용접작업 근로자의 망간 폭로정도

<A name="[문서의 처음]"></A> 12  전체기사                                           입력일 : 98/01/08 17:02:20  목록 번호 : [12/1281]                                      현재 PAGE : [1/28]    구분 : 특집    제목 : 용접작업 근로자의 망간 폭로 정도    날짜 : 98년 01월    저자 : 신용철(한국산업안전공단 산업보건연구원 산업위생연구실)     1. 머리말     용접이란 2개 이상의 금속을 가열하여 녹인 후 다시 녹은 금속이 결합하는   일련의 과정으로서, 5000년 이상의 역사를 가진 공정이나 아세틸렌, 전기아크,   전기저항 등 현대적인 기술을 사용하는 용접은 19세기 후반부터 사용되어 왔다.   전세계적으로 용접을 하고 있는 근로자는 약 300만명 이상으로 추정되어   있으며(1990. IARC), 미국은 약 70만명(NIOSH, 1988), 우리나라에서는   약 20만~80만명, 그중 조선업에서는 약 12만명(한국산업안전공단, 1996)으로   추정하고 있다.     [그림 1 참조] 다음페이지(리턴키) ♣사진보기(SEE) 목록열람(L) 연속출력(NS) 기타(Z)> ns  전체기사                                           입력일 : 98/01/08 17:02:20  목록 번호 : [12/1281]                                      현재 PAGE : [2/28]     용접작업 근로자와 인근의 다른 근로자는 용접작업 중 다양한 안전보건상의   유해인자에 접하게 된다. 그중 보건상 유해인자로서는 자외선, 가시광선,   적외선, 소음, 고열 등에 의한 인간공학적인 인자 등 다양하다. 이러한 유해   인자에 대하여 적절한 방어대책이 마련되지 않으면 근로자의 생산성이나 제품의   품질 저하 뿐만 아니라 사회적으로 문제시되는 불가역적인 직업병이 발생할   수도 있다. 용접흄에 의한 직업병으로는 용접흄의 성분 및 양에 따라 용접공   폐증, 금속열, 폐기종, 만성기관지염, 폐암, 각종 중금속에 의한 질병 등이   나타날 수 있다. 최근에 경북지방에서 건설 일용 용접공에서 발생한 망간   중독은 용접흄내의 중금속에 의한 직업병의 한 예이다.     용접흄의 발생은 모재금속, 용접봉, 용접 방법, 작업장의 환기상태, 사용   전류의 크기 등에 따라 발생 성분과 양이 달라지게 된다. 또한 작업자의 작업   자세도 노출되는 양에 영향을 미치는 것으로 보고되고 있다. 따라서 이러한   유해인자로부터 근로자를 보호하려면 용접작업 전반에 대하여 적절한 예방   대책을 강구하여야 할 것이다. 본고에서는 용접 작업시 발생할 수 있는 보건상   유해인자중 용접흄과 흄에 함유되어 있는 망간에 대하여 언급하기로 한다.     2. 망간     망간은 회백색의 금속으로 원자번호 25, 주기율표상 7A에 속하는 원소이며,   지구 표면에 12번째로 많다. 1774년 스웨덴의 화학자에 의해 발견되었으며 호주,   브라질, 인도, 구소련, 남아공 등이 주요 생산국가이다. 1970년대 이후 전세계의   년간 생산량은 큰 변동이 없으며, 1988년 전세계 망간생산량은 2천4백만 톤이   었다. 그러나 지표보다 해저 4-6km의 심해에서 매장량이 더 많으며 단괴의   형태로 니켈, 구리, 코발트 등과 혼재해 있어 앞으로 채굴이 더욱 진행될 것으로   보인다.     망간은 자연에서 원소 형태로 존재하지 않으며 주로 산화물과 화합물의   형태로 존재하고 있는데, oxides(pyrolusite, manganite, psilomelane,   hausmanaite); silicates(braunite, rhodonite); sulfides(manganese blende,   hauserite); carbonates(manganoan calcite, rhodocrosite) 등이 있다.   산화물로는 7가지의 상태가 있으나 가장 안정된 것은 +2가 상태이며(MnO2),   화학적 산화물에 의해 +3이나 +4가 상태로 쉽게 산화된다. 유기화합물로는   메틸사이클로펜타디에닐 트리카보닐 망간(MMT)과 사이클로팬타디에닐 트리카   보닐 망간(CMT)이 있다.     망간은 80-90% 정도가 제철 및 제련에서 환원제, 강도 및 경도 강화제 등의   용도로 사용되며, 나머지는 건전지 제조, 비료, 동물 사료, 세라믹, 용접봉의   피복재 등에 사용된다. 유기망간화합물(MMT)은 내연기관의 연소 향상제, 노킹   방지제로 사용된다.     망간은 인체에 있어서 필수 원소로 phosphorylation, decarboxylation,   hydrolysis Krebs, cycle reaction, 탄수화물의 대상 등 기본적인 효소과정에   관여하며, 망간이 결핍되었을 경우 인체에 대한 것은 잘 알려져 있지 않으나   동물에서는 골격계의 이상, 성장장애, 지질과 글루코스의 대사이상, 생식이상,   사산, 영아사망률 증가 등이 나타난다고 한다. 따라서 미국에서는 성인에 적당한   일일 섭취량으로 0.03~0.07mg/kg/day로 권장하고 있다(The Food and Nutrition   Board of the National Academy).     망간은 환경중에 존재하여 자연적으로도 노출되는데, 음용수에는 0.004ppm,   대기중에는 0.02㎍/m3, 토양에는 40-900ppm정도 함유되어 있다(U.S.PHS,1992).   일반인에게 망간은 주로 음식물로 섭취되며 하루 2000-9000 ㎍/day 정도가 된다.     작업환경내에서는 직종에 따라 과다하게 노출되는 경우가 있는데, 호흡기를   통하여 노출되는 경우 처음에는 쇠약, 식욕감퇴, 근육통 등 주관적인 증세가   나타나며 차츰 무관심, 무기력, 성욕감퇴, 어눌한 말투, 가면표정, 사지의 느린   동작 등으로 발전하게 된다. 더 발전하게 되면 보행장애, 진전, 감정의 급변,   정신동요, 발작적 폭소 또는 울음 등으로 비가역적인 변화를 가져오게 된다.   이러한 변화를 가져오는 노출 정도에 관한 정량적인 자료는 많지 않으나,   Iregren(1990)은 0.14mg/m3의 농도에서도 신경행동학적 검사에서 영향을 주는   것으로 보고했다.     3. 용접작업의 구분     용접작업에 대한 자세한 것은 미국용접협회(American Welding Society,   1973), 국제발암연구소(International Agency for Research on Cancer, IARC   1990), 미국 국립산업안전보건연구원(NIOSH, 1988)등에서 언급한 부분을 참고   하기 바라며 본 장에서는 간단하게 언급키로 한다.     용접은 크게 융접(fusion welding), 압점(pressure welding), 그리고 납땜   (brazing, soldering)으로 구분되며, 여기서는 우리가 흔히 말하는 융접에   대한 것을 언급키로 한다.     융접 용접방법으로는;     1) 피복아크용접(Manual Metal Arc Welding, 또는 Shielded Metal Arc        Welding)     2) 가스용접(Inert Gas Arc Welding)     3) 텅스텐아크용접(Tungsten Inert Gas Arc Welding)     4) Submerged Arc welding     5) 플라스마 아크용접(Plasma Arc Welding)     6) 가스용접 등이 있다.     4. 용접흄 발생량과 망간의 함유량     용접흄은 여러 작업조건 및 용접형태, 사용전류 등에 따라 발생하는 정도가   다르며 또한 사업장 특성에 따라 근로자에 노출되는 정도도 다르다. 피복아크   용접에서는 사용전류와 전압이 클수록 용접봉의 지름이 클수록 용접흄의 발생   정도가 높았으며 플럭스가 내재된 철사를 사용하는 것이 단일철사를 사용하는   것보다 높았으며, 봉의 극성이 dc(+)일 때가 dc(-)나 교류일 때보다 높았다.     흄 발생량에 대해 지금까지 여러 연구자가 연구 발표한 자료를 종합해   보고된 자료에 의하면 <표1>과 같으며, 우리나라에서 발표된 자료는 <표2>에   수록하였다.     <표 1> 용접 작업 형태별 용접흄 발생량(외국 예)      ─────────────────────────────────        발생물질    피복아크용접    Gas Metal    Gas Metal    Gas                                                 (Fluxcore)      ─────────────────────────────────        흄(mg/m3)        용접흄      1-25            1-30         1-25         2-15        산화철      0.2-10          1-10         0.25-15      1-10        구리        0.01-0.15       0.01-0.5     0.01-0.2     0.01-0.05        망간        0.01-1          0.01-0.05    0.02-2       0.01-0.05        불소        0.01-3          0.01         0.02-5       0.01      ─────────────────────────────────     <표 2> 우리나라 용접흄 농도 연구자료      ─────────────────────────────────      작업형태             평균농도(범위)mg/m³    자료출처      ─────────────────────────────────      조선업 도크          12.0(6.01-24.86)        김광종, 송기창(1991)      대조립               9.42(3.41-18.21)        ″      선각                 8.97(2.14-23.31)        ″      소조립               10.05(3.39-30.71)       변상훈 등(1995)      선박수리             3.78(2.05-8.11)         ″      개방 조립            5.2(0.1-42.2)           곽영순, 백남원(1997)      밀폐 조립            16.6(0.6-73.0)          ″      컨테이너 제작        2.46(1.42-5.12)         변상훈 등(1995)      자동차 차체조립      5.20(1.00-16.63)        이권섭, 백남원(1994)      부품제조             1.91(1.50-2.55)         변상훈 등(1995)      ─────────────────────────────────     우리나라 자료는 총 용접흄으로 중량농도이며 각 연구에서 함유된 중금속을   조사한 결과 철, 구리, 망간, 아연, 납, 니켈, 카드뮴 등이 발견되었다.     용접작업중 발생하는 흄은 용접봉 중량의 0.5-5% 정도이며, 망간이 1%이상   포함된 작업으로는 MIG-MS, MIG-MAG/MS,MIG-MAG/SS,MMA/SS등이다. 이러한 망간은   용접흄내의 다른 금속과 화합하여 다양한 형태로 존재하고 있다고 한다(한국   산업안전공단, 1997). 또한 망간은 용융점이 낮아 다른 금속보다 흄속에   상대적으로 많이 존재하나(망간 2-6배, 구리 및 납 3-5배) 크롬이나 니켈 등   다른 금속은 상대적으로 양이 감소하는 것으로 보고되었다(Malmqvist et al.   1986). Ulfvarson et al.(1978)의 연구에 의하면 MMA/MS에서 총 용접흄은   1.3-53mg/m³(평균 7.7)이었고, akdrksdms 0.089-0.77mg/m³(평균 0.26)이   었으며, MAG,MIS,TIG/MS에서는 총 용접흄이 1.3-52mg/m³(평균 7.0)이었고,   망간은 0.066-1.8mg/m³(평균 0.30)이었다(IARC. 1990)     피복 용접봉을 사용하는 경우 흄의 조성을 보면 <표3>과 같으며 대략 망간의   함유량은 2-10% 정도이다. 여러가지 용접 작업에서 발생하는 흄의 농도를 보면   다음과 같다.     <표 3> 여러 피복용접봉에서 발생하는 흄의 조성                                                                단위(%)       ─────────────────────────────────                                      용접봉 종류          함유물질 ───────────────────────────                      basic        rutile       rutile high  zirconium                                                -recovery       ─────────────────────────────────         K2O          12-29.2      9.4-13       7-12.2       13.2-19.2         SiO2         3-7.2        23.5-37.9    23.1-29.7    6.9-8.7         Na2O         <0.5-4.8     0.8          2-3.8        6.6-26.7         MnO          2.2-5.9      8.4-9.9      6.1-8        4.1-7.5         FeO(Fe2O3)   16.4-40.2    28.7-45.5    31.2-43.2    18-35.6         TiO2         0.4-2.5      3-4.6        4.5-6.1      <0.4         CaO          8.7-21.5     0.7-0.8      <0.4         2.5-6.7         Al2O3        1-2.2        0.1          0.1-0.9      <0.8         MgO          <1           0.1-0.2      -            <0.1         F            13-19.2      0            <1.5         14-19.4       ─────────────────────────────────       * 자료출처 : 1974년 스웨덴(city by Burgess, W.A)     용접작업 및 모재금속에 따른 용접흄내 망간의 함유율에 대한 연구결과 및   외국의 사업장에서 측정된 망간의 함량은 각각 <표4>와 <표5>와 같다.     <표 4> 용접흄내 망간의 평균 분포                                                                   단위(%)     ────────────────────────────────────       Manual Metal Arc       Metal Inert Gas     ───────────────────────  Method  Reference       Mild Steel  Stainless  Mild       Stainless     ────────────────────────────────────       2.8-5.9     2.4-14     7.3        4.8-5.3     PIXE    Malmqvist(1986)       -           5.0        -          12.6        XRF     Moreton(1986)       2.7-5.6     4.3-5.0    3.9-7.0    -           XRF     Mayer&Salsi(1980)     ────────────────────────────────────      PIXE : proton-induced X-ray spectrometry      XRE  : X-ray fluorescent spectrometry      * 자료출처 : IARC, 1990    <표 5> 사업장별 용접흄 및 망간의 농도                                                                  단위:mg/m³    ─────────────────────────────────────     사업장        작업형태    총 용접흄   망간         저자(연도)    ─────────────────────────────────────     보일러 수리   용접                    0.44         Drozdenko(1976)     선박건조      용접                    1.2          Evans et al.(1979)     튜브제조      용접        0.59-9.6    0.004-0.18   Johnson & Melius(1980)     석휴화학      용접                    <LOD-0.05    Gunter(1980)     Aquachem      용접                    0-1.6        Ahrenholz(1982)     선박건조      연삭/광택               0.046        Karsen et al.(1994)    ─────────────────────────────────────     우리나라에서는 아크용접과 CO2용접시 발생하는 총 흄량과 흄중 중금속 조성   현황에 대한 실험실 연구 결과(한국산업안전공단, 1997)에 의하면, 아크용접에서   망간의 함유량은 2-9%이며 CO2용접에서는 망간이 1.4-4%정도 함유된 것으로   조사되었다.     5. 용접흄 특성     1) 용접흄의 형태 및 크기     발생하는 흄의 대부분은 구형으로 되어 있으나 상호간 작용하여 체인 형태나   뭉쳐진 형태로 존재하는 것도 있다. 용접흄의 크기는 대체로 다음과 같다.     <표 6> 용접흄의 크기      ─────────────────────────────────       용접형태       크기(㎛)     참고문헌      ─────────────────────────────────       피복아크용접   0.35-0.60    Malmqvist et al.(1986)                      0.23-0.56    Eichhorn and Oldenberg(1986)                      0.20         Stern(1977)       MIG용접        <0.2         Stern(1983)                      0.11-0.23    Eichhorn and Oldenberg(1986)       CO₂용접       1.26         변상훈 등(1995)      ─────────────────────────────────      * 외구자료출처 : IARC, 1990     2) 흄 크기별 원소의 분포     일반 용접봉을 사용한 저수소 용접시 발생하는 흄의 크기에 따라 함유된   원소를 연구한 결과(Johannson, 1986)를 요약하면 <표7>과 같다.     <표 7> 용접흄 크기별 원소의 함유량       ───────────────────────────────                                  용접흄 직경. ㎛        원소   ───────────────────────────                 <0.25        0.25-0.5     0.5-1.0      1.0-2.0       ───────────────────────────────         F       300          1640         1730         55         K       290          1400         1650         65         Ca      230          970          925          29         Ti      9±14%       39           44           1.6±25%         Mn      72           375          340          9         Fe      280          1520         1230         31         Cu      -            1.2±37%     1.0±48%     -         Zn      1.3±37%     5.4±15%     4.3±17%     1.0±37%       ───────────────────────────────       * Shielded Metal Arc Welding with Basic Coating Electrode by         Particle-induced X-ray emission analysis(Cited by Burgess, 1994)     [그림 2 참조]     6. 용접흄 측정 및 분석     용접흄을 측정하는 방법 및 측정위치에 대하여 미국의 경우, OSHA에서는 용접   작업자의 호흡영역에서 측정하도록 규정하고 있고 ACGIH에서는 용접헬멧 내부에서   측정하도록 하고 있다. 우리나라에서는 별도로 규정하지 않아 측정기관끼리   상이한 방법을 사용하고 있으며 따라서 서로 다른 결과를 낼 수 있는 소지가   있다. 그러나 용접헬멧 내부 및 외부에서 측정한 경우를 비교한 연구결과에   따르면 헬멧 내부에서 측정한 경우 외부에서 측정한 결과보다 36%-71%정도 낮게   측정되었다(Goller & Paik, 1985). 따라서 헬멧의 내부에서 측정하여야 정확한   결과를 얻을 수 있다. 그러나 우리나라는 용접작업 근로자가 용접헬멧을   사용하는 경우보다는 헬멧의 안면부만 한손에 들고 작업하는 경우가 많으므로   헬멧 내부에서 측정하는 방법을 적용하기는 어려울 것으로 판단된다. 따라서   이러한 경우 우리나라 는 용접근로자의 호흡영역에서 측정하는 방법을 고려할 수   있겠다.     용접흄의 측정은 0.8㎛, 셀룰로스에스터 멤브레인필터를 37mm카세트에 넣어   유속 1-4ℓpm으로 채취하고, 중량분석을 하여 용접흄 농도를 계산하며, 망간의   함량은 필터를 농질산으로 회화시킨 후 불꽃 원자흡광광도계로 분석하거나   아르곤 플라스마 ICP로 분석한다(NIOSH, 1994).     7. 용접흄과 망간의 허용농도     1) 용접흄     우리나라 노동부 (고시 91-21호, 1991)에서는 미국 노동부 허용기준(OSHA   PEL)과 마찬가지로 용접흄의 기준으로 8시간 시간가중 평균농도로 5mg/m3을   허용기준으로 정하고 있으며, ACGIH에서는 용접흄에 대해 별도로 성분이   구분되지 않은 경우(not otherwise classified) TLV-TWA로서 5mg/m3로 규정   (ACGIH, 1996)하고 있다.     우리나라와 미국 기준의 차이점은 우리나라에서는자세한 언급이 없이 용접흄   중량으로만 언급하고 있으나, 미국에서는 기준이 설정된 배경을 설명하고 확실   하게 측정방법까지 언급한 점이 다르다. 이들 미국 기준은 철, 아연, 알루미늄   등을 대상으로 용접할 때에 적용할 수 있는 기준이며, 스텐레스 스틸이나 카드뮴   또는 납이 도포된 철을 용접할 때는 독성이 강한 물질이 발생하므로 개별적인   물질에 대하여 허용기준을 적용하도록 하고 있다.     미국국립산업안전보건연구소(NIOSH, 1988)에서는 그러나 용접흄에 대한   기준을 정하지 않고 있는데 이는 용접흄이 발암성물질로 여러가지 물질로   혼합되어 있고 이 혼합물질이 상호간에 작용하므로, 현존하는 공학적인 대책과   작업방법을 활용하여 최소한도로 낮출 것을 권고하고 있다.     2) 망간     망간에 대한 기준은 미국 ACGIH에서 원소 및 무기화합물 형태는 TLV-TWA로   0.2mg/m3, 유기망간(CMT)은 0.1mg/m3(ACGIH, 1996)을 권고하고 있다. 구소련   에서는 망간흄에 대해 STEL로 0.2mg/m3, 일본은 망간화합물에 대해 TWA로   0.3mg/m3를 정하고 있다(ILO, 1991). 미국 OSHA에서는 분진으로는 Ceiling   Limit로 5mg/m3, 흄은 1mg/m3이다. NIOSH에서는 분진과 흄 모두 1mg/m3이며   영국은 분진은 5g/m3, 흄은 TWA 1mg/m3, STEL 3mg/m3이다(HSE, 1993).     우리나라에서는 개정전 ACGIH 기준인 분진인 경우 TWA로 5mg/m3, 흄인 경우   TWA 1mg/m3, STEL 3mg/m3을 택하고 있다(노동부, 1994). 그러나 우리나라는   ACGIH기준을 준용한다고 하고 있어서 ACGIH에서 기준이 변경되었으므로 다시   기준을 정리해야 할 전망이다.     