Objectives: Tetrahydrofuran (THF) is a colorless, water-miscible organic liquid with low viscosity at standard temperature and pressure. THF has been used as a solvent and a precursor for various syntheses of polymers. However, THF is known to irritate to the eyes, skin and mucus membranes. Overexpo...
Objectives: Tetrahydrofuran (THF) is a colorless, water-miscible organic liquid with low viscosity at standard temperature and pressure. THF has been used as a solvent and a precursor for various syntheses of polymers. However, THF is known to irritate to the eyes, skin and mucus membranes. Overexposure by inhalation, ingestion or skin contact may produce nausea, dizziness, headaches, respiratory irritation and possible skin burns. The purpose of this study is to evaluate of the worker exposure and characteristics of workers in the workplaces that use or manufacture THF. Methods: Sixteen factories in Korea, which manufacture or use THF, were selected for this study and a total of 130 air samples including 104 time-weighted average (TWA) samples and 26 short-term exposure limit (STEL) samples, were collected. Air samples were collected with charcoal tube (100mg/50mg) and analyzed by gas chromatograph/flame ionization detector(GC/FID). Results: The TWA concentration of THF was 16.05ppm (GM) at PS script printing, 2.32ppm (GM) at PVC stabilizer, 1.03ppm (GM) at Lithium triethylborohydride, 0.63ppm (GM) at Polytetramethylene ether glycol(PTMEG), 0.42ppm (GM) at Manufacturing THF, 0.13ppm (GM) at Glue and 0.12ppm (GM) at synthetic rubber/resins. Two out of sampes for PS script printing exceeded 50ppm as 8-hour exposure limit of MOEL. The short term exposure to THF was 54.77ppm (GM) at PS script printing, 17.10ppm (GM) at PTMEG, 13.76ppm (GM) at Manufacturing THF, 2.86ppm (GM) at Lithium triethylborohydride, 0.87ppm (GM) at synthetic rubber/resins and 0.13ppm (GM) Glue. We found that the highest exposure process for both the TWA and STEL samples was PS script process. Two samples exceeded 100ppm as short term exposure limit of Ministry of Employment and Labor(MOEL). Conclusions: Characteristic of STEL concentration for THF is considerably different from TWA concentration in workplaces because workers could exposure high concentration of THF in a moment when they work irregularly schedule. So exposure controls for momentary works have to be prepared, and considered the skin absorption and inhale of THF.
Objectives: Tetrahydrofuran (THF) is a colorless, water-miscible organic liquid with low viscosity at standard temperature and pressure. THF has been used as a solvent and a precursor for various syntheses of polymers. However, THF is known to irritate to the eyes, skin and mucus membranes. Overexposure by inhalation, ingestion or skin contact may produce nausea, dizziness, headaches, respiratory irritation and possible skin burns. The purpose of this study is to evaluate of the worker exposure and characteristics of workers in the workplaces that use or manufacture THF. Methods: Sixteen factories in Korea, which manufacture or use THF, were selected for this study and a total of 130 air samples including 104 time-weighted average (TWA) samples and 26 short-term exposure limit (STEL) samples, were collected. Air samples were collected with charcoal tube (100mg/50mg) and analyzed by gas chromatograph/flame ionization detector(GC/FID). Results: The TWA concentration of THF was 16.05ppm (GM) at PS script printing, 2.32ppm (GM) at PVC stabilizer, 1.03ppm (GM) at Lithium triethylborohydride, 0.63ppm (GM) at Polytetramethylene ether glycol(PTMEG), 0.42ppm (GM) at Manufacturing THF, 0.13ppm (GM) at Glue and 0.12ppm (GM) at synthetic rubber/resins. Two out of sampes for PS script printing exceeded 50ppm as 8-hour exposure limit of MOEL. The short term exposure to THF was 54.77ppm (GM) at PS script printing, 17.10ppm (GM) at PTMEG, 13.76ppm (GM) at Manufacturing THF, 2.86ppm (GM) at Lithium triethylborohydride, 0.87ppm (GM) at synthetic rubber/resins and 0.13ppm (GM) Glue. We found that the highest exposure process for both the TWA and STEL samples was PS script process. Two samples exceeded 100ppm as short term exposure limit of Ministry of Employment and Labor(MOEL). Conclusions: Characteristic of STEL concentration for THF is considerably different from TWA concentration in workplaces because workers could exposure high concentration of THF in a moment when they work irregularly schedule. So exposure controls for momentary works have to be prepared, and considered the skin absorption and inhale of THF.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 국내 테트라하이드로퓨란 제조 및 취급사업장에서 작업자에 대한 테트라하이드로퓨란 노출 실태와 특성을 파악하고, 노출 근로자의 노출감소를 위한 장ㆍ단기적 대책 및 건강장해를 예방하기 위한 기초자료 마련에 그 목적이 있다.
