▮도금편-②▮

도금작업, 어떻게 살아남을 것인가?

(9월호에서 이어집니다)

을지의대 직업환경의학과 김수영

대상물의 표면에 금속코팅을 하는 방법은 불꽃방사법, 진공증착법과 전기분해법의 3가지가 있다. 이중 전기분해법은 도금작업 중 가장 많이 행해지는 방법이다. 이에 전기도금의 대표격인 니켈과 크롬 도금법에 대해 살펴보자.

2. 전기도금 작업 공정에서 나타나는 유해성

1) 도금의 질을 높이기 위해 처음 도금의 대상이 되는 금속제품 표면의 산화물(녹, 박편, 변색 등)을 그라인더, 모래분사, 전기쇼트 등 기계적 충격을 통해 제거하게 된다. 이 공정에서 금속분진이 공기 중으로 배출되며, 진폐증의 위험이 있기 때문에 노동자의 노출을 최소화하기 위해 흡기장치가 필요하다. 알루미늄 분진의 경우, 급격하게 산화될 경우 폭발도 가능하기 때문에 국소배기장치를 통해 흡기된 공기를 고여 있는 물 표면에 충돌시켜 분진을 가라앉혀야 한다.

2) 이후 표면에 오염된 기름성분을 제거하기 위해 유기용제(염소계 탄화수소 예를 들면 트리클로로에틸렌 등)를 이용해 탈지하게 된다. 용제는 흔히 가열된 상태이기 때문에 공기 중으로 더욱 빨리 증발되며, 최근에는 초음파 탈지공정도 많이 사용된다.

3) 다음 단계에서는 잔존하는 산화물과 불순물을 제거하기 위해 산 또는 알칼리용액을 이용하여 추가세척을 하게 된다. 이 공정에서 산 또는 알칼리에 의한 피부와 점막의 화상위험에 노출되며 이를 예방하기 위해서는 적절한 환기장치를 갖추고, 직접 노출되었을 경우 즉시 세척할 수 있는 설비(예를 들면 눈에 들어갔을 경우의 안구세척기 등)를 갖추어야 한다. 산화물과 불순물의 양이 적을 경우 세척과 산세척이 함께 진행되며, 흔히 인산을 포함한 세척제가 물 또는 유화제와 혼합되어 사용된다.

4) 전기도금을 하기 전 마지막 단계로서 청산을 포함한 탈지조를 거치게 된다. 전 단계에서 접촉했던 산이 완전히 제거되지 않았을 경우 이 단계에서 청산염이 발생하게 되며 이에 노출될 경우 즉시 사망도 가능하다. 이러한 독성은 청산염의 피부접촉, 흡입, 또는 섭취로 발생하며 이의 예방을 위해 작업장에서 음식섭취를 하지 않도록 하고, 탈지조 가까이에서는 물도 먹지 말아야 하며, 탈지조에 제품을 담그기 전의 세척과정을 철저히 해야 한다.

실제 전기도금공정은 제품을 전극에 연결하여 금속염의 용액에 담근 상태에서 이루어지며 산소 또는 수소의 기포가 발생한다. 이때 수용액이 작은 알갱이 형태로 공기 중에 비산되며 여기에 노출되는 피부 또는 전신에 독성이 나타나게 된다. 이를 막기 위해 부식되지 않는 공을 수용액 표면에 띄우거나, 수용액 표면에 근접해서 흡기-배기 장치를 적용하고, 계면활성제를 사용하기도 한다. 온도, 전류 및 전해조 용액의 농도가 도금공정 후의 광택 및 금속코팅 두께를 조절하기 위해 미세하게 조절되며, 온도를 높일수록, 전류를 많이 통할수록 금속염 증기는 많이 발생하게 된다. 특히 크롬도금 중 경질도금의 경우 광택도금에 비해 높은 온도와 높은 전류상태에서 행해지며 따라서 광택도금에 비해 고농도의 크롬증기에 노출되는데, 경질도금 노동자의 소변에서 검출되는 크롬 함량이 광택도금 노동자에 비해 더욱 많은 것으로 확인되었다. 또한 광택도금은 경질도금에 비해 크롬증기에 덜 노출된다고 하지만 작업시간이 길기 때문에 다른 화학물질(예를 들면 유기용제, 무기산, 알칼리)에 더욱 노출되므로 어느 공정이 보다 더 위험한지는 아직 명확하지 않다.

