[논문]화학물질 소화약제 안전한 사용에 관한 연구

조중래

doi:10.7731/kifse.2018.32.2.118

화학물질 소화약제 안전한 사용에 관한 연구
Study on the Safe use of the Chemical Extinguishing Agent 원문보기

한국화재소방학회 논문지= Fire science and engineering, v.32 no.2, 2018년, pp.118 - 129

초록
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본 연구는 산업재해예방기관인 안전보건공단(KOSHA)에서 실시한 소화약제 중독 질식 재해사례분석을 통해 소화 약제를 포함한 화학물질의 안전한 취급방안을 제안하기 위함이다. 산업재해통계에 따르면 2011~2016년 산업현장에서 발생한 화학물질 중독 질식재해는 해마다 증가 및 다 변화 양상을 보여주고 있다. 일반 사고성재해와 달리 화학물질 재해는 재해강도가 크고 화학물질 위험성 정보 확인이 어려운 특징이 있다. 화학물질 재해의 예방을 위해서는 화학물질 취급 전 위험성을 평가하는 것이 무엇보다 중요하다. 본 논문은 유해위험성인지와 위험성평가가 어려운 화학물질의 안전한 사용을 위해 안전보건공단에서 개발한 화학물질 필수정보 확인 프로세스(CHEM-i)와 화학물질위험성평가기법(CHARM)의 활용방안을 제시하고자 한다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study analyzed the recent serious disaster cases of chemical extinguishing agent poisoning and suffocation investigated by KOSHA and proposed the safe use of chemical substances, including the chemical extinguishing agent. An analysis of the statistical figures an increase in the number and variations of chemical poisoning and suffocation cases in industry between 2011~2016 increased. Unlike other physical accidents, chemical accidents are very high in severity and it is difficult to identify the chemical hazard and risk. To prevent chemical disasters, it is essential to develop and use an easy chemical risk assessment tool. For the safe use of chemical substances, in which it is difficult to carry out hazard identification and risk assessments, this thesis presents the useful chemical recognition and risk assessment tools, CHEM-i and CHARM developed by KOSHA.

주제어

표/그림 (24)

그림 Figure 1. The degree of exposure and hazard information education on chemical risk⁽²⁾.
그림 Figure 2. Statistical analysis of poisoning and suffocation in industry.
그림 Figure 3. Statistical death rate analysis of suffocation compared with physical accident⁽⁷⁾.
그림 Figure 4. Schematic diagram of chemical penetration and chemical risk management.
그림 Figure 5. Statistical analysis of chemical suffocation by cause⁽²⁾.
표 Table 1. The Classification of Suffocant⁽⁷⁾
표 Table 2. Serum Enzyme Indicators of Hepatotoxicity (Principles of Toxicology Second Edition, Philip L. Williams)
그림 Figure 6. Monitoring of HCFC-123 concentration at accident workplace.
그림 Figure 7. CHEM-i process for chemical accident prevention.
표 Table 3. CHEM-i Result of HCFC 123
표 Table 4. CHEM-i Result of CO₂
그림 Figure 8. Risk assessment process.
표 Table 5. Common and Chemical Risk Assessment
그림 Figure 9. Chemical risk assessment model.
그림 Figure 10. Chemical risk assessment procedure (CHARM).
표 Table 6. Chemical Risk Evaluation Method (4×4)
표 Table 7. Classification Criteria for Chemical Exposure (Severity Example)
표 Table 8. Determine Exposure Level Rating Based on Measurement Result (Probability Example)
표 Table 9. Exposure level of HCFC 123
표 Table 10. Exposure level of HFC 125
표 Table 11. HCFC 123 Chemical Risk Result (Case 1: Measurement Result ○)
표 Table 12. HFC 125 Chemical Risk Result (Case 2: Measurement Result ×)
표 Table 13. Acceptability Level Table
그림 Figure 11. Method example to lower the exposure level of chemicals.