참고로 ACGIH의 권고기준을 살펴보면 Documentation of TLV(1995)에서는   Smyth et al(1973)의 연구결과를 주로 인용하고 있는데, 이것은 펜실베니아   소재의 제철소에서 1957년에서 1965년 사이 근로한 71명중 5명의 만성 망간   중독증을 보고한 것이다. 이들중 3명이 흄에 노출되었는데 각각 13.3, 0.33,   0.8mg/m3의 농도에 노출된 것으로 조사되어 현재의 기준인 0.2mg/m3으로 강화된   것으로 보인다. 따라서 우리나라도 망간에 중독된 사례가 생긴 점과 세계적인   연구결과에 따라 0.2mg/m3이하에서도 건강장애가 보고되는 등(Iregren, 1990)   기준 변경 사유가 생겼으므로 차후 자세히 검토하여 망간에 대한 기준을   강화해야 할 것으로 보인다.     8. 용접흄의 관리대책     용접흄이 발생되는 작업은 옥내작업 뿐만아니라 많은 경우에 옥외작업으로   진행되기 때문에 어느 한 점에 고정된 관리방법을 적용하기란 매우 어렵다.   그러나 공학적인 방법을 최대한으로 이용하여 흄의 발생을 최소화하여야 할   것이다. 또한 호흡보호구를 포함한 개인보호구를 사용하여 노출을 최소화 하여야   한다.     1) 용접작업전 준비 작업     용접작업을 시작하기 전에 근로자는 작업의 유해성, 잠재적인 건강상의 영향,   그리고 자신을 보호할 수 있는 방법 등에 대한 교육을 받아야 한다. 그리고   작업자는 작업장소에 있는 유해물질의 존재나 조건 등을 조사하여야 하고,   적절한 조치를 취하여야 한다. 일부 사업장에서는 관리감독자의 허가를 받은   후에 작업에 들어가도록 하는 방법도 사용하고 있다. 이러한 조치로는 화재시   사용할 수 있는 소화기의 준비, 작업장내 가연성물질의 제거, 스파크나 아크를   가릴 수 있는 차단막의 설치, 할로겐화 탄화수소계 물질의 제거 등이 있다.   작업자에게는 용접작업 물질중 베릴륨, 카드뮴, 크롬, 니켈 등이 들어있는 지와,   모재금속에 납, 수은, 아연 등이 함유된 페인트의 존재 여부, 그리고 잠재적인   유해인자를 최소화 하는 주이사항이나 대책 등에 대해 언급해 주어야 한다.     드럼, 콘테이너, 파이프 등 속이 빈 구조물을 용접하는 경우는 용접전에   최소한 다음과 같은 사항에 대하여 사전 준비를 하도록 한다.     - 구조물내 모든 가연성 물질, 폐기물, 쓰레기 등의 제거     - 가열될 경우 가연성이나 독성물질을 발생할 수 있는 물질의 청소       청소방법은 스팀이나 뜨거운 물을 이용하거나 필요시 가성소다를 사용하기도       한다.     - 압력이 축적되는 것을 막기 위해 구조물내를 환기시킨다.     - 용접부위에 물을 넣거나 또는 불활성기체로 내부를 청소하는 것도 좋다.     2) 긴급상황시에 대한 준비     사업주는 화재, 폭발, 전기감전, 질식 및 기타 안전사고 발생시 취하여야 할   조치사항에 대하여 문서로 작성하여 근로자가 숙지하도록 하여야 한다. 근로자는   화재나 폭발같은 긴급상황시 대피하는 훈련을 받아야 하며, 이러한 상황이 발생   하지 않도록 작업지침을 구체적으로 정해 훈련해야 한다. 그리고 근로자중 일부   는 응급조치, 심폐소생술 및 화재진압 등에 대하여 특별교육을 받도록 해야 한다.   또한 응급환자 발생시에 대한 준비와 병원으로의 운송방법에 대한 것도 미리   정해 놓아야 한다.     3) 공학적인 대책     [그림 3 참조]     a.대치 :     - 플럭스가 내장된 경우나 피복아크용접과 같은 경우는 가스아크용접이나       텅스텐 아크용접보다 흄의 발생량이 높으므로 대치가 가능하다면 흄의       발생량이 낮은 방법을 사용하도록 한다.     - 피복아크용접시는 흄발생량이 낮은 용접봉을 사용토록 한다.     b. 작업변경:     - 전류가 세면 흄 발생량이 많아지므로 가급적 허용전류 범위에서 낮은 쪽을       택하도록 한다.     - 용접봉을 가급적이며 표면에 근접토록 유지하고     - 작업면에 직각으로 세워 용접하도록 한다.     c.환기대책:     - 자연환기 : 흄의 발생농도가 낮고, 용접 작업자 1인당 공간이 284m3이상이며                  실내공간의 천정높이가 5m이상인 경우에, 또한 흄이 작업자의                  호흡영역을 지나가지 않도록 조치한 경우, 밀폐된 공간이 아닌                  경우는 자연환기를 사용하여 희석시킬 수 있다.     - 국소환기 : 용접작업은 유동성이 있기 때문에 국소배기 장치는 가급적 작업                  자에 가깝게 설치하는 것이 바람직하며 용접지점에서 가장 먼                  장소의 용접범위에 충분하도록, 또한 허용기준을 넘지 않게                  환기능력을 갖게 설계하여야 한다.     용접작업에 필요한 국소배기장치의 필요환기량에 대한 권고(한국산업안전공단   기술자료, 1997)는 다음과 같다.     <표 8> 용접작업 국소배기장치의 필요환기량       ──────────────────────────────        용접부위 크기       최소환기량(㎥/min)      덕트 직경(㎜)       ──────────────────────────────          100-150mm               4.25                    75          150-200                 7.8                     90          200-250                12.1                    115          250-300                16.6                    140       ──────────────────────────────     휴대용 혹은 이동식 국소배기 장치는 선체조립이나 탱크내 작업과 같은 밀폐된   작업공간에서 작업시 필요하다. 이 경우 송기와 배기가 동시에 이루어지면 효과   적이다. 또한 가급적이면 많은 수가 배치되어 필요시 항상 가동할 수 있도록   되어야 하며, 다른 작업장으로 용접흄이 배출되는 경우는 휴대용 집진설비가   설치되도록 하여야 한다.     4) 밀폐장소에서의 작업     밀폐장소에서의 작업은 작업전에 공기질이 좋았더라도 유독성 오염물질의   누적, 불활성이나 질식성 가스로 인한 산소의 결핍, 산소의 과잉생산으로 인한   폭발 가능성 등이 생길 수 있다. 따라서 최소한 다음과 같은 조치가 취해져야   한다.     - 작업자가 밀폐공간으로 들어가기 전에 반드시 허가를 받은 후 들어가는       시스템을 확립시켜야 한다.     - 밀폐공간에 연결되는 모든 파이프, 덕트, 전선 등은 작업에 지장을 주지       않는 한 연결을 끊거나 막아서 작업공간내로 유출되지 않도록 한다.     - 작업동안에는 지속적으로 환기가 이루어 지도록 한다.     - 가연성, 폭발성 기체나 유독가스의 존재 여부 파악 및 산소결핍 상태가       있는지를 작업전에 반드시 점검하여야 하며, 필요시는 작업동안 지속적으로       공기중 농도를 검사하여야 할 경우도 있다.     - 용접에 필요한 가스실린더나 전기전동력은 밀폐공간 외부 안전한 곳에 위치       시킨다.     - 밀폐공간 외부에는 반드시 한 사람을 지정하여 눈이나 대화로 확인하고,       작업자의 입출입을 돕거나 구조활동에 참여하여야 한다. 지정된 사람은       작업자가 내부에 있을 때는 항상 정위치하며, 필요한 개인보호구와 구조       장비를 갖추고 있어야 한다.     - 밀폐공간에 출입하는 작업자는 안전대, 생명줄, 그리고 보호구를 포함하여       적절한 개인보호 장비를 갗추고 있어야 한다.     5) 호흡보호구     공학적인 방법과 여러 관리적인 방법을 취하여 용접흄의 발생을 최소한으로   유지하고 호흡보호구는 작업자를 보호하는 마지막 수단으로 활용하여야 한다.     호흡보호구는 성능이 검증된 흄용 방진마스크를 착용하도록 하여야 하며,   가스나 흄이 혼합하여 존재하는 경우는 혼합물질에 맞는 복합형 카트리지를   선택하도록 하여야 한다. 또한 산소결핍의 우려가 있는 공간에서는 자급식이나   송기식 마스크를 사용하도록 한다.     호흡보호구를 사용하는 근로자는 보호구의 착용방법, 누출여부 검사방법,   유지보수 방법, 보관 및 세척 등에 관한 교육 및 훈련을 받아야 한다.     6) 개인 위생관리     용접 작업장소에서는 음식을 섭취하지 않도록 해야 하며, 가급적이면 흡연도   삼가도록 한다. 작업장을 떠나거나 흡연시, 그리고 화장실을 사용할 때 등에는   반드시 손을 씻은 후 하도록 시설을 갖추어야 한다. 작업 종료 후에는 빗자루로   쓸거나 압축공기로 불어내지 않도록 하고, 진공청소기로 청소하거나 젖은 천으로   닦아내도록 한다. 또한 작업 종료후에는 작업복을 갈아입고 샤워를 할 수 있도록   시설을 갖추어야 한다.     9. 맺음말     용접작업에 관계되는 유해인자는 물리적 화학적인 인자와 인간공학적인 인자   등 매우 많으며 안전상의 문제도 많이 있는 작업이다. 여기에서는 용접흄 및   망간에 대하여 현재의 노출실태와 측정방법, 허용기준 등과 그 관리대책에   대해 다루었다. 그러나 아직도 용접흄의 유해성, 특히 발암성 등에 대해서는   밝혀지지 않은 것이 있으며, 흄내에는 조금만 있어도 유해한 여러 가지 중금속이   함유되어 있어서 현재는 용접흄에의 노출을 최소화 하는 것이 현명한 일일   것이다. 따라서 위에서 언급한 여러 대책을 조합하여 잘 활용한다면 쾌적한   작업장을 만들어 갈 수 있을 것이다. 검색(번호) 도움말(H) 직접이동(GO) 초기메뉴(T) 이전메뉴(M) 기타(Z) 종료(X,BYE) 다음페이지(리턴키) 키워드검색(KEY) 다음목록(NL) 앞목록(PL) 목록열람(L) 연속읽기(NR) 목록순서변경(SORT) PC로전송(DOWN) ♣사진보기(SEE) 선택> 13  전체기사                                           입력일 : 98/01/08 17:02:20  목록 번호 : [13/1281]                                      현재 PAGE : [1/51]    구분 : 특집    제목 : 일부 망간취급 근로자의 망간 노출실태 및 개선대책    날짜 : 98년 01월    저자 : 송자(명지대 총장/안실련 공동대표)     Ⅰ. 서론     용접공정에서 발생되는 유해인자는 매우 다양하며 크게 흄(fume) 및 가스   (gas)와 같은 유해물질과 자외선, 소음, 진동, 고온 등과 같은 물리적 인자로   분류할 수 있다. 용접작업의 경우 유해물질의 종류는 매우 다양하며 이들의   주요 발생원인은 모재 금속(base metal), 용접봉(electrode), 전극피복 등의   용접재료로 알려져 있다. 용접 근로자에게 발생될 수 있는 건강장해로는 금속   열(metal fume fever), 용접공폐증(siderosis), 폐부종, 폐기종, 만성기관지염,   폐암, 중금속 중독, 일산화탄소, 오존, 포스겐(phosgene) 가스 등에 의한 유해   가스 중독, 유해광선 등의 물리적인자에 의한 건강장해 등 매우 다양하다.   최근 용접 근로자에게서 발견된 파킨슨씨 증상이 용접시 발생되는 망간이   원인이라고 의심되는 보고가 발표된 바 있다. 일반적으로 용접봉과 모재에는   망간이 함유되어 있기 때문에 용접작업 근로자는 망간에 모출될 가능성이 있다.   또한 용접봉 제조업과 망간 금속을 제련하는 업종에 종사하는 근로자는 망간에   노출될 가능성이 있다.     국내의 경우 조선업 등 일부 업종에서의 용접 근로자의 유해물질 노출 실태를   조사한 자료를 제외하고는 망간 취급 또는 노출 근로자의 망간 노출실태에 관한   자료는 매우 제한되어 있다. 한편, 외국의 경우 제련업에서 종사하는 근로자에   게서 신경계통의 질환에 대한 보고가 있으나 아직까지 국내에서는 이 업종에   종사하는 근로자의 정확한 노출실태와 건강장해에 대한 조사가 없는 실정이다.     따라서 본 연구의 목적은 용접이 주로 이루어지고 있는 자동차 조립업, 자동   차부품 제조업, 철 구조물 제조업, 용접봉 제조업 및 망간괴 제련업에 종사하는   근로자의 망간 등 유해금속의 폭로 실태를 살펴보고, 근로자의 노출을 최소화   하기 위한 개선대책을 제안하는데 있다.     Ⅱ. 조사대상 및 방법     1. 조사대상     조사 대상은 망간이 함유된 원료를 사용하여 제품을 제조하거나 제품을 취급   하는 10개 업체에 근무하는 근로자를 대상으로 망간 등을 비롯한 유해물질 노출   실태를 조사하였다. 