허용농도 vs. 치사량

​유해화학물질의 인체 위해도를 가늠할 수 있는 지표는 여러 종류가 있는데, 이중 노출에 따른 허용기준인 허용농도와 그 이상 노출 시 사망에 이르는 치사량이 대표적인 지표라 할 수 있다.

여기서 유해화학물질(Harmful chemical substance)이란 급성 독성, 어독성, 변이원성, 발암성 등 일정한 지정기준에 의해 환경부 장관이 고시한 것으로 유독물질, 관찰물질 등이 이에 해당한다. 이 중에는 독성이 대단히 강한 것과 독성은 그다지 강하지 않지만 오랜 기간 섭취함에 따라 건강에 영향을 주는 것이 있다. 분해되기 어렵고, 생물의 체내에 축적되기 쉬운 화학물질이 환경 속에 다량으로 방출될 경우 농작물이나 어패류에 가장 먼저 스며들게 된다. 인간이 이를 장기간에 걸쳐 섭취하게 되면 건강에 치명적인 영향을 주게 된다.

 

 

 

허용농도 vs. 치사량 

유해화학물질의 노출에 따른 허용기준인 허용농도와 그 이상 노출 시 사망에 이르는 치사량이 대표적인 위해성 지표인데, 치사량이 작은 경우 산안법에서는 급성독성물질로 정의하고 있다.

 

* “급성 독성물질" 이란 산업안전보건기준에 관한 규칙 별표 1의1의 7호에 의한 급성독성물질 정의에 따라 쥐에 대한 4시간 동안의 흡입 실험에 의하여 실험동물의 50 %를 사망시킬 수 있는 물질의 농도, 즉 가스 LC50(쥐, 4시간 흡입)이 2500 ppm 이하인 화학물질, 증기 LC50(쥐,4LC50(쥐, 4시간 흡입)이 10 mg/L 이하인 화학물질, 분진 또는 미스트 1 mg/L 이하인 화학물질을 말한다.

 

고압법에서는 독성가스의 허용농도를 규정하여 관리하고 있다.

* “독성가스”란 공기 중에 일정량 이상 존재하는 경우 인체에 유해한 독성을 가진 가스로서 허용농도(해당 가스를 성숙한 흰쥐 집단에게 대기 중에서 1시간 동안 계속하여 노출시킨 경우 14일 이내에 그 흰쥐의 2분의 1 이상이 죽게 되는 가스의 농도를 말한다. 이하 같다)가 5,000 ppm 이하인 것으로 고압가스안전관리법 시행규칙 제2조에서 규정한 것을 말한다.

 

 

허용농도기준은 작업환경 조건(TWA, STEL, Celing, IDLH, PEL, REL)과 일반 인구 집단 급성 노출 조건(AEGL, PAC, ERPG)이 있으며, 치사량은 LD와 LC가 있다.

 

그래서 급성독성물질의 기준을 정의할 때는 치사량 기준으로 말하며, 작업환경 허용농도 기준을 말할 때는 허용농도 기준을 사용한다.

 

우리나라의 경우 독성물질에 대한 가스경보기 설정 기준은 ERPG, AEGL, PAC, IDLH, LD 및 LC를 우선순위로 사용한다. (단, TWA-C 존재 시 가장 작은 농도를 적용함)

또한, 유해화학물질이 유출·누출되어 사람 및 환경에 영향을 미칠 수 있는 사고 시나리오를 선정하는데 적용되는 끝점 농도 기준의 적용 우선순위는 다음을 따른다.(화학물질안전원 사고 시나리오 선정에 관한 기술지침)

 

 

 

 

혼합물의 독성가스 판별 기준은 혼합물로 자료가 있는 경우에는 단일물질의 분류기준을

적용하고 없는 경우에는 고용노동부 고시 “제2016-19호” 3.1항의 급성독성 항목에 따라

다음과 같이 계산하여 독성가스를 분류하여야 한다.

 

 

 

허용농도의 종류

가. TLV(Threshold Limit Value)

미국 산업위생전문가협회(ACGIH ; American Conference of Govermental Industrial Hygenists)에서 제정한 산업위생 기준으로 “신체가 악영향을 받지 않는다고 생각되는 유해화학물질의 평균 농도”를 의미하고 산업현장의 유해 조건을 평가하거나 건강장애 예방 목적으로 사용한다.

 

* “노출기준”이란 근로자가 유해인자에 노출되는 경우 노출기준 이하 수준에서는 거의 모든 근로자에게 건강상 나쁜 영향을 미치지 아니하는 기준

 

(1) TLV-TWA(Time Weighted Average): 시간가중평균농도로서 1일 8시간 또는 주 40시간 동안의 평균 농도..