AI 본문요약
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문제 정의

화학물질로 인한 중독 · 질식 재해를 예방하기 위해서는 취급 화학물질이 가진 유해위험성 정보를 정확하게 인지하고, 이를 통해 현재 작업환경에서의 화학물질로 인한 위험성을 평가한 후 위험성평가결과에 따라 위험성이 허용수준 이상인 경우(화학물질의 노출기준을 초과하는 경우 등) 화학물질로 인한 재해 예방을 위한 대책(환기설비 설치 등 공학적 개선 · 보호구 착용 등을 통한 노출량 최소화 방안 등)을 수립 · 시행하여야 하는 것이다. 다음은 안전보건공단에서 화학물질 소화약제 취급과 관련하여 최근 재해조사를 실시한 사례를 보여 주고, 이 사례를 통해 화학물질의 안전한 취급을 위한 방안을 고찰해 보고자 한다.
즉, HCFC 123은 간 독성이 있고 쉽게 증발해 호흡기로 노출되는 화학물질, 이산화탄소는 불활성 가스로 환기가 잘 되지 않는 공간에 누출 시 산소결핍으로 질식재해를 유발하는 화학물질로 평가되어 있다. 따라서 CHEM-i 정보의 확인을 통해 화학물질이 가진 유해위험성을 인지하고 이에 따른 안전보건대책을 수립할 수 있게 되는 것이다. 현재 공단에서는 1,000개의 화학물질에 대한 CHEM-i정보를 구축되어 제공되고 있으며, 구축되지 않은 화학물질의 경우에도 취급 화학물질의 MSDS 자료 내용 중 CHEM-i프로세스에 따른 핵심정보 추출과정을 활용하면 화학물질 안전보건관리에 필요한 자료를 쉽게 확인이 가능하다.
본 논문에서는 최근에 발생했던 소화약제 중독 · 질식재해사례를 분석해보고 소화약제 등 화학물질 취급으로 인한 재해예방을 위해 화학물질 취급현장에서 유용하게 활용할 수 있는 도구로 안전보건공단에서 최근 개발한 CHEM-i와 CHARM의 활용방안을 제시하고자 한다.
본 연구는 최근에 다발하고 있는 화학물질 소화약제의 중독·질식 재해사례를 분석하고 이를 통해 안전한 화학물질 안전관리방향을 제시해 보고자 하였다.
본 연구에서는 대표적인 화학물질소화 약제 중독 · 질식 재해사례분석과 안전보건공단에서 화학물질 재해예방을 위해 최근 개발한 화학물질정보인지·위험성 평가프로그램인 CHEM-i와 CHARM의 소개를 통해 화학물질 안전관리의 발전적인 방향을 제시하고자 하였다.
최근 화학물질 재해사례를 통해 화학물질 재해예방을 위해서는 화학물질 취급현장에서 현장 작동성이 높은 구체적인 화학물질 안전관리가 필요하다는 것을 인식하게 되었다. 이와 관련해 안전보건공단에서 산업현장의 근로자 화학물질 재해예방을 위해 최근 개발한 CHEM-i (화학물질 정보인지 프로세스)와 화학물질 위험성평가 프로그램(CHARM)을 간단히 소개하고 이를 통해 국내화학물질 안전보건관리의 방향을 제시해보고자 한다.

제안 방법

Figure 9는 화학물질 취급 공간에서 CHARM기법 적용을 위한 평가모델을 그림으로 나타낸 것으로서 실내 공간(작업장)에 특정 화학물질(소화약제)이 분사(노출)되고 분사(노출)량에 따른 노출정도(농도)가 변하고 이에 따라 화학물질의 유해성(독성)과의 조합에 의해 화학물질 위험성이 결정되게 된다는 상황을 보여주기 위함이다. 공간의 조건은 HCFC-123 등 화학물질 분사(발생)량, 환기상태(환기팬 등) 등을 조건으로 하였다. 즉, 화학물질을 취급하는 실내 공간의 조건에 따라 노출농도의 차이가 나게 되는 것이다.
즉, 화학물질을 취급하는 실내 공간의 조건에 따라 노출농도의 차이가 나게 되는 것이다. 본 연구에서는 2가지 형태의 화학물질에 대한 위험성평가를 실시하였는데 첫 번째는 화학물질 노출 기준과 작업환경측정결과가 있는 경우이며, 두 번째는 노출기준과 작업환경측정결과가 없는 경우 두 가지 경우에 대해 실시하였다. 화학물질의 노출기준이란 인체역학조사, 동물실험 등의 연구과정을 거쳐 인체에 독성영향을 일으키지 않을 것으로 예측되는 최대 화학물질 노출농도를 의미 하는 지표를 의미하며 국가별로 다양한 노출기준을 설정하여 관리하고 있다.
화학물질 위험성평가는 4(유해성)×4(노출수준) 매트릭스(Matrix)로 위험성을 평가하게 되며 화학물질위험성평가 기법(CHARM)을 통해 대표 청정소화약제인 HCFC 123, HFC 125에 대한 화학물질 위험성평가를 실시해 보았다.

