화학물질로부터 근로자의 건강보호를 위해 사용량이 많으나 작업환경 및 유해성 평가 자료가 부족한 gasoline에 대해 유해성(hazards)을 조사하고 국내 취급실태 및 일부 취급 사업장의 작업환경 측정을 통해 위해성(risk assessment)을 평가하였다. 연구결과 gasoline은 생식독성 추정 및 생식세포 변이원성 물질인 1B, 그리고 IARC Group 2B, ACGIH A3 물질이었다. 작업환경 측정결과는 TLV-TWA 기준 $900mg/m^3$미만이었으며, 유해성 평가결과 발암 $RfC_{(Worker)}$는 $0.3mg/m^3$, 만성흡입독성 $RfC_{(Worker)}$는 $2.7mg/m^3$, 발달독성 $RfC_{(Worker)}$는 $2.7mg/m^3$이었다. 그리고 위험도 평가에서 발암성은 459, 만성흡입독성은 51, 발달독성은 51이었으며, 이를 토대로 한 gasoline의 위험도는 1을 초과하는 물질로 평가되었다.
화학물질로부터 근로자의 건강보호를 위해 사용량이 많으나 작업환경 및 유해성 평가 자료가 부족한 gasoline에 대해 유해성(hazards)을 조사하고 국내 취급실태 및 일부 취급 사업장의 작업환경 측정을 통해 위해성(risk assessment)을 평가하였다. 연구결과 gasoline은 생식독성 추정 및 생식세포 변이원성 물질인 1B, 그리고 IARC Group 2B, ACGIH A3 물질이었다. 작업환경 측정결과는 TLV-TWA 기준 $900mg/m^3$미만이었으며, 유해성 평가결과 발암 $RfC_{(Worker)}$는 $0.3mg/m^3$, 만성흡입독성 $RfC_{(Worker)}$는 $2.7mg/m^3$, 발달독성 $RfC_{(Worker)}$는 $2.7mg/m^3$이었다. 그리고 위험도 평가에서 발암성은 459, 만성흡입독성은 51, 발달독성은 51이었으며, 이를 토대로 한 gasoline의 위험도는 1을 초과하는 물질로 평가되었다.
To protect the workers' health, we evaluated the hazards of gasoline which the large amounts of use and lack of information, and perform the risk assessment through the measurement of working environment. It is estimated the reproductive toxicity, and has germ cell mutagenicity class 1B, also IARC 2...
To protect the workers' health, we evaluated the hazards of gasoline which the large amounts of use and lack of information, and perform the risk assessment through the measurement of working environment. It is estimated the reproductive toxicity, and has germ cell mutagenicity class 1B, also IARC 2B, ACGIH A3 with carcinogenicity. With working environment, it is measured as below the TLV-TWA $900mg/m^3$. It is also calculated $0.3mg/m^3$ as carcinogenicity RfC (worker), $2.7mg/m^3$ as chronic inhalation toxicity RfC (worker), $2.7mg/m^3$ as developmental toxicity RfC (worker). From all of these results, it is calculated that the risks are 459, 51 and 51 as carcinogenicity, chronic inhalation toxicity and developmental toxicity, respectively. It is concluded that the risk of gasoline is evaluated over 1.
To protect the workers' health, we evaluated the hazards of gasoline which the large amounts of use and lack of information, and perform the risk assessment through the measurement of working environment. It is estimated the reproductive toxicity, and has germ cell mutagenicity class 1B, also IARC 2B, ACGIH A3 with carcinogenicity. With working environment, it is measured as below the TLV-TWA $900mg/m^3$. It is also calculated $0.3mg/m^3$ as carcinogenicity RfC (worker), $2.7mg/m^3$ as chronic inhalation toxicity RfC (worker), $2.7mg/m^3$ as developmental toxicity RfC (worker). From all of these results, it is calculated that the risks are 459, 51 and 51 as carcinogenicity, chronic inhalation toxicity and developmental toxicity, respectively. It is concluded that the risk of gasoline is evaluated over 1.
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문제 정의
본 연구에서는 사용량이 많으며 독성이 강하게 예측되나 유해성 평가 자료가 부족하여 취급 부주의 시 근로자의 건강장애가 우려되는 gasoline을 연구 대상 물질로 하여 유해성을 조사하고 국내 취급실태 및 취급 사업장의 작업환경 측정을 통해 유해성을 평가하여 작업환경 관리수준의 적절성 확인을 통해 취급 근로자의 건강장해 예방에 기여하고자 하였다.
