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문제 정의
- 용접흄이 용접 작업자에게 미치는 건강장해 및 증상을 조사 하고 용접흄 감소 대책과 향후 근로자의 건강보호대 책을 수립하고자 하였다.
제안 방법
- 공기중 용접흄 농도를 측정하기 위한 시료포집을 위해 직경 37mm 0.8/zm 크기의 여과지를 스리피스의 작은 조각 상자에 고정시킨 후, 개인용 시료 포집 펌프에 연결하여 용접작업 중인 근로자의 호흡 위치에서 4~6 시간 시료를 포집하였다.
- 따라서 본 연구는 용접현장에서 작업 중 발생하는 용접 흄 중에 주요 유해 금속인 Fe, Mn, Cu, Zn등이 용접공에게 어느 정도 흡입 되는지 흡입량과 용접 작업후 용접공의 혈중중금속 농도를 측정 하고 배기팬을 이용하여 유해물질의 저감효과를 실험 하였다.
- 방법을 보면 혈청중 철은 트라스페린과 결합되어 있으므로 산성에서 계면 활성제를 작용시켜 분리시킴과 동시에 환원제에 의하여 3가의 Fe을 2가로 환원 시켰으며 2가의 Fee페로진과 결합하여 적자색의 착화물을 형성함에 따라 이 적자색의 흡광도를 측정함으로써 철의 양을 구하였다. 국내 임상병 리학회에서 주장하는 허용농도 범위안에는 들지만 안전하다고는 할 수 없다.
- 포집된 시료를 누출되지 않게 작은 상자를 비닐테이프와 캡으로 밀봉한 후 비닐봉지에 넣어 분석실로 이동 후 데시케이터에 건조시킨 후 분석을 실시하였다. 분석은 작은 상자를 제거하고 시료채취여과지와 공 시료를 각각 비이커에 옮기고 유리 덮개로 덮었으며 비이커에회화 용액 5ml를 첨가하고 실온에서 30분정도 방치 한 후 120℃ 의 가열판에서 용량이 0.5ml정도 남을때까지 가열하였다. 용액 2ml를 다시 첨가하여 가열시킨다.
- 시료 포집 전의 모든 여과지를 건조용기에 넣어 24시간 동안 보관, 건조 시킨 후 실험실 내에 설치된 전자식 천칭(O.Olmg, 40SM-200A, Precisa, 스위스)을 사용하여 평량한 후 스리피스의 작은 조각 상자에 담아 고정시키고, 고유번호를 부여하여 10개당 1개를 공백으로 하고 나머지는 시료 포집에 사용하였다.
- 탈착이 가능한 덕트의 길이는 5m였다. 실험실에서 탄산가스 아크용접을 할때 용접흄의 저감효과를 팬을 사용하지 않았을 때와 팬을 사용하여 흡배기하였을 경우를 비교하여 실험하였다. 아크용접기의 조건은 전류 110A, 전압 23V였고 용접용 와이 어의 직 경은 0.
- 용접사들 중 10년 이상의 경력자로 5명에게 혈액을 채취하기 전일에 아크용접 작업을 8시간 실시하고 채취 당일 동일한 조건으로 4시간 용접작업을 실시하였다. 용접 후 2시간 후에 혈액을 채취하여 -20℃ 에서 냉동보관 하였다.
- 용접자세를 20°~80° 의 범위에서 4단계로 자세를 변화시킬 때 용접흄의 노출정도를 측정하였다. 용접흄의 시료 채취 위치는 용접면의 내측, 외측과 좌우 어깨위의 4개소로 하고, 용접점과 시료채취기간 거리는 500mm, 시료 채취 시간은 아크가 발생하고 있는 5분간 했다.
- 용접흄의 노출정도를 측정하였다. 용접흄의 시료 채취 위치는 용접면의 내측, 외측과 좌우 어깨위의 4개소로 하고, 용접점과 시료채취기간 거리는 500mm, 시료 채취 시간은 아크가 발생하고 있는 5분간 했다. 측정치는 5분간의 시간 평균 질량농도이며 모든 측정치는 10회 측정치이며 평균치이다.
- 철, 망간, 아연, 구리는 acetylene air를 사용하여 불꽃 원자흡광광도계로 분석하였고 현장 공시료로 분석농도를 보정하였다.
- 시료를 포집하였다. 포집된 시료를 누출되지 않게 작은 상자를 비닐테이프와 캡으로 밀봉한 후 비닐봉지에 넣어 분석실로 이동 후 데시케이터에 건조시킨 후 분석을 실시하였다. 분석은 작은 상자를 제거하고 시료채취여과지와 공 시료를 각각 비이커에 옮기고 유리 덮개로 덮었으며 비이커에회화 용액 5ml를 첨가하고 실온에서 30분정도 방치 한 후 120℃ 의 가열판에서 용량이 0.
- 한번 작성한 검량선에 따라 보통 10개의 시료를 분석한 다음 다시 분석기기 반응을 확인한 후 만일 반응이 일정하지 않을 경우 검량선을 다시 작성하고 이에 따라 시료를 분석하였다.
대상 데이터
- 실험에 사용된 팬의 모델 형식은 EPF-300이고 구경은 282mm, 풍량은 60m3/min, 회전수는 3500rpm이고 무게는 약 17kg정도로서 소형이기 때문에 이동하면서 작업이 가능하며 탈착이 가능한 덕트의 길이는 5m였다. 실험실에서 탄산가스 아크용접을 할때 용접흄의 저감효과를 팬을 사용하지 않았을 때와 팬을 사용하여 흡배기하였을 경우를 비교하여 실험하였다.
이론/모형
- 병원의 임상병리과에서 혈액을 채취하여 철은 Ferrozine 발색법으로, Zn, Cu는 분진의 경우와 같이 원자흡광광도계를 이용하여 중금속 농도를 분석하였다. Fe의 경우 Ferrozine 발색법으로 측정하였다.
- 용접 후 2시간 후에 혈액을 채취하여 -20℃ 에서 냉동보관 하였다. 병원의 임상병리과에서 혈액을 채취하여 철은 Ferrozine 발색법으로, Zn, Cu는 분진의 경우와 같이 원자흡광광도계를 이용하여 중금속 농도를 분석하였다. Fe의 경우 Ferrozine 발색법으로 측정하였다.
성능/효과
- (1) 용접작업 중 중금속의 피폭 수준은 우리나라 노출기준 (TWA)으로 철 40%, 아연의 10% 정도가 초과 된 것으로 본다.
- (2) 용접 작업 후 혈중 중금속 농도를 측정한 결과는 기준치 이하로 조사 되었다.
- (3) 용접흄을 저감하기 위해서는 팬을 사용하여 용접자 전면에서 흡입하면 용접흄이 현저히 감소한다.
- (4) 용접형태별로는 저항점용접이 가장 적은 용접흄의 양을 나타냈다.
- (5) 용접 자세가 직립에 가까울수록 높은 농도가 되었다.
- 직립에 가까울수록 높은 농도가 되었다. 또한 작업 자세에 관계없이 용접면 외부의 농도는 다른 모든 측정 위치에서의 농도보다 높았다.
- 어깨 시료채취농도는 좌우간에는 격차가 없었으나 자세가 직립에 가까울수록 높은 농도가 되었다. 또한 작업 자세에 관계없이 용접면 외부의 농도는 다른 모든 측정 위치에서의 농도보다 높았다.
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