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문제 정의
- 따라서 본 연구는 선진외국의 노출평가 모델 중 장·단점, 선호도 결과 등의 비교에 따라 ECETOC TRA 모델을 이용히여 노출평가 결과값과 실제 작업환경측정 결과값을 비교하여 오차 범위를 확인하고, 국내 적용가능성 여부를 알아보고자 한다.
- 본 연구는 작업환경측정 결과값과 외국의 노출평가 프로그램 중 ECETOC TRA를 이용한 결과값을 비교하여 국내 사업장의 위해성 평가 시 사용가능성 여부를 연구하고자 하였다. 작업환경측정 결과값 중 고체상 물질의 경우 금속산화물제조업에서 허용기준을 초과한 것으로 나타났으며, 나머지 고체상 물질 및 액체상 물질들은 허용기준 이내로 나타났다.
제안 방법
- 공기 중 노출평가는 예비조사를 통해 기본적인 근무 환경 특성에 대해 조사하였고, 작업특성과 취급물질 조사를 통해 평가대상 물질을 선정하였다. 근로자는 유해화학물질이 발생 가능한 각각의 다른 공정에서 작업하는 근로자를 대상으로 개인별 시료 채취를 하였으며, 대상물질별 측정 및 분석방법은 다음과 같다.
- 시료채취 매체는 흡착관을 사용하였으며, 유량은 2L/min 으로 4시간 이상을 포집하였다. 분석은 이황화탄소(CS2) 1mL를 주입하여 탈착 후 가스크래마토그래피(GC, Gas chromatograph)를 이용하여 정량분석을 하고, 포름알데히드는 고속액체 크로마토그래피(HPLC, High performance liquid chromatography)를 이용하여 정량분석 하였다.
- 7 L/min으로 4시간 이상을 실시하였다. 시료 채취 전, 후 1차 표준 유량 보정기를 이용하여 보정하였으며, 측정은 결정형 석영이 주로 발생되는 사업장에서 근무하는 근로자를 대상으로 개인시료 포집을 실시하였다. 채취한 시료는 데시케이터에 1일 동안 보관한 후, NIOSH method, 7602를 이용한 퓨리에변환 적외선 분광기(FTIR, Fourier transform infrared spectroscopy)를 이용하여 분석하였다.
- 노출평가 프로그램 중 유럽화학물질 생태독성 및 독성센터(ECETOC, European Center for Ecotoxicology and Toxicology of Chemicals)의 TRA(Targeted risk assessment)[14]를 이용하여 노출 평가값을 얻었다. 이 프로그램의 구성은 먼저 MSDS의 자료를 통에서 물질의 기본 자료를 입력하고, 25개의 프로세서 카테고리 중 작업환경측정 결과서와 측정 시 살펴본 작업공정에 대한 사항들을 정확하게 적용하여 입력한다. 자세한 사항은 [Figure 1]에 나타내었다.
- 각 화학물질에 대한 CSA는 크게 유해성 평가(Hazard Assessment)와 노출평가(Exposure Assessment)의 두 과정으로 구성되는데, 유해성 평가는 실험을 통하여 이루어고 노출평가 방법(Exposure estimation tool)은 초기 노출 시나리오(initial ES)와 확보된 물질정보 및 자료(information and substance data)에 기초하여 인체(근로자, 소비자) 및 환경에 대한 노출 평가 및 위해성 평가(risk assessment)를 실시하는 소프트웨어를 사용한다. 인체 노출 형태는 흡입(inhalatory), 피부(dermal), 경구(oral)의 세 가지를 고려하였고, 노출대상은 근로자, 환경 및 소비자로 분류하여 Tier 1, 2의 단계별 툴을 사용하였다[3]. 자세한 것은 [Table 1]에 나타내었다[6-12].