국내 gasoline취급 사업장수 및 취급량 조사는 고용노 · 동부의 “작업환경실태조사와 환 경부의 “화학물질유통량조사 자료를 활용하였으며, 주요 취급공정에서의 노출수준은 표본으로 선정한 사업장(정유회사 3개소, 자동차제조회사 1개소)을 대상으로 작업환경 측정을 실시하였다. 이는 gasoline 취급 사업장을 대상으로 노출대상 및 노출경로 파 악을 위한 노출시나리오를 설정하고 현장조사 및 노출시나리오 별 노출량을 평가하였 다. 이를 위해 작업환경측정자료 분석, 현장실태조사, 작업환경측정을 실시했다.
Gasoline은 벤젠 등의 다양한 방향성 탄화수소류의 혼합물이다. 본 연구에서는 gasoline에 함유된 유해성분 측정 결과에 대한 함유 성분별 위험성 평가를 위해, Gasoline의 주요 함유 성분, benzene, toluene, ethylbenzene, xylens, styrene, n-Pentane, MTBE(methyl tert-buthyl ether)에 대한 용량-반응평가를 수행하였다. gasoline 함유 성분 중 발암성 물질은 benzene 한 종류만 있었으며, 만성 독성(흡입 또는 경구) 물질은 benzene, toluene, ethylbenzene, xylens, n-pentane, MTBE 모두 이었으며, 생식 독성 물질은 benzene, toluene, xylens, styrene, n-Pentane의 5종이고, 발달 독성 물질은 benzene, ethylbenzene, n-pentane의 3종이었다.
제안 방법
OECD Screening Information Data Set (SIDS), IARC(International Agency for Research on Cancer), IPCS(International Program on Chemical Safety) 등 국제기구에서 발간되는 화학물질 유해성 · 위험성 평가 보고서, 미국 국립산업안전보건연구원(NIOSH) 및 환경보호청(EPA)의 Integ Rated Risk Information System (IRIS), 일본 후생노동성, 유럽 화학물질청(ECHA) 등 각 국가 정부보고서 및 데이터베이스 등을 검 색하고 고찰하여 해당 화학물질의 인체영향에 대한 정량 및 정성적 분석을 통 해 유해성 유무를 확인하였다.
독성 값 및 노출평가에서 산출된 근로자 노출량을 근거로 노출에 따른 근로자 집단에 서 유해반응의 발생률(위험도)을 산출하고 유해성 · 위험성 평가 기법 중 하나인 몬테카 를로 분석방법을 적용하여 유해성을 평가하여 작업환경 관리기준의 적절성을 판단하였다.
화학물질로 부터 근로자들의 건강을 보호하기 위해서는 물질 자체의 독성(toxicity)과 노출 유발 가능성을 설명하는 유해성(hazard), 그리고 취급 근로자들이 어느 정도에 노출되고 그 수준이 건강에 어느 정도 영향을 줄 수 있는지를 평가하기 위한 건강 유해성(hazards)의 검토가 필요하다. 따라서 근로자의 건강장해 예방을 위한 산업보건의 활동 또한 작업장 내에 존재하는 건강유해 인자를 예측하고 이의 유해성을 평가, 관리하는 것으로 취급 화학물질의 유해성 확인과 작업환경 측정을 통하여 노출량을 명확하게 확인하고 특성을 평가하여 이에 따른 근로자 건강관리의 우선순위를 결정 한다. 즉, 화학물질에 대한 산업보건 활동은 결국 위해성 평가(risk assessment)과정이라고 볼 수 있다.
인체 유해영향을 인체독성시험자료 혹은 동물독성 시험자료를 활용, 정량적으로 평가하여 작업장에서 화학물질 노출로 인한 근로자 위험성 결정에 활용될 독성값(무유해용량 NOAEL, 최소유해용량 LOAEL, 혹은 대안 값)을 제안하였고, 발암 비발암성에 대한 유해성을 조사하였다. 따라서 평가대상 화학물질에 대하여 독성학적 역치(threshold)의 유무 를 평가하여 독성학적 역치가 있는 경우(비발암성 물질의 경우) 무영향관찰용량(NOAEL), 최소 독성량(LOAEL) 역치가 없는 경우(발암성 물질의 경우) 발암잠재력(CPF) 을 추정하는 방법 등을 활용 하였다.
