6가크롬: 알아야 할 사항

제공자: Donaldson Company, Inc.의 기술 서비스 관리자 Jeff Abelson

6가크롬은 열 용사 커뮤니티와 웰딩 작업자 사이에서 뜨거운 화제가 되었습니다. OSHA 규정이 새롭게 제정됨에 따라 공정을 면밀히 살펴보고 변경된 사항을 공정에 구현하거나 노출을 줄이는 데 도움이 되는 엔지니어링 제어 수단을 설치해야 합니다. 이 백서에서는 다음을 포함하여 새로운 규정과 관련된 몇 가지 질문을 다룹니다.

• 6가크롬이란 무엇입니까?
• OSHA 허용 노출 수준
• 6가크롬을 발생시키는 산업 공정은 무엇입니까?
• 작업자는 어떻게 노출될 수 있습니까?
• 6가크롬은 신체에 어떤 영향을 미칩니까?
• 시설에서 6가크롬이 발생하는 경우 고용주와 직원은 어떤 조치를 취해야 합니까?

6가크롬이란 무엇입니까?

6가크롬은 주로 세 가지 형태, 즉 1) 크롬 광석으로 자연적으로 발생하며 적절한 신진 대사를 위한 필수 영양소이기도 한 3가크롬, 2) 일반적으로 항공 우주 합금에서 발견되는 금속 또는 원소 크롬, 3) 일반적으로 웰딩 및 열 용사와 같은 산업 공정에서 발생하는 6가크롬으로 나타납니다.   

6가크롬은 독성이 가장 강한 크롬입니다.

기사 및 간행물을 읽으면 6가크롬이 헥스크롬, 크롬 VI, CrVI 및 Cr 6+ 등 다양한 방식으로 식별되는 것을 알 수 있습니다.

OSHA 허용 노출 수준

직업안전보건국(OSHA)은 6가크롬에 대한 두 가지 노출 수준을 정의했습니다. 6가크롬에 대한 새로운 허용 노출 수준(PEL)은 8시간 교대 시 5µg/m3입니다.  이 5µ g/m3의 PEL은 52µg/m3에서 1/10로 줄어든 것입니다!

두 번째 수준은 2.5µg/m3로, 조치 수준(AL)이라고 합니다. 이 수준에서는 고용주가 특정 조치를 취해야 하며 해당 조치를 취하지 않을 경우 처벌을 받을 수 있습니다.

6가크롬의 발생원은 무엇입니까?

6가크롬을 발생시킬 수 있는 산업 공정 중 일부는 다음과 같습니다.

• 코팅(스프레이 프라이머/페인트)
  • 크롬산염이 포함된 코팅: 염료, 페인트, 잉크 및 플라스틱
  • 크롬 도금
  • 크롬이 포함된 블렌딩/샌딩 코팅  
• 크롬이 포함된 합금 웰딩
  • 스테인리스 스틸 및 니켈 합금
• 플라스마, 전기 아크 및 연소(HVOF 포함)를 포함한 열 용사
  • 공급 원료의 금속 크롬은 6가 형태로 전환될 수 있습니다.
  • 6가크롬은 모든 형태의 크롬이 포함된 공급 원료에 존재할 수 있습니다.
• 철-크롬 광석 제련
• 포틀랜드 시멘트 불순물
• 침지 탱크
  • 양극 처리 및 도금 라인
• 가죽 태닝 - 중크롬산 암모늄

중요한 설명 포인트:  시설에서 6가크롬이 포함된 분진, 흄 또는 미스트가 발생될 수 있습니다. 6가크롬에는 공기 중 오염물로 존재하는 다른 구성 요소보다 허용 한계 값(TLV)이 낮을 수 있다는 점을 알고 있는 것이 중요합니다.

일반적으로 6가크롬은 발생한 분진 흄 및 미스트에서 극히 일부의 비율만 차지하며, 소량의 6가크롬이 포함된 흄은 다른 공정에서 발생합니다. 발생하는 다른 흄의 경우 TLV 미만을 유지하지만 6가크롬에 대한 TLV는 초과할 수 있습니다.

6가크롬이 포함된 재료에서 발생하는 일반적인 파티클의 크기는 공정 및 응용 분야에 따라 다릅니다.

작업자는 어떻게 노출됩니까?

기업의 공정에서 6가크롬이 발생되는 경우 작업자는 여러 발생원을 통해 노출될 수 있습니다.

