Nanotechnology is emerging as one of the key technologies of the 21 st century and is expected to enable one to broaden the applicability across a wide range of sectors that can benefit public and improve industrial competitiveness. Already, consumer products containing nanomaterials are available i...
Nanotechnology is emerging as one of the key technologies of the 21 st century and is expected to enable one to broaden the applicability across a wide range of sectors that can benefit public and improve industrial competitiveness. Already, consumer products containing nanomaterials are available in markets including coatings, computers, clothing, cosmetics, sports equipment and medical devices. Recently, Institute of Occupational Medicine in UK reported an occupational hygiene review for nanoparticles in the viewpoint of nanotoxicity. They reported that the exposure control is very important issues in workplace for exposure assessment, but no proper methods are available to measure the extent of exposures to nanoparticles in the workplace. Therefore, for the estimation of exposure of nanomaterials, we have to approach the material-balance methodology, which similarly carried out in TRI (toxic release inventory) for hazardous chemicals. In order to use this methodology, the exposure source of nanomaterials should be determined firstly. Therefore, herein we investigated the main sources and processes for the exposure to nanomaterals by conducting the survey. The results could be used to define and assess nanohazard sources.
Nanotechnology is emerging as one of the key technologies of the 21 st century and is expected to enable one to broaden the applicability across a wide range of sectors that can benefit public and improve industrial competitiveness. Already, consumer products containing nanomaterials are available in markets including coatings, computers, clothing, cosmetics, sports equipment and medical devices. Recently, Institute of Occupational Medicine in UK reported an occupational hygiene review for nanoparticles in the viewpoint of nanotoxicity. They reported that the exposure control is very important issues in workplace for exposure assessment, but no proper methods are available to measure the extent of exposures to nanoparticles in the workplace. Therefore, for the estimation of exposure of nanomaterials, we have to approach the material-balance methodology, which similarly carried out in TRI (toxic release inventory) for hazardous chemicals. In order to use this methodology, the exposure source of nanomaterials should be determined firstly. Therefore, herein we investigated the main sources and processes for the exposure to nanomaterals by conducting the survey. The results could be used to define and assess nanohazard sources.
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문제 정의
공정내 잔류 나노물질의 폐기 또한 배출량 산정에 필요한 정보이며, 이에 대한 자료도 조사되었다. 제조생산하고 남은 나노물질의 처리방식은 소각, 매립, 폐기, 재사용 등으로 구분할 수 있다.
산불, 연소가스 등)을 제외한 인위적으로 제조한 나노물질만을 배출원 및 배출량 파악의 대상으로 하였다. 나노물질 배출량 조사는 나노물질을 생산/판매/사용하는 기관을 대상으로 하였으며, 해당 공정내 나노물질의 배출 정도를 조사하여 국내 나노물질의 주요 배출원 및 배출량에 관한 기초자료로 활용하고자 하였다. 조사는 우편 발송법과 이메일 발송법을 이용하였다.
따라서 본 설문조사에서는 나노물질을 직접 취급하는 기관에 대한 나노물질의 위해성 인식을 파악하였다. 나노물질의 위해성에 관한 언론 보도나 자발적인 정보취득을 통해 나노물질의 위해성을 인지하고 있는지 관하여 조사 하였다. 나노물질의 위해성에 대하여 자세히 알고 있는 작업자는 31%로 전체의 1/3에 불과 하였다.
(KISTI, 2006). 따라서 본 설문조사에서는 나노물질을 직접 취급하는 기관에 대한 나노물질의 위해성 인식을 파악하였다. 나노물질의 위해성에 관한 언론 보도나 자발적인 정보취득을 통해 나노물질의 위해성을 인지하고 있는지 관하여 조사 하였다.
2006). 본 연구에서는 국가 나노산업의 경쟁력 강화와 나노물질에 의한 위험성을 사전에 예방하기 위하여, 나노기술의 위험도 인식 조사 수준을 넘어서 나노물질의 주요 배출원 및 배출량 파악에 중점을 두었다. 초기 조사를 통하여 기업처L 연구소대학 등에서 주로 생산, 사용.