인체 유해영향을 인체독성시험자료 혹은 동물독성 시험자료를 활용, 정량적으로 평가하여 작업장에서 화학물질 노출로 인한 근로자 위험성 결정에 활용될 독성값(무유해용량 NOAEL, 최소유해용량 LOAEL, 혹은 대안 값)을 제안하였고, 발암 비발암성에 대한 유해성을 조사하였다. 따라서 평가대상 화학물질에 대하여 독성학적 역치(threshold)의 유무 를 평가하여 독성학적 역치가 있는 경우(비발암성 물질의 경우) 무영향관찰용량(NOAEL), 최소 독성량(LOAEL) 역치가 없는 경우(발암성 물질의 경우) 발암잠재력(CPF) 을 추정하는 방법 등을 활용 하였다.
이는 gasoline 취급 사업장을 대상으로 노출대상 및 노출경로 파 악을 위한 노출시나리오를 설정하고 현장조사 및 노출시나리오 별 노출량을 평가하였 다. 이를 위해 작업환경측정자료 분석, 현장실태조사, 작업환경측정을 실시했다. 취급 사업장수 및 취급량(또는 유통량)은 고용노동부의 “작업환경실태조사(5년 주기)” 또는 환경부의 “화학물질유통량조사(4년 주기)” 자료를 활용하였으며, 주요 취급공정에서의 노출수준은 표본으로 선정한 사업장을 대상으로 고용노동부 고시 제2011-55호 작업 환경측정 및 지정측정기관 평가 등에 관한 고시에 따라 작업환경 측정을 하였으며 측 정 빈도는 gasoline 취급공정을 중심으로 개인시료 4~27개와 지역시료 2~10개소로 하였다.
또한 본 연구에서 gasoline 취급 근로자의 총 노출량을 산출하기 위해 사용된 Monte carlo simulation방법은 작업환경 노출 조건에 따라 실제 근로자에게 노출량이 달라지 는 점은 고려 이의 결과를 예측하기 위해 확률모형(stochastic model)을 이용하였다. 즉, gasoline을 취급하는 작업환경(biphenyl)의 유해성, 노출농도 및 분포, 마스크 착용여부, 노출시 간)에 따른 위험성을 고려 노출변수에 따른 수치적(numerical) 난수를 반복적으로 발생해서 시뮬레이션을 통해 gasoline의 총량을 구하였다.
아만성독성으로는 흰쥐를 이용 384 및 1,552 ppm으로 1일 6시간, 주 5일, 90일간 노출시킨 결과 체중, 혈액학적 이상, 중추신경계 반응, 심혈관 기능, 신장 기능, 면역학적 특성에 특이한 영향이 관찰되지 않아 NOAEL을 1,552 ppm으로 제안하였다[7]. 만성독성 및 발암성연구로는 수컷 흰쥐(F344)를 2년 동안 0, 67, 292, 2056 ppm의 무연 gasoline에 노출 시킨 결과, 신장 선종(renal adenoma)과 상피성 암(carcinoma) 이 관찰되었으며, 대조군 및 노출군에서의 신장 선종 및 암종의 발생률은 각각 0/49, 1/59, 5/56, 7/45이었다[8].
대상 데이터
취급 사업장수 및 취급량(또는 유통량)은 고용노동부의 “작업환경실태조사(5년 주기)” 또는 환경부의 “화학물질유통량조사(4년 주기)” 자료를 활용하였으며, 주요 취급공정에서의 노출수준은 표본으로 선정한 사업장을 대상으로 고용노동부 고시 제2011-55호 작업 환경측정 및 지정측정기관 평가 등에 관한 고시에 따라 작업환경 측정을 하였으며 측 정 빈도는 gasoline 취급공정을 중심으로 개인시료 4~27개와 지역시료 2~10개소로 하였다.
국내 gasoline취급 사업장수 및 취급량 조사는 고용노 · 동부의 “작업환경실태조사와 환 경부의 “화학물질유통량조사 자료를 활용하였으며, 주요 취급공정에서의 노출수준은 표본으로 선정한 사업장(정유회사 3개소, 자동차제조회사 1개소)을 대상으로 작업환경 측정을 실시하였다.
국내 유통량이 많으며 휘발성이 강하여 취급 부주의 시 근로자 건강장해가 우려되어 유해성 평가의 필요성이 예측되는 물질로 gasoline을 선정하였다.
