[논문]1-브로모프로판의 노출 실태와 역학조사에 따른 노출기준 강화에 관한 연구

하권철; 김승원; 피영규; 이나루

doi:10.15269/jksoeh.2020.30.3.270

1-브로모프로판의 노출 실태와 역학조사에 따른 노출기준 강화에 관한 연구
Strengthening the Occupational Exposure Limit for 1-Bromopropane according to the Results of Epidemiological Studies and Exposure Status 원문보기

한국산업보건학회지 = Journal of Korean Society of Occupational and Environmental Hygiene, v.30 no.3, 2020년, pp.270 - 279

하권철 (창원대학교 생명보건학부) , 김승원 (계명대학교 공중보건학전공) , 피영규 (대구한의대학교 보건학부) , 이나루 (한국산업안전보건공단 산업안전보건연구원)

Abstract ▼ AI-Helper

Objective: The aim of this study was to propose revision of the occupational exposure limit(OEL) for 1-Bromopropane(1-BP) following a review of the appropriateness of the standard in light of increasing epidemiological data and handling risk. Materials and Methods: The results of toxicity and epidemiologic investigations for 1-BP and agencies' OELs were compared and reviewed through a literature review. In order to investigate the status of 1-BP handling in South Korea, data from work environment actual condition survey results and work environment measurement results were used. Results: The toxicity of 1-BP, such as central nervous system(CNS) damage, peripheral neuropathy, hematological adverse effects, and developmental and reproductive toxicity(male and female) has been reported. ACGIH recommends 0.1 ppm as a TLV-TWA value, but the OEL of South Korea stands at 25 ppm, which is 250 times higher than the TLV-TWA. Although 1-BP is a specially managed substance under the Industrial Safety and Health Law, the currently applied OEL cannot be said to be a safe level based on the results of epidemiological studies to date. In a work environment measurement in 2017, the total number of samples was 626, which were derived from 78 industries, and the average concentration was 1.173 ppm(standard deviation 2.88). Conclusions: To protect the health of workers handling 1-BP, estimated to be 780 in South Korea, it is necessary to strengthen the OEL(TWA) to a level of 0.3 ppm(lower than the 0.34 ppm with known toxic effects), which is believed to be safe as a result of epidemiological investigation. "Skin" notation should be recommended.

주제어

표/그림 (6)

표 Table 1. Occupational disasters related to 1-BP in South Korea
표 Table 2. Summary of No. of business and employees exposed to 1-Bromopropane in 2014 work environment survey results data base by purpose of use
표 Table 3. Summary statistics(ppm) of exposure assessment data base for airborne 1-Bromopropane concentration(TWA) in 2017
그림 Figure 1. Cumulative probability plot of airborne 1-Bromopropane concentration from exposure assessment DB of 2017
표 Table 4. Summary of occupational exposure concentrations of 1-Bromopropane by major industry according to number of samples
표 Table 5. Summary of revisional OEL basis for 1-Bromopropane

AI 본문요약
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문제 정의

1-BP에 대한 역학조사 자료 증가, 취급으로 인한 위험성 증가에 따라 노출기준의 적절성에 대한 검토를 통해 새로운 노출기준을 제시하고자 한다. 문헌 고찰을 통해서 1-BP에 대한 독성 및 역학조사 결과와 ACGIH 등 여러 기관의 노출기준 관련 사항을 비교 검토하였으며 우리나라에서 1-BP 취급 현황을 파악하기 위하여 작업환경 실태조사 자료와 작업환경측정 결과 자료를 활용하였다.
이에 따라 본 연구에서는 1-BP에 대한 노출 기준의 적절한지를 국외 기관의 노출기준 설정 근거 등을 문헌을 통해 검토하고, 우리나라의 노출 실태 등의 자료를 확인하여 고용노동부의 노출기준이 적절한지를 판단하고, 노출기준 개정안을 제안하고자 한다.

