용접 흄 중 각 성분원소(금속중심)의 역할과 건강장해

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용접 흄 중 각 성분원소(금속중심)의 역할과 건강장해

표 5. 용접 흄 중 각 성분원소의 역할과 건강장해

원소	관련 용접과 건강장해
철	철은 강의 주성분이며 산화철은 용접작업에 노출되었을 때 발생되는 주요 물질이다. 산화철 흄은 코, 목, 폐에 자극을 일으키며 장기간 노출되면 폐에 산화철이 축적되고 이를 흉부 촬영시 X 선으로 볼 수 있다. 이러한 상태를 산화철폐증(siderosis)이라고 하며 용접 진폐증의 주된 형태이다. 폐암과 관련되어서는 논란이 지속되었으나 현재 지식으로는 관련성이 없는 것으로 알려져 있다.
크롬	스테인레스강과 고합금강의 주요 성분이며, 비중격 천공을 일으키며 비수용성 6가 크롬에 과도하게 노출되었을 경우 피부자극, 폐암의 증가와 관련된다고 알려져 있다. 스테인레스강에 대한 피복금속아크용접 흄 중 총 크롬의 함량비는 0.5 - 7 %이고 이중 대부분이 6가 크롬(0.5 - 5 %)이다. 6가 크롬은 80 %이상이 수용성이다. 스테인레스 강에 대한 가스금속아크 용접 흄 중 총 크롬의 함량비는 8-25 %로 높으나 대부분 3가로 존재하고 6가는 0.2-1 %에 불과하다. 그러나 대부분 불용성이다. 스테인레스 강에 대한 플럭스 코어드 아크용접 흄중 총 크롬의 함량비는 2-5 %이고 이 중 대부분이 수용성의 6가 크롬형태로 존재한다.
니켈	니켈은 모넬(monel), 인코넬(inconel), 인콜리(incoloy)와 같은 합금과 스테인레스 강에서 볼 수 있다. 모넬 합금은 약 75%정도 니켈이 함유되어 있다. 어떤 산업에서는 니켈은 피부자극과 폐암의 위험을 증가시킨다. 정상작업에서는 용접으로 인해서 유해한 농도까지 니켈 흄이 발생되지 않는다. 그러나, 스테인레스 강이나 합금을 용접할 때에는 고농도의 노출에 대해 주의가 필요하다. 그러므로 적절한 환기와 호흡보호구의 착용은 허용농도 이상으로 노출을 막기위해 필요하다.
알루미늄	모든 용가재와 전극을 이용할 경우 공통적으로 발생하며, 0.1 - 1.44 % 정도의 알루미늄이 흄에 존재한다고 보고했다. 현재까지 알루미늄에 의한 급성, 만성적인 건강장해는 알려져 있지 않다.
카드뮴	카드뮴은 용접봉의 보호 코팅제로 이용되거나, 몇 가지 합금의 성분으로 존재할 수 있다. 단기간 고농도(0.5 ㎎/㎥ 이상)로 노출되면 폐부종의 지연반응과 호흡기계 자극을 일으키며, 저농도 장기간 노출시 폐기종, 신장 장해 등을 유발 할 수 있다. 또한 전신독성의 위험이 있다.
구리	청동, 모넬(monel)과 같이 비철합금, 도금, 용접봉 등에 함유되어 있다. 급성장해로는 코, 목의 자극증상과 메스꺼움(nausea), 금속열(metal fume fever)등을 유발한다.
망간	망간은 탄소강, 스테인레스강 합금, 용접봉의 대부분에 적은 양으로 함유되어 있다. 용접작업 근로자들은 보통 망간흄에 유해한 농도까지 노출되지는 않지만, 금속열을 유발 할 수 있다. 또한 망간에 장기간 노출시 중추신경계 장해를 유발 할 수도 있다. 우리나라에서는 용접작업에서 망간 중독이 직업병으로 인정받기도 하였다.
납	납은 일부 비철합금과 페인트의 구성성분이다. 납이 포함되어 있는 페인트로 칠해진 금속이나 납이 포함된 합금에 용접을 하면 고농도의 납이 공기중으로 발생된다. 납에 만성적으로 노출되면 조혈장해, 신경, 비뇨기, 생식기의 손상을 준다. 납중독의 일반적인 증상은 식욕부진, 입에서의 금속냄새, 불안, 변비, 메스꺼움, 창백한 얼굴, 피로감, 무기력, 근육통, 관절통, 복부산통이 있다. 심한 납중독의 증상은 중추신경계, 신장 손상을 가져오고 빈혈, 근육마비가 일어난다.
몰리브데늄	몰리브데늄은 보통 합금강에 낮은 농도로 함유되어있다. 고농도로 노출시 눈, 코, 목 등의 자극과 호흡짧음 증상 등을 나타낸다.
주석	주석은 청동과 몇몇 납땜 합금에서 발견되며, 보통 납과 함께 사용된다. 무기주석 흄은 stannosis로 알려져 있는 양성 pneumoconiosis를 야기하는 것으로 알려져 있다.
티타늄	몇 가지 스테인레스강, 기타 합금강, 플럭스 및 코팅제에서 발견되며, 티타늄 흄에 대한 특별한 건강장해는 알려져 있지 않다.
바나듐	바나듐은 몇 가지 합금강과 전극 피복제의 구성물질이며, 급성 장해로는 눈, 피부, 기관지 자극 등을 유발하고, 만성장해로는 기관지염, 비염, 폐부종 및 폐렴 등이다.
아연	아연은 납땜 용가재에서 주로 발견되며, 가장 중요한 건강장해로 알려져 있는 것은 금속열이다.

