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종류 |
오염된 수용액중의 발현빈도 |
성장/생존 |
Pseudomonas aeruginosa |
Very high |
Excellant |
미생물 감염에 의한 건강장해는 미생물들이 생성해 내는 항원물질(antigen),
내독소(endotoxin), 외독소(exotoxin)와 세포외 효소, 진균 등이 주요
요인이라 할 수 있다. 생화학적으로 질환을 일으키는 것에는 내독소,
진균독소(mycotoxin), (1->3)-β-D-glucan이 있는데, 내독소는 그람음성
세균의 세포벽에서 발견되고 저농도에서도 호흡기계 기능에 상당히 영향을
준다. 또한 내독소는 먼지 진드기와 진균과같은 항원물질과 상승작용을 하고,
진균독소는 인간과 동물에 독성을 나타내는 진균에 의해 만들어진 화학물질
이다. 또한 내독소, 염류, 사상균 (mold)에 있는 세포벽 구성성분으로 특별한
화합물인 (1->3)-β-D-glucan endotoxin에 노출되면 두통뿐 아니라 목과
코에 대한 자극 등이 있다.
미생물이나 항원물질은 에어로졸의 형태(bioaerosol)로 흡입되어 노출된다.
Bioaerosol은 비특이 적으로 기도를 자극하고 감염, 독성, 이물노출에 대한
방어 시스템의 능력을 감소시킨다. 초기 반 응은 대식세포(macrophage)에
의해 이물질에 대해 식작용(phagocytosis)이 일어난다. Bioaerosol 을
세포표면의 수용체가 인식하면 일련의 내부의 세포변화가 일어난다.
대식세포는 대사경로를 변화시키고 세포표면 특성의 변화를 일으킨다.
이 반응이 특별히 중요한 것은 다른 세포계의 활 성을 유도하는 능력을 가진
여러가지 단백질(cytokines)을 만들기 때문이다.
항원(Antigen)
모든 미생물들은 항원물질(antigen)을 생성해 낸다. 항원물질은 대부분
단백질과 다당류로 이루어진 물질이며, 면역계에 특이한 자극을 주어
감작반응을 일으킨다. 이렇게 민감해 진 사람은 다시 같은 항원에 노출될 때,
일반적인 사람은 해를 입지 않는 적은 양에도 알러지성 반응 (allergic
response)을 일으킨다. 항원을 흡입한 사람은 알러지성 비염, 알러지성 천식,
알러지성 폐포염(allergic alveolitis or hypersensitivity pneumonitis) 등의
증상을 보인다.
아직까지 절삭유제에 있는 세균성 항원이 직업적 영향에 어떻게 작용하는지에
대해서는 밝 혀지지 않았다.
내독소(Endotoxins)
절삭유제를 오염시킨 미생물들은 대개 독소를 생성한다. 특히 그람음성(Gram
negative) 세균들이 생성하는 내독소는 미생물에 오염된 절삭유제와 절삭유제
aerosol에서 발견되었으며, 내독소가 영향을 주는 건강장해는 만성적
기관지염, 폐기능의 저하, 천식 등의 호흡기 장해가 일반적이다.
내독소의 관찰은 거의 30년전에 Johns Hopkins University의
Ivan. L. Bennett, Jr.에 의해 이루어 졌다. 내독소는 많은 세균에 의해
만들어지는 치명적인 분자이다. 내독소의 가장 유해한 영향 은 한기(chill)나
열을 느끼는 것에서 불가역적인 쇼크나 죽음까지의 질병증상을 유발하는
힘 때 문이다. 분자는 내독소를 함유하는 세균에서 단단한 보호물을 형성하여
감염에 대해 세균과 싸우는 항생제의 작용을 방해한다.
진균류(Fungi)
많은 종류의 진균이 생산하는 독성물질을 진균독소(mycotoxin)라 한다.
이들의 대부분은 열에 안정하고 분자량이 작은 물질이다.
진균독소의 주요 예들 중 하나인 아플라톡신(aflatoxin)은 Aspergillus속에
의해 생성되며, 심한 간손상을 일으키는 것으로 유명하다.
아플라톡신은 DNA에 결합하여 RNA합성을 억제함으로써
숙주에 영향을 미친다. 또한 강력한 돌연변이 유발원이며 발암원으로서
실험동물에서 간암을 유발한다. 수용성 절삭유제에는 진균류가 존재하는데,
이들은 대개 부패하는 유기물질에 기생하는 경우가 많아 절삭유제의
미생물오염에는 크게 영향을 주지 않는다.
예방법
(1) 미생물 번식위험을 고려하여 고성능의 환기시설이 필요하고,
공간을 밀폐시키거나, biocide 를 적절한 양만 사용할 것을 권장한다.
