NOW : 24년 연구과제 - 기초연구

폐식용유의 발화위험성



1. 연구목적 및 필요성

(1) 연구목적

- 본 연구의 목적은 바이오디젤 연료 생산을 위한 폐식용유 저장 및 취급 사업장의 실태를 파악하고, 사고 사례 분석 및 폐식용유의 발화 위험성 평가를 통해 안전관리 방안을 제시하는 것이다.

(2) 연구필요성

- 석유자원 고갈과 기후변화 우려로 바이오디젤이 재생가능 대체에너지원으로 개발되었고, 신재생 연료의무혼합제도(RFS)에 근거하여 정유사들은 바이오디젤 4%가 섞인 경유를 공급하고 있으며, 2030년까지 혼합비율이 8%까지 상향될 예정이다. 바이오디젤은 식물성 기름(쌀겨, 폐식용유, 대두유, 유채유 등)과 알코올을 반응시켜 만든 지방산 메틸에스테르로서 순도가 95% 이상인 것을 말한다.

- 바이오디젤 공급 원료로써 폐식용유는 식물성 원료유의 수입을 대체하고 생산 단가를 낮출 수 있어, 폐식용유 수거 확대와 전처리 기술 개발 및 설비 투자가 이루어지고 있다. 2022년 기준 국내 80개*의 사업장이 폐기물재활용업(폐식용유)으로 등록되어 있으며, 폐식용유를 이용하여 중간 가공하거나 최종 제품으로 제조하고 있다.

* 2개 업체를 제외하고 대부분의 업체가 종업원수 50인 미만이며, 이 중 40개 업체는 10인 미만이다.

- 폐식용유와 같은 유지분은 저장탱크에서 장기간 방치될 경우 산패 작용 등으로 발생한 가연성 가스가 체류될 가능성이 크며, 용접 등의 작업 중 발생한 불티가 탱크 내부로 비산될 경우 화재·폭발이 발생할 수 있다. 산패는 유지분이 장기간 방치되면 가수분해나 산화로 인하여 과산화지질이 생기고, 이것이 분해되어 알데히드, 케톤 등이 생성되며, 식물이 썩을 때 발생하는 메탄 등의 탄화수소류 등 가연성 물질이 발생하는 현상이다.
따라서 폐식용유의 저장 및 취급 관련 사업장의 실태를 파악하고, 발화 특성 파악을 통해 사고 예방을 위한 안전관리 방안을 제시할 필요가 있다.

폐식용유 관련 사고 사례는 다음과 같다.

<표 1> 폐식용유 관련 사고

발생일 사고 개요 피해
‘22.09.02 (캐나다)바이오디젤 공장에서 가동정지 상태에서 화재·폭발 발생 부상8명
‘22.04.06 폐식용유 옥외저장탱크 상부에 설치된 통기관 연장 작업 중 폭발 발생 사망1명, 부상1명
22.04.08 폐식용유와 튀김가루를 비닐봉지에 넣어 보관하던 중 자연발화로 화재 발생 재산피해
‘20.10.09 폐흡착포 보관용 컨테이너에서 흡착포에 포함된 폐식용유 산화로 발생한 열에 의해 화재 발생 재산피해
‘06.09.00 폐식용유 옥외 저장탱크 상부에서 용접작업 중 용접불티가 열려있던 해치를 통해 저장냉크 내부로 비산되면서 화재·폭발 사망3명



2. 연구내용 및 방법

(1) 연구내용 및 범위

- 국내외 선행연구 및 문헌을 고찰하고, 국내 폐식용유 저장 및 취급 관련 사업장 안전실태조사 및 사고사례를 분석한다.

- 폐식용유의 저장 안정성 및 가연성 가스를 분석한다.


(2) 연구방법

· 국내외 선행연구 및 문헌을 고찰한다.

- 식용유의 산화 및 분해 메커니즘, 화재·폭발 특성 관련 문헌을 검색한다.


· 국내 폐식용유 저장 및 취급 관련 사업장 안전실태조사 및 사고사례를 분석한다.

- 폐식용유의 저장 및 취급, 정제공정 정보를 파악한다.

- 국내외 폐식용유 취급 사업장에서 발생한 사고사례를 조사한다.


· 폐식용유의 저장 안정성 분석

- 보관 환경에 따른 특성 변화(인화점, 점도 등)를 분석한다.

- 열중량 분석 및 산화분해 동역학적 시뮬레이션을 수행한다.


