연구 보고서
중장기적인 정책연구과제와 대안을 포괄적인 시각에서 이론적 · 실중적 분석을 통해 제시함으로써 연구원의 설립목표를 가장 잘 실행하고있는 보고서입니다.
나노물질 분진 날림(Dustiness) 및 작업환경 평가 연구
- 연구책임자
- 이나루
- 수 행 연 도
- 2014년
- 핵 심 단 어
- 주 요 내 용
- , 1. 연구제목 : 나노물질 분진 날림(Dustiness) 및 작업환경 평가 연구 2. 연구 필요성 및 목적 나노물질의 분진날림이 물질의 본질적인 노출 지표로서 중요해지고 있지만 현재 나노물질의 분진날림을 측정하기 위한 표준방법이 없다. 특히 국내에는 나노물질의 분진날림 연구가 전무할 뿐만 아니라 분진날림에 대해서도 전혀 알려지지 않았다. 사업장에서 나노입자의 노출 평가는 간혹 이루어지고 있으나 나노물질 파우더가 공기 중으로 어떻게 분산되는지에 대한 연구는 미약하다. 따라서 나노물질 파우더가 공기 중으로 분산되는 정도와 나노물질의 분진날림을 측정하는 연구가 국내에서도 필요하다. 3. 연구 내용 및 방법 나노물질의 분진날림 측정 방법에 대한 문헌 고찰 후에 볼텍스 쉐이커와 싸이클론을 이용한 분진날림 측정 장치를 만들었다. 유리재질의 실험 튜브(지름 25㎜, 길이 200 ㎜)에 나노물질 약 1 g을 넣고, 실험실 볼텍스 쉐이커로 공기 중에 나노물질을 분산시켰다. 광학입자계수기로 0.3 ∼ 15 ㎛ 입자 수와 크기 분포를 측정하였고, 10 ∼ 350 ㎚ 입자 수와 크기 분포를 주사이동입자측정기로 측정하였다. 또한 여과지로 공기 중 에어로졸 중량 농도를 측정하고, TEM 그리드로 공기를 포집하여 에어로졸의 모양과 크기를 투과전자현미경으로 분석하였다. 총 12 종의 나노물질을 실험에 사용하였다. 4. 연구결과 분진날림 측정 장치로 측정한 호흡성 분진 질량농도와 입자 수 농도의 순서는 순서가 높은 물질들은 그 순서가 일치하였다. 실험대상 물질 중 흄드 실리카 2종이 가장 많은 분진날림을 보여 주었다. 인듐산화물의 분진날림은 실험 대상 물질 중에서 가장 낮았던 반면, 대개 인듐산화물과 주석산화물이 9대 1의 비율로 혼합되는 인듐주석산화물의 분진날림은 실험 대상 물질 중에서 매우 높은 쪽에 속하였다. 본 연구에서 대부분 실험 대상 물질의 기본입자의 크기는 100 ㎚이하였지만 공기 중에 분산된 입자는 100 ㎚ 이하의 입자는 매우 적고, 중위 직경이 100 ㎚ ∼ 200 ㎚ 였다. 투과전자현미경 분석결과도 공기 중 입자들이 응집된 형태로 있음을 보여 주었다. 나노물질의 크기 분포는 두 봉을 가진 분포로 나타났다. 특히 이러한 모양은 분진날림이 높은 경우에 발견할 수 있다. 공기 중에 입자가 많이 존재할 때 응집된 모양이 특정 크기 주위에서 나타남을 볼 수 있었다. 나노물질의 분진날림은 나노물질의 전처리 방법, 테스트 튜브 안의 나노물질 용량에 따라 다르게 나타났다. 나노물질의 분진날림 지표는 정의되어 있지 않은데, 본 연구 결과 중량 농도와 입자 수 농도 순위가 매우 유사하게 나타나 두 지표 모두 고려해 볼 수 있다. 나노물질의 특성을 반영하기 위해 입자 수 농도를 분진날림의 지표로 고려하고 있는데 본 연구 결과 입자 수 농도는 나노물질에 따라 크게 다르며 범위가 매우 넓다. 특히 단일한 방법으로 모든 나노물질의 분진날림을 측정해야 하는데 입자 수 농도를 지표로 했을 때 분진날림의 범위가 매우 커 측정의 어려움이 있다. 또한 전처리 조건 및 실험 조건에 따라서도 분진날림 측정 지표 값이 달라지므로 적정한 조건을 찾기 위한 연구가 더 필요하다. 5. 활용방안 및 기대성과 각 나노물질은 특징적인 분진날림을 갖는다. 국내에서 사용 중인 나노물질을 더 많이 대상으로 하여 분진날림을 측정한다면 나노물질의 분진날림 특징을 나노물질 작업장 환경관리에 이용할 수 있다. 6. 중심어 나노입자, 분진날림, 입자 수 농도, 나노입자 직경, 응집체, 투과전자현미경 - 연락처 ▶ 연구책임자：화학물질센터 연구위원 이나루 ▶ 연구원 담당자：산업안전보건연구원 화학물질센터 연구위원 이나루
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