물질안전보건자료(MSDS) 중 LD50, LC50, TWA, STEL, Ceiling

안녕하세요? 오늘은 물질 안전보건자료(MSDS) 중 LD50, LC50, TWA, STEL, Ceiling가 무엇인지 설명드리겠습니다. 지난 시간에 물질안전보건자료에 대해서 말씀드렸는데 LD50, LC50, TWA, STEL, Ceiling는 일반인에게 생소한 용어이기 때문에 설명이 필요할 것 같아 이렇게 글을 쓰게 되었습니다. 이것들은 모두 산업위생에서 사용하는 용어로 유해인자가 나타내는 피해에 대한 정도를 나타냅니다. 

 

 

 

 

 

1. LD50이란?

1) LD 50의 의미

 

LD50이란 "Lethal Dose 50"의 약자입니다. 여기서 LD는 치사량을 의미하고 LD50은 한 번에 제공되는 물질의 양으로 실험동물의 50%가 죽는 양을 말합니다. 이것은 일반적으로 시험동물의 체중 100g(소형동물) 또는 kg(큰 동물) 당 투여된 화학물질의 양으로 표시됩니다. LD50은 일반적으로 피부(피부에 도포) 및 경구(입으로 먹임) 투여 방법이 일반적입니다. 실험대상 동물은 일반적으로 토끼나 쥐 등을 이용합니다.  

 

 

 

2) LD50의 예시

 

경구 LD 50 (쥐): 56 mg/kg
경피 LD 50 (쥐): 75 mg/kg

경구 LD 50 (토끼) 10 mg/kg

 

위에서 보시는 것이 LD50의 예시입니다. 쥐를 예를 들면 경구 즉 입으로 투입했을 때 쥐 몸무게 1kg당 56mg을 투여하면 50%가 사망한다는 이야기입니다. 바로 아래쪽에 경피는 피부에 도포했을 경우를 말하며 아무래도 경구에 비해 농도가 다소 높은 것을 알 수 있습니다. LD50은 토끼를 사용하기도 하는데 토끼의 경우 쥐보다 훨씬 독성에 민감한 것으로 보입니다. LD50에서는 경우에 따라 비둘기나 개, 돼지를 사용하기도 합니다. 

 

 

 

 

 

2. LC50이란?

1) LC50의 의미

LC50이란 "Lethal Concentration 50"의 약자입니다. 여기서 LC는 "치명적인 농도"를 의미합니다. LC 값은 일반적으로 공기 중 화학 물질의 농도를 나타냅니다. LC50은 일반적으로 정해진 시간(보통 4시간) 동안 일정한 농도에 동물을 노출시키며 이 동물은 최대 14일 동안 임상적으로 관찰됩니다. 관찰 기간 동안 시험 동물의 50%를 죽이는 공기 중 화학 물질의 농도는 LC50입니다. 

 

 

 

2) LC50의 예시

 

흡입 LC 50 (쥐): 1.7ppm(15mg/m3); 4시간 노출

 

위에서 보시는 바와 같이 쥐를 사용하였을 때 공기 중에 1.7ppm의 농도로 4시간 노출시켰을 때 반수가 사망하는 것이 관찰되었습니다. LD50이 피부에 도포하거나 입에 넣는 것이라면 LC50은 일정 농도가 공기 중에 퍼져있을 때를 의미합니다. 이것은 화합물 호흡으로 인한 치명적인 영향을 테스트해야 하는 경우에 사용합니다. 

 

 

 

 

 

3. TWA란?

1) TWA의 정의

 

TWA는 "Time Weighted Average"의 약자입니다. TWA는 시간가중평균노출기준이라고 하며, 1일 8시간 작업을 기준으로 하여 유해인자의 측정치에 발생시간을 곱하여 8시간으로 나눈 값을 말하며, 다음 식에 따라 산출하게 됩니다. 

 

 

식은 복잡하게 보이지만 별것 없습니다. TWA값은 8시간 동안 평균적으로 유해인자가 평균적으로 어느 정도 발생했는지를 알 수 있습니다.  TWA는 화학물질의 농도에도 적용이 되지만 소음 등과 같은 것에도 적용이 됩니다. TWA는 근무자가 8시간을 근무할 때 근무자의 건강에 심각한 악영향을 미치지 않고 받을 수 있는 최대 평균 노출값을 의미합니다.  

