[논문]사고대비물질 개인보호구 선정에 관한 연구(2): 노출위해성 매트릭스에 의한 분석

한돈희; 정상태; 김종일; 조용성; 이청수

doi:10.5668/jehs.2016.42.6.430

사고대비물질 개인보호구 선정에 관한 연구(2): 노출위해성 매트릭스에 의한 분석
A Study on Selecting Personal Protective Equipment for Listed Hazardous Chemicals (2): Analysis Using an Exposure Risk Matrix 원문보기

韓國環境保健學會誌 = Journal of environmental health sciences, v.42 no.6, 2016년, pp.430 - 437

한돈희 (인제대학교 보건안전공학과) , 정상태 (인제대학교 보건안전공학과) , 김종일 (인제대학교 보건안전공학과) , 조용성 (화학물질안전원 연구개발교육과) , 이청수 (화학물질안전원 연구개발교육과)

Abstract ▼ AI-Helper

Objectives: The new Chemical Control Act from the Korean Ministry of Environment (2014-259) simply states only in basic phrases that every worker handling the listed chemicals should wear personal protective equipment (PPE) and does not consider the different hazard characteristics of particular chemicals or work types. The purpose of this study was to produce an exposure risk matrix and assign PPE to the categories of this matrix, which would be useful for revising the act to suggest PPE to suit work types or situations. Methods: An exposure risk matrix was made using hazard ranks of chemicals and workplace exposure risks in the previous study. For the 20 categories of exposure risk matrix PPE, levels A, B, C, D as classified by OSHA/EPA were assigned. After 69 hazardous chemicals were divided into 11 groups according to their physiochemical characteristics, respirators, chemical protective clothing (CPC), gloves and footwear were suggested on the basis of the assigned PPE levels. Results: PPE table sheets for the 11 groups were made on the basis of work types or situations. Full facepiece or half-mask for level C was recommended in accordance with the exposure risk matrix. Level A was, in particular, recommended for loading or unloading work. Level A PPE should be worn in an emergency involving hydrogen fluoride because of the number of recent related accidents in Korea. Conclusion: PPE assignment according to the exposure risk matrix made by chemical hazards and work type or situation was suggested for the first time. Each type of PPE was recommended for the grouped chemicals. The research will be usefully used for the revision of the Chemical Control Act in Korea.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구의 주된 목적은 고시개정에 필요한 기초자료 즉, 유해화학물질의 특성과 작업형태에 맞는 개인보호구를 선정하는 작업이다. 이미 앞서 발표한 1차 선행논문에서는³⁾ 유해화학물질의 증기압과 흡입독성(LC50을 사용하였음)을 근거로 ‘물질 유해성(hazard ranks)’과 작업공정 및 작업형태별 ‘작업위해성(workplace exposure risks)’을 분석하였고 금번 논문에서는 이 ‘물질유해성’과 ‘작업위해성’을 이용하여 노출위해성 매트릭스(exposure risk matrix)로 만들고 이 매트릭스의 각 카테고리(category)에 맞는 개인보호구를 선정하는 방법을 소개하고자 한다.
(3) 물질유해성과 작업위해성을 통합한 노출위해성 매트릭스를 만들고 (4) 개인보호구에 관한 국내외 자료를 분석한 다음 (5) 매트릭스의 각 카테고리에 맞는 개인보호구를 선정하는 것이다. 지난 연구에서는 (1)(2)단계를 보고하였고 이번 연구에서는 (3)(4)(5)에 대한 연구결과를 보고하고자 한다.
환경부에서 지정한 69종의 유해화학물질인 사고대비물질 취급자를 위한 개인보호구 사용에 관한 고시를 개정하기 앞서 기초자료를 제공하기 위하여 수행되었다. 앞서 발표한 연구에서 화학물질이 가지고 있는 고유의 ‘물질유해성’과 작업에 따른 위험성을 평가한‘작업위해성’에 관한 것이었다.