대상 사업장의 업종 및 업체 수는 자동차 트레일러 제조   업체 1개소, 자동차 조립업체 1개소, 철 구조물 제조업체 3개소, 조선업체   1개소를 비롯하여 망간금속 제련업체 3개소 및 용접봉 제조업체 1개소였다.   작업환경측정 대상사업장의 일반 현황은 <표1>과 같다.     금속 구조물을 제작 또는 조립하는 업종에서는 용접이 주요 작업으로서 이   작업을 하는 근로자는 매우 다양한 유해인자에 노출될 수 있다. 본 조사에서는   망간(Mn)을 비롯한 금속에 대한 근로자의 노출 수준을 평가하였으며 측정대상   항목은 공기중 총흄(total fumes), 총분진(total dust) 및 금속(Mn 포함)이었다.   용접흄(welding fumes) 중에는 다양한 종류의 금속이 존재하며 공기중 용접흄   또는 금속의 조성과 농도는 모재(base metal)의 조성, 용접봉 또는 와이어의   성분, 전류, 전압 등 여러가지 요인에 의해 결정된다. 일반적으로 용접작업시   발생되는 금속은 망간, 카드뮴(Cd), 크롬(Cr), 구리(Cu), 철(Fe), 니켈(Ni),   납(Pb) 및 아연(Zn)등으로 알려져 있으므로 이들 금속에 대한 근로자의 노출   농도를 평가하였다.     조사대상 업체에서는 주로 연강을 모재로 하는 CO2 아크용접(gas metal arc   welding, CO2 welding) 작업이 가장 많았고 다음으로 피복 아크용접(shielded   metal arc welding, coated electrode arc welding)작업이 많았다. 일부 업체   에서는 서브머지 아크용접(submerged arc welding), 산소-아세틸렌 용접(oxy-   acetylene gas welding) 작업을 하였으나 산소-아세틸렌 용접은 매우 간헐적으로   이루어지고 있었다.     <표 1> 작업환경측정 대상사업장 현황        ──────────────────────────────            업종(사업장)        사업장수   주요망간       생산품                                           노출공정        ──────────────────────────────        자동차조립업(A)             1      용접         대형자동차        자동차부품 제조업(CB)       1      용접         자동차 부품        철 구조물 제조업(C,D,E)     3      용접         교량박스, 빔        조선업(F)                   1      용접         선박        용접봉제조업(G)             1      배합,성형    용접봉        제련업(H,I,J)               3      용해,분쇄    망간괴        ──────────────────────────────     2. 방법     가. 작업환경측정     근로자의 유해인자 노출평가는 작업환경측정 실시규정(노동부고시 제95-25호)   및 미국 산업안전보건연구소(National Institute for Occupational Safety and   Health, NOISH)의 공정시험법을 이용하여 실시하였다.     1) 시료채취     공기중 총흄 시료는 데시케이터내에서 수분을 평형화시킨 멤브레인 여과지   (cellulose ester membrane filter, 직경: 37mm, 공극: 0.8㎛, Millipore   Corp.)에 1-2.5 Lpm의 유량으로 채취하였다.     작업환경실시규정에 따라 근로자의 노출 수준을 평가하기 위하여 근로자의   호흡위치에서 대부분 공기시료를 6시간 이상 채취하였다. 작업이 없거나 다른   특별한 사유 때문에 계속적인 시료채취가 불가능한 경우 6시간 미만 채취된   시료도 있으나, 이러한 경우 근로자의 작업유무 또는 상태를 고려하여 시간   가중평균치를 구하였다. 일부 작업공정에서는 분진의 과다포집에 의한 여과지의   압력감소를 방지하기 위해 중간에 여과지를 교체하여 시료를 채취하였다.     작업환경측정 실시규정에는 근로자의 유해물질 노출정도의 측정은 호흡위치   (근로자의 호흡기를 중심으로 반경 30cm반구)에서 실시하도록 명시되어 있다.   따라서 본 조사에서는 근로자의 노출평가를 위해 근로자의 호흡위치에 여과지   홀더를 부착하여 시료를 채취하였으며 대부분의 시료는 용접 헬멧 바깥쪽에서   채취되었다. 헬멧 안팎의 농도를 비교하기 위해서 일부 근로자에 대해서는 헬멧   안팎에서 동시에 시료를 채취하였다.     2) 분석     공기 시료가 포집된 여과지를 데시케이터에 일정기간 동안 방치시킨 후   천평(Sartorius 200D, German)으로 여과지 중량을 재어 총흄 농도를 산출   하였으며 무게를 잰 여과지는 금속을 분석하는데 이용하였다.     금속 분석은 NIOSH 7300법을 준용하였으며, 흄 시료가 채취된 여과지에   질산을 1 mL를 첨가한 후 초음파 회화기(CEM, U.S.A.)를 사용하여 회화시켰다.   회화가 끝난 시료는 증류수로 20 mL 또는 25 mL로 희석하여 분석하였다. 용액   중의 금속은 유도결합플라스마광도계(IRIS, Thermo Jarrell Ash Co., U.S.A.)   또는 원자흡수광도계(Varian 300 Plus, Australia)를 사용하여 정량화하였다.     나. 자료분석 및 평가     측정대상 물질에 대한 측정자료의 대표값과 산포도는 각각 기하평균(geome-   tric mean, GM) 및 기하표준편차(geometric standard deviation, GSD)로 나타   내었다. 자료는 SigmaStat(Windows ver 3.0, Jandel Scientific Corp.)을 이   용하여 분석하였다.     근로자의 노출평가는 노동부의 유해물질 노출평가방법 및 허용기준에 근거하여   평가하였다. 현재 우리나라 노동부에서는 용접흄에 대한 허용농도를 5 mg/m3로   설정하고 있다. 그러나 용접작업중에 발생되는 유해인자는 용접의 특성(모재   조성, 용접종류, 용접봉 및 와이어 종류 등)에 따라 발생되는 유해인자의 종류나   발생량이 달라진다. 일반적으로 용접 중에 발생되는 유해인자에 대한 근로자의   평가는 용접의 특성에 따라 발생되는 유해인자 각각에 대한 평가를 하는 것이   바람직하다. 따라서 본 조사에서는 근로자의 용접흄 뿐만 아니라 용접 중에   발생되는 유해물질 성분에 대해서도 노출평가를 실시하였다. <표 2>에서는 용접   흄 및 용접작업시 발생되는 대표적인 금속에 대한 노동부의 허용농도와 미국   산업안전위생전문가협회(ACGIH)의 Threshold Limit Values(TLVs)를 제시하였다.   대부분의 금속에 대한 허용농도는 동일하나 망간흄의 경우 노동부는 1㎎/㎥로,   ACGIH는 0.2㎎/㎥로 설정하고 있다.     <표 2> 용접흄 및 금속의 허용농도        ─────────────────────────────────                물질          노동부(8hr-TWA)     ACGIH(8th-TWA,1996)                                  ㎎/㎥                  ㎎/㎥        ─────────────────────────────────         용접흄(Welding fume)   5.0            -         망간(Mn)               1(Mn fume)     0.2(Mn fume)         철(Fe)                 5(산화철)      5(iron oxide & fume, as Fe)         아연(Zn)               5              5(zinc oxide, fume)         납(Pb)                 0.05           0.05         카드뮴(Cd)             0.05           0.01, A2         크롬(Cr)               0.5(금속크롬)  0.5(chromium, metal)         구리(Cu)               0.1            0.2         니켈(Ni)               1(니켈금속)    1(insoluble compound, as Ni)        ─────────────────────────────────     Ⅲ. 조사결과 및 고찰    1. 용접 관련 업종     - 자동차 조립업체, 자동차부품 제조업체, 철 구조물 제조업체 및 조선업체     가. 취급 용접봉 및 모재     용접이 이루어지고 있는 자동차 조립업체, 자동차부품 제조업체, 철 구조물   제조업체 및 조선업체에서 조사 당일 사용하고 있었던 용접봉 종류와 그 조성   은<표3>과 같다. 표에 제시된 값은 용접봉 자체에 존재하는 함량이 아니고 용착   금속에 존재하는 함량을 말한다. 용착금속은 용접중에 고열에 의해 용접봉이   녹아 굳어진 금속을 말한다. <표3>에 제시된 각 성분의 함량은 모재에 몇 겹으로   용접을 하므로써 형성된 용착금속중의 성분 함량이다. 용접초기에는 모재의   성분이 포함될 수 있지만 여러 겹으로 용접을 계속하기 때문에 상층의 용착   금속은 용접봉의 성분과 유사하다고 볼 수 있다. 이값들은 이들 제조회사에서   제공하는 사양에 제시되어 있는 값으로 실제 양과 어느 정도 오차는 있을 수   있지만, KS규격 또는 미국용접학회(American Welding Society, AWS)규격에   적합하도록 제조해야 하므로 어느정도 신뢰도가 있다고 볼 수 있다.     <표3>에서 보듯이 사용되고 있는 피복 아크 용접봉은 CR-13, S-8018W,   S-7016H 등으로 이들 용접봉의 용착금속은 표에는 제시되어 있지 않지만 Fe가   주성분이며 Mn이 0.38-0.98% 정도 존재함을 알 수 있다. 이외에 일부 용접봉은   Ni, Cr 및 Cu가 각각 0.45%, 0.50% 및 0.39%씩 함유되어 있었다.     <표 3> 용접봉 및 와이어의 일반적인 특성  ───────────────────────────────────────                  용접봉/                           조성 %    사용업체       와이어     ─────────────────────────                                    Mn,        C           Si            P  ───────────────────────────────────────   자동차부품    와이어A        1.10-1.25   0.05-0.09   0.41-0.50   0.012-0.014   제조          (2종)  ───────────────────────────────────────   자동차조립    와이어(2종)    1.06-1.08   0.08-0.09   0.50        0.014-0.015                 용접봉(1종)B   0.38        0.08        0.28        0.017  ───────────────────────────────────────   철구조물      와이어(4종)    1.25-1.85   0.04-0.05   0.45-0.55   0.014-0.017   제조          용접봉(3종)    0.42-0.98   0.07-0.08   0.28-0.52   0.011-0.015                 서브머지드     1.13-1.23   0.06-0.08   0.32-0.48   0.013-0.018                 용접봉(1종)C  ───────────────────────────────────────   조선업        와이어(1종)    1.30        0.05        0.55        0.015  ───────────────────────────────────────   전체          와이어         1.06-1.85   0.04-0.09   0.41-0.55   0.012-0.017                 용접봉         0.38-0.98   0.07-0.08   0.28-0.52   0.011-0.017  ───────────────────────────────────────  ──────────────────────────          S           Ni          Cr          Cu  ──────────────────────────     0.010-0.011    -           -           -  ──────────────────────────     0.010-0.012    -           -           -     0.011          -           -           -  ──────────────────────────     0.010-0.011    0-0.35      0.50        0.40     0.009-0.013    0-0.45      0-0.50      0-0.39     0.009-0.011    -           -           -  ──────────────────────────     0.010          -           -           -  ──────────────────────────     0.010-0.012    0-0.35      0-0.50      -     0.009-0.013    0-0.45      0-0.50      0.39-0.49  ──────────────────────────    A 와이어 : CO₂아크 용접 와이어    B 용접봉 : 피복아크 용접봉    C 서브머지 아크 용접봉     한편, CO2 아크 용접에서는 철선(와이어) 형태의  용접봉이 사용되며 대상   사업장에서는 SF-71, KC-28, SF-70W, Supercored 71 등을 사용하고 있었다.   