따라서 사업장 내의 자발적인 보고를 통한 "물질수지법"을 이용한 나노물질 배출량을 산정하는 방법으로 접근할 수 있다. 이에 나노물질의 환경 배출량에 관한 정보를 수집하기 위하여, 나노제품의 유통방식이나 잔류 나노입자의 처리방식, 나노물질 노출시 모니터링 능력 등에 관한 배출량 산정과 직접적인 관계가 있는 내용을 조사하였다.
취급하는 나노물질의 주요 활용분야 및 해당 물질의 물리화학적 정보 취득경로에 관하여 조사하였다(Fig. 1). 나노물질은 원료물질로 생산하여 판매하거나, 다른 제품으로 가공하기 위해 해당 물질을 취급한다.
초기 조사를 통하여 기업처L 연구소대학 등에서 주로 생산, 사용. 폐기, 관리하고 있는나노물질의 종류를 개략적로 파악하고, 특정 나노물질의 주요 배출원을 예측하고자 하였다. 이러한 결과는 정부의 나노위해성 관리에 관한 정책 결정에 중요한 기초자료로 활용될 것이다.
제안 방법
조사는 우편 발송법과 이메일 발송법을 이용하였다.Table 1과 같이 조사 문항은 크게 5개 항목으로 구성되며, 설문대상 (1문항), 취급하는 나노물질 (6문항), 나노물질 배출량(8문항), 나노물질 위해성 인식 (8문항) 등으로 구성하였다. 조사대상 업체는 NanoKorea 2007 행사 참가 업체 (NanoKorea 2007 webpage), 인터넷으로 조사한 나노제품 판매업체.
보다 구체적으로 은나노(입자 또는 이온)에 대한 인체와 환경 위해성 인지 여부를 파악하였다. 은 나노가 인체 및 환경에 해롭다고 응답한 사람은 16% 에 불과하였으며, 대체로 무영향이나 영향 여부를 판단하지 못하고 있었다.
취급하는 나노물질의 형태, 종류, 크기 등의 물리적 정보를 조사하여, 주로 취급하는 나노물질의 종류를 파악하였다(Fig. 2). 분석 결과, 취급하는 나노물질은 주로 입자상(57%) 물질이었으며, 액상 (42%) 물질로는 나노물질이 용해되어 있는 형태로 보고되었다.
대상 데이터
수 있다. 대상 공정은 유해화학물질 배출량 조사(TRI)의 분류 기준에 의해 총 14개 공정으로 나누었다. 이중에서 탈지세정표백공정.
KISTI에서 2005년에 발행한 나노기술연감에 소개된 업체를 활용하였다 (KISTI, 2006). 대학 및 연구소는 인터넷 조사 및 나노물질에 관한 논문을 발표한 기관 정보를 이용하여 선정하였다.
본 조사에서는 자연적으로 발생하는 물질(스모그' 먼지. 산불, 연소가스 등)을 제외한 인위적으로 제조한 나노물질만을 배출원 및 배출량 파악의 대상으로 하였다. 나노물질 배출량 조사는 나노물질을 생산/판매/사용하는 기관을 대상으로 하였으며, 해당 공정내 나노물질의 배출 정도를 조사하여 국내 나노물질의 주요 배출원 및 배출량에 관한 기초자료로 활용하고자 하였다.
Table 1과 같이 조사 문항은 크게 5개 항목으로 구성되며, 설문대상 (1문항), 취급하는 나노물질 (6문항), 나노물질 배출량(8문항), 나노물질 위해성 인식 (8문항) 등으로 구성하였다. 조사대상 업체는 NanoKorea 2007 행사 참가 업체 (NanoKorea 2007 webpage), 인터넷으로 조사한 나노제품 판매업체. KISTI에서 2005년에 발행한 나노기술연감에 소개된 업체를 활용하였다 (KISTI, 2006).