가용성 니켈화합물의 8시간 시간가중평균노출기준치는 0.1mg/㎥이다. 니켈의 직업적 노출시 다양한 독성작용이 보고되었는데 (1) 폐, 비강, 후두 및 위암 및 육종 (2) 상기도의 만성 자극에 의한 비염, 부비동염, 비중격 천공 및 후각 상실 (3) 폐 자극 및 폐섬유화 (4) 진폐증 (5) 기관지천식 (6) 호흡기 감염이 증가하고 (7) 알레르기성 접촉성 피부염이 발생한다. 니켈 카보닐기의 급성 독성은 생명을 위협할 수 있기에 반드시 격리된 곳에서만 수행되어야 한다. 니켈에 의한 피부 과민성을 예방하기 위해 반드시 보호장구를 착용하여야 한다.

크롬 도금에서는 6가의 크롬산이 사용된다. 이는 3가 크롬에 비해 조직용해성과 세포 투과성이 높기 때문에 더 유해하다고 알려져 3가 크롬으로 대치되고 있는 추세이다. 크롬이 피부와 접촉되면 궤양이 유발되며, 팔, 손등, 손가락 마디, 손가락, 손톱 밑에 잘 낳지 않는 피부질환이 생기면 의심해 볼 수 있다. 가장 잘 알려져 있는 비중격천공은 크롬이 비 중격을 지속적으로 자극하여 발생하며 점막에 궤양이 계속되어 연골의 괴사가 일어나는 현상으로 외관상으로는 아무 변화가 없고 통증도 없기에 알아채지 못할 경우가 많다. 미국환경청(EPA)와 국제발암연구소(IARC)는 6가 크롬을 인간에게서 암을 일으키는 발암물질로 분류하고 있으며, 다른 금속에 의한 암의 잠복기가 10년 이상인데 반해 크롬에 의해서는 2년 정도의 노출에서도 발생할 수 있다고 한다.

도금 공정에서 흔히 사용하는 시안화합물은 ‘청산’이라고도 불리며 산과 접촉해서 맹독성의 시안화수소를 발생한다. 이 시안화수소가 체내에 들어올 경우 세포내에서 에너지를 만들어내는 호흡작용을 저해해서 질식상태를 초래한다. 특히 중추신경계가 그 영향을 크게 받게 된다. 이를테면 산세척용 염산을 실수로 청산이 든 도금조에 붓다가 다량의 시안화수소가 화학반응으로 발생하여 사망한 사고도 있다. 시안화합물 형태로 흡입될 경우 눈, 후두, 상기도를 자극하고, 시안화수소를 흡입하면 두통, 현기증, 이명, 구토와 호흡곤란이 생긴다. 심한 경우 의식상실, 빈맥과 경련이 나타나며 사망할 수 있다. 저농도 폭로가 지속될 경우 만성피로, 두통, 현기증, 식욕감퇴, 정신이상이 나타날 수 있다.

3. 건강장해를 위한 예방대책

도금작업장은 크롬, 니켈, 아연 등의 각종 중금속과 질산, 황산, 염산, 시안화나트륨 등의 각종 유해물질을 다량으로 사용하며, 대부분의 작업장이 영세하고 협소하며, 항구적인 환경개선대책 수립이 어렵다는 근본적인 문제점이 있다. 특히 세척조와 도금조가 좁은 장소에 여러 대 연속으로 배치되어 있어 환기시설이 중요하며, 소규모 작업장에서는 수동으로 현장에서 직접 도금작업을 하는 도중 유해인자에 노출되기 쉽다.