제안 방법
NIOSH #1609 방법을 기본으로 하여 활성탄관을 앞, 뒤 층으로 나누어 2mL 바이알에 옮긴 후 N, N-디메틸포름 아미드가 3% 포함된 CS2로 탈착하여 오토 샘플러가 장착된 가스크로마토그래피/불꽃이온화 검출기(GC/FID, CP-3800, Varian, U.S.A)로 분석하였다. 분석 컬럼은 DB-wax(30m× 0.
0TLV수준으로 제조하였다. 검량선 작성과 내부정도관리를 위하여 측정시료의 농도를 포함할 수 있는 범위에서 최소한 3개 이상의 기지 농도 시료를 이용하여 검량선을 작성하였고, 공시료도 함께 분석하였다.
정규분포보다는 대수정 규분포표에서 선형을 보이고 있어 전체 검출된 시료가 대수정규분포하는 것으로 보여 노출농도를 기하평균, 기하표춘편차로 나타내었다. 검출한계는 검량선에서 구한방정식의 표준오차(standard error, SE)를 기울기를 나누어 3배 해주는 방법을 이용하였다.
각 사업장별로 개인시료 채취방법을 원칙으로 하여 사업장 규모, 연간사용량, 동일 노출군의 규모 등을 종합적으로 고려하여 8시간 시간가중평균(TWA)시료 104개와 단시간 시료채취(STEL) 26개를 포함하여 총 130개의 시료를 채취하였다. 단시간 시료 채취는 원료의 투입이나 샘플링 작업 등과 같은 순간 고농도 노출을 파악하기 위한 것으로 조사 당일의 작업유무 등을 파악한 후 측정하였다. Table 1은 연구 대상 사업장 수 및 공정별 시료 채취 개수를 나타낸 것이다.
샘플링 작업은 밸브를 열고 일정량은 폐액통에 버리고 나중의 것을 샘플링 용기에 취해 실험실로 가져가서 분석을 하게 되는데, 초기의 일정량을 버리는 과정에서 직업성 노출이 발생하고 있었다. 또한 폐액통이 개방되어 있어 일정시간 동안 휘발되면서 주변 작업자들에게도 영향을 주고 있었으며, 샘플링 작업은 실험실 근무자에 의해 1일 2회 정도 수행되었다.
55ppm)이었다. 샘플링 작업은 밸브를 열고 일정량은 폐액통에 버리고 나중의 것을 샘플링 용기에 취해 실험실로 가져가서 분석을 하게 되는데, 초기의 일정량을 버리는 과정에서 직업성 노출이 발생하고 있었다. 또한 폐액통이 개방되어 있어 일정시간 동안 휘발되면서 주변 작업자들에게도 영향을 주고 있었으며, 샘플링 작업은 실험실 근무자에 의해 1일 2회 정도 수행되었다.
시료 분석을 위한 표준용액은 TWA 50ppm을 기준으로 0.1TLV, 0.5TLV, 1.0TLV, 2.0TLV수준으로 제조하였다. 검량선 작성과 내부정도관리를 위하여 측정시료의 농도를 포함할 수 있는 범위에서 최소한 3개 이상의 기지 농도 시료를 이용하여 검량선을 작성하였고, 공시료도 함께 분석하였다.
테트라하이드로퓨란의 생산공정에서는 테트라하이드 로퓨란에 함유된 수분을 측정하기 위한 샘플링 작업에서 2개의 시료를 채취하여 단시간 노출 평가를 실시하였고, 단시간 노출 농도의 기하평균은 13.76ppm(범위 : 12.18~15.55ppm)이었다. 샘플링 작업은 밸브를 열고 일정량은 폐액통에 버리고 나중의 것을 샘플링 용기에 취해 실험실로 가져가서 분석을 하게 되는데, 초기의 일정량을 버리는 과정에서 직업성 노출이 발생하고 있었다.
