연구 보고서
중장기적인 정책연구과제와 대안을 포괄적인 시각에서 이론적 · 실중적 분석을 통해 제시함으로써 연구원의 설립목표를 가장 잘 실행하고있는 보고서입니다.
화학물질 혼합위험성 결정을 위한 반응 매트릭스 개발(II)
- 연구책임자
- 이근원, 이주엽, 한인수, 최이락
- 수 행 연 도
- 2015년
- 핵 심 단 어
- 주 요 내 용
- , 1. 연구제목 : 화학물질 혼합위험성 결정을 위한 반응성 매트릭스 개발(Ⅱ) - 반도체 산업을 중심으로 - 2. 연구 필요성 및 목적 최근 반도체 산업에서 화학물질 누출로 인한 화학사고의 증가와 많은 종류의 화학물질 사용으로 인한 화학물질간의 혼화(합)에 따른 화재, 폭발 및 독성물질 등에 의한 위험성이 증가하고 있다. 화학물질의 혼합에 따른 반응 위험성을 평가하는데 실험적 방법이 가장 신뢰성 있지만, 모든 화학물질을 실험을 통하여 평가하는 것은 시간적, 비용적인 제한이 있다. 본 연구에서는 반도체 산업에서 주로 사용되는 화학물질의 혼합에 따른 위험성 추정하기 위해 미국 NOAA(National Oceanic and Atmospheric Administration)과 EPA에서 개발한 CRW(Chemical Reactivity Worksheet) 3.0 프로그램를 사용하여 반응 위험성을 추정하여 반응성 매트릭스를 작성하고 화학물질 보관 및 취급에 따른 위험성 정보를 제공하고, KOSHA GUIDE 개발의 기초자료로 활용하여 반도체 산업의 화학물질에 의한 화학사고 예방에 기여하고자 한다. 3. 연구내용 및 방법 본 연구는 반도체 산업에서 많이 사용되고 있는 화학물질의 혼합 위험성에 의한 화재폭발 사고 예방을 위해 CRW 프로그램을 이용하여 화학물질의 반응성 매트릭스를 제공하고 혼합에 따른 반응 위험성을 제시하였다. 이들 연구범위와 내용을 요약하면 다음과 같다. 1) 국내외 관련문헌 및 자료 수집 ○ 화학물질의 혼합위험성 추정 관련 문헌 검색 ○ 반도체 산업의 반응성물질 및 사고사례 수집 2) CRW 프로그램 및 대상물질 선정 ○ CRW 3.0 프로그램 사용 및 분석 방법 검토 ○ 연구 대상 화학물질 선정 및 검토 ○ 반도체 관련산업의 SEMI 가이드라인 검토 3) 반도체 공정의 화학물질 반응위험성 추정 및 매트릭스 작성 ○ CRW 프로그램을 활용한 화학물질의 반응 위험성 추정 - 반응에 따른 잠재 위험성 및 반응가스 가스 추정 ○ 혼합에 따른 화학물질의 반응 위험성 추정 및 매트릭스 작성 4) 반도체 산업의 저장캐비닛 가스 실린더 안전에 관한 기술지침(안) 제시 ○ 저장 캐비닛의 가스 실린더 분리에 관한 안전 기술지침(안) 작성 3. 연구결과 본 연구는 반도체 제조산업의 화학물질 누출사고 예방대책 수립을 위해사고사례 수집과 공정용 가스의 혼합에 따른 반응위험성을 추정하였다. 반응위험성 추정은 미국 NOAA(National Oceanic and Atmospheric Administration)과 EPA에서 개발한 CRW (Chemical Reactivity Worksheet) 3.0 프로그램을 사용하여 반도체 산업에서 주로 사용되는 공정용 가스에 대해 반응위험성을 추정하여 반응 매트릭스를 작성하고 화학물질 혼합에 따른 반응위험성 정보를 제공과 KOSHA GUIDE(안)을 제시하고자 하였다. 이들 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 반도체 산업의 재해사례를 조사한 결과 화학물질에 의한 화재, 폭발, 누출 및 중독 등 다양한 사고유형으로 사망, 부상 및 중독 등의 피해를 입었다. 반도체 산업에서 독성가스를 포함한 화학물질에 의한 사고가 발생하고 있다는 것을 알 수 있었다. 2) CRW(Chemical Reactivity Worksheet) 3.0 프로그램을 사용하여 반응위험성을 추정하여 매트릭스를 작성하였으며, 두 물질이 혼합할 때 반응위험성을 본문 <표 5>에 제시하였다. 3) 위험성을 추정한 화학물질(가스)의 반응위험성을 활용하여 반도체 산업에 활용할 수 있는 저장 캐비닛의 가스 실린더 안전에 관한 기술지침(안)을 제시하였다. 4. 활용 및 기대효과 ○ 안전관련 학회(화공학회, 안전학회, 가스학회 등)에 연구결과의 발표와 논문 게재로 관련분야 전문가의 기술 및 연구 자료로 활용 ○ 반도체 제조시설의 가스실린더 안전에 관한 KOSHA GUIDE 제정(안)의 기초자료 제공 ○ 반도체 제조공정의 화학물질 취급 근로자나 연구원들에게 반응위험성 정보 제공 5. 중심어 반도체 산업, CRW, 화학물질 매트릭스, 반응 위험성, 가스 실린더 6. 참고문헌 및 연락처 - 참고문헌 ○ 이근원, “화학물질 혼합위험성 결정을 위한 반응성 매트릭스 개발(Ⅰ)”, 연구원 2014-연구원-598, 안전보건공단 산업안전보건연구원 (2014). ○ Chunyang Wei at al., "Application of screening tools in the prevention of reactive chemical incidents", J. of Loss Prevention in the Process Industries, Vol. 17, pp.261-269, (2004). ○ Dave Gorman et al., "Enhanced NOAA Chemical Reactivity Worksheet for Determining Chemical Compatibility", Process Safety Progress, Vol.33, No.1, pp.4-18, (2014). ○ Edward Mark Davis et al., "The CCPS Chemical Reactivity Tools", 8th Global Congress on Process Safety, Houston, TX, pp.2-28,(2012). ○ L.E., Johnson and J.A. Farr, "CRW2-A Representative Compound Approach to Functionality-Based Prediction of Reactive Chemical Hazards", Process Safety Progress, Vol.27, No.3, pp.212-218, (2008). ○ SEMI S-0304, "Safety Guideline for the Separation of Chemical Cylinders Contained in Dispensing Cabinets", SEMI, (2004). - 연락처 ○ 연구책임자：산업안전보건연구원 화학물질센터 이근원 연구위원
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