(2) 내독소 파괴는 120℃에서 여러시간 가열해야 없앨 수 있다.
(3) 작업자보호가 중요하므로 작업자가 개인 보호장비를 사용하고,
작업장소변경과 주기적인 순환근무가 필요하다.
(4) 교육과 훈련을 강화하여 노출을 최소화해야 한다.
노출농도에 대한 guideline
절삭유제에 노출된 작업자는 절삭유제에 노출되지 않은 작업자에 비해
흡입성 에어로졸의 여러 측정에서 높게 노출되었다. mass 농도, 내독소에
노출, 철, 염소, 황원소 등이다. 더구나 절삭유제에 노출 작업자는 공기역학적
직경이 8㎛이하의 에어로졸 크기 분획에서 배양가능한 세균 에 고농도로
노출되었다. 만약 노출된 작업자가 금속가공유에 노출되었다면
pseudomonas이고, 금속가공유에 노출되지 않았다면 Bacillus이다.
International Commission of Occupational Health(ICOH)에서는 중독성
폐렴에 대한 내독소는 1mcg/m3, 기도염증에 대해서는 0.001mcg/m3 으로
권장수치를 정했다. 과민성 폐렴과 천식은 직접 내독소에 의해 야기되는
것이 아니므로 이 런 질병에 대해서는 지침이 없다.
기계 종류와 금속가공유의 사용유속, 생산공정의 속도, 밀폐정도와
sampling하는 동안 작업장 기계의 밀도, 금속가공유 에어로졸 양, 내독소,
배양가능한 세균에 대한 노출량 결정의 통계학적 modeling과 같은 방출
과정과 환경적인 요소에 대한 노출정보와 보충 데이타를 획득해야 한다.
금속가공유 에어로졸의 구성 성분을 이해하여 성공적이고 경제적인 방법이
개발되어야 한다.
Biocide와 건강장해
biocide의 정의
Biocide는 미생물을 정균 및 살균할 목적으로 사용, 용도에 따라 5가지
그룹으로 구분
1) 건강관련 방부제(Health-related biocide) - 방부제, 소독제, 약품보호제
2) 음식관련 방부제(Food-related preservatives)
3) 작물 및 식물 보호용 방부제
4) 화장품 및 피부보호용 방부제
5) 산업용 방부제(Industrial biocide)
산업용 방부제는 생산공정 및 제품의 특성에 따라 다시 두가지 기본
그룹으로 구분.
1) 첫번째는 절삭유제, 라텍스, 수지, clay, slurry, 냉각탑, pulp & paper mill,
silicone emulsions, printing solutions 등의 각종 산업공정의 효율성과
안전성을 높이기 위해 부가적으로 사용되는 경우이다. 즉, 절삭유제의
부패와 질저하를 막기위해서나, 냉각탑의 파이프 벽에 미생 물에 의한 제품의
질 저하를 방지하기 위한 목적으로, 또는 제지공장에서 지력강화제 처럼
물이 많이 사용되는 공정에서 미생물에 의한 제품의 질 저하를 방지하기 위한
목적 등으로 사용되는 경우이다.
2) 두 번째는 생산된 물품의 질저하 방지, 모양의 변형을 방지하기 위해
제조업자가 완성된 제품에 투여하는 경우로, 그 예로는 목재, 합판, textile,
왁스, 가죽, 생고무, 고무제품, 시멘트, 수성페인트를 비롯한 물이 함유된
제품의 통칭인 수성에멀젼 제품, 접착제, 액체 광택제 등에 사용 되는
경우이다. 산업용 방부제라는 이름하에 사용되는 biocide는 사용범위를
일일이 열거하기 조차 힘들다,
산업용 방부제중 절삭유제에 사용되는 biocide의 경우는 다음과 같다.
절삭유제에 사용되는 biocide는 그 사용 방법에 따라 원액첨가용 biocide와
저장탱크 첨가용 biocide로 나누어 볼 수 있다. 원액첨가용은 절삭유제 중
비수용성을 제외한 모든 절삭유제에 첨가되어 사용되며, 세균과 진균 모두를
정균, 또는 살균시키는 기능을 가지고 있다. 저장탱크 첨 가용은 저장탱크의
절삭유제가 저장 기간이 길어질수록 미생물에 오염 정도가 심해지고 pH가
저하되는데, 이를 방지하기 위해 적절한 시기에 첨가해 주는 경우를 말하며,
통상 tankcide라고 불리운다.
금속가공유의 교체 이유는 여러 가지가 있지만 그 중에서도 부패가 진행되어
악취가 발생되었을 때 교체하는 사례가 가장 많았다. 또한 수용성 절삭유의
평균 사용기간의 실태조사 결과 3 ∼ 6개월이 45%를 차지하고 있다.