이론/모형
조사대상 업체는 NanoKorea 2007 행사 참가 업체 (NanoKorea 2007 webpage), 인터넷으로 조사한 나노제품 판매업체. KISTI에서 2005년에 발행한 나노기술연감에 소개된 업체를 활용하였다 (KISTI, 2006). 대학 및 연구소는 인터넷 조사 및 나노물질에 관한 논문을 발표한 기관 정보를 이용하여 선정하였다.
나노물질 배출량 조사는 나노물질을 생산/판매/사용하는 기관을 대상으로 하였으며, 해당 공정내 나노물질의 배출 정도를 조사하여 국내 나노물질의 주요 배출원 및 배출량에 관한 기초자료로 활용하고자 하였다. 조사는 우편 발송법과 이메일 발송법을 이용하였다.Table 1과 같이 조사 문항은 크게 5개 항목으로 구성되며, 설문대상 (1문항), 취급하는 나노물질 (6문항), 나노물질 배출량(8문항), 나노물질 위해성 인식 (8문항) 등으로 구성하였다.
성능/효과
폐기물처리업체로 이송되는 나노물질들은, 초기 나노물질들이 서로 뭉치거나 더 커다란 입자상물질에 응집, 수착되어 형성된 덩어리상 물질이며 이에 대한 성분 분석이 쉽지 않다. 유통량을 , "제조량+수입량-수출량"으로 파악했을 때 월간 10g 이하를 유통하는 대상 기관은 36%, 1 kg 이상을 유통하는 기관은 29%로 조사되었다. 보고한 기관만으로 제한을 하였을 때, 기관 평균 월간 0.
있다. 80% 정도의 응답자가 취급하는 나노물질의 안전관리에 관심을 가지고 있는 것으로 조사되었다. 그러나 안전관리를 시행하고 있는 집단 내 2/3는 기존 화학물질 안전관리 요령에 준하여 나노 물질 안전관리를 시행하고 있다.
파악되었다. 나노기술에 관한 정보를 능동적으로 취득하는 집단일수록 나노기술의 위해성을 보다 잘 인식하고있은 것으로 판단되었다. 나노물질을 직접 다루고 있는 작업자의 경우, 기존의 화학물질 안전관리 규정에 준한 개인보호장구만을 착용하는 것으로 조사되었다.
대학 62%, 기 업 25%, 연구소 13%의 비율로 총 658개 기관 대상의 설문 중, 약 10%정도의 응답 결과를 얻었다. 현장에서 직접 제품을 생산/제조이용/폐기하는 기관일수록 조사 응답률이 높았으며, 나노물질의 노출에 관한 인식 수준이 높은 것으로 나타났다.
본 조사를 통하여 나노물질의 주요 배출원이 화학 공정이고 2차 나노소비재의 원료로는 금속류 나노물질이 주로 사용되고 있는 것으로 파악되었다. 나노기술에 관한 정보를 능동적으로 취득하는 집단일수록 나노기술의 위해성을 보다 잘 인식하고있은 것으로 판단되었다.
2). 분석 결과, 취급하는 나노물질은 주로 입자상(57%) 물질이었으며, 액상 (42%) 물질로는 나노물질이 용해되어 있는 형태로 보고되었다. 입자상 물질이 휘발 및 분산 정도에 따라 작업장에서의 위해성이 달라지는 특성이 있다.
나노물질은 원료물질로 생산하여 판매하거나, 다른 제품으로 가공하기 위해 해당 물질을 취급한다. 응답자중 연구소와 대 학의 경우는 주로 연구용(51%)으로 나노물질을 사용하며, 기업체에서는 원료로 판매하기 위하여 생산(11%)하거나 제품 가공을 위해 나노물질을 취급생산 13%, 구매 25%)하는 것으로 나타났다. 연구용을 제외하고는 생활용품 제조에 나노물질이 주로 사용되고 있다.
취급하는 나노물질의 82% 정도는 균일상 나노입자이며, 비균일상에 비해 4.7배에 해당하는 것으로 나타났다. 그러나 공정내에서 초기에 취급하는 나노물질은 균일상이지만, 제품의 사용에 관한 전주기 동안에는 다른 물질과의 응집이나 액상에서 수 착 되는 등 비균일상으로 변환될 소지가 있다.
