연구 보고서
중장기적인 정책연구과제와 대안을 포괄적인 시각에서 이론적 · 실중적 분석을 통해 제시함으로써 연구원의 설립목표를 가장 잘 실행하고있는 보고서입니다.
난용성 인듐 화합물의 노출실태 및 관리방안 연구(I)-사용실태조사,취급공정의 특성규명 및 측정분석방법 개발
- 연구책임자
- 이광용,이나루,신정아
- 수 행 연 도
- 2011년
- 핵 심 단 어
- 주 요 내 용
- , 1.과제명 :난용성 인듐 화합물의 노출실태 및 관리방안 연구 Ι 2.연구기간 :2010.1.1∼ 2010.11.30 3.연 구 자 :연구책임자 이 광 용 공동연구원 이 나 루 공동연구원 신 정 아 4.연구목적 및 필요성 LCD,OLED,PDP 등 디스플레이 산업의 발달과 함께 인듐화합물인 ITO의 소비량이 급속하게 증가하고 있다.ITO 소비량의 급속한 증가와 함께 취급근로자가 증가하면서 직업성 질환인 폐포단백증(PAP)이 일본,미국,중국에서 발생했다.디스플레이 산업의 시장점유율 세계1위 한국에서 산화인듐 및 ITO 등 난용성 인듐 화합물의 사용이 급속히 증가함에 따라 근로자 노출 가능성은 지속적으로 증가될 것으로 예상되나 인듐과 관련한 자료는 전무한 실정이다. 본 연구는 2개년에 걸쳐 난용성 인듐 화합물의 노출실태 및 관리방안을 도출하기 위한 연구로 1차 년도인 금년도의 경우 본 연구의 최종목적을 달성하기 위한 기반연구를 수행하고자 하며,1차년도 연구의 구체적인 세부목표는 다음과 같다.첫째,인듐 및 난용성 인듐의 수·출입,취급 및 유통현황을 파악한다.둘째,인듐 및 난용성 인듐의 취급업종의 흐름을 파악하고,각 업종별 작업공정 및 취급근로자 수 등을 파악한다.셋째, 인듐의 노출수준을 평가하기 위한 작업환경측정·분석방법을 개발하고자 한다. 5.연구방법 인듐의 수출·입 관련하여 상품 품목별 분류코드인 HS Code가 2002년에 변경되면서 이후 한국무역협회의 수출·입 자료를 통해서는 국내 인듐 수요량을 정확하기 추산하기 어려워 본 연구에서는 인듐 사업장을 방분 조사하여 인듐 유통과 관련된 산업 간의 흐름을 파악하고,각 산업에서의 인듐 생산 및 사용량을 추정하였다. 인듐 및 난용성 인듐 취급 산업을 첫째,인듐제련 산업,둘째,산화인듐 및 ITO target제조 산업,셋째,LCD,LED,박막태양전지(CIGS)등의 ITO target을 이용한 박막필름 제조 산업,넷째,산화인듐 및 ITO target제조공정에서 발생한 슬러지,폐 ITO target등을 이용한 인듐 재생산업 등의 4개의 제품군으로 나누어 조사하였다.각 산업별 조사방법은 문헌조사를 실시한 후,각 군별 사업장을 방문하여 직접 조사하는 방법으로 진행하였다. 인듐 및 그 화합물의 측정·분석방법은 우리나라 인듐 취급 사업장에서 발생하는 인듐 및 ITO 분진이 특성과 현재 미국과 영국에서 사용하고 있는 측정·분석방법을 기초로 하여 유도결합플라즈마 분광광도계(Inductively coupled plasma,ICP)와 유도결합플라즈마 질량분석기(Inductively coupled plasma-massspectrometry,ICP-MS)를 분석장비로 선정하여 측정·분석방법을 제시하고자 한다. 전처리 실험은 마이크로웨이브파(Microwavedigestionsystem),가열판 (Hotplate),흑연블록 산 분해장치(Graphiteblockdigestionsystem or Hotblock)의 세 가지 장비를 이용하여 시료를 회화하였으며,산은 질산과 염산을 사용하였다. 인듐 및 그 화합물의 분석과정의 적합성 평가를 위해 검출한계,정밀도 평가,정확도 평가를 실시하였다. 6.연구결과 인듐 및 인듐화합물의 생산량,소비량 및 수·출입과 관련한 자료는 관세청 HSCode가 갈륨 등 다른 물질과 혼합하여 관리되고 있기 때문에 정확한 자료를 알 수 없다.인듐 관련 사업장을 방문 조사한 결과,우리나라 인듐은 연간 약 140톤,ITO는 약 700톤이 생산되는 것으로 추정된다.ITO는 디스플레이 산업에서 대부분 사용되며 소비량은 연간 약 950톤,실제 사용량은 소비량의 30%인 300톤으로 추정되며,인듐 재생은 약 500톤 정도이다. 인듐제련업은 주조공정에서 인듐에 노출될 가능성이 있으나 난용성 인듐에 근로자가 노출될 가능성은 없다.산화인듐 및 ITO 제조업은 산화인듐 제조공정 중 건조,하소,분말포장 공정에서 근로자가 산화인듐에 직접적으로 노출되나 전 공정에서 산화인듐에 노출될 수 있으며,ITO 제조공정은 모든 공정에서 산화인듐 및 ITO에 직접적으로 노출될 수 있다.디스플레이 산업에서는 증착공정에서 ITO target교체,수리 등을 수행할 때 노출될 수 있다.인듐 재생업은 인듐 슬러지 및 ITO target파쇄,볼밀작업,소결된 제품 운반,용해 공정 등에서 난용성 인듐에 노출될 수 있으며,주조공정에서는 인듐 금속에 노출 가능하다. 인듐 표준용액으로 제조된 시료를 ICP로 분석하여 정밀도 평가를 실시한 결과 통합변이계수는 마이크로웨이브파 전처리 방법,가열판 방법,흑연블록 산 분해장치 방법에서 1% 미만,ICP/MS는 최대 4.39%로 미만으로 평가되었다. ITO 분말용액으로 제조된 시료는 ICP에서 1% 미만.ICP/MS에서는 최대 5.09%로 평가되었다. 정확도 평가를 위한 탈착효율 결과는 ICP 분석한 결과,마이크로웨이브파 전처리 방법,가열판 방법,흑연블록 산 분해장치 방법을 이용한 전처리 방법에서 98.9%이상의 결과를 얻었으며,ICP/MS방법은 88.1% 이상이었다. 인듐 또는 ITO의 근로자 노출평가를 위해서는 노출원에 따라 ICP 또는 ICP/MS를 이용하여 평가해야한다.인듐제련,산화인듐 및 ITO 제조 그리고 인듐 재생업 등 인듐의 발생량이 많은 산업에서는 ICP를 이용하여 분석하고,sputter 또는 에너지빔을 이용하여 박막필름 코팅을 하는 LCD,PDP,OLED 등 디스플레이 산업에서는 ICP/MS를 이용하여 인듐 및 ITO 노출평가를 실시하도록 한다. 7.활용계획 이 연구결과 인듐 및 난용성 인듐의 사용실태,취급공정의 특성 등을 조사하여 취급 근로자의 노출원을 파악하였으며,이 조사를 바탕으로 측정·분석 방법을 개발하였다.본 연구를 기초로 하여 2년차 연구과제(산화인듐 및 ITO 취급근로자 노출평가 등)를 수행하도록 하며 향후,난용성 인듐 화합물의 법적 관리대상으로 편입시켜 관리함으로서 근로자 건강장해 예방에 활용하고자 한다
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