LCD 제조공정의 방사선 노출특성 연구

Abstract

우리나라 전자산업은 급속도로 발전하고 있으며, 대표적인 전자산업 중 하나인 LCD(liquid crystal display) 제조업의 주요한 유해요인인 방사선은 근로자의 백혈병과 관련이 있은 것으로 보고되고 있다. 본 연구의 목적은 LCD 제조 공정의 연 X-선 정전기 제거장치(이온화 장치)로부터 발생되는 전리방사선 지역노출특성 및 공정 중 다양한 전자기장 발생장치로부터 발생되는 비전리방사선(극저주파자기장) 노출 특성을 파악하는데 있다. 국내 2개 LCD 제조사 가공(fabrication)라인 각 2개소와 모듈(module)라인 각 1개소를 대상으로 전리방사선과 극저주파자기장 노출수준을 측정하고 평가하였다. 다만 2개 사업장 중 1개 사업장은 모듈라인에서 정전기제거를 위해 이온화 장치를 사용하지 않고 코로나 방전을 이용한 이온바를 정전기 제거장치로 사용하여 모듈라인에서 발생하는 전리방사선은 이온화 장치를 사용하는 1개소만 측정하였다. LCD 제조공정의 장비들에 설치된 이온화 장치의 개수는 1개에서 최대 64개 까지 다양하였다. LCD 제조공정 이온화 장치로부터 발생되는 전리방사선 지역노출량은 직독식 장비를 사용하여 장비 표면 또는 장비 차폐물 표면에서 측정하였다. 또한 측정 결과는 연간 유효선량기준과 비교하기 위하여 근로자들의 방사선 노출시간을 고려한 연간 방사선량으로 환산하였다. LCD 제조공정의 전자기장 발생장치로부터 발생되는 극저주파자기장에 대해서는 개인 노출수준과 지역 노출수준을 모두 평가 하였다. 개인 노출수준 평가를 위해서 근로자 작업시간 동안 장비를 근로자에게 착용시켜 측정하고, 장비에 저장된 데이터를 다운받아 분석하였다. 지역 노출량은 직독식 장비를 사용하여 기본적으로는 장비 표면 또는 차폐물 표면의 약 3 cm 거리에서 측정하였으며, 3 cm 거리에서의 극저주파자기장 측정값이 주변보다 다소 높은 일부 장비에 대해서는 10 cm 또는 30 cm 떨어진 거리에서 추가 측정하였다. 전리방사선 및 극저주파자기장 측정 결과를 통해 근로자 노출특성 및 장비에 따른 지역노출 특성을 파악하기 위하여 통계적 분석이 수행되었다.

장비로부터 발생되는 연간 방사선량 평가 결과 1 mSv를 초과하지 않는 평가 결과가 97.59 %를 차지했다. 그러나 전체 연간 방사선량 평가 결과의 범위는 0.004 mSv ~ 2.167 mSv로 장비별 방사선 발생량에는 큰 차이가 있는 것으로 판단된다. 통계적 분석 결과 장비별로 방사선 발생량의 차이가 큰 것은 장비 자체의 특성보다는 부적절한 차폐 등이 원인인 것으로 판단된다. 좀 더 세밀하게 이러한 차이를 파악하기 위하여 연간 방사선량이 1 mSv 이상인 장비에 대해 완전 차폐 및 차폐물의 두께 강화 등 개선 대책을 실시한 결과 개선 전 평균 연간 방사선량이 1.604 mSv에서 개선 후 0.126 mSv로 감소하였다. 방사선 감소 대책 시행 전 가장 높은 연간 방사선량은 2.167 mSv로 원자력안전법의 연간 유효선량 기준인 연간 50 mSv 이하, 5년간 100 mSv 이하(연평균 20 mSv)를 초과하지 않았다. LCD 제조 공정 장비에서 발생되는 극저주파자기장에 노출되는 근로자들의 개인 노출수준은 측정결과 값의 최댓값 기준과 평균값 기준으로 구분하여 분석하였다. 근로자들의 작업시간 동안의 개인 평균노출수준은 0.565 µT(SE = 0.015)로 나타났으며, 측정 결과 값의 최댓값을 기준으로 한 개인 최대 노출수준의 평균은 6.311 µT(SE = 0.754), 노출수준의 범위는 0.5 µT ∼ 43.5 µT로 측정되었다. 가장 높은 극저주파자기장 노출수준인 43.5 µT는 ACGIH 노출기준인 1 mT의 4.35 % 수준이었다. 직무에 따른 극저주파자기장 개인 최대 노출수준은 엔지니어가 오퍼레이터에 비해 통계적으로 유의하게 높은 것으로 분석되었는데, 이는 오퍼레이터보다 엔지니어가 수리 등을 위해 장비 인근에 상대적으로 오래 머물면서 작업하기 때문인 것으로 추정된다. 극저주파자기장 지역노출량의 평균은 8.183 µT(SE = 0.517)로 분석되었다. 총 16종의 장비 및 부대설비에 대한 극저주파자기장 노출수준 측정 결과 천장 레일(287.20 µT)과 배전반(72.72 µT)에서 가장 높은 극저주파자기장이 발생하였으며, 이는 ACGIH 노출기준인 1 mT의 약 28.72 %와 7.27 % 수준인 것으로 파악되었다. 본 연구에서는 측정 거리에 따른 지역노출량의 변화를 확인하고자 일부 장비에 대해서는 3 cm, 10 cm, 30 cm 거리에서 극저주파자기장 노출량을 측정하였으며, 평균 노출량은 각각 53.274 µT, 4.916 µT, 1.346 µT로 발생원으로부터 거리가 멀어질수록 극저주파자기장이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 방사선 발생 수준이 다른 장비에 비해 다소 높게 평가 된 장비는 차폐가 완벽히 되지 않았거나, 차폐재의 두께가 불충분하다는 것을 알 수 있었다. 이는 장비에 대한 충분한 차폐가 방사선 노출수준을 감소시키기 위한 사업장에서 활용할 수 있는 중요한 공학적 개선대책임을 의미한다. 또한, 극저주파자기장 지역노출수준은 전자기장 발생장비로부터 거리가 멀어짐에 따라 노출수준이 급격히 감소함을 알 수 있었다. 따라서 본 연구결과 LCD 제조 공정의 장비로부터 발생되는 극저주파자기장은 노출기준을 초과하지는 않았지만, 근로자 건강보호를 위해서는 근로자들을 극저주파자기장 발생 장비로부터 가능한 한 멀리 떨어진 위치에서 작업하도록 하는 것을 권장한다.