예후 평가를 가능하게 합니다¹⁾.

윤부 허혈 평가에는 AS-OCTA(전안부 빛간섭단층혈관조영술)가 유용하며, 임상 평가만으로는 윤부 허혈 범위를 과소평가하는 경향이 있습니다²⁾.

진찰 흐름은 다음과 같습니다.

손상 상세 병력 청취(물질 종류, pH 확인)
안구 세척 처치(pH가 중성에 가까워질 때까지)
세극등 현미경 검사 및 플루오레세인 염색
기노시타 분류를 이용한 중증도 판정
시력, 안압, 안저 검사

Q 산 외상의 진단에서 알칼리 외상과 다른 점은 무엇인가?

가장 큰 차이점은 pH 변화 속도이다. 산 화상에서는 세안 후 pH가 빠르게 중성화되는 경향이 있어 임상적으로 경증으로 보일 수 있다. 그러나 조직 내 잔류 산의 유리로 인해 pH가 다시 낮아질 수 있으므로 세안 20분 후 pH 재확인을 반드시 시행한다. 중증도 분류 및 진찰 흐름 자체는 알칼리 외상과 공통이다.

5. 표준적 치료법

초기 대응: 세안

화학 물질의 종류에 관계없이, 가능한 한 신속하게 세안을 시작하는 것이 가장 중요하다. 세안까지의 시간과 세안량이 예후를 결정하는 가장 큰 인자이다. 20분 이상 세안을 시행하는 것이 바람직하며, 가능한 한 오래 지속한다.

현장에서는 수도물의 흐르는 물로 즉시 세안을 시작한다. 안과 내원 시에는 점안 마취 후 생리식염수(등장액이 바람직함)로 결막낭 내를 충분히 세척하고, 세안 후 20분에 pH를 재확인한다.

등급별 치료 방침

중증도	치료 방침
1~2등급	항생제 점안 + 스테로이드 점안/안연고. 대부분 외용만으로 치유
3a등급	상기에 더하여 스테로이드 전신 투여(약 1주 집중 후 점감), 산동제
Grade 3b~4	스테로이드 전신 투여 + 고안압 관리 + 급성기 외과적 치료(양막 이식, 테논낭 성형술)
반흔기	안표면 재건술(윤부 이식, 각막 이식, 양막 이식)

약물 요법

경도에서 중등도 손상(기노시타 분류 Grade 1~2)에서는 항생제 및 스테로이드 점안액과 안연고를 처방하여 감염과 염증을 억제합니다. 더 심한 손상에서는 스테로이드 전신 투여를 약 1주간 집중적으로 시행한 후 점차 감량합니다.

항생제 점안액: 뉴퀴놀론계 항생제로 감염 예방
스테로이드 점안액/안연고: 이차적 조직 손상 억제
산동제(황산 아트로핀 점안액): 홍채염 예방 및 통증 완화
고삼투압제 정맥주사, 경구 탄산탈수효소 억제제, 녹내장 점안액: 속발 녹내장의 안압 관리
히알루론산나트륨 점안액, 치료용 콘택트렌즈, 자가혈청 점안액: 상피 재생 촉진

외과적 치료

Grade 3b 이상 또는 심각한 윤부 허혈을 동반한 경우 급성기 외과적 치료를 추가합니다.

테논낭 성형술은 윤부 및 공막 허혈에 대해 테논낭을 윤부까지 전진시켜 혈관 공급을 회복시키는 술기이며, 중증 화학 외상에서 안구 보존 수술로 유용합니다²⁾.

반흔기에는 윤부 줄기세포 이식(자가 또는 동종), 양막 이식, 전층 각막 이식을 조합한 안표면 재건이 시행됩니다. 양안 중증 사례에서는 펨토초 레이저 지원 대구경 층판 각막 윤부 이식이 적용되며, 좋은 시력 개선이 보고되었습니다³⁾.

6. 병태생리학 및 상세 발병 기전

화학 화상 후 각막 혼탁과 시간 경과: 손상 직후부터 9개월까지의 전안부 사진

PLoS One. 2015 Sep 17; 10(9):e0138076. Figure 1. PMCID: PMC4574742. License: CC BY.