CO2 아크 용접봉의 용착금속 중에 함유된 Mn의 함량은 1.06-1.85%로 피복아크   용접봉의 Mn 함량보다 높았다. 한 용접봉(SF-70W)에는 Ni, Cr 및 Cu가 존재   하였으며 용착금속 중 이들 금속의 함량은 각각 0.35%, 0.5% 및 0.4%였다.     조사대상 업체에서는 주로 사용되고 있는 일부 모재의 종류와 화학적 조성은   <표4>와 같다. 주로 사용되는 모재는 연강(mild steel)으로 일부 모재를 제외   하고는 대부분 Mn이 0.06-2% 정도 함유되어 있었다. Zn으로 도금된 연강을   사용하고 있는 업체도 있었으며 자동차조립업체의 경우 자동차 철판을 용접하는   일부 부서에서는 Zn이 도금된 스테인레스강(stainless steel)을 사용하고   있었다.     <표 4> 조사대상 사업장에서 사용된 대표적인 모재의 화학적 조성  ───────────────────────────────────────                                       성분(%)  업체 제품명    용도   ────────────────────────────        /규격             Mn     C      Si      P       S       Cr Mi  Cu   비고  ───────────────────────────────────────       1종    일반구조용  -      -      -       0.050   0.050   -   -   -       SS41   압연강재                          이하    이하       4종    자동차구조  -      -      -       0.040   0.040   -   -   -       SAPH   KW  45     용열간압연                        이하    이하              강판       2종 A  용접구조용  1.50   0.20-  0.55    0.040   0.040   -   -   -       SM50A  압연강재    이하   0.22   이하    이하    이하  ───────────────────────────────────────       SSPI/  열간압연연  0.06   0.15   -       0.05    0.05    -   -   -  1종       SPHC   강판        이하   이하           이하    이하               SS41   DW                                                                      ,4종S       1종    아연도금강                                                   APH45       EFSC                                                                등                                                                           사용  ───────────────────────────────────────       SWS    용접구조용  A:2.5  0.18-  A:없음  0.035   0.035   -   -   -       400A,  압연강재    이상   0.25   B&C:    이하    이하       B&C                B&C:          0.35                          0.60          이하                          -1.40       SWS490 용접구조용  1.60   0.18-  0.55    0.035   0.035   -   -   -                                 0.22   이하   DR  A,B,C, 압연강재    이하                  이하    이하       YA &YB       SWS52  용접구조용  1.60   0.20   0.55    0.035   0.035   -   -   -       0B &C  압연강재    이하   이하   이하    이하    이하       SWS570 용접구조용  1.60   0.18   0.55    0.035   0.035   -   -   -              압연강재    이하   이하   이하    이하    이하  ───────────────────────────────────────       SS400  -           2      4      3       3       3       -   -   -  SWS                                                                           400   HH  SMA50  -           2      4      3       3       3       2   2   2  B 등       BW                                                                  사용  ───────────────────────────────────────  전체                    0-2.5  0-4    0-3     0.035-  0.035-  0-2 0-2 0-2                                                3       3  ───────────────────────────────────────     나. 공기중에 발생된 용접흄의 조성     공기중에서 채취한 용접흄 시료를 분석한 결과, 전반적으로 철의 함량(22.5~   29.7%)이 가장 높았고 다음으로 높은 금속은 망간(3.6~7.8%) 및 아연(4.5~9.1%)   이었다. 다른 금속의 함량은 0.5% 미만으로 존재하는 것으로 나타났다(표5 및   그림 1).     용접시 발생되는 유해인자는 매우 다양하나 일반적으로 알려진 대표적인   유해인자로는 용접흄을 비롯하여 유해광선, 유해가스 등을 들 수 있다. 이중   용접흄중에는 매우 다양한 물질이 존재하며 발생되는 유해인자는 여러 요인에   의해 결정된다. 공기중 발생되는 용접흄의 조성과 발생량에 영향을 미치는   중요한 요인으로 용접 종류, 용접봉의 조성, 모재의 조성, 용접재료에 함유된   물질의 물리화학적 특성, 전류 등이 있다.     다. 용착금속 및 흄중 망간 함량 비교     <표 5> 용접봉 종류별 공기중에 발생된 흄의 금속 조성    ────────────────────────────────────                                                함유량(%)           용접봉           ────────────────────────                                 Fe          Mn         Zn        Pb    ────────────────────────────────────    피복아크 용접봉(6종)     25.5A(3.1)B  3.6(1.21)  4.5(4.5)  0.26(0.27)    CO2 용접봉(7종)          28.2(9.2)    7.8(3.0)   9.1(7.4)  0.21(0.29)    Electrode for Submerged  29.7(7.4)    4.9(4.35)  7.5(2.0)  0.09(0.05)    Arc Welding(1종)    ────────────────────────────────────    ──────────────────────       Ni           Cr         Cu         Cd    ──────────────────────    0.01        0.09(0.10)  0.16(0.20)  <0.01    0.04(0.12)  0.12(0.24)  0.21(0.22)  <0.01    <0.01       0.09(0.13)  0.15(0.01)  <0.01    ──────────────────────      A : Arithmetic mean      B : standard deviation     조사대상업체에서 사용하고 있는 용접봉 및 모재의 망간 함량은 2% 미만이나   공기중에 발생된 용접흄을 채취한 시료중 망간의 함량은 3.6~7.8% 수준으로   원재료의 함량보다 더 높은 것으로 나타났다.(그림 2 참고). 모재나 용접봉에   함유된 망간의 함량보다 용접흄중 망간의 함량이 높게 나타난 이유는 망간의   증기압이 높기 때문에 흄으로 발생되는 다른 금속에 비해 비율이 높기 때문이다.     한편, 아연도금강판이나 다량의 아연을 함유한 프라이머를 도포한 강판을   용접하는 경우 발생되는 흄중에는 다량의 아연이 함유될 수 있다. 모재중에   아연의 함량은 낮으나 모재에 아연이 도금되어 있기 때문에 흄중에 아연의   함량이 높은 것으로 판단된다. 따라서 흄은 모재와 용접봉에 함유된 성분으로   이루어져 있지만 이 속에 존재하는 금속의 비율은 원래의 재료에 함유된 성분   비와는 달라지게 된다.     [그림 1 참조] 용접형태별 흄의 금속 조성     [그림 2 참조] 용착금속 및 공기중 흄의 금속조성     라. 근로자 노출농도 및 허용기준 초과율     1) 업종     조사대상 사업장인 자동차 조립업, 자동차부품 제조업, 철 구조물 제조업 및   조선업의 공기중 총흄 및 금속 농도는 <표6>과 같고, 이들 업종별 망간의 농도를   도식하면 <그림3>과 같다.     자동차 조립업 및 자동차부품 제조업의 총흄 농도는 각각 3.0 mg/m3 및 7.8   mg/m3로 자동차 부품 제조업이 약간 높은 경향을 보이나 통계적으로 유의한   차이는 없었다(p>0.05). 이 두 업종은 자동차 부품을 제작하는 업종으로서 작업   특성이 서로 유사하였다. 그리고 두 사업장 모두 옥내에서 용접이 이루어지고   있었고 일부 공정에서는 국소배기시설이 가동되고 있었다. 그러나 자동차부품   제조업체의 망간 농도는 0.58mg/m3으로 자동차 조립업체의 0.10mg/m3보다 더   높게 나타났다(p<0.05). 자동차부품 제조업체의 Mn 농도가 높은 이유는 이   업체에서는 CO₂ 아크 용접만 이루어지고 있어 이 용접에 사용되는 용접봉의   망간함량이 더 높아 공기중으로 Mn이 많이 방출되었기 때문인 것으로 추정된다.     연구대상 업체를 자동차 제조업(자동차 조립업 및 자동차 부품 제조업), 철   구조물 제조업 및 조선업 등 세 업종으로 분류하여 업종간 총흄 농도를 살펴본   결과, 철 구조물 제조업 15.1 mg/m3, 조선업 13.2 mg/m3 및 자동차 제조업 3.4   mg/m3로 업종간에 유의한 차이가 있었다(p<0.001). Turkey 검정에 의해 집단간   다중비교를 실시한 결과 자동차 제조업은 다른 두 업종보다 유의하게 낮았으나   (p<0.05), 철구조물 제조업과 조선업간에는 공기중 총흄 농도 차이는 없었다   (p>0.05). 