· 폐식용유 내 가연성 가스 분석

- 열분해-가스크로마토그래피를 이용한 성분을 분석한다.


3. 기대효과 및 활용방안

- 폐식용유의 발화 위험성 데이터를 확보하여 화재원인 조사 및 사업장 기술 지원 자료로 활용될 수 있을 것이다.

- 폐식용유 저장 및 취급 사업장에 화학사고 예방을 위한 안전정보를 제공할 수 있을 것이다.

- 국내 관련 학회 발표 및 논문으로 게재될 수 있을 것이다.

- 연구 성과를 교육 자료로 활용하고, 관련 연구를 지속하여 지식을 확장할 수 있을 것이다.

- 연구 성과를 논문으로 작성하여 학술지에 게재하고, 학회에서 발표할 수 있을 것이다.

- 사업장 기술지도 및 교육자료로 활용할 수 있을 것이다.

- 논문 게재 및 학술대회 발표할 수 있을 것이다.

※ 본 연구계획은 추후 연구내용 등이 변동될 수 있음



NOW : 24년 연구과제 - 직업건강

직업병 발생 위험도 평가를 위한 MSM 가이드라인 개발 연구



1. 연구목적 및 필요성

- 작업환경에서 유해물질 장기 복합노출로 인해 발생하는 새로운 직업병을 발굴하기 위해 g-methods와 같은 인과추론 통계방법을 적용하는 것이 적절하다고 결론 내렸으며, 선행연구에서는 g-formula 인과추론 방법론을 중심으로 수행하였다. 연구결과의 신뢰성을 높이기 위해서는 g-formula 외에도 Marginal Structural Model(MSM), g-estimation, 그리고 Targeted Maximum Likelihood Estimation(TMLE)과 같은 통계방법을 추가로 활용하여 결과의 재현성을 확인할 필요가 있다.

- 국내 산업 보건 역학 연구자들이 이러한 방법론을 쉽게 활용할 수 있도록 MSM 중심의 국문 가이드라인을 개발하고, 필요시 기존 방법론의 제한점 개선을 위한 통계 방법을 도출하고자 한다.

- 또한, 근로자 (복합) 유해물질 노출자료는 작업환경 개선, 이직 및 퇴직 등 다양한 요인이 시간에 따라 변화하는 특성을 가지고 있으며, 이러한 특성을 고려하지 않고 (복합) 노출과 질병의 연관성을 분석하는 경우 바이어스가 발생하는 것이 잘 알려져 있다. 이러한 특성을 고려하는 g-methods를 활용한 연구들이 증가하는 추세이다.

- 작업환경의 (복합) 유해요인 노출에 따른 직업병 인과추론을 위해 각 통계적 방법에 대한 검토와 개발이 필요하다.


2. 연구내용 및 방법

[직업병 발생 위험도 평가를 위한 MSM 가이드라인 개발 연구]

- 가설 검토 및 인과그래프 작성

- 특수건강진단자료 기반 예제데이터 중심의 MSM '단일노출' 분석을 통한 국문 가이드라인 실습부분 작성

- MSM 문헌검토 기반의 국문 가이드라인 이론부분 작성

- 연구진 회의를 통한 MSM 장단점 평가 및 개선방안 정리

[산업보건 역학연구 수행을 위한 인과추론 가이드라인 개발]

- MSM '단일노출' 인과추론 국문 가이드라인 초안 검토 및 수정

- MSM '복합노출' 인과추론 국문 가이드라인 작성

- 가이드라인에 포함될 특수건강진단자료 기반 예제데이터 분석

- 필요시 통계방법론 개발 및 개선된 통계방법론에 대한 활용 가이드라인 작성


3. 기대효과 및 활용방안

- 국내 산업보건 역학연구에 인과추론과 복합노출 통계방법을 적용하여 조사 및 연구의 신뢰성을 높이고, 복합노출로 인한 직업병 예방을 위한 과학적 근거 마련에 활용할 예정이다.

- 복합노출의 건강 영향을 인과적으로 평가하여 작업장 내 유해물질 관리방안에 대한 제도적 근거 마련에 활용할 예정이다.

- 산업보건 영역에서 복합노출의 인과추론 통계 방법의 제한점을 확인하고 이를 개선하기 위한 후속연구 계획을 수립하는 데 기초자료로 사용할 예정이다.