화학 화상 직후(Immediately)부터 1, 6, 9개월 후까지의 전안부 사진(3예). 손상 직후 모두 심한 각막 부종, 혼탁 및 데스메막 주름을 보이며 내피 세포는 소실되었으나, 시간이 지남에 따라 주변부부터 투명화가 진행되어 최종적으로 각막 혼탁이 감소한다. 이는 본문 ‘병태생리학 및 상세 발병 기전’ 항목에서 다루는 응고 괴사에 의한 각막 손상과 그 회복 과정에 해당한다.

산 화상의 메커니즘

산성 물질은 조직 단백질을 변성 및 응고시켜(응고 괴사) 불용성 단백질을 형성한다. 이 응고 단백질이 방벽(자가 방어막) 역할을 하여 산의 추가 침투를 제한한다. 따라서 알칼리 손상에 비해 손상이 표층에 국한되는 경우가 많다.

그러나 안구 표면의 pH 변화나 조직 내 잔류 산을 간과할 수 없다. 불화수소산은 침투성이 특히 높아 각막, 공막, 전안부에 광범위한 파괴를 초래한다. 강산(고농도 황산 등)에서는 손상이 심부까지 미치며 전방 침투도 발생할 수 있다.

알칼리와의 본질적 차이

알칼리는 수산기 이온에 의해 세포막의 지질을 비누화하여 세포를 융해 괴사시킨다. 지용성이므로 상피층을 쉽게 통과하여 단시간에 실질 심부로 침투한다. 전방 내로 침투한 알칼리는 홍채염, 백내장, 녹내장을 유발한다.

반면, 산에 의한 응고 괴사에서는 상대적으로 조직 구조가 유지되며 급성기의 충혈이 유지되기 쉽다. 그러나 윤부 각결막 상피 줄기세포가 손상되면 상피 재생이 불가능해져 결막 상피가 각막 위로 침입한다(결막화). 윤부 허혈은 각막 윤부 줄기세포 결핍증(LSCD)의 발병 위험을 높이고 각막 반흔 형성 및 영구적 시력 장애로 이어진다²⁾.

손상의 시간 경과

화학 손상 후 경과는 급성기, 초기 수복기, 후기 수복기로 분류된다. 급성기에는 각결막 상피 손상과 염증이 발생하고, 초기 수복기에는 상피 재생과 염증 반응이 병행된다. 후기 수복기에는 반흔 형성, 안구 유착, 결막낭 단축 등이 발생하여 안구 표면 환경을 악화시킨다.

7. 최신 연구와 향후 전망

AS-OCTA는 화학 손상 급성기의 윤부 허혈을 객관적으로 정량화하여 임상 평가보다 정확한 중증도 판정과 예후 예측을 제공한다. AS-OCTA 결과는 최종 시력 예후와의 상관관계가 우수하며 기존 분류 체계에 통합이 기대된다²⁾.

펨토초 레이저 지원 대구경 층판 각막윤부 이식술은 양안 중증 화학 외상에 대한 일단계 수술로서 각막 실질과 각막윤부 줄기세포를 동시에 이식할 수 있습니다. 기존의 수동 박리에 비해 균일한 층판 절개가 가능하며, 좋은 시력 개선이 보고되었습니다 ³⁾.

펨토초 레이저의 적용은 증례 수가 제한적이며, 장기적 유효성 확립을 위해서는 추가 연구가 필요합니다 ³⁾. AS-OCTA의 표준화와 분류 체계로의 통합이 향후 과제입니다 ²⁾.

8. 참고문헌

Chemical injuries of the eye. Ann Eye Sci. 2023;8:13.
Sharma S, Kate A, Donthineni PR, Basu S, Shanbhag SS. The role of Tenonplasty in the management of limbal and scleral ischemia due to acute ocular chemical burns. Indian J Ophthalmol. 2022;70:3203-12.
Lin L, Xu Y, Ou Z, et al. Femtosecond laser-assisted large-diameter lamellar corneal-limbal keratoplasty in ocular chemical burns. Am J Ophthalmol Case Rep. 2025;37:102246.