공기중 Mn의 평균농도는 조선업 1.1 mg/m3, 철 구조물 제조업 0.99   mg/m3및 자동차 제조업 0.10 mg/m3로 세 업종간 유의한 차이가 있었으나   (p<0.001), 조선업 및 철 구조물 제조업 간에는 유의한 차이가 없었다 (p>0.05).     <표 6> 업종별 용집 및 비용접 근로자의 유해물질 노출 농도  ────────────────────────────────────────                                                함유량(%)    업종      공정     N  ────────────────────────────                         총흄/총분진A    Mn         Fe     Zn         Pb  ────────────────────────────────────────   자동차   용접       40  3.0(5.2)  0.10(4.7)  0.48(6.0)  0.031(6.4) 0.013(4.6)   조립업   기타공정    4  0.68(1.6) 0.002(2.2) 0.012(1.1) 0.004(1.1) 0.001(1.0)  ────────────────────────────────────────   자동차   용접        5  7.8(1.4)  0.58(1.6)  3.7(1.5)   0.031(6.4) 0.013(4.6)   부품   제조업   기타공정    3  1.2(1.3)  0.02(1.6)  0.76(2.1)  0.002(2.3) 0.003(1.6)  ────────────────────────────────────────   철구조물 용접       59  15.1(3.4) 0.99(4.6)  4.5(3.5)   0.60(6.6)  0.005(2.9)   제조업   연마(사상)  2  10.0(4.3) 0.08(4.1)  3.82(3.1)  0.13       0.002(2.7)   (3개소)  기타공정    4  2.1(1.4)  0.024(2.5) 0.58(2.3)  0.14(5.1)  0.008(7.4)  ────────────────────────────────────────   조선업   용접       44  13.2(1.8) 1.1(2.0)   3.3(2.0)   2.0(1.8)   0.005(2.9)   (1개소)  ────────────────────────────────────────   계B      용접      148  9.1(3.4)  0.53(5.3)  2.19(4.9)  0.32(10.9) 0.006(3.4)            기타공정   11  1.21(1.8) 0.009(3.7) 0.096(7.9) 0.013(8.9) 0.003(4.3)  ────────────────────────────────────────     자동차 관련업종에서는 국소배기설비가 가동되고 있었고 작업량도 철 구조물   제조업 또는 조선업보다 적었다. 또한 이 업종에서는 옥내이지만 개방된 공간   에서 용접작업을 하고 있었으나 철 구조물 및 조선업종인 경우 작업 특성상 교량   박스, 선체블록 및 탱크 안에 들어가 용접하는 경우가 많았다.     [그림 3 참조] 업종별 공기중 Mn 농도 분포     이러한 밀폐 공간에서는 유해물질이 축적되어 고농도의 유해물질에 노출될   수 있다. 이와 같은 결과로 보아 작업공간의 밀폐여부 및 환기 상태는 근로자의   흄 노출 농도를 결정하는 요인으로 생각된다.     한편, CO2 아크용접 작업공정에서 발생된 공기중 용접흄 농도는 업종간에 더욱   큰 차이가 있었다. 철 구조물 제조업, 조선업 및 자동차 제조업의 공기중 총흄   농도는 각각 24.1 mg/m3, 13.2 mg/m3, 3.1 mg/m3이고 Mn농도는 2.1 mg/m3, 1.1   mg/m3 및 0.10 mg/m3로 업종간에 현저한 차이를 보였다.(p<0.001). 특히 전체   시료를 비교했을 때 철구조물 제조업과 조선업간에는 유의한 차이가 없었으나   (P>0.05), CO2아크 용접 시료의 경우 두 업종간에 유의한 차이가 있었다(p<0.05).   조선업에서는 피복아크 용접, 서브머지 아크 용접작업을 하고 있는 반면, 조선   업에서는 대부분 CO₂아크 용접작업을 하고 있었다. 한편, 철 구조물 제조업체   3개 업체의 전체 총흄 시료농도는 최고 및 최소 농도를 보인 업체(C 및 E)간에는   유의한 차이가 있었으나 (p<0.05), CO₂아크용접 시료의 농도는 업체간에 차이가   없었다(p<0.05). E 업체의 경우 용접 형태는 대부분 CO₂아크 용접이었으나 C   업체에서는 피복아크 용접 작업도 많았다. 이와같은 결과로 보아 용접형태는   공기중 총흄 및 금속 농도를 결정하는 중요한 용인으로 작용하는 것으로 추정한다.    철구조물 제조업, 자동차 조립업 및 자동차부품 제조업에서는 Mn농도가 Zn보다   더 높게 나타났으나, 조선업에서는 이와는 반대로 Zn의 농도가 더 높게 나타났다.   조선업에서는 선체 철판의 녹방지를 위해 아연이 다량 함유된 프라이머를 도포   한다. 이와 같이 아연을 도포한 철판을 용접할 때 공기중으로 아연이 발생된다.   이와 같이 모재의 도장 또는 도금 상태는 공기중 유해물질 농도를 결정하는   주요한 요인이다.     곽영순 및 백남원은 조선소의 밀폐된 작업장소의 Mn농도는 1.2 mg/m3, 개방된   작업장에서는 0.3 mg/m3라고 보고하였고, 변상훈 등은 모 조선소 소조립공정에서   CO2아크 용접 공정에서의 공기중 Mn농도는 1.64 mg/m3라고 보고하였다. 본 조사   결과는 다른 연구자들이 보고한 밀폐된 작업장소에서의 결과와 거의 일치하고   있다.     본 연구에서는 Cr, Cr, Ni 노출농도를 측정하였으나 모든 시료가 허용기준   이하의 농도였고, Cd의 농도는 이들 금속보다 더 낮았다. 이들 금속에 대한   자료는 본 연구에서는 제시하지 않았다.     대체적으로 철 구조물 및 조선업체에서 밀폐된 블록내에서의 용접작업이   이루어지고 있었으며, 환기설비의 설치가 곤란하여 효과적인 오염물질의 제거가   어려운 상태였으며, 또한 근로자의 작업량이 비교적 많았기 때문에 공기중 유해   물질의 농도가 높게 나타난 것으로 판단된다. 앞에서 언급한 1) 작업공간의 특성   또는 환기상태, 2) 작업량 외에 3) 용접형태 4) 용접봉 종류 5) 모재의 표면처리   상태(도장 및 도금) 등도 특정 금속의 업종간 차이를 유발하는 요인으로 작용함을   알 수 있다.     조사 대상업체에서 종사하는 용접 및 비용접 근로자의 노출 농도를 노동부 허   용농도에 대해 평가한 결과는 <표7>과 같다. 용접흄에 대한 기준 초과율은 조선   업종에서 95.5%로 나타나 이 업종이 가장 높았고, 망간에 대한 초과율도 조선업   종이 59.1%로 다른 업종에 비해 가장 높았다.     전체 측정대상 용접근로자 148명중 총흄 노출기준인 5 mg/m3를 초과하는 근로   자는 108명(73.0%)였고, 노동부의 망간 노출기준을 초과하는 근로자수는 58명   (39.2%)으로 나타났다.     생산직에 종사하는 비용접작업자중 연마(사상) 작업의 평균 분진 및 망간 노출   농도는 각각 10 mg/m3 및 0.08 mg/m3으로 나타나 이 작업자는 높은 분진에 노출   되는 것으로 나타났다. 대상 작업자 2명중 1명의 분진 노출정도는 27.8 mg/m3으   로 노출기준의 3배에 가까운 수준이었다. 그외 생산부서 근로자의 분진 및 망간   노출 농도는 각각 1.2 mg/m3 및 0.01 mg/m3로 허용기준에 훨씬 미달하는 수준이   었다.     <표 7> 용접근로자의 총흄 및 금속 허용기준 초과률      ──────────────────────────────────                   전체          유해물질별 노출기준 초과시료수(%)         업종     시료수    ───────────────────────                             Total Fume      Mn         Fe           Pb      ──────────────────────────────────      자동차조립    45       18(40.0%)A   2(4.4%)     3(6.7%)    3(6.6%)                                          1(2.2%)B    2(4.4%)    2(4.4%)      ──────────────────────────────────      철 구조물     59       48(81.4%)    30(50.8%)   30(50.8%)                                          2(3.4%)     1(1.7%)      ──────────────────────────────────      조선업        44       42(95.5%)    26(59.1%)   9(20.5%)                                          4(9.1%)     9(20.5%)      ──────────────────────────────────      계           148      108(73.0%)    58(39.2%)   42(28.4%)  3(2.0%)                                          7(4.7%)     12(8.1%)   4(2.7%)      ──────────────────────────────────     2) 용접종류     철 구조물을 제조하는 세 업체에서 측정한 용접 종류별 흄 및 중금속 농도는   <그림4>와 같다. 총흄등의 공기중 유해물질 농도는 피복아크 용접 및 서브머지   아크 용접보다 CO₂아크용접에서 훨씬 높았다. 즉, CO₂아크용접은 피복아크   용접에 비해 공기중 총흄 농도 평균 6배, Mn농도는 평균 15배, Zn 농도는 평균   7배 정도 높게 나타났다. Mn의 농도차이가 큰 이유는 피복아크 용접봉보다 CO₂   용접봉에 Mn이 더 많이 함유되어 있고 Mn의 증기압이 다른 금속에 비해 높기   때문이라고 추정된다. 전체시료를 대상으로 했을 때 CO₂아크용접과 피복아크   용접간의 차이는 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.001). 그러나 업종간의   총흄농도의 차이가 있기 때문에 업종 및 용접형태 두 변수를 선정하여 이원   분산분석을 실시한 결과, 공기중 총흄 농도는 용접형태간에 유의한 차이가 있는   것으로 나타났다(p<0.001). 이와 같은 결과는 용접공정에서 공기중 흄 농도는   일반적으로 용접종류 또는 방법에 따라 크게 좌우되는 것을 말해준다. 따라서   어떤 사업장의 공기중 흄 노출 정도는 사용하는 용접 형태에 의해 큰 영향을 받을   것이다. 그러나 Zn 및 Pb등과 같은 특정금속의 경우 앞에서 언급한 바와 같이   용접봉, 모재, 도금 및 도장 상태 등의 요인이 복합적으로 작용하므로 모든   유해물질이 업종간에 일정한 비율로 차이가 있는 것은 아니다.     일반적으로 피복 아크 용접이 다른 용접공정에서 보다 흄 발생량이 많은 것으로   알려져 있으나 본 고에서는 CO2 아크 용접에서 흄 농도가 더 높게 나타났다.   현장에서는 용접강도(작업량 및 작업시간 등), 작업공간의 특성 등 여러가지   요인이 복합적으로 작용하기 때문에 다른 요인을 제어할 수 있는 실험실 조건   에서의 결과와는 차이가 있는 것으로 판단된다. 대상업체에서는 실제로 피복아크   용접은 본 용접을 시작하기전 모재를 부분적으로 결합시키는 경우, 즉 가접(spot   welding)의 경우, 용접부위의 마무리를 위한 경우 또는 모재표면에 표식을 위한   경우 주로 피복아크 용접을 사용하므로 용접시간이 비교적 짧았다. 또한 이   용접 작업은 주로 개방된 공간에서 이루어지고 있었기 때문에 근로자의 노출   농도가 CO₂아크 용접 공정에서보다 낮게 나타난 것으로 생각된다.     [그림 4 참조] 용접형태별공기중 총흄 및 금속농도     3) 작업공간 특성(밀폐 또는 환기상태)     용접 작업장소의 밀폐여부, 즉 환기 조건이 공기중 흄 및 망간 농도에 영향을   미치는 정도를 살펴본 결과는 <표8>과 같다. 