대상 데이터
- 공기 중 노출평가는 예비조사를 통해 기본적인 근무 환경 특성에 대해 조사하였고, 작업특성과 취급물질 조사를 통해 평가대상 물질을 선정하였다. 근로자는 유해화학물질이 발생 가능한 각각의 다른 공정에서 작업하는 근로자를 대상으로 개인별 시료 채취를 하였으며, 대상물질별 측정 및 분석방법은 다음과 같다.
- 본 연구는 유기용제 노출 사업장과 분진 노출 사업장을 대상으로 실시하였다. 평가대상 물질 등의 자세한 사항은 [Table 2]에 나타내었다.
- 시료채취 매체는 nylon cyclone과 공극이 5 μm인 PVC membrane filter를 사용하였으며 유량은 1.7 L/min으로 4시간 이상을 실시하였다.
- 2) 공기 중 유기용제의 시료 채취 및 분석방법은 안전보건기술지침 KOSHA GUIDE의 시료채취 및 분석지침을 이용하였다. 시료채취 매체는 흡착관을 사용하였으며, 유량은 2L/min 으로 4시간 이상을 포집하였다. 분석은 이황화탄소(CS2) 1mL를 주입하여 탈착 후 가스크래마토그래피(GC, Gas chromatograph)를 이용하여 정량분석을 하고, 포름알데히드는 고속액체 크로마토그래피(HPLC, High performance liquid chromatography)를 이용하여 정량분석 하였다.
데이터처리
- 조사 대상 물질별 측정 결과는 Microsoft Excel 프로그램을 이용하여 정리한 후 기초통계량을 산출하였으며, 노출평가 프로그램의 결과값과 작업환경측정의 결과값에 대한 유의성 여부를 검정하기 위하여 쌍대-t검정(Paired T 검정)을 MINITAB 소프트웨어를 이용하여 실시하였다.
이론/모형
- 1) 공기 중 호흡성 분진의 결정형 석영 시료채취 및 분석방법은 한국산업안전보건공단 Method No.83번과 미국국립산업안전보건연구소의 공정시험법(NIOSH method, 7602)을 이용하였다. 시료채취 매체는 nylon cyclone과 공극이 5 μm인 PVC membrane filter를 사용하였으며 유량은 1.
- 2) 공기 중 유기용제의 시료 채취 및 분석방법은 안전보건기술지침 KOSHA GUIDE의 시료채취 및 분석지침을 이용하였다. 시료채취 매체는 흡착관을 사용하였으며, 유량은 2L/min 으로 4시간 이상을 포집하였다.
- 물질등록 시 요구되는 시험 항목은 물리화학적 특성, 인체독성 및 생태독성으로 크게 세 분야가 있고[2], 등록에 필요한 자료 중 핵심을 이루는 화학물질안전성 보고서(CSR, Chemical Safety Report)는 화학물질안전성평가(CSA, Chemical Safety Assessment)를 보고하는 문서로 CSR 준비를 위해서는 화학물질 제조·수입하는 유럽 기업은 CSA를 수행한다[5]. 각 화학물질에 대한 CSA는 크게 유해성 평가(Hazard Assessment)와 노출평가(Exposure Assessment)의 두 과정으로 구성되는데, 유해성 평가는 실험을 통하여 이루어고 노출평가 방법(Exposure estimation tool)은 초기 노출 시나리오(initial ES)와 확보된 물질정보 및 자료(information and substance data)에 기초하여 인체(근로자, 소비자) 및 환경에 대한 노출 평가 및 위해성 평가(risk assessment)를 실시하는 소프트웨어를 사용한다. 인체 노출 형태는 흡입(inhalatory), 피부(dermal), 경구(oral)의 세 가지를 고려하였고, 노출대상은 근로자, 환경 및 소비자로 분류하여 Tier 1, 2의 단계별 툴을 사용하였다[3].