• 분진, 흄 및 미스트를 발생시키는 공정에서 코와 입을 통해 6가크롬을 흡입할 수 있습니다.
• 6가크롬이 포함된 미디어가 피부에 닿을 경우 6가크롬이 피부를 통해 흡수될 수 있습니다.
• 섭취(삼킴). 작업자가 적절한 개인 위생을 따르지 않으면 노출된 음식, 담배 및/또는 화장품이 오염되고 결국 작업자가 이를 섭취할 수 있습니다.

6가크롬은 신체에 어떤 영향을 미칩니까?

체내에 유입된 6가크롬은 일반적으로 호흡기(점막 흡입 손상), 중격 천공(코의 콧구멍 사이 조직), 폐, 눈, 피부, 간 및 신장 등의 특정 기관을 손상시킵니다.

6가크롬에 노출된 작업자는 부비동 염증, 코피, 궤양(위와 코), 피부 발진, 흉부 압박감, 천명 및 숨가쁨과 같은 증상을 경험할 수 있습니다.

고용주 요구사항

6가크롬이 발생될 수 있다고 기업에서 판단하는 경우 다음과 같은 조치를 취해야 합니다.

• 공기 샘플링 수행
• 의학적 모니터링 후 직원에게 모니터링 결과에 대한 알림 제공
• 엔지니어링 제어 수단 구현
• 호흡기 보호 프로그램 도입
• 6가크롬이 포함된 작업 영역의 경계
• 직원 교육 프로그램 시행
• 직원에게 OSHA 규정 및 회사 정책의 유효성 전달

6가크롬이 PEL을 초과하는 경우

6가크롬을 발생시키는 공정이 5µg/m3의 PEL을 초과하는 경우 엔지니어링 제어 수단을 구현해야 합니다. 엔지니어링 제어 수단에 대한 준비는 2010년 5월 31일까지 완료해야 합니다. 엔지니어링된 제어 수단이 구현될 때까지 호흡기를 보호해야 합니다. OSHA에서는 규정을 준수하고자 직원의 직무를 교대로 수행하게 하는 것을 허용하지 않습니다.

웰딩 및 열 용사는 상당량의 6가크롬을 배출할 수 있습니다. 흄에 포함된 6가크롬의 양은 다음의 영향을 받을 수 있습니다.

• 웰딩 또는 열 용사 방법
• 전극 유형 또는 건(웰딩만 해당)
• 기본 금속 물질 및 구성물(웰딩만 해당)
• 파우더 또는 와이어 구성물
• 전압(전압이 높아지면 생산 속도가 빨라지지만 흄 발생 속도도 증가함)
• 전류
• 아크 길이(웰딩만 해당)
• 실드 가스(웰딩만 해당)
• 웰딩 또는 열 용사 속도
• 웰딩 각도(웰딩만 해당)

공정에서 발생되는 6가크롬 흄의 양을 추정할 때 다음 사항을 염두에 두십시오.

• 용해 속도가 증가할수록 흄 발생률이 증가합니다.
• 전력이 증가할수록 흄 발생률이 증가합니다.

흄에 포함된 6가크롬의 양은 다음 공식을 사용하여 추정할 수 있습니다.

E = W x PC x EF x CF

• E = 배출된 특정 금속[lb/년]
• W = 사용된 전극의 총 무게[lbs/yr]
• PC = 특정 금속의 구성물 비율[%]
• EF = 전극 톤당 배출 계수[lbs/톤]
• CF = 변환 계수[1톤 또는 2,000lbs]

배출 계수는 다음과 같은 다양한 방식으로 표현됩니다.

• 전극 파운드당 입자(%)
• 전극 파운드(lb)당 입자(mg)
• 소모된 전극 파운드당 오염물(파운드).

또한 흄 발생률을 구하고 크롬 함량을 곱한 다음 그 결과에 6가크롬 비율을 곱해서 배출 계수를 추정할 수 있습니다.

• FGR x 흄 구성비 x Cr6+ 크롬 비율
• (lb 흄/lb 전극) x (lb Cr/lb 흄) x (흄의 Cr6+/cr)

참고: EF에는 단위가 없음 = [%] x [%] x [%]

OSHA는 합리적으로 실행 가능한 범위에서 노출이 줄어들 것으로 예상합니다.

기업에서는 6가크롬이 포함되어 있을 수 있는 영역의 경계 및 작업 영역에 대해 최소한 다음과 같은 조치를 취해야 합니다.