제안 방법

1-BP 관련 화학물질 독성과 역학 연구 결과를 파악하기 위해서 국내 ⋅ 외 논문 및 보고서를 검토하였다.
(2010)은 1-BP를 취급하는 중국의 공장 4곳에서 근로자 86명(여성 60명, 남성 26명)과 연령, 성별, 지역을 고려하여 맥주 공장, 냉동 장비 공장, 니트 작업장, 철강 공장 작업자를 대조군으로 선정하여 역학조사를 하였다. 1-BP 노출 근로자와 대조군에 대해 설문조사와 함께 생리학적, 신경학적, 신경 행동학적, 혈액 검사 등을 실시하였다. 1-BP의 지역시료 농도 수준은 취급 기계 부위에서 3.
1-BP에 대한 독성 및 작업환경 중 역학조사 결과를 문헌 고찰을 중심으로 고찰하였다. 1-BP는 랫트(rat)에서 낮은 급성 독성(LD₅₀ 2,000 ㎎/㎏ 이상)을 나타내지만, 반복 노출 시 신경독성(Ichihara et al.
1-BP에 대해 여러 기관이 권고하고 있는 노출기준을 파악하기 위해서 미국 ACGIH의 TLVs, OSHA PEL, NIOSH REL(Recommended Exposure Limit), 일본 산업보건학회(The Japan Society for Occupational Health, JSOH)의 OELs(JSOH, 2018), 독일연구재단(German Research Foundation, DFG)의 Maximum concentrations at the workplace(MAXs, DFG, 2018) 등의 자료를 검토하여 1-BP에 대한 노출기준(TWA와 STEL 등)과 발암성, Skin 표시 여부 등을 파악하였다. 우리나라의 경우 고용노동부에서 권고하고 있는 화학물질 및 물리적 인자의 노출기준(고용노동부고시 제2020-48호)을 검토하였다.
1-BP의 취급에 따라 노출되는 근로자 수, 사업장 수, 노출 수준, 업종, 공정 등의 노출 실태를 파악하기 위해서 작업환경측정 결과와 작업환경 실태조사 결과 자료를 활용하였다. 작업환경측정 자료는 산업안전보건법 제125조(작업환경측정)에 따라 매년 지정측정기관에서 사업장을 대상으로 측정을 수행한 후 고용노동부에 자료를 제출하여 안전보건공단에서 보관하고 있는 데이터베이스(DB)이며, 작업환경실태 자료는 산업안전보건법 시행규칙 제143조(유해인자의 관리 등)에 따라 5년을 주기로 안전보건공단에서 조사하여 발표하는 통계청 승인통계이다.
또한, 안전보건공단, OSHA, 미국국립산업안전보건연구원(National Institute for Occupational Safety and Health, NIOSH), 영국 HSE(Health and Safety Executive) 등의 홈페이지를 방문하여 검색어로 “1-브로모프로판”, “1-Bromopropane”으로 검색하여 그 검색 결과를 중심으로 주요 재해 사례 등을 기술하였다.
1-BP에 대한 역학조사 자료 증가, 취급으로 인한 위험성 증가에 따라 노출기준의 적절성에 대한 검토를 통해 새로운 노출기준을 제시하고자 한다. 문헌 고찰을 통해서 1-BP에 대한 독성 및 역학조사 결과와 ACGIH 등 여러 기관의 노출기준 관련 사항을 비교 검토하였으며 우리나라에서 1-BP 취급 현황을 파악하기 위하여 작업환경 실태조사 자료와 작업환경측정 결과 자료를 활용하였다. 1-BP는 중추신경계 손상, 말초 신경염, 혈액학적 악영향, 발달 및 생식독성 등의 독성이 보고되었다.
요 중 1-BP 농도는 개인 노출 수준과 유의한 상관관계가 있으므로 노출의 지표가 될 수 있다. 이 연구결과를 참조하여, 1-BP 노출의 유용한 생체 지표로 요 중 브롬화물과 주 대사산물인 N-acetyl-S-(n-propyl)-L-cysteine을 제안하였다(Hanley et al., 2006). 그러나 ACGIH에서는 1-BP에 대한 생체 지표를 채택하고 있지 않다(ACGIH, 2020).

