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연구보고서

연구 보고서

중장기적인 정책연구과제와 대안을 포괄적인 시각에서 이론적 · 실중적 분석을 통해 제시함으로써 연구원의 설립목표를 가장 잘 실행하고있는 보고서입니다.

나노입자가 노출에 영향을 주는 작업특성 및 환경인자 평가 연구

연구책임자
이나루외 2명
수 행 연 도
2012년
핵 심 단 어
주 요 내 용
, 1. 연구제목 : 나노입자 노출에 영향을 주는 작업특성 및 환경인자 평가 연구 2. 연구 필요성 및 목적 나노크기의 물질들이 체내에 들어가 기존의 물질들과 다른 독성을 일으킨다고 알려져 나노물질의 안전성이 의문시 되고 있다. 본 연구에서는 나노물질의 독성, 노출평가 방법 및 나노물질의 안전한 취급과 관련된 최신 연구동향을 파악하고, 나노 금속산화물인 인디움 주석화합물을 취급하는 사업장을 대상으로 최신 노출평가기법을 활용하여 노출평가를 실시하여 작업자 노출 실태를 파악하고자 한다. 또한 국제표준기구 등 여러 나라에서 발표한 나노물질의 안전한 취급 관련 기술자료를 검토하여 국내 나노물질의 안전보건 관리 방향을 제시하고자 한다. 3. 연구 내용 및 방법 인디움주석산화물(ITO) 타켓 제조 사업장 2개소와 ITO 타켓을 나노기술을 사용해 유리판에 증착시키는 공정을 가진 사업장 1개소를 선정하였다. 100㎚ 이하의 입자를 측정하기 위하여 입자 수 농도를 입자크기로 측정하는 일체형 주사이동입자측정기(Scanning Mobility Particle Sizer)를 사용하였다. 폐에 침착되는 입자크기 0.3㎛이상의 입자 수 농도를 측정하기 위해 Optical Particle Counter (Grimm, Germany)를 사용하였다. 에어로졸의 활성표면적을 측정하기 위해 Diffusion charging-based sensors 방식의 nanoparticle aerosol monitor (Aerotrak9000, TSI, USA)를 사용하였다. 공기 중 입자를 투과전자현미경으로 분석하기 위해 Electrostatic precipitator particle sampler (ESP nano, USA)를 이용하여 공기 중 입자를 포집하였다. 4. 연구결과 ITO 타켓이라는 같은 제품을 생산하는 사업장 A, B를 대상으로 하여 입자수 농도, 표면적 농도, 입자크기 분포를 확인하였다. 사업장 A 내에서 공정에 따라 입자수 농도, 표면적 농도, 입자크기 분포가 다른 결과를 보였다. 혼합공정에서 최고 표면적 농도가 951㎛2/㎤로 가장 높았고, 최고 입자수 농도는 8×105particles/cc로 나타났다. 총입자수가 2×105particles/cc를 초과할 때는 평균입경이 20㎚로 일정하게 나타났다. 혼합공정에서는 입경 20㎚의 입자가 많은 비중을 차지하고 있었으나 매측정시 20㎚이하의 입자수 변이가 크게 나타났다. 사업장 B의 혼합공정에서 최고 표면적 농도는 54㎛2/㎤, 최고 입자수 농도는 5.8×104particles/cc, 평균입경은 최대 84㎚, 최소 34㎚의 변동을 보였다. 입자수가 많아짐에 따라 입자크기 분포의 정점이 100㎚쪽으로 이동하고 있었다. 두 사업장은 같은 제품을 생산하고 있었으나 작업장내 분진 관리 시스템이 완전히 달랐다. 또한 혼합공정에서 제품 생산량과 생산 방식도 달랐다. A 사업장은 창문을 열고 작업을 하였으며 외부에서 유입되는 분진을 전혀 관리 하지 않았다. B 사업장은 클린룸 내부에서 혼합공정을 운영하고 있었다. A 사업장이 더 큰 용량의 스프레이 건조기를 작동하고 있었으며, A사업장에는 진동이 발생하는 충격소음이 발생하고 있었다. 또한 스프레이 건조기 전의 단계인 밀링단계도 다른 제조공법을 사용하고 있어, 발생 분진의 평균 입경도 다르게 나타난 것 같다. 나노물질의 독성에 대한 우려가 있는 가운데 나노물질 개발·활용은 매우 빠른 속도로 이루어지고 있다. 나노물질의 안전성에 대한 관심이 나노물질 개발자를 대상으로 광범위하게 이루어지지 못한 채, 나노물질 대량 생산이 이루어지고 있었다. 나노물질 대량 생산 시설이 갖추어지고 난 후 생산시설의 개선은 매우 제한적이다. 나노물질 개발시 나노물질의 독성에 대한 고려가 이루어지고, 생산 설계가 분진 발생이 최소화 하는 방향으로 이루어지도록 나노 물질 개발자들의 인식을 향상시킬 필요가 있겠다. 5. 활용방안 및 기대성과 본 연구는 나노기술을 사용하는 인디움주석산화물 타켓 제조 공정을 대상으로 한 나노입자 노출평가에 대한 최초의 연구로서 결과가 인디움 노출 사업장의 작업환경 관리에 사용될 수 있을 것으로 기대한다. 본 연구는 관련 학회지에 게재하여 연구 성과를 공공에게 공개하며, 개별 사업장에 통보하여 사업장 작업환경 관리에 활용하도록 할 것이다. 6. 중심어 나노입자 노출평가, 인디움, 나노물질 안전성 연락처 : 이나루 연구위원

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