• 공기 중 노출이 PEL을 초과하는 영역은 적절한 표지판으로 경계를 표시하여 무단 출입을 제한해야 합니다.
• 6가크롬을 사용하는 공정의 경우 주변 위치에 표면 오염물이 없어야 합니다. 표면 오염물을 청소하는 4 가지 방법(쓸기, 압축 공기로 불기, 습식 걸레질 및 진공 청소) 중 습식 걸레질 및 HEPA 진공 청소가 유일하게 허용되는 효과적인 방법입니다. 압축 공기는 진공 청소가 가능하지 않은 경우 매우 특정한 조건에서만 사용할 수 있습니다. 이러한 조건은 OSHA 웹사이트를 참조하십시오.

기업에서는 모든 직원이 규정을 볼 수 있도록 해야 합니다. 

직원 요구사항

직원도 스스로를 보호해야 할 책임이 있습니다. 직원은 적절한 개인 보호 장비, 우수한 작업장 관리 기술, 구현된 엔지니어링 제어 수단 및 바람직한 개인 위생 기법을 사용해야 합니다. 바람직한 개인 위생에는 금연하기, 화장품 바르지 않기, 아무것도 먹지 않기, 입이나 코에 손가락 넣지 않기, 위의 활동을 수행하기 전, 휴식을 취하기 전 또는 교대 근무가 끝날 때 손/얼굴 씻기가 포함됩니다.

엔지니어링 제어 수단에는 분진 및 흄을 적절히 포집할 수 있는 장치를 추가해야 합니다.

제대로 작동하는 집진기를 포함하여 잘 설계된 환기 시스템은 시설의 일반적인 6가크롬 노출 수준을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.

위의 차트에 나와 있는 것처럼 6가크롬을 운반하는 흄 파티클의 크기는 5/100미크론에서 34미크론까지 다양하며, 대부분은 매우 작은 범위(1미크론 미만에서 2미크론)에 속합니다. 따라서 1미크론 미만 입자에서 큰 입자에 이르기까지 모든 크기의 입자를 포집할 수 있는 필터 미디어를 집진 시스템에서 사용해야 합니다.  Donaldson® Torit®의 Ultra-Web® 미세 섬유 필터와 같은 고효율 필터를 사용하는 것이 좋습니다. 성능을 최적화하려면 전체 필터의 압력 강하(pressure drop)는 각 필터에서 최소한 1.5 "wg 이상이어야 합니다.

잘 설계된 환기 시스템은 다양한 후드에서 충분한 속도로 포집하기 때문에 6가크롬이 포함된 배출물을 제어할 수 있습니다.  ACGIH 산업용 벤틸레이션 가이드에서는 다음과 같은 몇 가지 예를 제공합니다.

• 웰딩: VS-90-01~03
• 로봇 웰딩: VS-90-20
• 금속 스프레이: VS-90-30
• 토치 절단: VS-90-10
• 구역: 레이저 작업대 250 fpm(포함되지 않음)

강력한 Donaldson Torit Downflo® Oval 집진기, Easy-Trunk® 또는 Porta-Trunk® 흄 집진기와 잘 설계되고 제대로 작동하는 환기 시스템을 함께 사용하면 6가크롬이 포함된 분진 및 흄에 대한 노출을 줄일 수 있습니다.

앰비언트 흄 집진(일반 환기라고도 함)은 일반적으로 주어진 시간에 공기의 70%만 정화하므로 권장되지 않습니다. 앰비언트 집진은 6가크롬이 포함되어 있을 수 있는 흄을 처리할 만큼 강력하지 않습니다. 포집 후드를 발생원에 가능한 한 가까이 배치하고 잘 구축된 분진/흄 집진기에 덕트로 연결하면 흄 파티클을 더 잘 가둘 수 있습니다.

Donaldson Torit 영업 담당자가 환기 시스템 설계 및 작동에 가장 적합한 분진 필트레이션 제품을 결정하는 데 도움을 드릴 수 있습니다. Donaldson Torit 엔지니어는 6가크롬 전문가는 아니지만 에어필터에 대해 잘 알고 있으므로 환기 요구사항에 적합한 필터를 선택하는 데 도움을 드릴 수 있습니다.

요약

요약하면, 6가크롬은 규제되는 독성 물질로, 다음과 같은 적절한 예방 조치를 통해 처리해야 합니다. 

(a) 엔지니어링 제어 수단(필요한 경우)
(b) 호흡기 보호(필요한 경우)
(c) 모범적인 관리 관행
(d) 적절한 개인 보호 장비
(e) 바람직한 개인 위생 관행