이론/모형
독성 값 및 노출평가에서 산출된 근로자 노출량을 근거로 노출에 따른 근로자 집단에 서 유해반응의 발생률(위험도)을 산출하고 유해성 · 위험성 평가 기법 중 하나인 몬테카 를로 분석방법을 적용하여 유해성을 평가하여 작업환경 관리기준의 적절성을 판단하였다. 또한 본 연구에서 gasoline 취급 근로자의 총 노출량을 산출하기 위해 사용된 Monte carlo simulation방법은 작업환경 노출 조건에 따라 실제 근로자에게 노출량이 달라지 는 점은 고려 이의 결과를 예측하기 위해 확률모형(stochastic model)을 이용하였다. 즉, gasoline을 취급하는 작업환경(biphenyl)의 유해성, 노출농도 및 분포, 마스크 착용여부, 노출시 간)에 따른 위험성을 고려 노출변수에 따른 수치적(numerical) 난수를 반복적으로 발생해서 시뮬레이션을 통해 gasoline의 총량을 구하였다.
성능/효과
생식발달독성 연구로 McKee 등[10]은 생쥐의 임신 확인 후 일일 6시간, 주 7일 동안 100, 500, 1,500 ppm, 새끼는 생후 5 - 21 일까지 노출결과 1,500 ppm 어미군의 사망률이 44 %이었으며, 생존 어미의 체중이 대조군에 비해 44 %가 감소하였다. 고농도군의 새끼는 대조군에 비해 뼈의 형성이 지연, 구개열 발생, 저체중, 사망율이 유의하게 증가하였으며 유의한 체중 감소도 관찰되었다. 이에 비해 100 ppm 농도군에서는 대조군과 유의한 어미의 생리적 변화 및 태아의 성장 장해 현상은 관찰되지 않아 생쥐의2 세대 흡입 노출 시험을 통해 어미 및 태아 성장 독성의 NOAEL을 100 ppm으로 제시하였다[10].
본 연구에서는 gasoline에 함유된 유해성분 측정 결과에 대한 함유 성분별 위험성 평가를 위해, Gasoline의 주요 함유 성분, benzene, toluene, ethylbenzene, xylens, styrene, n-Pentane, MTBE(methyl tert-buthyl ether)에 대한 용량-반응평가를 수행하였다. gasoline 함유 성분 중 발암성 물질은 benzene 한 종류만 있었으며, 만성 독성(흡입 또는 경구) 물질은 benzene, toluene, ethylbenzene, xylens, n-pentane, MTBE 모두 이었으며, 생식 독성 물질은 benzene, toluene, xylens, styrene, n-Pentane의 5종이고, 발달 독성 물질은 benzene, ethylbenzene, n-pentane의 3종이었다.
Gasoline 제조업체 3개소 11명을 대상으로 작업 환경측정결과 gasoline농도는 4.01 ± 2.13 ppm 이었고, 2.53 - 9.91 ppm 의 범위로 모두 노출기준 300 ppm 이하였다.
gasoline 취급 00업체 10명을 대상으로 작업환경측정결과 gasoline 은 41.60 ± 74.25 ppm이었고, 0.7 - 188.88 ppm 의 범위로 모두 노출기준 300 ppm 이하였다.
Gasoline 취급 사업장에서의 gasoline 노출로 인한 발암 위험도는 평균 459이며, 95백분위 수 오염도에 의한 위험도는 2,593으로서 매우 큰 위해 요인으로 평가되었다. 이는 gasoline의 발암성 RfCwork(0.
3 ㎎/㎥)가 매우 보수적으로 산출된 영향도 있지만, 사업장에서의 검출 농도도 비교적 높기 때문으로 해석되었다. gasoline의 만성 독성 위험도도 평균 34 및 95백분위 수 194로 추정되었으며, 발달 독성 위험도도 이와 유사하게 높은 수준으로 평가되었다.
9로서 1에 근접한 수준이었다. gasoline의 발암 RfCwork 를 초과 근로자는 53%, 만성 및 발달 독성 RfCwork를 초과 근로자는 약 9 % 수준으로 추산되었다. gasoline 단독 물질에 의한 발암 및 만성 독성 위험도가 모두 높은 수준으로 추정되어, 잠재적 위험성이 있는 물질로 평가되었으며 이의 결과를 토대로 아래 Fig.
Gasoline에 대해 유해성․위험성 평가, 작업환경 노출평가 및 위험도 산출결과를 토대로 gasoline은 생식독성 추정 및 생식세포 변이원성 물질이며, 작업 환경 측정결과는 TLV-TWA 기준 900 mg/m3 미만으로 측정되었다. 유해성 평가결과 발암 RfC(Worker)는 0.