대상 데이터

2004년에는 중국의 1-BP 생산 공장에서 일하는 여성 근로자(23명)를 조사하여 맥주 공장의 연령 일치 대조군과 비교했다. 대조군과는 달리 1-BP에 노출된 근로자 중 15명은 발의 진동 감각이 감소했다.
시료 수가 가장 많은 업종은 “건설업본사(KSIC 41999)”로 110개 시료가 채취되었으며, 다음으로 “방송장비제조업(KSIC 26421)”으로 66개 시료가 채취되었다.
2017년 작업환경측정 결과 DB를 바탕으로 1-BP 취급 현황을 파악한 결과는 Table 3에 표시한 바와 같다. 전체 시료 수는 626개였으며, 농도 범위별로 평가했을 때 검출한계(limit of detection, LOD) 수준의 시료 수는 407개(65.02%)였으며, 미국 ACGIH TLV-TWA 기준인 0.1 ppm 미만은 22개(3.51%), 0.3 ppm 미만은 19개(3.03%), 10 ppm 이하는 159개(25.4%), 10 ppm 이상은 19개(3.04%) 시료가 해당하였다(KOSHA, 2018). 가장 큰 값은 19.

데이터처리

자료의 통계분석은 Microsoft Excel 2016, SigmaPlot(ver. 10.0 for window, Sysstat Software, Inc., USA), SPSS(ver. 23.0.0.0)를 이용하였으며, 농도 분포는 기술통계 및 그림 등으로 나타냈으며, 업종 및 공정의 농도 분포 차이 등을 분석하였다.