※ 본 연구계획은 추후 연구내용 등이 변동될 수 있음



PRACTICE & BRIEF : 23년 연구과제 - 산업안전

도급사업 시 관계수급인 근로자 보호를 위한 도급인 및 관계수급인 사업주 간 안전관리 역할 명확화 방안



1. 연구배경

도급인과 관계수급인 간의 「산업안전보건법」상 의무이행을 위한 역할 분담에 대한 애로사항이 존재한다. 도급인은 산업재해 예방을 위해 산업안전보건법에 따라 의무를 이행해야 하지만, 안전보건조치 의무이행 주체가 사업주로만 규정되어 있어 역할 분담에 대한 별도의 규정이 없다. 따라서, 관계수급인 근로자에 대한 실질적인 보호를 강화하기 위해 도급인과 관계수급인 간의 안전관리 역할 분담 기준을 명확히 제시하는 방안이 필요하다.


2. 연구결과

[선행연구 분석 및 문헌 고찰]

- 「산업안전보건법」에서 도급인과 관계수급인 간의 역할분담 관련된 국내·외 제도를 분석하고, 국외 도급인과 수급인(사업주)의 구체적 안전보건조치 의무에 대한 규정에 대해 정리한다.

- 영국(모든 관계자에게 책임 부여), 독일(협력의무 근거, 건설업·위험물질취급업 총괄자 선임 특별 의무), 일본(원방*, 특정원방, 주문자, 대여자 등 관계자 역할 및 중층도급 규정 정의), 싱가포르(점유자, 공급자, 대여자 등 관계자 역할 정의) 등 국내·외 도급 관련 자료를 조사한다.

* 원방 : 우리나라에서와 같이 원청 또는 도급인 사업주를 지칭한다.

[도급 관련 중대재해 사례분석]

- 도급인과 수급인의 안전조치 의무사항에 대한 위반 등을 학인하고, 재해조사 의견서 자료를 통해 분석한다.

- 작업계획서 관련 조치, 안전보호구 조치, 수급업체 간 의사소통, 수급업체 공동 컨소시엄에 따른 역할 책임, 재하도급처럼 보이는 수급업체 작업형태 등의 문제점을 확인한다.

[판례 조사 및 분석]

- 안전보건 법령의 입법(개정) 당시 자료, 도급 관계에 대한 판례 등을 분석한다.

- 판례에 기반하여 문제된 도급관계에서의 안전보건조치의 내용·유형을 도급자원(시설, 인력 등 자원 문제와 소유, 대여 등 실권한 문제), 도급목적(일반, 전문), 도급관계(중층, 혼재) 측면에서 유형화하고, 유형별 결정요인을 분석한다.

[실태조사]

- 도급계약에 따른 관계수급인과의 이해관계 조사를 위해 건설, 철강, 자동차, 화학/소재, 조선, 물류 업종의 도급업체 및 수급업체 인터뷰 수행을 통한 검토 사항을 도출한다.

[표준도급계약(안) 및 안전관리 역할 가이드라인(안) 개발]

- 표준하도급계약서에 포함해야할 도급인과 관계수급인의 안전보건조치 역할 및 책임을 제시한다.

- 도급사업 시 관계수급인 근로자 보호를 위한 각각의 역할 및 책임 제시를 위한 가이드라인(안)을 마련한다.


❂ 시사점

[자원·인력·전문성 등 도급목적과 수급인 간 작업관계 측면에서 도급사업 분석기준 마련]

- 모든 작업에 대해 도급인이 역할과 책임을 지는 것보다는 합리적이고 효율적인 기준에 따른 수급인 역할 역시 필요하다는 점을 제안한다.

- 도급인과 수급인의 사업장 종합적 안전관리를 위해 더 검토해 볼만한 활용가치가 있다.


3. 연구활용방안

[도급의 대상과 목적]

- 재해조사(재해조사의견서 및 판례)와 인터뷰를 통해, “자원” 측면에서 기준을 마련하였고, 결국 도급이란 일의 완성을 위해 장소·시설·장비·재료·기술의 자원이 필요하므로 도급인과 수급인의 자원 소유 정도에 따라 역할과 책임 범위가 달라짐을 정리하여 제안한다.

- 도급인과 수급인의 자원 소유 정도와 일의 완성의 전문성·기술성 정도, 수급인에게 주어진 도급 계약의 역할을 기준으로 각각의 역할과 책임 범위의 지정 방안을 제시하여, 현장의 안전관리 주체의 근거와 실효성을 마련한다.