대상 데이터
PS 인쇄판 제조 사업장에서는 1개의 사업장에서 10건의 시료를 채취하였으며, 10개 모두 테트로하이드로퓨란이 검출되었는데, 노출 농도의 기하평균은 16.05ppm, 검출된 시료의 농도 범위는 8.23~71.31ppm이었다. 노동부의 노출기준인 50ppm을 초과하는 시료는 2건 이었고, 2건 모두 감광고팅액 제조 작업자에서 노출기준을 초과하였다.
PS인쇄판 제조공정에서는 4개의 시료를 채취하였는데 노출농도의 기하평균은 54.77ppm(16.60~178.27ppm)으로 조사되었다. 이 공정에서는 테트라하이드로퓨란 외 아세톤, 메틸에틸케톤, PGME(Propylene glycol monomethylether)도 높은 농도로 검출되었는데, 모두가 자극을 일으키는 물질이며, 특히 PGME는 마취성을 갖고 있어 테트라하이드로퓨란의 마취특성과 더해져 작업자에 대한 영향이 가중될 수 있다.
각 사업장별로 개인시료 채취방법을 원칙으로 하여 사업장 규모, 연간사용량, 동일 노출군의 규모 등을 종합적으로 고려하여 8시간 시간가중평균(TWA)시료 104개와 단시간 시료채취(STEL) 26개를 포함하여 총 130개의 시료를 채취하였다. 단시간 시료 채취는 원료의 투입이나 샘플링 작업 등과 같은 순간 고농도 노출을 파악하기 위한 것으로 조사 당일의 작업유무 등을 파악한 후 측정하였다.
테트라하이드로퓨란에 노출되는 근로자의 노출평가를 위해 선정된 사업장은 총 16개 사업장으로 테트라하이 드로퓨란 제조사업장 2개소, 취급 사업장은 PTMEG 생산사업장 2개소를 포함하여 정밀화학사업장 2개소(PVC 안정제 제조사업장 1개소, 특수유기금속화합물 제조사 업장 1개소), 합성고무/수지 제조사업장 6개소(반응촉매 제로 사용하는 사업장 3개소, 품질관리실 3개소), 접착제 제조 사업장 2개소였다. 함유제품을 사용하는 사업장은 혈액백 제조시 테트라하이드로퓨란이 함유된 접착제를 사용하는 제약회사 1개소를 선정하여 실시하였다.
테트라하이드로퓨란을 채취하기 위해 활성탄관(100mg/ 50mg, SKC 226-01, U.S.A)을 이용하여 채취하였다. 유량은 약 0.
테트라하이드로퓨란에 노출되는 근로자의 노출평가를 위해 선정된 사업장은 총 16개 사업장으로 테트라하이 드로퓨란 제조사업장 2개소, 취급 사업장은 PTMEG 생산사업장 2개소를 포함하여 정밀화학사업장 2개소(PVC 안정제 제조사업장 1개소, 특수유기금속화합물 제조사 업장 1개소), 합성고무/수지 제조사업장 6개소(반응촉매 제로 사용하는 사업장 3개소, 품질관리실 3개소), 접착제 제조 사업장 2개소였다. 함유제품을 사용하는 사업장은 혈액백 제조시 테트라하이드로퓨란이 함유된 접착제를 사용하는 제약회사 1개소를 선정하여 실시하였다.
데이터처리
SAS 8.01 통계 프로그램을 이용하여 수집된 자료에 대한 정규성 검정 및 평균, 표준편차, 측정농도의 분포 등을 살펴보았다.
성능/효과
1. 8시간 TWA 노출 평가를 실시한 104개의 시료 중 테 트라하이드로퓨란이 검출된 시료의 농도 범위는 0.13~71.31ppm이고, 노출 농도의 기하평균은 0.46ppm으로 조사되었으며, 전체 104건의 시료 중 2개의 시료에서 테트라하이드로퓨란에 대한 우리나라 노출기준 TWA 50ppm을 초과하는 것으로 나타났다.