앞에서 철 구조물 제조업 및 조선업   근로자의 노출 농도가 높은 이유로는 밀폐된 공간에서 작업하는 경우가 많기   때문이라고 언급한 바 있다. 근로자가 블록 등의 구조물 안과 밖에서 용접하는   경우 밀폐공간 작업자로, 블록 외부에서 계속 용접하는 경우 개방된 공간 작업   자로 분류하였다. 전체 시료를 대상으로 업종 및 밀폐공간에서의 용접여부를   변수로 하여 이원 분산분석으로 밀폐공간 여부에 따른 차이를 검정한 결과, 밀폐   공간에서 작업하는 공기중 총흄 농도가 유의하게 높았다(p<0.001).     철 구조물 제조업종에서는 밀폐된 공간의 총흄 및 망간의 농도는 개방된 공간   보다 3.3배 및 3.4배 정도 높았다. 동일한 용접형태(CO2 아크용접)와 모재를   사용하는 E업체에서 종사하고 있는 근로자를 대상으로 주요 작업장소가 블록   외부 및 내부인 근로자의 총흄 노출 농도는 각각 40.8 mg/m3 및 11.5 mg/m3로   3.5배의 차이가 있었고, 망간 노출 농도는 각각 3.3 mg/m3 및 0.85 mg/m3로   3.9배의 차이가 있었다.     조선업체에서는 밀폐공간 작업 근로자의 총흄 및 망간의 평균 농도는 각각 14.8   mg/m3  및 1.3 mg/m3이었으나 개방된 공간에서의 경우 각각 9.5 mg/m3  및 0.75   mg/m3로 나타나, 밀폐공간 작업자의 총흄 및 Mn 노출농도는 각각 1.6배 및 1.7배   높았다(p<0.05). 철 구조물 제조업 근로자의 경우 블록내에서 용접을 위해 체류   하는 시간이 길었다. 그러나 조선업종 근로자는 밀폐공간에서 계속 용접하기보   다는 개방된 공간에서도 작업을 하는 경우가 많아 농도비가 작게 나타난 것으로   보인다. 곽영순과 백남원은 모 조선업체에서 측정한 밀폐작업장의 총흄 및 Mn   농도는 개방작업에 비해 1.8배 및 2.5배 높다고 보고한 바 있다.     <표 8> 밀폐공간과 개방공간에서의 총흄 및 망간 농도 비교   ─────────────────────────────────────                              총흄A                           MnA     업종/업체   ──────────────────────────────                  밀페공간   개방공간    비      밀페공간   개방공간    비                   (Cfe)      (Ofe)    Cfe/Ofe    (CMn)      (OMn)    CMn/OMn   ─────────────────────────────────────     철 구조물      제조업        CB         31.8C       10.5     3.0        2.9        0.98     3.0        ED         40.8        11.5     3.5        3.3        0.85     3.9        계E        36.2        11.1     3.3        3.1        0.90     3.4   ─────────────────────────────────────      조선업        FF         14.8         9.5     1.6        1.3        0.75     1.7   ─────────────────────────────────────   A 밀폐공간 및 개방공간의 농도는 유의한 차이가 있었음(P<005)   B 밀폐공간 : N=11 : N=4   C 기하평균   D 밀폐공간 : N=12 : N=6   B 밀폐공간 : N=23 : N=10   B 밀폐공간 : N=15 : N=7     4) 용접 헬멧 안팎의 망간 농도 비교     헬멧 안팎에서 동시에 시료를 채취하여 두 위치에서 측정한 농도를 비교하였   으며 그 결과는 <표9>와 같다. 총흄의 경우 헬멧밖의 농도는 헬멧안보다 1.06-   3.79배(평균 2.02배), Mn의 경우 1.20-4.73배(평균 2.04배) 높게 나타났다.   Goller및 Paik은 헬멧밖의 총흄 농도가 안쪽보다 1.41-2.78배 높았다고 보고   하였으며 본 결과와 거의 유사하였다. Johnson은 헬멧밖의 총흄 농도가 안쪽   보다 1.03-7.55배(평균 3.5배) 높다고 보고하였다. 본 연구결과 용접헬멧 안팎의   총흄 및 Mn의 농도는 유의한 차이가 있는 것으로 나타났기 때문에 시료채취 위   치는 근로자의 노출 농도에 큰 영향을 미치는 요인임을 알 수 있다.     작업환경측정실시규정(노동부, 1995)에는 근로자의 유해물질 노출 수준을 평가   하기 위해 근로자의 호흡위치(호흡기를 중심으로 반경 30cm인 반구)에서 시료를   채취해야 한다고 명시되어 있다. 이 규정에는 용접 작업자의 경우 시료채취 위   치에 대한 특별한 언급이 없으므로 헬멧 밖이라도 호흡기를 중심으로 반경 30cm   이내에서 시료를 채취한다면 별 문제가 없는 것으로 판단된다. 그러나 용접 작업   의 경우 용접헬멧은 오염물질을 어느정도 차단하는 효과가 있기 때문에 호흡   위치내라고 하더라도 헬멧 안팎의 농도는 차이가 있다. 따라서 근로자의 실제   노출량은 헬멧안의 농도에 좌우되기 때문에 헬멧안의 농도를 평가하는 것이   근로자의 노출량을 평가하는데 있어 보다 정확한 방법이라고 할 수 있다. AWS   에서는 헬멧안에서 시료를 채취하되 근로자의 입에서 5㎝이내에서 시료를   채취하도록 권하고 있다.     <표 9> 용접 헬멧 안팎의 총흄 및 망간 농도비교   ───────────────────────────────────                        총흄농도*                     Mnshdeh*    시료     ──────────────────────────────    번호     용접밖     용접안       비     용접밖     용접안      비              COut        CIn     COut/CIn   COut       CIn     COut/CIn   ───────────────────────────────────     1        29.8        7.9       3.8      5.8        1.22      4.7     2        33.1       12.7       2.6      2.8        1.23      2.2     3        15.0        6.0       2.5      0.33       0.20      1.7     4         7.3        4.0       1.8      0.41       0.34      1.2     5        10.8        6.1       1.8      0.86       0.44      2.0     6         5.8        3.4       1.7      0.34       0.24      1.4     7        24.2       15.8       1.5      2.2        1.4       1.5     8        39.7       29.8       1.4      4.2        3.1       1.4     9        35.8       33.7       1.1      1.8        0.79      2.3   ───────────────────────────────────    계                              2.0                           2.0   ───────────────────────────────────     2. 용접봉 제조업     용접봉제조업체의 전체시료 망간 농도의 평균은 <표10>에서 보듯이 0.15mg/   m3로 노동부 ACGIH의 허용기준을 초과하지 않았다. 배합부서 근로자의 평균 망간   농도는 0.42 mg/m3로 다른 부서에 비해 가장 높은 농도수준을 나타냈다. 용접   부서의 평균 농도는 0.12 mg/m3로 다음으로 높은 수준이었다.     용접봉 제조업의 공기중 철의 평균 농도는 0.19 mg/m3미만으로 비교적 낮았다.     <표 10> 용접봉 제조업의 금속 노출 농도 및 허용기준 초과률     ──────────────────────────────────                                    공기중 농도, mg/m³         공정      N   ─────────────────────────                          망간         철          아연          납     ──────────────────────────────────         배합      8   0.42         0.25        <0.01        <0.005         도장      2   0.02(2.2)    0.78(1.4)   0.004(3.5)   0.002(2.0)         성형      3   0.05(1.2)    0.14(1.2)   0.004(3.2)   0.002(1.2)         용접      4   0.12(1.7)    0.07(4.4)   0.003(7.3)   0.003(2.2)     ──────────────────────────────────          계           0.15(3.9)    0.19(3.6)   0.002(3.9)   0.002(2.2)   ──────────────────────────────────     3. 제련업     제련업 3개소의 평균 망간 농도는 <표11>에서 보듯이 0.14 mg/m3로 노동부   및 ACGIH허용기준 미만이었다. 3개 금속 제련업체의 주요 폭로군은 파쇄 및   용해로 부서에서 작업하는 근로자로 나타났다. 각 업체의 용해부서에서의 평균   망간 농도는 0.11-0.16 mg/m3(평균 0.13mg/m3)로 업체간에 노출 수준은 비슷하게   나타났다. 이 부서에서는 측정대상 30명중 노동부 노출기준을 초과하는 근로자는   없었으나, 단지 1명만이 ACG-IH TLV를 초과하였다.     파쇄부서의 망간 농도는 가장 높은 1.03 mg/m3로 가장 높은 노출 수준이었다.   이 부서 근로자의 경우 고농도의 망간에 노출되므로 적절한 관리대책이 요구된다.     <표 11> 제련업체 근로자의 유해물질 노출 농도 및 허용기준 초과율   ─────────────────────────────────────    부서/     N  ──────────────────────────────    공정            Total          Mn          Fe          Zn          Pb                  Fume/Dust   ─────────────────────────────────────     용해         1.35(1.5)    0.13(1.9)   0.053(3.8)  0.017(3.2)  0.016(3.6)  파쇄/선별       -            1.03(1.43)  0.15(1.12)  0.004(1.3)  0.004(1.7)  원료투입                     0.084(1.4)  0.062(2.2)  0.004(4.9)  0.001(1.1)   조정실                      0.008(1.5)  0.043(1.6)  0.019(1.5)  0.006(1.3)   연구소                      0.066       0.05        0.001       0.009   ─────────────────────────────────────     계           -            0.14(2.3)   0.06(3.4)   0.014(1.2)  0.011(3.8)   ─────────────────────────────────────     4. 업종별 망간 농도 비교     용접작업, 용접봉 제조업 및 제련업 근로자의 망간 노출 농도를 서로 비교한   결과는 <그림 5>와 같다. 용접작업의 평균 노출농도는 0.53 mg/m3로 다른 업종에   비해 가장 높았으며, 용접봉 제조업과 제련업은 각각 0.15 mg/m3 및 0.14 mg/m3   로 서로 비슷한 노출 수준이었다.     한편, 용접봉 제조업의 경우 주요 망간 폭로 공정은 배합 공정이었고, 제련   업의 경우 분쇄/선별 및 용해 공정이었다. 