[도급관계의 세분화]

- 도급인-수급인 간의 관계뿐만 아니라 수급인 간의 관계에도 초점을 둔다.

- 업무 관련성이 없는 수급인 관계를 포함한 컨소시엄 형태의 수급인 간 안전관리 역할 사례를 조사하고, 수급인 간의 안전관리 사항을 제안한다.

[가이드와 표준계약서의 활용]

- 도급인과 수급인의 기본원칙과 그 원칙에 기반한 가이드라인을 개발하여 전 영역에서 공통으로 취급해야할 내용을 개발한다.

- 도급인과 수급인 각각 수행해야할 사항을 확인하고, 서로 협력해야 하는 안전 관리 사항에 대해서는 협의체 등을 통해 사업장에 도입하는 절차를 제공한다.

- 법령 기반으로 가이드에서 담기 어려운 부분은 표준계약서의 명시 사항으로 따로 두어 이상적인 도급인-수급인 간 안전관리 의무사항을 포함한다.

- 고위험 작업상황과 업종 차이에 따른 도급인과 수급인의 안전조치 사항 역시 차별적으로 제시함으로써 도급사업의 기술적·관리적·장소적 범위를 특정한 사업장 안전관리를 통해 도급인과 수급인 간의 안전관리 실효성을 향상시켰다.



PRACTICE & BRIEF : 23년 연구과제 - 산업화학

세척작업의 안전한 관리를 위한 결정요인 분석 및 구조화



1. 연구배경

할로겐화 유기용제 세척제의 급성중독 사고로 인해 세척작업의 안전성과 대체 세척제에 대한 관심이 급증했다. 그러나 현재 유통되는 친환경 세척제의 개념은 잘못된 부분이 많다. 특정 이슈의 대응을 위해서는 정확한 현황 및 실태 파악이 필요하지만, 기존 안전보건과 관련된 여러 보유 자료들은 개별 목적에 따라 설계되어 있어 활용하기에 충분하지 않은 측면이 있다. 세척작업은 공정 완성에 필요한 요소이지만 선택할 수 있는 활동이며, 세척제는 최종제품에 남지 않기 때문에 다양한 변경의 여지가 상당히 많다. 할로겐화 유기용제를 사용하는 '담금' 세척 방식은 안전보건상 위험 우려로 인하여 외국에서 지양되지만 국내에서는 별다른 유해위험 평가 없이 관행적으로 사용되고 있다. 따라서, 동종 화학물질 사고를 예방하고 대안을 제시하기 위해 기존의 화학물질 중심 접근 방식에서 공정 및 작업 기반 접근 방식으로 확장하며, 세척작업의 목적과 특성을 구분하여 위험성을 결정하는 요인들을 도출하고 이를 데이터베이스화하는 방안을 모색한다.


2. 연구결과

[세척작업의 특성]

- 세척이란 대상 제품을 변형시키지 않고, 제품의 표면에서 원하지 않는 물질을 제거하는 것으로 각 단계는 다음과 같다.

- 첫째, '세척'으로 제품의 표면에서 각종 오염을 제거하는 것이다.

- 둘째, '헹굼'으로 세척이 된 부분에서 남아있는 세척제를 제거하거나 혹은 제조 과정 중의 입자나 남아있는 오염을 제거하는 과정이다.

- 셋째, '건조'로 세척과 헹굼 단계에서 생긴 오염을 제거하는 단계이다.

- 세척작업은 별도의 분리·독립된 과정으로 이해되기 보다는 전체적인 공정 내의 한 단계로 인식되는 경우가 많아서 '세척'이라는 공정 혹은 작업명 외에 특정 공정·작업의 전·중·후 과정에 포함되어 기계가공이나 절삭, 연삭 등의 명칭을 사용하여 가려지는 효과가 있다.

- 세척작업의 주요한 기능적 요소는 '세척제'와 '세척설비'이다.

- 세척제는 화학적 작용으로, 수계와 용제계로 크게 구분하고 하위의 세부 유형으로 구분하며 단일 혹은 혼합의 형태로 사용된다.

- 세척설비는 물리적 작용으로, 세척제와의 상호작용이 상당히 중요하다. 크게 습식과 건식으로 구분하며, 국내 대표적인 습식 작업 형태는 초음파 세척, 증기세척, 담금, 수작업 등이 있다.