2. 공정별로 8시간 노출(TWA)에 대한 노출 평가 결과 PS인쇄판 제조공정이 16.05ppm으로 가장 높은 농도를 나타냈으며, PVC 안정제 제조공정 (2.32ppm), 유기금속화합물 제조공정(1.03ppm), PTMEG 제조 (0.63ppm), 테트라하이드로퓨란 제조(0.42ppm), 접착제 제조(0.13ppm), 합성 고무/수지 제조(0.12ppm) 순으로 조사되었다.
3. 근로자의 단시간 노출(STEL) 평가 결과 테트라하이 드로퓨란이 검출된 시료의 농도 범위가 0.85~178.27 ppm이였고, 단시간 노출 농도의 기하평균은 5.09ppm 으로 조사되었다. 단시간 노출평가를 실시한 전체 시료의 57.
4. 공정별 단시간 노출(STEL)에 대한 노출 평가 결과 PS인쇄판 제조공정(54.77ppm)이 8시간 노출 평가와 마찬가지로 가장 높은 농도 수준의 결과를 나타냈으며, PTMEG 제조공정(17.10ppm), 테트라하이드로퓨란 제조공정(13.76ppm), 유기금속화합물 제조공정(2.86ppm), 합성 수지/고무 제조 공정(0.87ppm), 접착제 제조공정 (0.13ppm)순으로 조사되었다.
16개 사업장에 대한 테트라하이드로퓨란의 8시간 노출 농도에 대한 기하평균은 Table 3에 나타내었다. 8시간 채취시료는 전체 104건 중 66건이 검출되어 63.5%의 검출률을 나타냈으며, 기하평균(GM)은 0.46ppm, 기하표준 편차(GSD)는 6.93으로 나타났다.
09ppm 으로 조사되었다. 단시간 노출평가를 실시한 전체 시료의 57.7%가 노출기준 100ppm의 10% 미만 수준에 분포하고 있었으며, 50%수준까지는 92.3%로 분포하였다. 조사된 단시간 농도는 기하평균 기준으로 8 시간 노출수준의 약 11배 수준으로 조사되었다.
반면 감광코팅액 제조공정과 PS인쇄판 제조공정으로 구분되는 PS인쇄판 공정에서 가장 높은 수준(8.23~71.31ppm) 의 테트라하이드로퓨란의 농도가 검출되었는데 테트라 하이드로퓨란이 감광코팅액의 주요원료와 용매제로 사용되면서 작업자가 높은 농도 수준의 테트라하이드로퓨 란에 노출되고 있었다.
이상의 결과를 종합하였을 때, 테트로하이드로퓨란은 정상적인 작업의 8시간 노출 평가에서는 거의 대부분이 노출 기준 미만으로 나타났지만 비정기적으로 발생하는 단시간 노출작업 중의 공기 중 시료는 정기적인 작업과는 다른 양상을 나타낼 수 있어 이에 대한 대책을 마련해야 한다는 것을 알 수 있었다. 뚜껑을 열고 테트라하이드로퓨란을 주입하는 작업 등 단시간 고농도의 테트라하이드로퓨란에 노출될 수 있는 공정에 대해서는 환기시스템의 주기적인 점검을 통해 호흡기를 통한 테트로하이드로퓨란의 노출을 최소화해야 하며, 테트라하이드로퓨란이 피부를 통해 노출이 가중 될 수 있으므로 작업시 적절한 작업복, 보호구 및 장갑 등의 착용을 위한 작업자들에 대한 교육 등 여러가지 각도에서 관리가 이뤄져야 할 것이다.
16개 사업장에 대한 테트라하이드로퓨란의 단시간 노 출농도(STEL) 평가에 대한 결과는 Table 4에 나타내었다. 전체 26건 중에서 24건이 검출되어 92.3%의 검출률을 보였으며, 검출된 시료의 범위는 0.85~178.27ppm, 전체 기하평균은 5.09ppm, 기하표준편차는 6.41로 나타났다. 노출 평가를 실시한 26건의 시료 중 우리나라 노동부의 노출 기준인 100ppm을 초과한 건수는 2건이었다.