직업병의 대부분은 예방이 가능하지만 치료가 불가능한 질병이기 때문에, 자신에게 혹시 직업병이 있는지 확인하고 이를 통해 유사한 증상을 다른 근로자들이 가지고 있지 않나 확인하는 과정에서 직업병의 추가 발생을 예방할 수 있다.

도금공정의 유해인자로 인한 건강장해를 예방하기 위해서는

첫째,취급하는 금속염과, 산, 유기용제를 파악하여 그 물질에 따른 건강장해를 알고 있어야 한다. 유기용제, 금속염 및 특정 화학물질을 취급하는 작업장소에는 취급물질의 명칭, 취급시 주의사항, 인체에 미치는 영향, 사용해야 할 보호구 등을 게시하도록 법으로 정하여져 있기 때문에 이를 살피는 것도 중요하다. 크롬에 의한 비중격 천공의 경우처럼 통증 없이 직업병이 진행되는 경우가 많기 때문에 유해인자를 잘 파악하여 빠른 진단과 치료 및 적절한 대책을 세울 수 있어야 한다.

둘째,작업장에 맞는 국소배기장치의 설치 및 가동을 요구하여야 한다. 이때 작업장에서는 난기류 발생 등의 문제가 있기 때문에 선풍기의 사용은 바람직하지 않으며, 부득이 선풍기를 사용할 때에는 작업자 뒤쪽에서 도금조의 국소배기장치 후드방향으로 송풍함으로써 작업 중 발생하는 미스트, 증기, 가스 등이 난기류에 의해 작업장 안을 떠돌거나 또는 노동자의 면전으로 확산되는 것을 방지해야 한다.

셋째,도금작업의 전처리 공정인 산세척조와 초음파 세척공정은 도금작업장과 격리시켜 작업 중 발생되는 유해물질이 복합적으로 노동자에게 폭로되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.

넷째,도금작업장 바닥이 요철이 심하고 콘크리트나 철근이 직접 노출되어 있을 경우, 작업 중 사용한 도금액, 물 등이 고여, 콘크리트와 반응하여 유독가스를 발생시키게 되므로 유해환경이 되기 쉽다. 따라서 작업장 바닥은 배수가 잘되도록 개수를 할 필요가 있으며, 이때 불침투성 코팅을 하는 것이 바람직하다.

다섯째,불침투성의 보호의, 장화, 고무장갑 등을 지급받아 착용하고 작업 중 엎지르는 등의 유해물질 접촉이 없도록 해야 한다. 특히 T.C.E(Trichloroethylene) 증기가 발생하는 초음파 세척부서 작업 근로자는 유기가스용 방독마스크 또는 호스마스크 등을 필요시 착용토록 하고 무수크롬산, 염화수소, 시안화합물의 미스트, 증기, 가스등이 발생하는 도금 작업장에는 호흡용 보호구를 비치하여 필요시 착용토록 해야 한다. 첨언하자면 보호구를 사용하고 난 후에는 반드시 세척하고 정화통을 분리하여 마개를 막고 보관하는 것이 좋으며, 보호구 보관함을 설치할 것을 요구하여 따로 보관하여야 한다. 그렇지 않을 경우 보호구 표면에 묻은 유해인자들이 먼지와 함께 내부에 침투하여 보호구를 착용하지 않은 상태보다 착용한 상태가 더욱 높은 노출상태가 될 수 있다.

여섯째,작업장에서는 흡연하거나 음식을 먹지 말아야 하며 음식물을 먹을 때에는 반드시 세면을 하고, 작업완료 후에는 목욕을 하거나 옷을 갈아입은 후 퇴근하여야 한다. 혹시 작업복을 집에 가져가 세탁하더라도 어린이가 만지는 불상사는 없어야 한다.