- 이러한 세척작업에 있어 고려하는 요소는 생산성과 안전보건 측면에서 상당히 다양하다.

[안전한 세척작업 평가를 위한 도구, 방법론 조사]

- 최근 화학물질의 안전한 대체에 대한 국제적인 논의가 활발하게 진행되고 있는데 일반적인 대체에의 고려사항은 화학물질 위험성 평가에서 '유해성'과 '노출'의 개념을 중심으로 검토하는 것과 동일하나, '유해하지 않은 화학물질은 없다'는 대원칙에서 가장 우선적인 것은 대체의 목적과 원칙, 결정 규칙을 이해 당사자 간에 상호 합의하는 것이며, 그 이후 상대적인 유해성 및 노출 평가를 진행하고, 결과에 따라 '더 안전한' 대체물질을 선택하는 것이다. 그래서 '대체평가'란 유해성, 성능 및 경제적 실행 가능성을 기반으로, 우려되는 화학물질에 대한 더 안전한 대체 방안을 식별하고, 비교한 후, 선택하는 과정을 의미한다.

- 이때 고려하는 사항은 급·만성 건강영향, 환경영향 및 거동/이동, 대기영향, 물리적 특성, 공정 요인, 생애주기 등이 있다. 실제 국외 사례에 의하면 유해성 측면에서 할로겐화 유기용제를 대체하여 수계나 다른 용제계 세척제도 제안된 바가 있다.

[세척작업의 안전성 결정요인 구조화 및 조사양식(안) 설계]

- 세척작업의 유형별 특성과 대체 방법론, 그리고 노출 평가 시 고려하는 사항들을 종합적으로 검토하여 1차 요인을 선정하고, 이에 따른 조사양식(안)을 설계하였다.

- 조사양식은 크게 일반사항, 공정 및 작업특성, 사용조건, 추가 위험관리, 대체 고려항목으로 구분하여 하위 항목을 구성하였다.

- 주요한 '공정 및 작업특성' 항목에서는 세척작업의 유형과 세척제의 범주를 확인하고, 세척의 이유인 피세척물과 오염제거대상을 포함하였다. 그리고 주요한 노출 변수인 세척설비와 추가 건조 필요 여부, 재생 여부 등 고정적인 형태로 노출에 영향을 미칠 수 있는 세척작업의 특이사항을 기술하도록 하였다.

- '사용조건' 항목에서는 세척제 취급량과 물리적 상태, 작업자 수, 작업 시간 및 속도, 작업 온도, 작업장소, 환기수준, 보호장비 등 조건에 따라 변동 가능한 정보를 확인하도록 했다.

[할로겐화 유기용제 세척작업 사업장 대상 시범 조사 및 분석]

- 일차적으로 작업환경측정DB에서 국내 할로겐화 유기용제 세척작업의 특성을 간접적으로 추출(공정명/부서명/단위작업장소 중 특정 키워드 추출)하여 분석하였다.

- 디클로로메탄, 트리클로로에틸렌의 측정 빈도가 압도적으로 가장 많았으나 점차 감소하는 추세이며, 1, 2-디클로로프로판은 오히려 점차 증가하는 추세였다. 아울러, 일부 사업장을 대상으로 세척제 주요 성분의 변화 흐름을 확인한 결과, 화학물질 규제 시점과 어느 정도 관련이 있는 것으로 판단된다.

- 다음으로 시범조사를 2-track(① 공단 기술보고서 정보 추출, ② 현장 조사)으로 진행하였음. 세척작업에 대한 작업환경정보와 노출수준 자료를 추출 혹은 직접 평가하고, 이를 표준화하여 노출평가 모델을 실행하여 결과를 비교분석하였다.

- 주요한 결과는 상당수의 세척작업에서 모델을 통해 추정한 값보다 실제 측정한 노출수준이 상대적으로 높았다. 이는 국내 할로겐화 용제를 사용하는 세척방식이 유럽 노출모델에서의 해당 PROC 내에서 충분히 노출량을 반영하지 못함을 보여줬다. 그리고 세척작업의 사용 특성상 상당히 유동적이어서 실측의 경우에도 노출을 충분히 반영하지 못하는 경우도 있으리라 우려된다. 따라서 근본적으로는 이러한 세척 방식의 개선 방향을 보다 적극적으로 논의할 필요가 있다.