(2) TLV-STEL(Short Time Exposure Limit): 단시간노출농도로서 1회 15분간 연속하여 노출되는 최고농도.

 

* 노출농도가 TWA를 초과하고 STEL 이하인 경우에는 1회 노출 지속시간이 15분 미만이어야 하고, 이러한 상태가 1일 4회 이하로 발생하여야 하며, 각 노출의 간격은 60분 이상

 

(3) TLV-C(Ceiling Limit): 최고허용농도로서 1일 작업시간 동안 잠시라도 노출되어서는 안 되는 기준.

 

* 미국 ACGIH 및 산업안전보건청(OSHA; Occupational Safety & Health Administration)에서는 유해물질의 종류에 따른 각각의 TLV-TWA, TLV-STEL농도를 매년 채택하여 권장하고 있으며 세계 각국의 대부분이 이 농도를 준용하여 사용하고 있다.

* 농도의 수치는 가스상 물질은 ppm, 입자상 물질은 ㎎/㎥으로 나타내며 이때 공기 및 가스, 증기의 체적은 25℃ 760㎜Hg를 기준으로 한다.

 

나. ERPG (Emergency Response Planning Guideline)-1, 2, 3

미국 산업위생학회인 AIHA에서 정한 화학물질 누출로 인한 지역사회의 사고대응에 대한 가이드라인으로 공기 중의 농도에 따라 ERPG-1, ERPG-2, ERPG-3로 구분되는데 그 정의는 다음과 같다.

 

(1) ERPG-1: 아주 가벼운 가역적 증상 이상을 겪지 않거나 심한 냄새를 인지하지 않고 노출될 수 있는 1시간의 최고 농도.

(2) ERPG-2: 자기 구조능력을 손상시킬 만한 비가역적 또는 심각한 건강손상이나 증상을 경험하지 않고 노출될 수 있는 1시간의 최고 농도.

(3) ERPG-3: 생명에 위협을 주는 건강손상을 겪지 않고 노출될 수 있는 1시간의 최고 농도.

 

* ERPG(Emergency Response Planning Guideline, 비상대응계획수립지침)

 

 

다. AEGL (Acute Exposure Guideline Level)-1, 2, 3

미국 EPA에서 정한 화학물질 누출이나 재난으로 인한 일반 시민의 노출에 대한 가이드라인으로 AEGL-1, AEGL-2, AEGL-3로 구분

 

* 노출시간을 10분, 30분, 1시간, 4시간, 8시간으로 구분하여 각 시간에 따른 농도를 각각 제시

 

라. TEEL (Temporary Emergency Exposure Limits)-1, 2, 3

미국 U.S. DOE에서 정한 기준으로 주어진 기간 동안 대부분 사람이 화학물질에 노출되어 건강영향을 겪을 농도의 추정치로 TEEL-1, TEEL-2, TEEL-3로 구분

* AGEL은 대상 인구집단을 정의할 때 민감 인구집단을 포함한(including susceptible individuals) 이란 어구를 분명히 하고 있는데 비해 TEEL은 이런 용어가 없다.

 

마. PAC (Protective Action Criteria)-1, 2, 3

미국 DOE는 AEGL, ERPG, TEEL의 값을 적절히 사용할 수 있도록 PAC를 제시하고 있는데 PAC도 PAC-1, PAC-2, PAC-3로 구분

아래 정의에서 보듯이 이는 특별히 다른 정의를 사용하지 않고, 각 수준에서 ERPG, AEGL, TEEL를 사용하도록 정의하고 있다.

 

(1) PAC-1: 적용가능한 AEGL-1, ERPG-1, TEEL-1의 값을 이용한 값

(2) PAC-2: 적용가능한 AEGL-2, ERPG-2, TEEL-2의 값을 이용한 값

(3) PAC-3: 적용가능한 AEGL-3, ERPG-3, TEEL-3의 값을 이용한 값

 

바. IDLH(Immediate Dangerous to Life and Health)

미국 작업안전보건청(NIOSH: National Institute of Occupational Safety and Health)에서 제안하고 있는 농도 값으로 30분 이내에 구출되지 않으면 건강상태를 회복할 수 없는 직접 위험 농도를 의미한다.

 

사. LD50 (Lethal Dose Fifty)

반수 치사량(경구,) LD50은 실험동물에 화학물질, 약품 등을 투여한 경우, 실험동물의 50%가 사망하는 약품 투여량(mg/kg실험동물)을 말한다.

 

아. LC50(Lethal Concentration Fifty)

반수 치사량(흡입)50은 실험동물에 화학물질, 약품 등을 일정 시간 흡입시킨 후 실험동물의 50%가 사망하는 약품 농도(ppm, ㎎/㎥)㎎/㎥)를 말한다.