화학물질 중독사고 예방을 위한 스마트기술 적용에 관한 연구 : - 전자산업 중심 상시모니터링 시스템 구축 -

Abstract

우리나라에서는 작업장 유해인자를 산업안전보건법 제105조에 따라 노출기준 설 정 대상 유해인자, 허용기준 설정 대상 유해인자, 제조 등 금지물질, 제조 등 허가 물질, 작업환경측정 대상 유해인자, 특수건강진단 대상 유해인자, 관리대상 유해물 질 등으로 구분하여 관리하고 있다. 하지만 트리클로로에틸렌(Trichloroethylene, CAS No. 79-01-6), n-헥산(n-Hexane, CAS No. 110-54-3), 트리클로로메탄 (Trichloromethane, CAS No. 67-66-3), 메탄올(Methanol, CAS No. 67-56-1) 등 관리 대상 유해물질 중 유기화합물에 해당하는 화학물질에 의한 중독 사고는 지속적으로 발생되고 있다. 이러한 화학물질 중독 사고는 주로 노트북, 핸드폰 등의 부품을 가 공하거나 제조하는 전자산업 영세 하청업체에서 집단으로 발생되고 있어 우리나라 화학물질 관리제도 사각지대의 현실을 보여주고 있다. 또한 국내 사업장에서 신규 로 취급되는 화학물질은 2020년 31,600종으로 2018년에 비해 7.1% 증가하는 등 산 업기술의 발달로 화학물질의 취급량과 취급방법이 변화하고 있어 이에 따른 화학물 질 관리제도 및 방법에 대한 변화가 필요한 시점이다. 스마트기술은 사물인터넷(Internet of Things, IoT), 인공지능(Artificial Intelligence, AI), 로봇공학(Robotics), 무인운송수단(UAV), 3차원 인쇄(3D printing), 나노기술(Nano technology), 센서(Sensor) 등 정보통신기술과 정보지능기술 등이 실제 생산이나 제 품과 연계되어 기능함으로써 새로운 제조 솔루션을 나타내는 기술이다. 최근 산업 안전보건 분야에도 접목이 활발하게 추진되고 있으며, 유해화학물질과 관련해서는 유해물질 누출을 감지하여 그 정보를 처리시스템으로 전송해 관리자에게 전달하는 모니터링 시스템에 대해 관심을 받고 있다. 세계노동기구(International Labour Organization, ILO)는 새로운 미래 일터에 대한 안전보건 분야 주요 이슈로 유해요 인의 노출에 대한 실시간 모니터링(Real-time monitoring of exposure to hazards)을 선정한 바 있고, 미국 국립 산업안전보건연구원(National Institute of Occupational Safety and Health, NIOSH)에서는 CDRST(Center for Direct Reading and Sensor 를 설치하여 Technology) 센서를 활용한 화학물질 노출 모니터링 방안에 대해 연구 하였다. 국내에서는 안전보건공단과 일부 대기업이 중심이 되어 센서와 통신기술을 융합시킨 디바이스를 활용하여 작업자의 출입이 어려운 밀폐공간 내의 공기질 수준 을 측정하려는 연구와 디바이스 개발을 시도하였고 이러한 연구결과로 밀폐공간 공 기질 측정에 무선통신을 이용한 원격측정방법이 포함되는 등 실제 제도 변화를 이 끌어내기도 했다. 화학물질 상시모니터링시스템(Continuous chemical exposure level monitoring system)이란 화학물질의 노출이 일정 수준 이상이 될 경우 즉시 경고하여 사업장에 서 환기 등을 통해 스스로 관리할 수 있도록 지원하는 작업환경관리방안이다. 화학 물질 사용이 많은 중소규모 제조업은 제품 생산시기에 따라 작업량이 집중되는 등 생산여건에 따라 화학물질 노출수준 변화량이 크고, 사용물질이 다양하며, 외국인 비정규직 종사자 등의 위험요인이 있다. 본 연구에서는 이러한 위험요인을 극복하 기 위하여 주요 중독 위험물질에 대하여 24시간 실시간으로 노출수준을 모니터링하 고 위험상황을 경고할 수 있는 화학물질 상시모니터링시스템의 시범개발하고 효과 성을 검토하였다. 중독 위험성 및 취급현황을 고려하여 감지대상 가스를 선정하였 으며 총휘발성유기화합물(Total Volatile Organic Compounds, TVOC) 측정용, 염소가 스(Cl2) 측정용, 불화수소(HF) 측정용, 시안화수소(HCN) 측정용 등 총 4종의 센서세 트가 개발되었다. LTE 또는 WiFi로 전용플랫폼과 통신이 가능하며 배터리를 활용한 이동측정이 가능하여 정비작업 등에도 활용될 수 있다. 시범 개발된 센서세트 중 TVOC용 센서세트를 실제 유기용제 취급 사업장에 약 5개월간 설치하여 효과성을 검토하였다. 센서에 의한 작업장소별 노출수준 측정결과를 작업장 노출기준과 비교 해본 결과, 일별 최댓값은 노출기준보다 28배~110배 높게 나타났으며 특정일의 시 간별 노출수준의 최댓값은 39배~71배 높게 나타났다. 단시간 노출은 노출기준의 77 배, 기존 측정방법의 15배 높게 나타나는 등 작업장 화학물질 노출수준 변화는 그 정도가 매우 큰 것으로 파악되었다. 또한 통상 작업환경측정 등의 관리가 이루어 지는 정규작업시간 이외의 시간에 높은 수준의 노출발생에 따른 위험상황이 발견되 기도 했다. 따라서 가스센서와 통신기술, 전용 플랫폼, 알림기준 및 방식 등 스마트 기술과 산업보건이론을 복합시킨 화학물질 상시모니터링 시스템을 활용할 경우 현 재 연 1~2회 제한되게 실시되고 있는 작업환경측정을 보완하여 사업장이 작업별 시 기별로 유해화학물질의 노출수준을 알고 예방에 활용하는 화학물질 위험관리가 가 능할 것이다. 아울러 향후 스마트센서세트에 대한 기술개발, 위험기준 설정 등의 이 론 연구, 정책변화 및 지원 확대방안 연구 등이 필요하며 이를 통해 상시모니터링 시스템이 중소규모사업장의 자기규율 위험관리능력 향상지원과 위험성평가 등 작업 장 중독사고 예방에 효과적으로 활용될 것으로 기대된다.