[안전한 세척작업의 평가·관리를 위한 데이터베이스화 방안 제시]

- 할로겐화 용제 세척작업의 노출평가 결과와 맥락적 정보들을 바탕으로 그 안전성을 평가 및 관리하기 위한 체크리스트를 정성적으로 결정하여, 제안하였다.

- 시범조사에서 활용한 조사표 항목에서 맥락에 부합하도록 항목들을 재배치하여 불필요한 항목은 배제하고, 유해성·노출에 기반한 안전성 평가할 때 필요한 정보 위주(세척제, 세척설비, 작업형태 등)로 재구성하였다.


❂ 시사점

- 국내 세척작업 현황을 파악하고 데이터베이스화를 하기 위한 사전 준비로, 산업용 세척의 유형과 특성, 화학물질 취급에 있어 일반적인 대체에 대한 개념과 고려사항을 확인하고, 시범 조사를 통하여 세척작업에 특화된 안전성을 결정하는 요인을 검토할 수 있었다.


3. 연구활용방안

- 세척작업에 대한 안전성(위험성)을 평가하고, 세척작업에서 주요하게 고려하여 데이터베이스화를 해야 할 사항을 제안함으로써 세척작업에 대한 지속 가능한 안전관리의 토대 마련에 기여했다.



PRACTICE & BRIEF : 23년 연구과제 - 흡입독성

조리흄의 유해성 확인을 위한 실험적 연구방향 도출



1. 연구배경

조리흄의 유해성에 대한 연구는 이슈에 비해 상대적으로 부족하다. 조리흄 노출이 폐암 위험을 증가시키는 용량-반응관계는 알려져 있지만, 발암의 상관성은 아직 명확한 원인을 알 수 없다. 기존 연구는 대부분 역학연구가 대부분을 이루고 있으며,연구가 수행된 지역은 중화권이 대부분을 차지하고 있어 국내 환경에 대한 연구가 부족하다. 또한, 조리흄의 인체 유해성에 영향을 주는 요인이나 발병 기전 연구도 부족한 상황이다. 조리흄의 유해성 연구를 위한 명확한 실험적 방법이 없으며, 연료, 음식, 조리방법, 조리온도 등에 따른 구성성분 및 함량이 다르게 발생할 수 있으며, 다양한 변수를 종합적으로 검토할 수 있는 실험적 방법이 없다.


2. 연구결과

[실험적 접근 방향 모색을 위한 기존 문헌 검토]

- 기존 (실험)문헌의 조리흄 연구는 대부분 생체외 시험(in vitro)을 위해 시료를 추출 및 건조하는 방식으로 시험물질을 준비한다.

- 주방 레인지 후드의 오일을 수집하거나, 솥 또는 플라스크에 기름을 가열하여 시료를 포집하는 방식 또는 음식을 직접 조리하여 시료를 포집한다.

- 포집된 시료(조리흄)를 용매로 추출 및 건조하여 시험물질로 만들어 사용한다.

- 대부분 생체외 시험을 통해 독성기전으로 알려져 있는 스트레스 반응(산화적 손상, DNA 손상, 소포체 스트레스), 세포사멸 기전, 세포증식, 염증 등과 관련된 항목을 분석한다.

[전문가 자문 및 학술대회 발표 결과 등 의견수렴]

- 조리흄은 다양한 화학물질이 복합적으로 구성되어 있어, 모든 성분에 관한 유해영향 평가를 해결하는 것은 현실적으로 불가능하다.

- 실제 접근 가능한 방법(또는 내용)부터 단계별로 연구를 진행하는 것이 현실적이다.

- 기존 문헌의 포집 후 분리 및 건조하여 시험물질로 활용하는 방법은 초미세입자의 영향과 휘발될 수 있는 구성성분에 대한 영향을 상당 부분 제외시킨 것으로 판단된다.

- 시험물질(조리흄)을 실제 노출되는 형태와 가장 유사하게 만드는 것이 중요하다.

- 현재로서는 다른 화학물질보다 크기가 작은 입자, 특히 기름을 가열하여 형성된 입자의 특성에 관한 연구를 중점적으로 진행하는 것이 합리적이라고 판단된다.

[단계적 실험적 접근방법의 제안]


- 식용유 에어로졸 발생장치 개발

- 단계별로 수행 가능한 연구를 우선 진행하기 위해 기존 문헌에서 접근하지 않았던 초미세입자의 영향을 우선적으로 확인할 필요가 있다.