성능/효과

10 ppm이었다. 1-BP 노출 근로자들은 대조군보다 감각 신경 전달 속도가 느렸으며, 기억력 및 기분 검사(memory and mood tests)에서도 점수가 낮았다. 수동 시료 채 취기로 측정한 1-BP의 노출 농도(TWA)는 0.
6 ppm)이었다. 1-BP 노출 근로자에게서 용량-의존적-악영향(dose-dependent adverse effects)이 확인되었으며, 진동 감각 상실 및 적혈구 세포 수 감소에 대한 최소관찰유해효과수준(Lowest-Observed Adverse-Effect Level, LOAEL)은 1.28 ppm이었으나, 1-BP 노출에 따른 신경학적 영향에 대한 NOAEL은 확인되지 않았다.
1-BP에 직업적으로 노출되면 신경계가 비가역적으로 손상되며, 두통과 함께 하지의 감각이 감소되는 것으로 알려졌다. 동물실험에서 종양이 발견되어 미국 산업위생전문가협회(American Conference of Governmental Industrial Hygienists, ACGIH)에서는 A3(확인된 동물성 발암물질)인 물질로 채택하였으며, 노출기준(Threshold Limit Value, TLV) 중 시간가중평균(Time-Weighted Aaverage, TWA)으로 0.
04%) 시료가 해당하였다(KOSHA, 2018). 가장 큰 값은 19.63 ppm이었으며, 평균은 1.173 ppm(표준편차 2.88), 기하평균 0.01 ppm(기하 표준편차 49.13)으로 나타나 농도의 범위가 매우 넓게 나타났다.
(2012)은 적절한 개인보호구 없이 1-BP를 세척제로 사용하는 남성 근로자에게서 나타난 신경독성을 보고하였다. 노출된 작업자에게 근력 약화, 통증, 무감각, 보행 장애 등이 나타났으며, 신경학적 검사를 통해 상부 운동 신경 세포의 경미한 축삭 손상(axonal damage)과 관련된 감각 운동 신경병증으로 확인되었다.
1-BP는 산업안전보건법상 특별관리물질 임에도 불구하고 현재 적용되고 있는 25 ppm의 노출기준은 ACGIH 기준 대비 약 250배에 해당하며, Table 5에서 제시한 인체 사례 및 역학조사 연구를 살펴보았을 때 안전한 수준이라고 판단할 수 없다. 따라서 현재의 노출 기준인 25 ppm을 안전한 수준이라고 판단되는 ACGIH의 TLV-TWA(0.1 ppm)와 일본 JSOH의 OEL(0.5ppm)의 중간 수준인 0.3 ppm(역학조사 결과 독성 효과가 알려진 0.34 ppm보다 낮게)으로 낮춰야 할 필요가 있다. 다만 2017년 작업환경측정 결과 0.
작업장 환기 시설이 개선된 후에도 작업장 공기중 1-BP의 노출 농도(TWA)는 60-261 ppm이었다. 연구자들은 1-BP가 말초, 중추신경계 및 자율 신경계(가능성)에서 신경 장애를 유발한다고 결론지었다.
노출기준 설정의 근거가 되었던 동물실험에서는 신경독성, 간 독성, 생식 및 발달 독성이 확인되었으며, 간 독성의 경우는 1997년에 NOAEL 값으로 200 ppm을 제시하였다. 인체 역학조사나 사례연구를 통하여 다발성 신경병증과 신경독성이 확인되었으며, 중국 1-BP 생산 공장의 환자-대조군 연구에서 하지의 진동 감각 감소, 감각 신경 전달 속도가 감소, 기억력 및 기분 검사에서 점수가 낮았으며 농도 수준은 0.34~49.19 ppm(중앙값 1.61 ppm, 기하 평균 2.92 ppm)이었다. 1-BP 노출과 신경독성은 용량-의존적-악영향이 있으며, LOAEL 값은 1.
혈청 브롬화물 농도 44-170 ㎎/dl(기준 0-40 ㎎/dl)이었고, 혈장 염화물 농도 105-139 mmol/dl(기준 98-107 mmol/dl)였을 때 과염소혈증(hyperchloremia)이 나타났다. 접착 작업 중 채취한 공기 중 1-BP 농도는 91~176 ppm이었으며, 신경독성이 두통, 메스꺼움, 원위 감각 상실을 동반한 아급성 경련성 대뇌 부전과 관련이 있다고 결론지었다.

후속연구

34 ppm보다 낮게)으로 낮춰야 할 필요가 있다. 다만 2017년 작업환경측정 결과 0.3 ppm을 초과(전체 시료 중 28.34%)하고 있는 작업장에 대한보다 세밀한 조사와 함께 대체 물질 개발 및 노출기준 개정으로 인한 사회경제적인 영향에 대한 검토가 이루어져야 할 것이다. 피부를 통한 흡수가 이루어지는 것으로 보고되고 있으므로 “Skin” 표시도 제시할 필요가 있다.
47%)로 나타났다. 만일 노출기준을 역학조사 결과 건강에 영향을 미치지 않는 수준이나 ACGIH TLV-TWA 수준으로 강화하기 위해서는 전체 시료 중 상당한 부분을 차지하고 있는 시료들에 해당하는 작업환경에 대한 좀 더 체계적인 검토와 함께 사회 경제학적 영향에 대한 검토도 이루어져야 할 것이다.
또한 2020년 발표된 EPA의 위험성 평가 결과를 근거로 우리나라에서도 780명으로 추정되는 1-BP를 취급하는 근로자의 건강보호를 위해서는 노출기준 강화가 필요하다고 할 수 있다. 특히 우리나라 작업환경에서 환기와 개인보호구 미착용으로 인하여 발생한 세 건의 재해 발생 사례를 고려하면 노출 기준에 대한 엄격한 개정과 함께 철저한 관리방안이 제시되어야 할 것이다.

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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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