화학 외상(산 화상)

이 질환의 요점

• 산성 화학물질에 의한 안외상은 안과 응급이며, 즉각적인 세안이 예후를 좌우한다
• 산은 단백질을 응고시켜(응고괴사) 자가 방어막을 형성하므로, 일반적으로 알칼리보다 장애가 표층에 국한되기 쉽다
• 단, 황산·불화수소산 등의 강산에서는 심부 침투가 일어나 중증 장애를 초래한다
• 중증도 평가에는 기노시타 분류(Grade 1~4)가 사용되며, 윤부 상피줄기세포(POV)의 잔존이 예후를 결정한다
• 세안 후 pH가 신속히 중성화되는 경향이 있지만, 20분 후 pH 재확인은 필수이다
• 기노시타 분류 Grade 3b~4에서는 안표면재건술(윤부이식·각막이식·양막이식)을 검토한다

1. 화학외상(산열상)이란

산열상(acid burn)은 산성 화학물질이 눈에 들어가 각막·결막이 손상되는 질환이다. 안과 응급으로 즉각적인 대응이 요구된다.

안화학외상의 발생률은 10만 명당 65~78예로 추정된다¹⁾. 평균 연령은 48세이며, 알칼리 외상이 산 외상보다 빈도는 높지만, 산열상도 직업성 외상으로 일정 수 발생한다¹⁾.

원인 물질로 가장 흔한 것은 염산(변기용 세제·공업약품), 황산(배터리액), 질산(공업약품) 등이다. 가정에서의 사고(변기용 세제 오용)부터 공장·연구시설에서의 직업성 노출까지 광범위하게 발생한다.

산성 약제는 조직 투과성이 낮아 장애가 표층에 국한되는 경우가 많다. 반면, 알칼리는 단백질을 융해하여 각막 심부에 도달하므로 단시간에 심부까지 장애를 일으켜 실질의 고도 혼탁·내피장애·백내장·홍채염·녹내장 등의 합병증을 일으키기 쉽다.

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 외상은 알칼리 외상보다 가벼운가?

A

일반적으로 산 화상은 알칼리 외상보다 표층에 머무르기 쉽고 예후가 좋은 경우가 많다. 산은 단백질을 응고시켜 자기 방어막을 형성하여 깊이 침투하는 것을 제한하기 때문이다. 그러나 황산이나 불화수소산과 같은 강산에서는 깊은 침투가 일어나 알칼리와 마찬가지로 심각한 장애를 초래한다. 중증도는 물질의 종류, pH, 농도, 접촉 시간에 따라 결정된다.

2. 주요 증상과 임상 소견

자가 증상

• 안통: 경증에서는 이물감·열감, 중증에서는 심한 통증을 동반
• 시력 저하: 각막 혼탁·부종으로 인해 발생
• 눈물 흘림·안검 경련: 화학 물질 자극에 의한 반사 반응
• 충혈: 산 화상에서는 결막 충혈이 뚜렷한 경우가 많음 (알칼리 외상에서는 허혈성 괴사로 인해 흰색 부종이 나타나는 것과 대조적)

임상 소견

산 화상의 특징적 소견은 응고 괴사로 인한 흰색 침착물과 상대적으로 유지된 결막 충혈입니다. 알칼리 외상에서는 융해 괴사로 인해 허혈이 발생하고 충혈이 없는 흰색 부종이 자주 관찰됩니다.

산 화상

충혈 패턴: 응고 괴사로 인해 결막 충혈이 유지되기 쉬움

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

강산의 예외: 황산·불화수소산에서는 심부 침투가 발생

알칼리 외상

충혈 패턴: 비누화 반응→융해 괴사→허혈로 인해 충혈이 없는 흰색 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, 속발 녹내장, 안구 유착 등이 발생할 수 있습니다.

Q 산 외상에서 결막이 하얗게 변하지 않는 이유는 무엇인가요?

A

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

3. 원인 및 위험 요인

산 화상의 중증도는 다음 요인에 의해 결정됩니다.

• 약제의 종류: 불화수소산, 황산 등의 강산은 중증화되기 쉽습니다.
• pH: pH가 낮을수록 손상이 큽니다.
• 농도: 고농도일수록 손상이 깊은 부위까지 미칩니다.
• 접촉 시간: 세안까지의 시간이 예후의 가장 큰 결정 요인입니다.
• 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)로도 발생합니다.