☞ 참고) 금속열 발생 금속 ; 아연, 구리, 망간

☞ 참고) 금속열이란 ? 용접사들이 흔히 경험하는 증상으로 용접후(대개 8시간-12시간후) 생기는 열, 오한, 기침, 근육통을 특징으로 하며 저절로 회복되는 경우가 많습니다.

암의 발병요인은 환경적 요인, 직업적 요인, 가족력, 식생활습관과 방사선 물질 등이 있습니다.

① 폐암의 발병요인으로

직업적으로 노출되어 있는 위험물질로는 비소, 크롬, 니켈, 다환방향족 탄화소, 염화비닐 등이 있으며,

용접공의 경우 용접흄 폭로에 의한 건강장해로 용접방법에 따라 용접공폐증을 비롯하여 폐부종, 만성기관지염과 폐기종, 폐렴,기관지 천식, 금속열, 유전자 중독효과, 종양 등이 있습니다.

② 용접작업으로 인한 인체의 건강장해는

이산화질소, 오존과 같은 독성가스와 산화크롬, 6가 크롬, 니켈등이 포함된 금속 흄 및 철 등의 입자성 물질 그리고 적외선, 자외선 및 고온에 의한 건강장해를 들수 있으며,

용접 흄 폭로에 영향을 줄 수 있는 요인으로 작업자의 공간, 용접에 이용되는 기본재료, 환기 및 작업형태 등을 들 수 있습니다.

③ 용접 작업시 발생하는 용접 흄과 가스

용접 흄 이란 용접시 열에 의해 증발된 물질이 냉각되어 생기는 미세한 소립자를 말 합니다.

철이 용융되면 방법에 관계없이 산화철을 주성분으로 하는 흄이 발생되며 흄의 화학 성분은 모재 금속의 영향을 크게 받는데, 용접작업자의 경우 손으로 하는 수동작업이기 때문에 작업자마다 직접적으로 흄과 유해가스에 폭로되는 경우가 많으며, 작업방법이나 자세에 따라서 차이는 있으나 개인폭로 농도가 상당히 높게 나타나고 있습니다.

흄 흡입에 의한 인체장해는 진폐증으로 호흡기계에 미치는 영향이 대단히 크며, 흡입된 흄의 53%는 인체에 흡수되고, 47%만 체외로 기도를 통해 배출되는 것으로 알려져 있습니다.

④ 용접시 발생되는 유해인자로 인한 발병 질환

최근 용접기술의 발달과 더불어 용접용 금속종류 및 용접봉의 다양화로 용접시 발생하는 흄에 포함되는 유해가스와 중금속의 복합적인 작용의 영향으로 용접공폐증에서 폐실질내 섬유화병변이 동반되고 호흡장애를 일으킬 가능성이 있으며, 또한 용접시 발생할 수 있는 많은 유해인자로 인한 건강장해는 진폐증 이외에도 전기 깺, 화상, 백내장 등 재해성 질환과 금속열, 급.만성 호흡기 및 피부질환 등이 있으며 특히 폐암 발생 위험률도 높은 것으로 의학계에서도 보고되고 있습니다.

⑤ 용접에 의한 호흡계 증상

용접과 관련된 직업성 천식으로는 불순물제거와 산화방지를 위해 부수적으로 사용되는 용접용제(welding flux)에 의한 것이 널리 알려져 있으며, 스테인레스 용접공에서 니켈과 크롬증기가 원인 물질로 보고되기도 하였으며, 실제로 검사결과 스테인레스 용접봉에는 니켈(7-10%)과 크롬(17-20%)이 다량 포함되어 있는 것이 확인 보고되기도 하였습니다.