제안 방법

3) 노출위해성 매트릭스란 Fig. 1과 같이 앞에서 작성한 물질유해성 5개 등급을 세로축으로 하고 작업위해성 4개 등급을 가로축으로 하여 총 20개(5×4=20)의 카테고리를 만들었다.
69종의 사고대비물질을 이화학적인 특성에 따라 그룹화하고‘노출위해성 매트릭스’의 20개 카테고리에 Level A,B,C,D를 할당한 다음 작업공정 및 상황별로 품목별 개인보호구를 제시하여 11개의 그룹별 table sheet를 만들었다.
노출위해성을 물질유해성 즉, 중대성(Severity)과 작업위해성 즉, 노출가능성(Probability)의 곱으로 보았다. 물질유해성은 25°C의 증기압과 급성흡입독성을 대표하는 LC50(ppm)를 가지고 매트릭스로 만들어 등급을 1, 2, 3, 4, 5의 5등급으로 나누었다.
작업위해성은 1단계 전문가에 의한 등급화, 2단계 현장 및 설문조사, 3단계 1,2단계를 합한 통합 등급화, 4단계 관련 정부실무진의 검토, 5단계 최종 등급화의 단계를 거쳐 만들었으며 등급은 1, 2, 3, 4의 4개 등급으로 분류하였다. 등급 1은 가능성이 거의 없음 (Unlikely), 등급 2는 가능성이 약함(Less Likely), 등급 3은 가능성이 있음(Likely), 등급 4는 가능성이 높음(Probable)으로 분류하였다.
물질유해성은 25°C의 증기압과 급성흡입독성을 대표하는 LC50(ppm)를 가지고 매트릭스로 만들어 등급을 1, 2, 3, 4, 5의 5등급으로 나누었다. 등급 1은 낮음(Low), 등급 2는 중간(Medium), 등급 3은 높음(High), 등급 4는 매우 높음(Very High), 등급 5는 극히 높음(Extremely High)로 분류하였다. 작업위해성은 1단계 전문가에 의한 등급화, 2단계 현장 및 설문조사, 3단계 1,2단계를 합한 통합 등급화, 4단계 관련 정부실무진의 검토, 5단계 최종 등급화의 단계를 거쳐 만들었으며 등급은 1, 2, 3, 4의 4개 등급으로 분류하였다.
사고대비물질 취급사업장에서 작업공정이나 상황에 관계없이 일률적으로 전면형 마스크를 착용하도록 한 현재의 규정에 대해 취급자(employee) 나 사업주(employer) 모두 현실적으로 실현 가능성도 낮다는 불평하였다. 따라서 기존 개인보호구 선정 관련 국내외 규정 및 지침, 사고대비물질의 사고사례 그리고 사업장 방문조사에서 개인보호구 관련 현장 애로사항을 파악하여 취급자뿐만 아니라 사업주가 납득할 수 있는 실현가능한 수준의 품목별 개인보호구를 제시하였다.
^6-8) 호흡보호구는 방독마스크의 경우 흡착제의 여과가능 여부를 판단하여 호흡보호구의 종류를 결정하였다. 또 작업공정 및 작업상황의 노출위해성 정도에 따라 호흡보호구 안면부 형태를 전면형, 반면형으로 구분하고 보호복 역시 화학물질의 이화학적인 특성 및 노출위해성을 고려하여 화학물질용 보호복 형식(type)을 결정하였다.
물질유해성은 25°C의 증기압과 급성흡입독성을 대표하는 LC50(ppm)를 가지고 매트릭스로 만들어 등급을 1, 2, 3, 4, 5의 5등급으로 나누었다.
본 연구에서는 이들 두 요소를 가지고 ‘노출위해성 매트릭스’를 만들고 각 매트릭스의 카테고리에 미국 OSHA/EPA/NIOSH의 PPE level를 할당한 다음 최종적으로 품목별 개인보호구를 작업공정 및 상황별로 제시하였다.
본 연구의 전체적인 연구흐름도는 (1) 유해화학물질의 유해성(이하 ‘물질유해성’라고 칭함)을 증기압과 독성을 근거로 확인하고, (2) 작업형태별 위해성(이하 ‘작업위해성’라고 칭함) 분석한다.
앞에서 언급한 1,2,3의 절차를 거쳐 최종적으로 각 화학물질별로 작업공정별 개인보호구를 구체화하였다. 품목별 개인보호구(호흡보호구, 보호복, 장갑)는‘노출위해성 매트릭스와 개인보호구 할당(Fig.
이미 앞서 발표한 1차 선행논문에서는3) 유해화학물질의 증기압과 흡입독성(LC50을 사용하였음)을 근거로 ‘물질 유해성(hazard ranks)’과 작업공정 및 작업형태별 ‘작업위해성(workplace exposure risks)’을 분석하였고 금번 논문에서는 이 ‘물질유해성’과 ‘작업위해성’을 이용하여 노출위해성 매트릭스(exposure risk matrix)로 만들고 이 매트릭스의 각 카테고리(category)에 맞는 개인보호구를 선정하는 방법을 소개하고자 한다.
등급 1은 낮음(Low), 등급 2는 중간(Medium), 등급 3은 높음(High), 등급 4는 매우 높음(Very High), 등급 5는 극히 높음(Extremely High)로 분류하였다. 작업위해성은 1단계 전문가에 의한 등급화, 2단계 현장 및 설문조사, 3단계 1,2단계를 합한 통합 등급화, 4단계 관련 정부실무진의 검토, 5단계 최종 등급화의 단계를 거쳐 만들었으며 등급은 1, 2, 3, 4의 4개 등급으로 분류하였다. 등급 1은 가능성이 거의 없음 (Unlikely), 등급 2는 가능성이 약함(Less Likely), 등급 3은 가능성이 있음(Likely), 등급 4는 가능성이 높음(Probable)으로 분류하였다.
현재 시판중인 흡착제가 69종의 사고대비물질에 대해 여과가 가능한지 즉, 정화통의 정화능력(여과가능 수준)을 현재의 기술수준으로 분석하였다. 정화능력에 대한 기술수준은 제조업체의 자문을 통하여 얻어진 것이며 이 정화능력은 시간이 지나 기술이 향상되면 언제든지 바뀔 수 있다.