이들 공정 근로자와 용접 공정 근로   자의 노출 농도를 서로 비교한 결과, 용해공정(평균 0.13)<배합공정(0.42)<용접   공정(평균 0.53)>분쇄/선별 공정(1.03)의 순으로 높았다.     입자상 물질의 건강 영향을 평가할 때 노출 농도뿐 아니라 발생되는 입자의   물리적 특성, 즉 입자 공정의 경우 농도는 비교적 낮지만 망간의 발생형태는   흄(Fume)형태이다. 흄은 입자의 크기가 작아 대부분 폐포에 도달할 수 있는   호흡성 형태이다. 용접공정의 경우에도 흄 형태로 망간이 발생되며 폐포에 침투   하는 비율뿐만 아니라 노출 농도도 비교적 높아 근로자의 건강에 미치는 영향은   비교적 크리라 예상된다. 그러나 배합이나 분쇄선별 공정에서 발생되는 분진은   흄 형태가 아니라 다양한 크기 분포를 가지고 있으며 흄보다는 호흡성 분진의   비율이 낮을 것이다. 추후 업종별로 발생되는 용접흄과 기타 입자상의 물질의   크기 특성에 대한 심층적인 연구가 필요하리라 판단된다.     [그림 5 참조] 업종별 망간 노출 농도 비교     5. 폭로군 및 비폭로군간 비교     망간에 노출되는 주요 폭로군과 노출위험이 거의 없는 다른 생산부서 및   사무직 종사자의 노출농도를 비교하였다. 용접관련 업체의 폭로군은 다른 생산직   근로자보다 망간 노출 농도가 유의하게 높은 것으로 나타났다(p<0.05), 사무직   근로자에 대한 시료수는 극히 제한되어 있어 다른 직종간의 통계적인 비교가   불가능하나, 모든 시료의 망간 농도가 0.005mg/m3이하로 나타나 주요 망간 폭   로군 및 기타 생산직의 노출 수준보다 훨씬 낮았다.     Ⅳ. 개선대책     조사 대상 업체들의 유해물질 노출 관리에 있어 미흡한 점이 많았음이 조사결과   나타났다. 철 구조물 및 조선업종은 밀폐된 공간에서 용접을 하는 경우가 많았으   며 이러한 작업환경에 대한 공학적인 관리는 많은 제약이 따른다. 그러나 이러한   제약에도 불구하고 최근 사업장에서 공학적인 개선을 시도하여 발표한 사례가   있었다. 또한 사업장 자체적으로 근로자의 노출을 최소화 할 수 있는 방안에   대해 연구가 진행되고 있는 것으로 알고 있다. 본 조사결과 나타난 작업환경관   리의 문제점을 언급하고 이에 대한 개선방안을 제시하면 다음과 같다.     1. 용접관련 업종     자동차 조립 및 부품업체의 경우 일부 부서를 제외하고는 환기장치가 설치되어   있지 않았다. 배기후드가 있는 경우 후드 앞에서 용접을 하는 경우가 있었지만   소재의 큰 부피가 큰 경우에는 작업대 위에 올려 놓기가 불가능하기 때문에   바닥에 놓여 있는 상태에서 용접을 하고 있었다. 이러한 경우 발생원에서 발생   되는 유해물질이 바로 제거되지 않으며 작업장으로 퍼져나가기 때문에 효과적인   오염물질 제거가 이루어지고 있지 않았다. 한편, 캐노피 후드를 설치한 경우가   있었는데 용접시 발생된 유해물질은 용접공의 호흡기를 거쳐 상부로 올라가기   때문에 근로자의 노출을 완전히 방지할 수 없다. 그러므로 용접작업에 적합한   국소배기장치가 아닌 것으로 판단된다.     조사대상 업체중에서 특히 문제가 되는 업종은 밀폐공간에서 용접작업이 많이   이루어지고 있는 교량박스, 빔 등을 제조하는 철 구조물 제조업종이었다. 이   업체의 용접 근로자중 환기가 매우 불량한 상태에서 용접을 하는 경우가 있었   으며, 이동식 팬(portable fan)을 비치해 놓고 이를 가동하지 않는 경우도 있   었다. 또한 주로 밀폐공간(블록 등)의 입구에 송풍기를 설치하여 바람을 불어   넣거나 배기하고 있었기 때문에 흄 등의 오염물질이 발생원에서 바로 제거되지   않고 있었다. 또한 불록내부의 오염된 공기를 여과하지 않고 외부로 배기하고   있었기 때문에 작업장 전체 공기를 오염시켜 다른 부서의 근로자도 이들 오염   물질에 노출되고 있었다. 인접한 근로자가 유해물질에 노출될 가능성이 있을   것이다. 이와 같이 밀폐 공간에서 용접하는 근로자의 경우 흄 등의 유해물질에   과다 노출되므로 이에 대한적절한 대책이 요구된다.     한편, 환기 상태가 불량한 작업환경에서도 일부 용접 근로자는 흄/분진 마스   크를 착용하지 않고 일반 면마스크를  착용하고 있었다. 이러한 근로자는 협력   업체의 직원이 많았고 이것은 적정 규격의 호흡용마스크가 충분히 지급되지 않   았기 때문이다. 이와 같이 조사대상 업체의 용접근로자에 대한 유해물질 노출   관리에 있어 많은 문제점이 있어 근로자의 망간 등의 유해물질에 고농도로 노   출된 것으로 판단된다. 용접작업의 특성상 공학적인 대책 수립에 있어 많은   제약이 따르지만 가능한 방안을 최대한으로 강구하여 근로자의 유해물질 노출을   최소화하여야 할 것으로 판단된다. 대상업체의 작업환경관리 문제점에 대한   개선 방안과 함께 용접작업 전반에 있어 일반적인 대책을 다음과 같이 제시한다.     가. 저흄발생 용접봉의 개발 및 대치     용접시 흄의 발생량이 적은 용접봉을 개발하거나, 독성이 큰 물질의 함유량이   적은 용접봉을 개발하여 대체하는 것이다. 망간은 특정 철판의 강도를 유지하기   위해서는 필수적으로 함유되는 물질이나 망간의 함량을 줄이는 대신에 독성이   적은 다른 물질을 첨가하여도 동등한 강도와 용접효과를 얻을 수 있는 용접봉을   개발한다면 근로자의 망간노출을 감소시킬 수 있을 것이다. 현재 모 조선업체에   서는 자체 연구소에서 흄 발생량이 적은 용접봉을 개발하기 위한 연구중에 있다.     나. 환기대책     1)  옥내 작업장의 전체환기(자연환기 또는 희석환기)     자연환기에 의한 오염물질이 원활히 제거되도록 옥내 작업장의 사방을 필요시   개방할 수 있는 구조로 설계하여 건축하는 것이 바람직하다.:prevailing winds에   의한 전체환기     2) 국소배기 장치의 설치     옥내에서 용접작업을 하는 경우 배기후드(vent hood)를 설치하여 발생원에서   흄 등의 오염물질을 제거하도록 한다. 작업장 및 용접작업 특성에 적합한 후드를   선정, 오염물질이 효과적으로 제거될 수 있도록 설계하여 설치한다. 후드의 포획   속도는 100ft3/min이상이 되도록 설계한다. 배기장치는 효율성이 유지되도록   관리하는 것이 중요하다. 옥외의 밀폐공간에서 용접작업을 하는 경우 이동식   국소배기장치 또는 이동식 송풍장치를 사용하도록 한다.     3) 밀폐공간에서의 환기대책     옥외의 작업장은 고정된 국소배기장치를 설치하는 것이 거의 불가능하다.   그러므로 불록내와 같은 밀폐공간에서 용접작업을 하는 경우 이동식 국소배기   (portable hood)를 설치하여 흄 등의 오염물질을 제거하는 것이 효과적이다.     일반적으로 밀폐공간에서 흄 등의 유해물질을 제거하기 위해 (1) 밀폐된 장소에   흡입 호스를 집어 넣어 유해물질을 내부에서 외부로 배기하는 방법, (2) 흡인   호스없이 송풍 팬을 블록 입구에 설치하여 유해물질을 외부로 배출하는 방법,   그리고 (3) 송풍기를 사용하여 외부의 신선한 공기를 내부로 불어넣는 방법이   주로 이용되고 있다. (2)와 (3)의 방식은 발생원에서 흄을 바로 제거하지 않고   일단 내부공기에 체류되어 있는 공기를 제거하거나 희석시키기 때문에 작업자는   유해물질에 노출될 수 있다. (1)의 방법은 발생원 가까이에 흡인 후드를 설치   하여 바로 오염물질을 외부로 제거하는 것으로 근로자의 노출을 미연에 방지할   수 있는 가장 바람직한 방법이다. 밀폐된 공간에 흡인후드를 설치하는 것은   공간적으로 많은 제약이 따르므로 내부에 설치가 용이하도록 제작하는 것이 바람   직하다. 예를 들면 블로 내벽에 부착시키기 용이하도록 후드에 자석을 설치하는   것도 좋은 방안이라고 생각된다. 또한 작업자가 다루기 편리하도록 후드의 호스   직경을 줄이고 길이를 길게하여 작업반경을 확대시키는 것이 효과적이다. 이러한   경우 오염물질이 제거효율에는 문제가 없도록 적절한 풍량의 팬을 선정하여야   한다. 이동식 팬의 경우 오염물질이 용이하도록 경량화시키는 것도 필요하다.     밀폐된 공간에서의 송풍 또는 배기 팬을 설치하는 경우 내부의 공기 흐름이   양호하도록 하여야 한다. <그림 6>은 밀폐공간에서의 환기시 일부 문제점과 이를   해결하는 방안을 제시한 것이다. 6-A는 공기 흐름이 원활하여도 용접자는 과다한   흄에 노출될 수 있는 경우를 보여주고 있다. 6-B는 이와 같은 문제점을 송풍기를   사용함으로써 해결한 예를 보여주고 있다. 6-C는 상부에 있는 용접공은 비교적   양호한 작업자세이나 하부의 근로자는 이중으로 흄에 노출되는 경우를 보여주고   있다. 6-D는 근로자의 흄 노출을 최소화할 수 있도록 발생원에서의 흄을 제거   하는 가장 바람직한 방법이다.     다. 용접방법 및 작업방법의 개선     1) 가능한 한 밀폐된 공간에서 용접을 하지 않도록 안쪽에서부터 용접을   실시한다. 이러한 경우 작업 공정 순서의 변경이 가능한지를 검토해야 한다.     2) 용접작업시 과다한 전류 및 전압을 사용하지 않도록 한다. 흄 발생량은   전류와 전압에 비례하므로 표준 전압, 전류를 초과하지 않도록 함으로써 흄   발생량을 줄인다.     3) 생산량을 높이기 위해서 두꺼운 용접봉을 사용하는 경우가 있는데, 굵은   용접봉을 사용하는 경우 사용 전류와 전압을 증가시켜야 하기 때문에 흄 발생   량을 증가시키는 결과를 초래한다. 그러므로 흄 발생량을 줄이기 위해서는 가능   하면 두께가 작은 용접봉을 사용하는 것이 바람직하다.     [그림 6 참조] 밀폐공간의 환기 방법(바람직한 공기흐름이 형성되도록                   환기시킴)     라. 호흡보호구 착용     공학적으로 오염물질이 효과적으로 제거되지 않는 상황이라면 근로자는 반드시   호흡보호구를 착용하여야 한다. 일부 근로자는 면마스크와 같은 부적합한 호흡   보호구를 착용하고 있는 경우가 있는데, 적절한 분진/흄 마스크를 착용하도록   한다. 협력업체 직원의 경우 호흡보호구의 지급이 불충분하므로 호홉보호구를   충분히 지급하도록 하고 관리를 철저히 한다. 다음과 같이 해당 작업조건에 맞는   적합한 보호구를 착용하여야 한다.     ․ 1회용 분진/흄 마스크(Disposable dust/fume respirator) : 최소한의        보호를 요하는 황에서 사용하며, 저농도의 분진 및 흄 노출은 방지할 수        있으나 가스나 유기용제에 대한 노출을 방지할 수 없다.     ․ 동력 공기정화 호흡용보호구(Powered air-purifying respirator(with        dust/fume filter): 저 농도의 분진 및 흄 노출을 방지할 수 있으나 가스나        유기용제 노출을 방지할 수 없다.     ․ 반면 송기호흡보호구(Half-face atmospfere-supplying respirator): 흄 및        가스에 대한 보호가 필요한 상황에서 사용한다.     ․ 전면 송기호흡보호구(Full-face atmosphere-supplying respirator): 최대        한의 보호를 요하는 위험한 상황에서 착용한다.     마. 근로자 교육     근로자가 노출될 수 있는 유해인자에 대한 정보와 노출에 따른 건강장해를   근로자에게 주지시키는 한편, 근로자 스스로 자신의 건강을 보호할 수 있도록   유도한다.     2. 용접봉 제조업     용접봉 제조업체 일부공정의 국소배기시설은 효율이 미흡한 것으로 판단된다.   즉 교반기에는 캐노피 후드가 설치되어 있으나 외부로 먼지가 방출되고 있는   등, 분진이 발생원에서 효과적으로 제거될 수 없기 때문에 시설 보완이 요망   된다. 오염물질에 노출될 수 있는 작업조건이지만 마스크 착용이 미흡하였으며   일부 근로자의 경우 분진의 제거에 부적합한 면마스크를 착용하고 있었다.   적정한 분진마스크의 지급이 필요하리라 본다.     3. 제련업     오염물질의 주요 발생원은 용해로 출탕 작업으로 출탕시 고농도의 분진, 흄,   가스 등의 유해물질이 공기중으로 방출되고 있었다. 따라서 출탕구에서 오염   물질을 제거할 수 있도록 출탕구 주위에 이동식 국소배기장치를 설치하여 출탕시   가동시키고, 또한 출탕로에서 발생되는 유해물질은 전체 환기설비를 보완하여   근로자의 노출을 감소시키는 것이 바람직하다.     한편, 망간괴를 분쇄하는 작업과 크레인으로 분쇄된 망간괴를 퍼서 운반하는   과정에서 분진이 작업장에 다량 비산되고 있었다. 그러므로 분쇄작업은 철저히   설계된 배기 후드내에서 하거나 습식작업을 하도록 하고, 작업장 바닥 등에 쌓인   분진이 2차 비산되지 않도록 물을 뿌리거나 청소하도록 한다.