 

 

 

2) TWA의 사용처

 

A. 가스감지기의 기준값

위의 내용은 불산의 TWA값입니다. 위에 보시면 화학물질의 노출기준이라고 되어 있습니다. 즉 TWA값으로 0.5ppm 이상이 노출되어서는 아니 된다는 말입니다. 따라서 불산 설비가 있는 곳에서는 가스감지기의 감도가 0.5ppm 이하가 되어야 할 것입니다. 사실 말이 0.5ppm이지 이것은 너무나 작은 수치입니다. 

 

 

 

가스 감지기

보통 공장에서 사용하는 가스감지기는 위와 같은 형태의 감지기입니다. 그런데 위에서 말씀드린 0.5ppm을 감지하는 가스감지기는 현재는 없습니다. 있더라도 몇천만 원을 하는 분석기 같은 형태입니다. 그리고 0.5ppm을 감지할 때 알람이 울리도록 설정하면 가스감지기가 계속 알람을 울려서 일을 할 수 없게 됩니다. 

 

하지만 가스안전공사나 PSM 심사관들은 가스감지기의 농도를 TWA기준으로 맞춰야 한다고 주장합니다. 현실성도 없고 그렇다고 규정을 마음대로 할 수도 없는 이러지도 못하고 저러지도 못하는 현실입니다. TWA 기준으로 가스감지기의 농도를 설정하는 것은 논리에는 맞지만 현실적으로 불가능한 것을 하라고 하는 이런 관행은 변화가 있어야 한다고 생각합니다. 

 

 

 

B. 소음 기준

산업안전보건법은 평소 80dB 이상의 소음이 상시적으로 발생하는 사업장인 경우 작업환경측정 대상(소음 부분)으로 삼아 6개월마다 소음을 측정해야 합니다. 규정은 8시간 평균 90dB 이상의 소음을 넘지 않도록 하고 있는데, 만일 이 기준을 초과할 경우 정부는 소음을 줄이거나 소음 피해를 방지할 수 있도록 시설 변경이나 안전장비 확충 등의 안전보건 개선 계획을 수립해 이행하도록 명령할 수 있습니다. 이를 이행하지 않을 경우 1천만 원 이하의 과태료가 부과됩니다. 여기서 소음의 기준이 TWA입니다. 

 

 

 

 

 

4. STEL이란?

단시간노출기준 STEL은 Short Term Exposure Limit의 약자입니다. "단시간 노출기준(STEL)”이란 15분간의 시간가중평균 노출값으로서 노출농도가 시간가중평균 노출기준(TWA)을 초과하고 단시간 노출기준(STEL) 이하인 경우에는 1회 노출 지속시간이 15분 미만이어야 하고, 이러한 상태가 1일 4회 이하로 발생하여야 하며, 각 노출의 간격은 60분 이상이어야 한다. 

 

무슨 이야기냐 하면 TWA는 높은 값도 있고 낮은 값도 있는 농도를 평균한 것인데 이것만 보면 순간적으로 많이 노출이 되는 위험한 상황이 되어도 TWA만 보면 위험하지 않은 것처럼 보일 수도 있습니다. 따라서 TWA를 초과하는 값에 대해서 아래와 같이 규정이 생겼습니다. 

 

1. 15분 미만으로 지속되어야 함

2. 이러한 상태가 1일 4회 이하여야 함

3. 각 TWA를 넘는 농도의 간격이 60분 이상이어야 함

 

단시간노출기준(STEL)은 일반적으로 단시간(15분) 동안 독성 또는 자극성 물질에 대한 허용 가능한 노출 한계입니다. STEL은 근로자가 건강, 안전 또는 작업 효율성에 대한 위험 없이 단기간 동안 지속적으로 노출될 수 있는 화학 물질의 최대 농도를 말합니다.

 

 

 

 

5. Ceiling 이란?

Ceiling은 최고노출기준을 말합니다. “최고 노출기준(C)”이란 근로자가 1일 작업시간 동안 잠시라도 노출되어서는 아니 되는 기준을 말하며, 노출기준 앞에 “C”를 붙여 표시합니다. 즉 절대로 이 농도에는 노출되서는 안 된다는 의미를 가지고 있는 것입니다. Ceiling은 안전하다고 간주되는 물질 또는 위험 요소에 대한 농도 또는 최고 노출 수준이며 작업일 중 어느 시점에서도 초과할 수 없습니다.

 

 

 

 

 

오늘은 물질안전보건자료(MSDS) 중 LD50, LC50, TWA, STEL, Ceiling에 대해서 말씀드렸습니다. 물질안전보건자료에 보면 위 용어들이 나오는데 처음 보시는 분들은 매우 낯설기 때문에 그 의미를 모를 수 있습니다. 오늘의 글이 도움이 그런 분들에게 도움이 되셨으면 좋겠습니다.