성능/효과

1) 염화수소, 플루오르화수소, 삼염화인, 옥시염화인, 이산화염소(이상 5종)에 대해서 ‘아황산가스용’에서 ‘산가스용’으로 바꾸고 ‘산가스용’의 정의를 다시 설정한다.
1) 이중에서도 2012년 9월 구미에서 발생하였던 불산가스 누출사고는 공장근로자 5명이 사망하고 18명이 부상을 당하였으며 산업단지 인근지역의 가축이 죽고 농작물이 고사하는 등 막대한 피해를 유발하였다. 대형 화재･폭발사고가 아님에도 불구하고 비교적 인명피해가 컸던 직접적인 이유는 취급 근로자들이 화학물질의 사고에 대비한 적절한 개인보호구를 착용하지 않았기 때문이다.
11) 플루오르화수소(불산가스)(방독마스크)이중에서 11은 플루오르화수소인데 이화학적 특성상 ‘유해성 4, 5 등급 기체상 물질(방독마스크)’(Table 2 참조)에 해당하는 물질이지만 국내 사고사례가 빈번하였고 사망사고가 많아 상·하역작업 일부와 비상작업에서는 Level A에 해당하는 PPE를 착용하도록 특별히 따로 제시하였다.
2) 시안화수소에 대해서는 ‘송기마스크’에서 ‘시안화수소용’으로 바꾼다.
3) 염화벤질에 대해서는 ‘유기화합물용’에서 ‘복합가스용 (유기화합물+산가스)’으로 바꾼다.
4) 클로로술폰산에 대해서는 ‘송기마스크’에서 ‘방진방독 겸용마스크(아황산용+1급 방진)’로 바꾼다.
결론적으로 화학물질의 독성이 강하거나 피부 및 눈에 영향을 줄 수 있는 화학물질은 전면형 마스크를 착용하도록 하였으며 그 이외에는 반면형 마스크를 사용하도록 하였다.
다시 말해 Level D는 화학물질로 인한 중독 사고보다는 단순히 안전사고예방을 위한 개인보호구로서 안전모, 눈 보호를 위한 바이저(visor), 보호복 및 안전화(장화포함)로 구성된다. 따라서 화학물질흡입으로부터 취급자를 보호하기 위해서는 Level D의 카테고리를 최소화하고 대신에 공기정화식 호흡 보호구가 반드시 있어야 하는 Level C를 최대한 많이 할당하는 것이 타당한 방법이라고 판단하였다. Level C는 반드시 산업안전보건공단에서 인증을 받은 공기정화식 호흡보호구와 화학물질용 보호복을 착용해야한다.