대상 데이터

내원 후 8월 14일 건강진단 결과 간수치 AST 4,875 IU/L(기준 0~40), ALT 3,287 IU/L(기준 0~40) 이었다. 보존적 치료에도 호전되지 않아 2017년 8월 15일 분당서울대학교병원 응급실에 전원 하였고. 이 후 AST 13,537 IU/L, ALT 7,115로 더욱 증가하였다.

성능/효과

CHARM을 통해 HCFC 123의 유해성(독성) 자료(노출기준, 유해위험문구 등)를 평가한 결과 유해성(독성)점수 2점으로 평가되었고 HFC 125는 유해성(독성)점수 1점으로 평가되었다.
⑤ 재해 현장 재현을 통한 HCFC 123 작업환경측정결과: 안전보건연구원에서 중대재해원인조사를 위해 Figure 6과같이 재해가 발생한 소화약제 충진 작업공정을 재연한 상태에서 작업환경측정을 실시한 결과 HCFC 123 농도는 노출기준(인체허용기준) 50 ppm을 초과한 200 ppm 정도의 높은 수준으로 평가되었다.
③ 재해발생과정: 사망근로자 ○○○은 2017년 7월 27일부터 근무를 시작했고, 2017년 8월 11일부터 발열 증상과 식욕부진이 시작되었으며, 종합감기약을 먹고 일시적으로 호전되었지만 다시 발열 증상을 보여 2017년 8월 13일에 평택 굿모닝병원 응급실을 방문하였다. 내원 후 8월 14일 건강진단 결과 간수치 AST 4,875 IU/L(기준 0~40), ALT 3,287 IU/L(기준 0~40) 이었다. 보존적 치료에도 호전되지 않아 2017년 8월 15일 분당서울대학교병원 응급실에 전원 하였고.
노출기준 대비 작업환경측정 결과 비교를 통해 노출수준 점수를 평가하게 되며 CHARM을 통한 평가결과 Table 7과 같이 HCFC 123의 경우 노출기준은 50 ppm이고 HCFC 123 사용 중 측정결과가 1~100 ppm으로 증가함에 따라 노출수준 점수가 1~4로 평가되었다.
화학물질 재해예방을 위해서는 화학물질 취급현장에서 모든 국민이 화학물질의 유해위험성을 쉽게 인지하고 평가를 수행할 수 있어야 하며 이러한 화학물질 안전관리에 부합되는 안전관리기법이 CHEM-i와 CHARM과 같은 종류의 기법이라 할 수 있다. 실제 재해사례 물질을동 기법으로 평가해본 결과 화학물질 관리방향설정이 있어 유용한 것으로 평가되었다. 국내 최초로 시도되고 있는 현장 화학물질 안전관리기법인 CHEM-i와 CHARM이 더욱더 업그레이드되어 향후 화학물질 재해로 인한 사망사고가 발생하지 않기를 기대해본다.
본 연구는 최근에 다발하고 있는 화학물질 소화약제의 중독·질식 재해사례를 분석하고 이를 통해 안전한 화학물질 안전관리방향을 제시해 보고자 하였다. 안전보건공단의 재해원인조사결과 화학물질 재해원인은 화학물질 정보인지부족, 위험성평가 미실시 및 이에 따른 화학물질 취급 부주의에 기인된 것으로 나타났다. 화학물질 취급량·종류의 증가에 따라 향후 화학물질재해는 증가할 것으로 예상되고 있는 반면 국내 화학물질 안전관리체계는 미흡한 상황이다.
Figure 3은 화학물질 재해 중 질식재해의 특징이 재해자 중 사망자가 차지하는 비율이 다른 재해형태와 달리 매우 높다는 것을 보여주고 있다. 재해자 중 사망자가 차지하는 비율은 중독재해는 36%, 질식재해는 56%로서 높은 수준이었고 안전보건공단 자료 (2017년 밀폐공간질식재해 매뉴얼)에 의한 일반 사고성재 해의 사망비율 1.3%와 비교해 비해 매우 높은 수준인 것을 보여준다.
화학물질 재해는 크게 화재 · 폭발과 중독 · 질식으로 크게 구분되며 화재 · 폭발은 인화성물질 등 화학물질의 물리적 위험성으로 중독 · 질식은 건강(독성) 위험성에 기인되며, 안전보건공단 재해원인조사결과(1)에 의하면 이러한 재해는 모두 화학물질 유해위험정보 확인 및 위험성평가 미실시에 기인된 것으로 파악되었다.