예방·일상 관리

• 부식성 산성 물질을 다룰 때는 보호 고글을 반드시 착용하십시오.
• 화학 물질이 눈에 들어간 경우 즉시 수돗물로 세척을 시작하고 최소 20분 이상 계속하십시오.
• 세척은 안과 진료 전 가장 중요한 처치입니다. 원인 물질의 용기를 지참하면 진료에 도움이 됩니다.

4. 진단 및 검사 방법

초기 평가

손상 직후 pH 시험지로 눈물의 pH를 측정합니다. 산 화상의 경우 pH는 낮은 값(산성)을 나타냅니다. 중성(pH 7~7.2)이 될 때까지 즉시 세척을 시행합니다.

산 화상에서는 세척 후 pH가 빠르게 중성화되는 경향이 있습니다(알칼리와 비교하여 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 POV(Vogt 주름)의 잔존 정도에 따라 중증도를 평가하며, 예후 판정에 유용합니다.

기노시타 분류	소견	예후
1등급	결막 충혈, 각막 상피 결손 없음	양호
2등급	결막 충혈, 부분적 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	반주 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 Grade IV를 윤부 및 결막의 침범 비율에 따라 3단계로 세분화하여 더 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.

1. 손상 상세 문진(물질 종류·pH 확인)
2. 안구 세척 처치(pH가 중성에 가까워질 때까지)
3. 세극등 현미경 검사·플루오레세인 염색
4. 기노시타 분류에 의한 중증도 판정
5. 시력·안압·안저 검사

Q 산성 외상의 진단에서 알칼리 외상과 다른 점은 무엇인가

A

가장 큰 차이점은 pH 변화 속도입니다. 산성 화상에서는 세안 후 pH가 빠르게 중성화되는 경향이 있어 임상적으로 경증으로 보일 수 있습니다. 그러나 조직 내 잔류 산의 유리로 인해 pH가 다시 낮아질 수 있으므로, 세안 20분 후 pH 재확인은 반드시 시행합니다. 중증도 분류·진찰 흐름 자체는 알칼리 외상과 공통입니다.

5. 표준적인 치료법

초기 대응: 세안

화학 물질의 종류에 관계없이, 세안을 가능한 한 신속히 시작하는 것이 가장 중요합니다. 세안까지의 시간과 세안량이 예후를 결정하는 가장 큰 요인입니다. 20분 이상 세안을 시행하는 것이 바람직하며, 가능한 한 오래 지속합니다.

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

Grade별 치료 방침

중증도	치료 방침
Grade 1~2	항균제 점안 + 스테로이드 점안·안연고. 대부분 외용만으로 치유
Grade 3a	위에 더하여 스테로이드 전신 투여(약 1주간 집중·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 점안액, 안연고를 처방하여 감염과 염증을 억제합니다. 더 심한 손상에서는 스테로이드를 약 1주간 집중적으로 전신 투여한 후 점차 감량합니다.

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

외과적 치료

Grade 3b 이상 또는 중증 윤부 허혈을 동반하는 경우 급성기 외과적 치료를 추가합니다.

테논낭 성형술은 윤부·공막 허혈에 대해 테논낭을 윤부까지 전진시켜 혈액 공급을 회복시키는 술기로, 중증 화학 외상에서 안구 보존 수술로 유용합니다²⁾.

반흔기에는 윤부 줄기세포 이식(자가 또는 동종) · 양막 이식 · 전층 각막 이식을 조합한 안표면 재건이 시행됩니다. 양안성 중증 예에서는 펨토초 레이저 지원 대구경 층판 각막 윤부 이식이 적용되어 양호한 시력 개선이 보고되었습니다³⁾.

치료 시 주의사항

NSAIDs 점안액은 각막 상피의 회복을 지연시키므로 화학 외상에서는 사용하지 않는다. 방부제가 포함된 점안액도 재생 상피를 억제하므로 방부제가 없는 제제가 바람직하다. 세척 직후 pH가 정상화되어도 조직 내 잔류 산에 의해 pH가 다시 상승할 수 있으므로 20분 후 pH 재확인이 필요하다.