- 노출평가 프로그램 중 유럽화학물질 생태독성 및 독성센터(ECETOC, European Center for Ecotoxicology and Toxicology of Chemicals)의 TRA(Targeted risk assessment)[14]를 이용하여 노출 평가값을 얻었다. 이 프로그램의 구성은 먼저 MSDS의 자료를 통에서 물질의 기본 자료를 입력하고, 25개의 프로세서 카테고리 중 작업환경측정 결과서와 측정 시 살펴본 작업공정에 대한 사항들을 정확하게 적용하여 입력한다.
- 시료 채취 전, 후 1차 표준 유량 보정기를 이용하여 보정하였으며, 측정은 결정형 석영이 주로 발생되는 사업장에서 근무하는 근로자를 대상으로 개인시료 포집을 실시하였다. 채취한 시료는 데시케이터에 1일 동안 보관한 후, NIOSH method, 7602를 이용한 퓨리에변환 적외선 분광기(FTIR, Fourier transform infrared spectroscopy)를 이용하여 분석하였다.
성능/효과
- 이는 노출 프로그램의 경우 최악의 시나리오 즉, 근로자의 최대 노출을 기반으로 만들어졌기 때문이라고 사료된다. 각각의 결과 값에 대해 쌍대-t검정(Paired T 검정)을 실시한 결과 유리제품 제조업과 선철주물주조업에서는 유의한 차이가 없었으나, 금속산화물 제조업의 경우 P-Value 값이 0.002로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 위의 결과는 프로그램 입력 시 25개의 프로세서 카테고리 중 금속산화물의 공정과 유사한 공정을 찾는 것, 호흡보호구 착용 유·무와 시간 등의 입력 변수에 영향을 받은 것으로 사료되며, 따라서 프로세서의 다양화가 필요할 것으로 사료된다.
- 0601ppm이었다. 고체 물질인 결정형 석영(SiO2)의 허용기준은 0.05mg/m3으로 유리제품 제조업, 선철주물제조업의 경우 허용기준 이내였으나, 금속산화물 제조업의 경우 평균 0.196mg/m3으로 허용기준을 초과한 것으로 나타났다. 이는 몇몇 그라인딩과 원자재 적재 등의 공정에서 결정형 석영이 높은 발생률을 나타내고 있었기 때문이다.
- 액체상 물질에 대한 작업환경측정 결과값과 노출평가 프로그램 결과값을 비교 분석한 결과 아래 [Table 6]과 같다. 노출 프로그램 결과값이 작업환경측정 결과값에 비해 모두 높은 결과를 나타내었고, 각각의 결과값에 대해 쌍대-t검정(Paired T 검정)을 실시한 결과 세 가지 물질에서는 유의한 차이가 없었고, 자일렌의 경우 P- Value 값이 0.001으로 차이가 있는 것으로 나타났다. 이는 종합병원의 경우 작업환경이 거의 비슷하였으나 화학제품 제조업의 경우 다양한 공정을 가지고 있었다.
- 노출평가 프로그램의 결과값도 같은 결과를 보였다. 노출평가 프로그램 결과값의 경우 작업환경 측정값보다 모두 높은 결과값을 보였는데, 노출평가 프로그램은 정확성보다는 개략적인 상태를 반영하는 것이기 때문에 실측값보다 높게 평가되는 것이라고 생각되며, 최악의 상황을 전제로 구동하는 프로그램의 특성이 반영된 것으로 사료된다.
- 두 평가 방법의 비교를 위해서 물질의 형태별로 쌍대-t검정(Paired T 검정)으로 분석한 결과 고체상 물질의 경우 한 업종에서 유의한 차이를 나타내었고, 액체상 물질의 경우도 하나의 물질에서 유의한 차이를 나타내었다. 이 결과를 미루어 노출평가 프로그램 사용 시 작업장의 공정 특성과 작업장 정보를 정확히 살펴서 변수 대입해야 하겠다.