후속연구

산업재해예방기관인 안전보건공단(KOSHA)에서는 최근 증가하고 있는 화학물질 재해감소를 위해 화학물질 필수정보 확인 프로세스(CHEM-i)와 화학물질위험성평가기법(CHARM)을 개발하여 사업장에 활용토록 하고 있다. CHEM-i와 CHARM은 사업장의 화학물질재해예방을 위해 개발된 것이지만 소화약제, 일반 생활화학용품 등 화학물질로 인한 사고(재해)를 예방하는 도구로 유용하게 활용될 것으로 판단된다. 현재 국내에는 화학물질 제조사에서 제공하는 MSDS 자료제공 · 확인을 제외하고 화학물질 취급현장에서 재해예방을 위해 활용 가능한 도구가 없으며, 이로 인해 화학물질로 인한 화재 · 폭발, 중독·질식 등 재해가 지속적으로 증가하고 있는 실정이다.
실제 재해사례 물질을동 기법으로 평가해본 결과 화학물질 관리방향설정이 있어 유용한 것으로 평가되었다. 국내 최초로 시도되고 있는 현장 화학물질 안전관리기법인 CHEM-i와 CHARM이 더욱더 업그레이드되어 향후 화학물질 재해로 인한 사망사고가 발생하지 않기를 기대해본다.
즉, 노출기준이 설정된 물질로 농도측정이 가능한 경우에는 더욱더 정량적이고 정확한 위험성을 판단할 수 있게 되는 것이다. 화학물질위험성평가의 객관성과 정확성을 기하기 위해서는 이처럼 노출기준이 설정되지 않은(유해성이 평가되지 않은) 화학물질에 대한 많은 연구(동물실험 등)를 통해 노출 기준을 설정해나가는 과정이 필요할 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	화학물질 중독 · 질식재해의 변화추이는?	산업현장에서 발생한 화학물질 재해통계(중독, 질식)를 분석해보면 2011년부터 2016년까지(6년) 산업재해보상보험(산재보험)을 가입한 사업장 중 화학물질 중독 · 질식재해자는 총 2,514명이었고 이중 중독재해 2,445명 질식재해 69명 발생하였다. 재해의 특성을 보면 중독재해의 경우 산업현장에서의 화학물질 사용량 증가로 해마다 중독재해가 증가하고 있으며(2011년 1,092명 → 2016년 1,472명), 질식재해의 경우 과거에는 맨홀 등 단순 밀폐공간에서 산소결핍, 질식성가스(황화수소, 일산화탄소) 중독 등이 대부분이었으나, 최근에는 산업화의 진행으로 산업현장에서 다양한 용도로 사용되는 가스(프레온, 이산화탄소, 질소, 아르곤 등) 누출에 의한 질식재해가 급증하고 있는 추세이다. 안전보건공단의 화학물질 중대재해 원인조사 자료(1)를 분석해본 결과 화학물질재해는 화학물질의 유해위험정보를 인지하지 못한 상태에서 미흡한 작업환경관리(환기 미실시, 보호구 미착용등)에 의한 것이 대부분이었다.
	MSDS란 무엇인가?	또한 작업과 관련한 화학물질 사용 시에는 사전 위험성평가를 실시하여 안전보건대책을 수립토록 하고 있다. MSDS란 화학물질의 안전한 취급을 위해 화학물질의 제조업자가 사용 사업장에 제공하는 안전보건정보자료이다. 하지만 MSDS는 내용이 방대하고 전문적이어서 일반인이 활용하기에는 많은 어려운 점이 있어왔다.
	화학물질 재해예방을 위해 화학물질 안전관리에 부합하는 기법은?	현재 국내의 화학물질 안전관리체계는 취급화학물질 MSDS게시, 교육 등이 전부이며 이러한 법 규제준수를 위한 화학물질관리는 미래 화학물질재해예방에 도움이 되지 않을 것으로 판단된다. 화학물질 재해예방을 위해서는 화학물질 취급현장에서 모든 국민이 화학물질의 유해위험성을 쉽게 인지하고 평가를 수행할 수 있어야 하며 이러한 화학물질 안전관리에 부합되는 안전관리기법이 CHEM-i와 CHARM과 같은 종류의 기법이라 할 수 있다. 실제 재해사례 물질을동 기법으로 평가해본 결과 화학물질 관리방향설정이 있어 유용한 것으로 평가되었다.

참고문헌 (18)

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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