1. 연구배경

이 연구는 안전보건공단이 전국적으로 실시하는‘화학물질 노출정보 알리미’사업의 일환으로 수행되고 있으며, 국내 보급형 수동식 시료채취기를 개발하는 중장기 과제로서 2019년 제1차년도 과제에 이어 수행되는 제2차년도 과제이다. 연구의 목적은 2019년에 구축된 시험챔버 시스템에 대한 성능시험을 통해 문제점을 개선하면서 가격이 저렴하고 신뢰성이 있는 국내 보급형 수동식 시료채취기용 시제품 개발 및 성능시험을 실시하고자 하였다.

2. 주요 연구내용

□ 연구결과
○ 시험챔버 시스템의 전체 및 구성요소에 따라 일반 및 정밀 성능시험을 실시하였으며, 파악된 문제점을 개선하였다. 기존 항온항습기는 자체의 결함 문제점을 해결할 수 없어 폐기하고 새로운 항온항습기를 제작하기로 하였다. 기류측정기, 배기장치 후단 덕트, 국소배기장치, 실험실 전기 분전반, 멀티가스 모니터, 컨트롤PC에 대한 일반 성능시험
을 통해 문제점을 개선하였다. 단일유기용제 발생장치는 새로운 혼합유기용제 발생장치로 제작하였다.

날 경우 시제품의 전체적인 가치가 향상될 것이다.

○ 시험챔버 시스템 내부의 온도, 습도, 기류 및 농도 조건에 대한 정밀성능시험 결과는 일부 조건을 제외하고 대체로 설계조건을 충족시키지못했다. 그 주된 원인은 항온항습기의 구조적 한계 때문이었으므로 항온항습기를 새롭게 설계 및 제작하기로 결정하였다.
○ 수동식 시료채취기 시제품 개발의 초기 단계에서 시료채취 매체 5종(활성탄A, B, C, D, E)에 대해 불순물 검출시험, 파과시험, 흡착력 시험을 실시한 결과, 5종 모두 시제품 제작에 적합한 것으로 나타났다.
○ 수동식 시료채취기의 시제품은 3종의 방사형(모델1: 방사형, 모델2:뱃지형 기본 방사형, 모델3: 외부 지지체 이용 방사형)으로 제작하였고 이들에 대한 성능시험 결과에서 시료채취율은 40.9 ~ 56.1 mL/min로 나타났으며, 모델3이 가장 양호한 것으로 나타났다. 제작된 시제품 3종의 시료채취율은 국내에서 시판되고 있는 3M 및 SKC 제품보다 우수한 것
으로 나타났으나 추가적인 성능시험이 필요하다.

□ 시사점
○ 시험챔버 시스템에 대한 성능시험을 통해 시스템의 구성요소 중 여러 가지가 개선되었으나 아직 일부 요소(항온항습기)가 남았다. 성능시험을 통한 개선이 의미 있었다. 향후 항온항습기 등 구성요소가 완비될 경우 시험챔버 시스템에 대한 완성도를 확인하기 위해 추가적인 성능을 평가하는 것이 중요하다.
○ 수동식 시료채취기용 시료채취 매체와 시제품에 대해 실시한 시험결과가 양호한 것으로 나타난 점은 시제품의 성능 수준이 양호함을 시사해 주고 있다. 향후에 시제품의 디자인 측면까지 양호한 결과로 나타날 경우 시제품의 전체적인 가치가 향상될 것이다.

3. 연구 활용방안

□ 제 언
○ 시험챔버 시스템의 핵심 기능은 개발되는 수동식 시료채취기의 성능을 시험하는 것이다. 일반적으로 장치 또는 기기 등 시스템은 수시로 점검하고 개선할 때 높은 성능이 유지되므로 본 연구의 성능시험 및 개선 자료를 최대한 활용하여 신뢰성 있는 시험챔버 시스템이 유지되도록 할 필요가 있다.
○ 본 연구에서 제시된 수동식 시료채취기의 시제품에 대한 성능시험 결과는 초기단계의 시험결과로서 필요 시험항목 중 일부이므로 후속 연구과제에서는 국제적인 시험방법을 통해 확대된 시험항목에 대한 성능시험 결과를 확보해야 할 것이다.

□ 활 용
○ 시험챔버 시스템의 성능시험 및 개선이 완료될 경우 개발 중인 수동식 시료채취기의 성능시험에 유용하게 활용될 수 있다.
○ 수동식 시료채취기의 시료매체 및 시제품에 대한 시험 자료는 향후 이어질 성능시험에서 유용한 기초자료로 활용이 가능하다.
○ 본 연구에서 파악된 정보나 연구결과는 관련 학회나 세미나에서 발표될 것이며, 논문게재 또는 지침의 제·개정에 활용될 것이다.

4. 연락처
- 산업안전보건연구원 직업환경연구실 박정근