그리고 위험도 평가에서 발암 위험도는 평균 459, 만성흡입독성 위험도는 평균 51이었다. 독성 평가에서 평균 위험도 1을 초과하였으므로 작업환경 측정대상물질로 선정하여 작업환경 평가가 충분이 이루어져야 할 것이며, 취급 근로자의 노출에 의한 위험성을 최소화 하여 근로자 건강장해 예방에 기여할 필요가 있는 것으로 판단되었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
화학물질로부터 근로자들의 건강을 보호하기 위해서 필요한 검토는?
특히 미국은 1976년 유해물질 관리법(TSCA) 시행이후 기존 화학물질 약 8만종의 약 3%에 해당하는 화학물질의 유해성을 평가하였으며, 이들 중 287종의 발암성 또는 생식독성물질을 확인 하였다. 화학물질로 부터 근로자들의 건강을 보호하기 위해서는 물질 자체의 독성(toxicity)과 노출 유발 가능성을 설명하는 유해성(hazard), 그리고 취급 근로자들이 어느 정도에 노출되고 그 수준이 건강에 어느 정도 영향을 줄 수 있는지를 평가하기 위한 건강 유해성(hazards)의 검토가 필요하다. 따라서 근로자의 건강장해 예방을 위한 산업보건의 활동 또한 작업장 내에 존재하는 건강유해 인자를 예측하고 이의 유해성을 평가, 관리하는 것으로 취급 화학물질의 유해성 확인과 작업환경 측정을 통하여 노출량을 명확하게 확인하고 특성을 평가하여 이에 따른 근로자 건강관리의 우선순위를 결정 한다.
화학물질은 어떤 역할을 하는가?
과학기술 발전과 더불어 화학물질은 우리의 생활에 있어 편리함을 제공 할 뿐 아니라 반도체, 전기전자, 자동차, 항공우주산업 및 더 나아가 최근 IT, BT, NT 등 각종 첨단산업에서도 반드시 필요한 원료 또는 기초소재로 사용되고 있다. 그러나 취급 부주의시 그 유해성으로 인한 인체건강과 환경을 해치는 주원인으로 지목되고 있다.
Gasoline의 증기압은?
일반적으로 끓는점 32-210℃, 어는점 -95.4℃, 증기압 304-684 mmHg(37.8℃), 인화점 -43℃ 수준으로 알려져 있는 다양한 혼합물질로 이루어져 있다[2-4].
참고문헌 (12)
Joint government(Minister of Education, Ministry of Knowledge Economy, Ministry of Environment, Minister of Employment and Labor, KFDA etc.), National Chemicals Management Plan(2011-2020)-Reduce the risk of human health and the environment with chemicals management, (2011)
U.S. Department of Transportation, U.S. Coast Guard : Gasoline: Automotive. In: Chemical Hazard Response Information System, Vol. II. COMDTINST M16465.12A. U.S. Government Printing Office, Washington, DC, (1985)
Phillips CF. Jones RK. Gasoline Vapor Exposure During Bulk Handling Operations. Am. Ind. Hyg. Assoc. J, 39:118-128, (1978)
Merck & Co., Inc.: Gasoline. In: The Merck Index, 12th edition on CD-ROM, Version 12.1. S. Budavari, M. O'Neil, A. Smith, et al., Eds. Chapman & Hall, New York, (1996)
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Kuna RA and Uhlrich CE. Subchronic inhalation toxicity of two motor fuels. J. Am. College Toxicol, 3: 217-229, (1984)
U.S. Environmental Protection Agency: Evaluation of the Carcinogenicity of Unleaded Gasoline. Carcinogen Assessment Group, U.S. EPA, Washington, DC, (1987)
Short BG, Burnett VL, Swenberg JA. Elevated Proliferation of Proximal Tubule Cells and Localization of Accumulated a2u-Globulin in F344 Rats During, (1989)
McKee RH, Wong ZA, Schmitt S, Beatty P, Swanson M, Schreiner CA, Schardein JL. The reproductive and developmental toxicity of High Flash Aromatic Naphtha. Toxicol Ind Health. 6(3-4):441-60, (1990)
Baetake K, Hard G, Rodgers Sevin I, et al. Alpha2u-Globulin: Association with Renal Toxicity and Neoplasia in the Male Rat. Peer Review Workshop Draft (EPA/625/3-91/019F). U.S. Environmental Protection Agency Risk Assessment Forum, Washington, DC, (1990)
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