- 발생장치는 균일한 에어로졸의 발생이 가능하고, 시험계(세포, 실험동물)에 자극성 등 물리적인 영향이 최소화 되어야 하며, 농도조절이 용이하고, 유지·보수의 편리함 등이 고려되어져야 한다.

- 개발된 발생장치를 세포시험(in vitro) 및 동물실험(in vivo)을 통해 관련 데이터가 축적된다.

- 식용유 에어로졸 발생장치를 통한 데이터 축적과 함께 복합물에 관한 발생장치를 추가로 개발하여 실험을 통한 데이터를 추가적으로 축적한다.

- 분석기법 고도화를 통해 복합물로 노출되는 미량 화학물질들에 대한 분석능력을 강화한다.


❂ 시사점

[단계적 연구 및 데이터 축적을 통한 유해성 평가 필요]

- 현재까지 실험적 방법을 통한 발암 상관관계를 해결할 수 있는 방법은 없다.

- 현실적으로 접근할 수 있는 방법을 단계별로 수행하고, 축적된 데이터를 통해 추가 연구방향 및 유해성평가 방안을 검토할 수 있다.


3. 연구활용방안

[조리흄의 유해성 확인을 위한 실험적 연구방향 설정을 위한 자료로 활용]

- 기존 실험관련 문헌 정리 및 검토 결과를 활용하여 연구방향을 설정한다.

- 식용유 에어로졸의 영향을 확인하기 위한 발생장치 개발 등 후속연구에 활용한다.

- 증기발생장치, 일반 나노입자 생성장치, 담배 발생 장치 등을 변형하여 활용하는 방안을 제시하였으며, 이를 참고하여 다양한 방식의 발생장치를 개발한다.


PRACTICE & BRIEF : 23년 연구과제 - 직업환경

전자산업 안전보건 가이드 개발



1. 연구배경

전자산업 분야에서 안전보건에 관련된 위험한 정비 및 세정 작업은 주로 협력업체가 수행하며, 고정된 설비 정비, 공정 정비, 세정 업무등을 포함한다. 대규모 전자산업 기업에서는 사내외 정비 및 세정 작업이 분리되어 있어, 이를 효과적으로 관리하기 위해서는 원청, 협력업체, 정부기관, 산업보건 기관 간 근로자 안전보건을 위한 체계적인 책임, 협력, 감시가 필요하다. 현 정부는 전자산업 종사 근로자 보호를 위해 안전보건 가이드 개발 및 보급 정책을 추진고 있으며, 반도체, LCD, OLED 산업 등의 위험 직무에 중점을 둔 조사와 연구가 필요하다.


2. 연구결과

[주요 공정별 안전보건실태조사 및 유해인자 파악]

- 반도체와 OLED 제조 공정은 유사한 첨단 공정으로, 독성이 있는 화학물질과 반응성이 높은 가스 등을 사용하며 발암성 물질과 화재, 폭발, 감전, 추락, 질식, 기계접촉 등 다양한 안전위험이 존재한다.

- 공정 부산물로는 발암성 물질이 발생할 수 있으며 감광액, 박리액 등은 화재 및 폭발의 위험이 있다.

- 설비 정비 작업에서는 화재, 폭발, 감전, 노출 등의 위험이 있으며 반도체 이온주입 및 OLED 정전기 제거에 따른 방사선 노출이 우려된다.

- 종합적인 유해·위험 평가 결과 핵심 공정인 증착, 이온주입, 포토, 식각 등의 안전 보건 가이드의 개발이 우선적으로 필요하다.

[전자산업 정비작업 협력관계 현황 등 생태계 조사]

- 고용통계에 따르면 반도체 제조업은 1,356개 사업체에 100,015명이 종사하며 전자부품 제조업은 8,600개 사업체에 141,606명이 종사하고 있다. (2023년 5월 기준)

- 작업환경실태조사 결과에 따르면 전자산업인 261/262 업종 중 응답 업체는 원청 14개소, 하청 16개소였다.

- 초점 기업과의 회의에서 파악된 사내 하청 기업수는 최소 150개 이상으로 실제 하청업체의 수는 통계에 비해 상당히 낮게 나타나 작업환경실태조사의 한계로 인해 정확한 파악은 어렵다.

[작업환경측정 결과 자료 분석]

- 최근 3년간(2019-2022년) 반도체 및 디스플레이 초점 기업 5개소의 작업환경 측정결과에 따르면 161개 유해인자 중 158,318건이 측정되었으며 검출률은 전체의 26.55%였다.