금속가공유의 교체이유별 비율
교체이유 |
교체비율(%) |
공구수명, 가공정밀도의 저하 |
10 |
금속가공유의 사용기간
사용기간 (개월) |
교체비율(%) |
< 0.5 개월 |
4 |
사용량
Biocide는 첨가제의 일종으로 비수용성유를 제외한 수용성유, 합성유, 준합성유 등에서 0 - 2% 를 차지한다. 따라서, 국내에서 사용되는 biocide 사용량은 절삭유제 사용량 을 이용해 추정해 볼 수 있다. 한국윤활유
공업협회의 자료에 의하면, 2000년 수용성 절삭유 생산 량이 9,637 ㎘이며,
이 양의 약 2%를 취하면 연간 192.74 ㎘의 biocide를 사용한다고 볼 수 있다.
종류
포름알데하이드 방출형 biocide와 포름알데하이드 비방출형
(1) Formaldehyde release biocides
Formaldehyde release biocides는 일반적으로 오일보다는 물에 잘 녹으며,
진균류(fungi)보다는 세균류(bacteria)에 더 효과적이다. 대개 Formaldehyde
release biocide는 formaldehyde와 alkylamine과의 반응에 의해 만들어지며,
반응결과 cyclic, satured, symmetrical triazine을 형성한다.
따라서, 이러한 종류의 biocide 중에는 성분에 triazine이 있는 것이 많다.
아래의 표에는 Onyxide 200, Grotan-Bk, Vancide TH 외에도 Bioban, Nalco
ASP-636, Oakite, Surcide-P, Triadine 등이 있는데, triazine(정확한 성분명은
Tris(2-hydroxyethyl)hexahydrox-S-triazine이다)이 약 78.5%정도 함유되어
있고, Triadine의 경우 그 외에 Sodium pyrithione
(hydroxy-2-(1H)-pyridinethione이 6.4% 함유되어 있다.
Triazine은 원래 제초제(herbicide)로 사용되어 왔으며, 식물의 광합성을
억제하여 제초제로서의 작용을 하는 것으로 알려져 있다. 일반적인 구조는
대칭형이다. Triazine의 육각형 구조는 HCN이 3개 결합된 형태이며,
실제로 (HCN)3으로 쉽게 분리된다. 이때 "R"들이 분리되면서 제품의 목적에
따른 작용을 하게 된다. Biocide에 함유되어 있는 Tris(2-hydroxyethyl)
hexahydrox- S-triazine의 경우 일반적인 triazine과는 약간 다른 형태를
띤다. "R"이 탄소(C)에 연결된 것이 아니라 질소(N)에 연결되어 있기
때문이다.
Formaldehyde release biocide의 종류, 성분 및 함량
상품명 |
작용성분 및 함량 |
Tris Nitro |
Tris(hydroxymethyl)nitromethane 용액50%, 분말100% |
또한, Tris(2-hydroxyethyl)hexahydrox-S-triazine는 농축된 포름알데히드라고
불리워지기도 하는데, 이는 탄소와 질소로 구성된 육각형 구조가 틀로서
작용하고, 이에 연결되어 있는 3개의 알코올이 포름알데히드로 전환되어
Tris(2-hydroxyethyl)hexahydrox-S-triazine 하나로 터 여러개의
포름알데히드를 내놓을 수 있기 때문이다.
(2) Non-formaldehyde realese biocides
Non-formaldehyde realese biocides는 Formaldehyde release biocides와
비교할 때, 상대적으로 bacteria보다는 fungi에 더욱 효과적이며, 대게 페놀계
화합물과 기타 혼합물로 이루어져 있다.
Non-formaldehyde realese biocides의 작용성분 및 함량
상 품 명 |
작 용 성 분 및 함 량 |
Givgard DNX |
6-Acetoxy-2,4-dimethyl-dioxane |
Biocide에 의한 건강장해
건강장해는 주로 피부접촉에 의한 피부염, 습진 있으며,
특히 non-formaldehyde release biocide호흡기에 대한 영향의 연구는
부족함. Triazine을 함유한 biocide의 경우 formaldehyde 노출에 의한
건강장해는 단기간 노출의 경우 눈, 코, 기관지에 심한 자극, 두통,
어지러움, 눈물을 야기. 장기간 노출된 경우 피부에 알레르기성
접촉성 피부염 및 습진, 호흡기계에 기침, 가래, 천식, 만성기관지염 등의
폐쇄성 폐증상을 일으키며, 생식기계에 대한 영향으로 자연유산과 저체중아
출산, 임신중독증 등을 유발.