6. 병태생리학·상세한 발병 기전

Choi SO, Jeon HS, Hyon JY, et al. Recovery of Corneal Endothelial Cells from Periphery after Injury. PLoS One. 2015;10(9):e0138076. Figure 1. PMID: 26378928; PMCID: PMC4574742; DOI: 10.1371/journal.pone.0138076. License: CC BY.

화학 화상 손상 직후(Immediately)부터 1·6·9개월 후까지의 전안부 사진(3증례). 손상 직후 모두 심한 각막 부종·혼탁 및 데스메막 주름이 관찰되고 내피 세포는 소실되었으나, 시간 경과에 따라 주변부부터 투명화가 진행되어 최종적으로 각막 혼탁이 감소하였다. 본문 「병태생리학·상세한 발병 기전」 항목에서 다루는 응고 괴사에 의한 각막 장애와 그 회복 과정에 해당한다.

산 화상의 메커니즘

산성 물질은 조직 단백질을 변성·응고시켜(응고 괴사) 불용성 단백질을 형성한다. 이 응고 단백질이 방벽(자기 방어막) 역할을 하여 산의 추가 침투를 제한한다. 따라서 알칼리 외상에 비해 장애가 표층에 머무는 경우가 많다.

단, 안구 표면의 pH 변화나 조직 내 잔류 산은 간과할 수 없다. 불화수소산은 침투성이 특히 높아 각막·공막·전안부에 광범위한 파괴를 초래한다. 강산(고농도 황산 등)에서는 장애가 심부까지 미쳐 전방 침투도 일어날 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 유지되어 급성기의 충혈이 유지되기 쉽다. 그러나 윤부 각결막 상피 줄기세포가 손상되면 투명한 각막 상피로의 재생이 어려워져 결막 상피가 각막 위로 침입한다(결막화). 윤부 허혈은 각막 윤부 줄기세포 결핍증(LSCD) 발병 위험을 높이고 각막 반흔 형성이나 영구적 시력 장애로 이어진다²⁾.

장애의 시계열

화학 외상 후 경과는 급성기·초기 회복기·후기 회복기로 분류된다. 급성기에는 각결막 상피의 장애와 염증이 발생하고, 초기 회복기에는 상피 재생과 염증 반응이 병행된다. 후기 회복기에는 반흔 형성·안구 유착·결막낭 단축 등이 발생하여 안구 표면 환경을 악화시킨다.

7. 최신 연구와 향후 전망

AS-OCTA는 화학 외상 급성기의 윤부 허혈을 객관적으로 정량화할 수 있어 임상 평가보다 정확한 중증도 판정과 예후 예측을 제공한다. AS-OCTA 결과는 최종 시력 예후와의 상관관계가 우수하여 기존 분류 체계에의 통합이 기대된다²⁾.

펨토초 레이저 지원 대구경 층상 각막 윤부 이식은 양안성 중증 화학 외상에 대한 일단계 수술로서 각막 실질과 윤부 줄기세포를 동시에 이식할 수 있습니다. 기존의 수동 박리에 비해 균일한 층상 절개가 가능하며, 좋은 시력 개선이 보고되었습니다³⁾.

환자분께: 반드시 읽어주세요

아래 내용은 현재 연구 단계 또는 임상 시험 중인 것으로, 일반 병원에서 받을 수 있는 표준 치료가 아닙니다. 향후 의료 발전에 관한 전문가용 참고 정보입니다.

펨토초 레이저의 적용은 증례 수가 제한적이며, 장기적 유효성 확립을 위해서는 추가 연구가 필요합니다³⁾. AS-OCTA의 표준화와 분류 체계로의 통합이 향후 과제로 남아 있습니다²⁾.

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8. 참고 문헌

1. Chemical injuries of the eye. Ann Eye Sci. 2023;8:13.
2. 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 journal of ophthalmology. 2022;70(9):3203-3212. doi:10.4103/ijo.IJO_3148_21. PMID:36018089; PMCID:PMC9675520.
3. Lin L, Xu Y, Ou Z, Zhuo K, Tian D, Chen J, et al. Femtosecond laser-assisted large-diameter lamellar corneal-limbal keratoplasty in ocular chemical burns. American journal of ophthalmology case reports. 2025;37:102246. doi:10.1016/j.ajoc.2024.102246. PMID:39839915; PMCID:PMC11745959.