- 가장 많이 측정된 물질은 불화수소였으며 대부분 불검출이었으며 검출률이 가장 높은 유해인자는 오존이었다.

[전자산업 산업재해 통계자료 분석]

- 최근 10년간(2013-2022년) 반도체, 디스플레이 등 전자산업을 포함한 제조업과 서비스업의 산업재해보상자료에서 반도체 및 디스플레이 제조 공정 정비 업무에 관련한 1,402건의 사례를 추출하였으며 사례 분석으로 사고 주요 원인의 인과관계는 파악이 어렵다.

- 반도체, 디스플레이 제조 초점 기업 5개소의 공정설비 등 정비업무 중 산업재해보상자료 특성 분석 결과는 다음과 같다.

- 성별은 남성 420명(60%), 여성 277명(40%)으로 발생했다.

- 연령은 30대 50%, 20대 28% 순으로 높았다.

- 사망자는 46명(6.6%)이며 이 중 질병 사망자는 40명이다.

- 발생형태는 체육행사 154건(22%), 넘어짐 145건(21%), 직업병 및 화학물질접촉 81건(12%) 순으로 높았다.

- 최종적으로 직업병이 발생된 128건 중 직업성 암이 64건(50%)으로 가장 높았다.

- 상병명 분석결과 손상 521건(S코드 75%), 암 60건(S코드 9%), 화상 및 중독 등 18건(T코드 3%), 뇌심혈관계질환 11건(I코드 2%), 신경계질환 8건(G코드 1%) 순으로 높았다.

[전자산업 유해·위험 요인 관리 법적 규제 및 권고내용 고찰]

- 미국산업안전보건청에서는 일반 사업장에 적용되는 법규를 반도체 공정에 동일하게 적용하고 있으며 SEMI와 NFPA의 표준을 국가공인표준으로 인정하고 있다.

- 대만 산업안전보건청과 반도체산업협회에는 반도체사업에 별도 적용되는 안전보건규정이 없으며 반도체 산업체의 경쟁력을 유지하기 위한 지원을 목표로 하고 있다.

- 일본 후생노동성은 1988년에 “반도체 제조 공정의 안전보건 대책 지침”을 개발하여 반도체 공정의 안전보건에 대한 일반적인 지침을 제공하고 있다. 이에 대한 법적 구속력은 없으나 기업이 준수해야 할 통념으로 채택되고 있다.

[전자산업 공정 정비작업 안전보건가이드 개발(6개 작업)]

- 전자산업 증착 공정 설비 작업 개발

- 전자산업 공정 설비 정비 작업

- 전자산업 일반 세정 작업

- 전자산업 이온주입 공정 설비 정비 작업

- 전자산업 식각공정 설비 정비 작업

- 전자산업 연마 블라스팅 세정 작업

[영상 안전보건 가이드 개발 : 연마 블라스팅]

- 근로자가 쉽게 볼 수 있는 영상(10분 내외)을 제작하였으며 주요 내용은 연마 블라스팅 작업의 위험과 관리 방법, 연마 블라스팅 작업자의 보호구 착용, 송기 마스크의 안전한 착용과 관리 방법 등이 있다.

[안전보건 가이드 개발의 필요성 평가]

- 원청 38명, 하청 13명, 학계 및 산업보건전문기관 28명, 시민단체 13명 등을 대상으로 가이드 개발 필요성과 활용성에 대해 평가했다.

- 전문가의 90%이상이 필요하다(24.5%), 매우 필요하다(72.3%)라 응답했다.


❂ 시사점

- 전자산업에 직접 활용 가능한 6종의 안전보건 가이드를 개발하였으며 공정의 특성에 따라 이를 수정, 보완하여 사용할 수 있다.

- 전자산업에서 사용한 장비, 기계, 부품 등을 세정하는 블라스팅 작업은 현장의 공정을 생동감 있게 제작하여 근로자가 쉽게 볼 수 있도록 한다.

- 전자산업 공정 설비 및 공정지원 설비 정비에 대한 안전보건가이드 개발은 지속적으로 연구되어야 할 것으로 판단된다.


3. 연구활용방안

- 전자산업 원하청 기업 내 안전보건 가이드 또는 지침으로 활용된다.

- 반도체, 디스플레이 등 전자산업 안전보건 가이드의 국제 표준 개발에 활용된다.