접착제 제조 사업장의 테트라하이드로퓨란의 노출 농도는 0.13ppm(범위 : 0.33~1.44ppm)으로 조사되었고, 테트라하이드로퓨란이 함유된 접착제를 이용하여 혈액백을 접착하는 공정에서는 채취 시료 모두 테트라하이드로퓨 란이 검출되지 않았다. 이는 소량의 접착제를 사용함으로써 발생 면적이 작고, 하방형 국소배기장치가 설치된 작업대에서 작업이 이뤄지고 있었기 때문인 것으로 판단된다.
정규성 검정을 위해 테트라하이드로퓨란이 검출된 시료 농도를 정규분포표에 옮긴 결과와 대수정규분포표에 옮긴 결과는 Figure 1과 Figure 2와 같다. 정규분포보다는 대수정 규분포표에서 선형을 보이고 있어 전체 검출된 시료가 대수정규분포하는 것으로 보여 노출농도를 기하평균, 기하표춘편차로 나타내었다. 검출한계는 검량선에서 구한방정식의 표준오차(standard error, SE)를 기울기를 나누어 3배 해주는 방법을 이용하였다.
3%로 분포하였다. 조사된 단시간 농도는 기하평균 기준으로 8 시간 노출수준의 약 11배 수준으로 조사되었다.
테트라하이드로퓨란 생산공정에서는 테트라하드로퓨란 노출농도의 기하평균은 0.42ppm(범위 : 0.08~0.32ppm)이었고, PTMEG 제조 공정에서는 0.63ppm(범위 : 0.20~9.31ppm)로 조사되었다. 일반적으로 테트라하이드 로퓨란 생산 및 PTMEG 제조 사업장에서는 일반적인 석유화학산업과 마찬가지로 관로를 통해 원료 및 반응물이 이송되므로 일상적인 조건하에서의 노출 가능성은 희박한 것으로 조사되었다.
테트라하이드로퓨란은 작업 형태에 따라 노출 특성이 확연히 달라지는 특성이 있는데 주로 화학플랜트의 밀폐 반응조, 관로를 통한 원료의 이송 등으로 실제 테트라하이드로퓨란의 노출 수준은 낮게 나타났다. 하지만 투입, 탈수, 세척 및 샘플링 작업이나 청소 등의 작업에서는 고농도의 노출이 가능하여 8시간 TWA와 15분 STEL 작업환경측정 결과는 검출한계미만의 저농도에서 노출기준 초과하는 고농도까지 다양한 농도 분포를 보이고 있었다.
35 ppm으로 나타났다. 합성고무/수지 제조 사업장의 테트라하이드로 퓨란 노출 농도 기하 평균은 0.12ppm(범위 : 0.13~1.17ppm)으로 테트로하이드로퓨란을 주로 반응촉매제로 사용하고 있지만 실제 사용량이 소량이기 때문에 근로자에 대한 노출정도는 심하지 않은 것으로 나타났다.
후속연구
, 1981)되지만, 반팔차림의작업복 착용으로 테트라하이드로퓨란의 노출이 가중될 수 있음에도 불구하고 이러한 부분에 대한 교육이나 산업 위생학적 접근이 부족했던 것이 사실이다. 이러한 피부 흡수와 관련해서 PVC안정제 제조 사업장의 경우에도 탈수, 세척, 투입 등의 작업에서 호흡기를 포함한 피부노 출에 대한 작업자의 인식은 낮아 향후 테트라하이드로 퓨란에 대한 교육시 피부흡수에 대한 부분을 보강해야 할 것으로 판단된다.
테트라하이드로퓨란은 Polytetramethylene ether glycol (PTMEG)제조, 마그네틱 테이프, 접착제, PVC 시멘트, 비닐필름과 셀로판 등의 생산, 제약 및 화학반응공정에 사용되면서 기타 공업용 수지, 탄성중합체 폴리우레탄 코팅, 인쇄 잉크 등 다양한 분야에 사용되고 있으며, 석유화학산업이 발달된 우리나라의 산업구조상 앞으로 테트로하이드로퓨란에 대한 잠재적인 노출 가능성 및 작업자의 근무연한 증가 등으로 인해 유해 가능성 및 노출 영향은 증가될 것으로 예상된다.
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