▮도금편-①▮
을지의대 직업환경의학과 김수영

금속의 표면처리는 여러 가지 목적이 있다. 부식을 방지하고, 마모에 잘 견디게 하고, 열에 강하게 하거나 색채 및 광택을 좋게 할 목적 등 다양하다. 이러한 표면처리 중에서 대표적이 것이 도금이다. 도금이란 금속이나 비금속의 표면을 얇은 금속막으로 밀착 피복시켜 마무리하는 일이다. 그렇기 때문에 도금작업은 보석세공 등 장식산업이나 반도체산업으로부터 자동차 부품의 생산에 이르기 까지 다양한 산업에서 볼 수 있다. 이 과정에서 노동자는 염산, 황산, 초산 등의 산성물질과 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 알카리성 물질 및 시안화칼륨, 시안화나트륨 등의 시안화크롬화합물, 이외에도 다양한 화학물질에 노출되며, 특히 유기용제 및 중금속 중독에 걸릴 가능성이 높아진다.

1. 도금작업의 방법은 어떤 것들이 있는가?

금속을 대상물체에 도포하기 위해서는 불에 녹여 뿌리거나, 진공상태에서 증착시키거나 전기도금방법을 사용하게 된다. 이중에서도 전기도금이 가장 널리 쓰이는 방법이다. 금속염이 녹아있는 용액에 대상물체를 담그고 전기를 통해주면 원하는 금속이 전극에 걸어주는 음전하/양전하에 따라 대상물체에 피막을 형성하게 된다. 금속의 물리, 화학적 성질에 따라 광택, 강도 또는 부식저항성 등의 특성이 달라지며, 약 18종 이상의 금속 또는 합금을 사용할 수 있다.
니켈은 그 광택으로 인해 가장 흔한 도금방법이 되었으며, 이러한 특성은 구리를 먼저 도금하고 나중에 니켈도금을 하면 더욱 강화될 수 있다. 니켈도금의 가장 흔한 독성은 접촉성 피부염이다. 전신독성은 드물고 대부분 니켈염을 섭취하거나, 니켈 카보닐기를 흡입함으로써 발생한다. 현재까지 니켈은 주로 대상물체를 마찰로부터 보호하고 보석을 장식하기 위해 사용된다.
아연도 철과 다른 금속을 환경요인으로부터 보호하기 위해 광범위하게 사용되어져 왔다. 통조림업계에서는 아연합금과 주석을 통조림 내용물에 의한 통의 부식을 막기 위해 오랫동안 사용해왔다. 주석도금은 근로자를 주석산화물 분진과 흄에 노출시켜서 금속열과 화학폐렴을 유발시킨다. 이들 공정은 독성이 덜한 래커 코팅을 포함한 다양한 방법으로 대치되었다.
카드뮴 도금이 상업적으로 처음 행해졌을 무렵에는 이상적인 도금금속으로 소개되었었다. 이 방법은 아연에 의한 마찰저항과 니켈의 광택을 통합한 특성을 보여주었으며 비행기, 자동차, 및 선박제조에서 광범위하게 사용되어졌다. 그러나 카드뮴 독성이 알려지고 난 후에는 법적 규제가 심해져서 그 사용이 급격히 감소하였다. 그러나 카드뮴도금은 여전히 비행기착륙기어에 광범위하게 사용되어지고 있다. 이는 다른 방법을 통해서는 이 장치에 필요한 경도와 부식저항성을 제공할 수 없기 때문이다.
크롬 도금은 내구성을 가지고 적은 마찰계수를 제공하는 방법으로 소개되었다. 처음에는 크롬이 차가운 크롬산용액에서 도금됨으로써 상대적으로 두껍고 견고한 마감재로 사용되었다. 크롬산 중탕은 근로자들을 부식성이 강한 크롬산 미스트에 노출되게 만들었으며, 오늘날 순수한 크롬을 사용하는 곳은 전기도금업이 유일하다. 최근에는 보다 바람직한 마감재를 얻기 위해 공정이 변형되었지만, 산중탕은 여전히 사용되어진다. 크롬도금은 2가지 방법으로 나누어진다. 1) 경질도금(hard plating): 금속표면의 내구성을 높여주며 두거운 크롬층을 만들어 주는 방법 2) 광택도금(bright plating): 매우 얇은 크롬층을 형성하며 표면에 번쩍거리는 효과를 주기 위해 사용되어진다.
백금도금과 코발트 도금은 주로 강도를 증가시키기 위해 사용되어왔지만 높은 비용 때문에 보조적으로만 사용되어졌다.

다음 호에서는 도금 작업에서 나타나는 유해물질과 그에 대한 예방대책에 대해서 알아보도록 하자.