대책
수용성 절삭유제의 부패가 미생물의 번식에 의한 것임이 판명되어도
사용유의 상황은 미생물의 번식 조건에 적합하며, 또한 미생물의 혼입을
방지하는 것도 어려운 상황에 있으므로 부패를 완전히 방지하기는
곤란하다. 부패를 방지하기 위해서는 먼저 미생물의 영양원이 되기
쉬운 염, 유황, 유지, 광유 등의 성분이 적고 항균성이 있는 유제를
선택함과 더불어 살균 및 항균성이 있는 biocide를 사용하여 미생물의
번식을 저지해야 한다. 그러나 biocide 사용에 있어서 주의해야 할 것은
안전성에 대한 문제이다. 살균력이 뛰어난 biocide는 그 사용 농도가
맞지 않으면 작업자에 게 피부염을 일으킬 염려가 있고, 또한 폐유처리에
있어서는 응집처리 공정에서 회수되지 않을 경우 종말처리의 활성인
진흙탕 속의 미생물을 살균하거나 배수에 의해서 하천을 오염시키고,
어류가 나쁜 영향을 받을 위험이 있다. 그래서, 미국의 경우 절삭유제에
쓰이는 biocide에 대해 EPA 에서 독성 실험을 하도록 하였으며,
대개 1)급성 경구 치사량, 2)급성 피부 흡수 치사량, 3)급성 피부자극성,
4)급성 눈 자극성의 4가지 실험을 수행.
Biocide 사용에따른 대표적인 유해성의 문제는 formaldehyde를 방출하여
살균효과를 내는 biocide 경우 발암성의 위험성을 들수 있다. formaldehyde의
방출은 사용중인 오일내에서 물의 첨가에 따른 가수분해에 의해 이루어지는데,
pH의 영향이 매우 크다. formaldehyde는 알칼리 성에서 매우 안정성을
갖으며, 잘 분해되지 않는다. Bennett의 실험결과에 의하면
pH가 8.5이하에서 생균수가 급격히 증가한다고 밝히고 있기도 하다.
따라서, formaldehyde를 방출하여 살균효과 를 내는 biocide를 사용할 경우
적정 pH를 유지하여 살균효과도 내면서도 , 허용기준을 초과하지 않는 범위
내에서 사용해야 한다 [금속가공공정의 오일함유폐액의 감량화 및 재이용
System 개발]에 관한 연구에서는 항균ceramic tube에서 미생물의 생장이
급속히 감소되었다는 주장을 하고 있으며, 특히 기계의 가동에 사용되는
오일이 절삭유제 저장용기에 흘러들어갈 경우 이것이 미생물의 양분이 되므로
이를 차단하는 것이 중요하다고 한다.
각종 biocide의 독성
구분 |
biocide의 종류 |
경구 치사량 |
눈에 대한 자극성(토끼) |
피부에 대한 자극성 (토끼, 사람) |
페 |
o-Phenylphenol |
2,700mg/kg |
자극의 가능성 있음 |
농후한 액은 자극의 가능성 있음 위와 같음 위와 같음 위와 같음 |
포름알데하이드 |
2-Hydroxymethyl-2-nitro-1,3-propanediol |
1,900mg/kg |
자극의 가능성 있음 원액은 약간 자극하지만 희석하면 자극성 없음 자극의 가능성 있음 원액은 약간 자극 |
1차적으로는 자극성없음 위와 같음 |
살리실산계 |
3,4',5-Tribromosalicyl anilide (76-88%) |
410mg/kg |
자극성 없음 |
1차적으로는 자극성없음 |
triazine을 함유한 biocide의 경우 강산이 흘러 들어가는 것을 주의,
이는 강산이 있을 경우 다량의 H+가 triazine으로 부터 formaldehyde를
갑작스럽게 많이 생성되도록 하기 때문인 것으로 보인다.
첫댓글 절삭유가 인체에 많이 해로운것은 알고있읍니다 그러나 소규모 업체에서는 아무런 보호장비도 없이 사용하고 있읍니다 생산단가에 상승을 이유로 수십만원에서 몇만원 짜리까지 다양한데 사람보다는 아직은 기업의 이윤이 우선이라 솔직히 창녀만 몸을 팔아서 돈을 버는것이 아니라 우리와 같은 산업현장에 작업자들도 몸을 팔아 돈을 버는것은 매한가지라고 생각됩니다......
^^; ..............쩝
PB법이 법으로 통과되면서 작업자를 위한 법이 많이 개선되었네요..;; 아직 PL법에 대해서 많이 모르시는것 같은데 알아두시면 많은 도움이 될것같습니다.
PB법은 뭐고, PL법은 뭔가요? 뭔가.... 좋은거겠지요? 소송걸수도 있을만한...?-_-a 더 좋은 환경에서 작업하고 싶네요...
주일환님 멋져부러~~~~
감사합니다..
내가 절삭류 땜에 회사를 그만둔 사람이염~~