- 현대사회에서 화학물질은 획기적인 편의를 제공하는 반면 그 유해성은 국민건강과 환경을 해치는 주요 원인이 되었으며, 산업재해 현황분석[1] 중 ‘특정 화학물질 중독’에 의한 업무상 질병이 증가 추세를 보이는 것도 같은 이유이다. 또한 화학물질에 대한 노출은 제품 생산에서부터 소비까지 모든 과정에서 이루어짐에 따라 화학물질에 대한 위해성의 관심도 크게 증대되었다. 이에 근로자 건강 보호를 위하여 세계 각국은 유해화학물질들에 대해 법규나 지침 등을 통하여 엄격하게 관리·평가해 나가고 있다.
- 위의 결과는 프로그램 입력 시 25개의 프로세서 카테고리 중 금속산화물의 공정과 유사한 공정을 찾는 것, 호흡보호구 착용 유·무와 시간 등의 입력 변수에 영향을 받은 것으로 사료되며, 따라서 프로세서의 다양화가 필요할 것으로 사료된다.
- 본 연구는 작업환경측정 결과값과 외국의 노출평가 프로그램 중 ECETOC TRA를 이용한 결과값을 비교하여 국내 사업장의 위해성 평가 시 사용가능성 여부를 연구하고자 하였다. 작업환경측정 결과값 중 고체상 물질의 경우 금속산화물제조업에서 허용기준을 초과한 것으로 나타났으며, 나머지 고체상 물질 및 액체상 물질들은 허용기준 이내로 나타났다. 노출평가 프로그램의 결과값도 같은 결과를 보였다.
후속연구
- 또한 5인 이하 사업장의 작업환경이 열악한 사업장에서도 작업환경을 사전에 평가를 실시하는 것도 근로자들의 직업병 예방을 위해서 좋은 방법이 될 수 있다고 사료된다. 따라서 작업장의 다양한 위험성 평가를 위해서 ECETOC TRA 노출 예측 프로그램뿐만 아니라 더 많은 종류의 노출평가 프로그램에 대해 여러 사업장의 적용가능성 여부에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다.
- 이 결과를 미루어 노출평가 프로그램 사용 시 작업장의 공정 특성과 작업장 정보를 정확히 살펴서 변수 대입해야 하겠다. 또한 더 많은 다양한 공정에 예측 프로그램을 적용하는 연구가 필요할 것으로 보여진다.
- 두 평가 방법의 비교를 위해서 물질의 형태별로 쌍대-t검정(Paired T 검정)으로 분석한 결과 고체상 물질의 경우 한 업종에서 유의한 차이를 나타내었고, 액체상 물질의 경우도 하나의 물질에서 유의한 차이를 나타내었다. 이 결과를 미루어 노출평가 프로그램 사용 시 작업장의 공정 특성과 작업장 정보를 정확히 살펴서 변수 대입해야 하겠다. 또한 더 많은 다양한 공정에 예측 프로그램을 적용하는 연구가 필요할 것으로 보여진다.
- 마지막으로 ECETOC TRA는 스크리닝 단계에서 위해성이 있다고 우려가 되는 경우에 대해 근로자, 소비자, 환경에 대해 위해도를 산출하며, 정보입력에 따른 노출산정과정이 투명하여 사용자가 직관적으로 결과를 확인할 수 있어 제조자/수입자는 흡입에 의한 작업자노출을 평가하는 도구로 많은 사용자들이 ECETOC TRA 모델을 선호한다[12]. 이러한 노출평가 프로그램들의 국내 사용 시 현재 시행하는 화학물질 위험성 평가의 방법에도 도움이 될 것으로 사료된다.
- 그러나 국내 사용되는 화학물질은 약 4만 여종이며, 물질안전보건자료((MSDS, Material safety data sheet)는 5만 여종이므로 사업주는 근로자가 노출되는 모든 화학물질에 대한 관리가 현실적으로 힘들고, 소규모 사업장의 작업환경측정 및 관리에도 어려움이 있다. 이를 해소하기 위하여 노출평가 모델을 사용하여 근로자의 건강장해를 미연에 방지하고 유해위험요인을 찾아내어 사업장을 관리할 수 있을 것이다.
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