해당 공정에서 생산하거나 제품내에서 사용되는 나노물질은 금/은 나노입자, 실리카 계 열의 산화물 순서로 나타났으며, 월간 사용량은 기업체, 연구소대학별로 용량 차이가 상이하였다 CNT의 사용량의 증가는 대체에너지 수단으로 각광 받고 있는 연료전지용 촉매 담체나 수소저장용 매체 등으로 활용하기 위한 대학 수준에서의 연구 물질로 많이 활용되는 것으로 조사되었다. 나노물질을 생산하는 업체일수록 바로 제품에 나노물질을 사용하는 경우가 대부분이다.
해당 물성을 분석하는데 소요되는 시간은 하루 미만이 41%, 1주일 미만이 41%, 나머지가 한달 정도로 파악되었으며, 평균 분석 시간은 8.6일이 소요되었다. 즉 나노물질의 물성 분석이 외부기관에 의뢰하다 보니 물성 분석이 즉각적으로 이루어지지 않고 있다.
대학 62%, 기 업 25%, 연구소 13%의 비율로 총 658개 기관 대상의 설문 중, 약 10%정도의 응답 결과를 얻었다. 현장에서 직접 제품을 생산/제조이용/폐기하는 기관일수록 조사 응답률이 높았으며, 나노물질의 노출에 관한 인식 수준이 높은 것으로 나타났다. 대학에서는 나노물질을 소량 제조하여 연구용으로 사용하고 있으며, 나노물질의 위해성을 가장 잘 인지하고 있는 그룹임에도 불구하고 나노물질의 배출 및 안전관리에 관한 인지도가 가장 떨어졌다.
후속연구
현실적으로 나노물질 안전관리가 어렵기 때문에 차선책으로 화학물질에 준한 안전관리를 수행하고 있는 것으로 판단된다. 나노물질에 관한 구체적인 안전관리요령이 개발된다면 보다 안전하고 확실하게 대상 물질 관리가 이루어 질것으로 판단된다.
여러 처리법 중에서도 고형화/안정화 기법이 전체의 25%를 차지하였으나, 이는 기존의 액상내 입자상 물질을 처리하는 방법과 동일하다고 할 수 있다. 나노물질을 폐기 처리하는 구체적인 방법론이 개발되지 않은 상태라서 기존의 처리시설을 이용하고 있으나, 이 방법론이 나노물질을 안정적으로 처리할 수 있을 것인가는 추가 연구 되어야 한다.
폐기, 관리하고 있는나노물질의 종류를 개략적로 파악하고, 특정 나노물질의 주요 배출원을 예측하고자 하였다. 이러한 결과는 정부의 나노위해성 관리에 관한 정책 결정에 중요한 기초자료로 활용될 것이다.
이에 나노 제품에 사용된 물질들의 특성을 분석하고 제품에 따른 전과정평가 (Life Cycle Assesment, LCA) 기법을 통해 나노물질의 환경 위해도를 알아볼 수 있다. 즉, 기존 화학물질의 전과정 평가를 변형하면 나노물질에 관한 전과정 평가에도 활용할 수 있을 것으로 정부 관계자들과 과학자들은 기대하고 있다. 그러기 위해서는 특정 나노물질에 대한 사례연구와 특정 물리화학적 정보를 추적할 수 있는 실시 간, 원격 분석 기술이 필요하다.
이에 다음과 같은 연구와 정책 마련이 수반되어야만 나노물질의 위해성 문제를 최소화할 수 있을 것으로 판단된다. 현재 환경부 주관 하의 나노물질 위해성 관리 시스템 구축에 관한 총괄 연구 및 세부 연구에서 하기 주제의 상당 부분을 다루고 있기 때문에, 추후 개별 기관에서 얻은 결과와 비교를 하는 것도 좋을 것으로 판단된다.
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