후속연구

화학물질용 보호복은 산업안전보건공단에서 화학물질의 물리적인 성상에 따라 인증한 1~6 형식 중 한 가지를 선택하여 사용하면 된다. 그러나 방독마스크 정화통 흡착제의 경우 현재의 기술로 흡착 가능한 것과 그렇지 못한 화학물질이 있기 때문에 이에 대한 보다 심도 있는 검토가 필요하였다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	2012년 9월 구미에서 발생하였던 불산가스 누출사고에서 피해 상황은 어떠하였는가?	1) 이중에서도 2012년 9월 구미에서 발생하였던 불산가스 누출사고는 공장근로자 5명이 사망하고 18명이 부상을 당하였으며 산업단지 인근지역의 가축이 죽고 농작물이 고사하는 등 막대한 피해를 유발하였다. 대형 화재·폭발사고가 아님에도 불구하고 비교적 인명피해가 컸던 직접적인 이유는 취급 근로자들이 화학물질의 사고에 대비한 적절한 개인보호구를 착용하지 않았기 때문이다.
	본 연구에서 노출위해성 매트릭스의 각 카테고리에 미국 OSHA/EPA에서 정한 Level A,B,C,D를 할당한 이유는	현재 한국의 개인보호구에 대한 규정이 없기 때문에 노출위해성 매트릭스의 각 카테고리에는 미국 OSHA/EPA에서 정한 Level A,B,C,D를 할당하였다.6-8)호흡보호구는 방독마스크의 경우 흡착제의 여과가능 여부를 판단하여 호흡보호구의 종류를 결정하였다.
	2012년 9월 구미에서 발생하였던 불산가스 누출사고가 비교적 인명피해가 컸던 직접적인 이유는?	1) 이중에서도 2012년 9월 구미에서 발생하였던 불산가스 누출사고는 공장근로자 5명이 사망하고 18명이 부상을 당하였으며 산업단지 인근지역의 가축이 죽고 농작물이 고사하는 등 막대한 피해를 유발하였다. 대형 화재·폭발사고가 아님에도 불구하고 비교적 인명피해가 컸던 직접적인 이유는 취급 근로자들이 화학물질의 사고에 대비한 적절한 개인보호구를 착용하지 않았기 때문이다.

참고문헌 (9)

National Institute of Chemical Safety. Chemistry Safety Cleaning-house. Available: http://csc.me.go.kr/statis/occTypeStatisPList.do [accessed 16 August 2016].
Ministry of Environment (ME). Regulation of personal protective equipments (PPE) for workers handling hazardous chemicals, ME Notice 2014-259. 2014.
Han D-H, Chung S-T, Kim J-I, Cho Y-S, Lee C-S. A Study on Selecting Personal Protective Equipment for the Listed Hazardous Chemicals (1): Analysis of Hazard Ranks and Workplace Exposure Risks. J Environ Health Sci. 2016: 42(6): 419-429.
Paik SY, Zalk DM, Swuste P. Application of a pilot control banding tool for risk level assessment and control of nanoparticle exposures. Ann Occup Hyg. 2008; 52(6): 419-428.

상세보기
Hashimoto H, Goto T, Nakachi N, Suzuki H, Takebayashi T, Kajiki S, Mori K. Evaluation of the control banding method -Comparison with measurement-based comprehensive risk assessment. J Occup Health. 2007; 49; 482-492.

상세보기
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US Environmental Protection Agency (EPA). Personal protective equipment. Available: https://www.epa.gov/emergency-response/personal-protective-equipment,[accessed 29 October 2016].
National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH). Guidance on Emergency Responder Personal Protective Equipment (PPE) for Response to CBRN Terrorism Incidents. Available: https://www.cdc.gov/niosh/docs/2008-132/pdfs/2008-132.pdf, [accessed 29 October 2016].
Ministry of Employment and Labor (MoEL). Regulation of approval for personal protective equipments (PPE). MoEL Notice 2014-46. 2014.

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