6가크롬은 열 용사 커뮤니티와 웰딩 작업자 사이에서 뜨거운 화제가 되었습니다. 6가 크롬을 검색할 때 유용한 용어로는 "크롬산염"과 "크롬 6"이 있습니다. 새로운 OSHA 규정으로 인해 모든 기업은 자사의 공정을 면밀히 검토하고 6가 크롬 노출을 줄이기 위해 공정을 변경하거나 공학적 제어 장치를 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. 3가 크롬은 크롬 광석 형태로 자연적으로 존재하며, 정상적인 신진대사에 필수적인 영양소이기도 합니다.
  2. 금속   또는   원소 크롬은 일반적으로 항공우주 합금에서 발견됩니다.
  3. 6가크롬은 일반적으로 용접 및 열 스프레이와 같은 산업 공정에서 생성됩니다.   

6가크롬은 독성이 가장 강한 크롬입니다.

기사 및 간행물을 읽으면 6가크롬이 헥사크롬, 크롬(VI), Cr(VI) 및 Cr 6+.

OSHA 허용 노출 수준

미국 산업안전보건청(OSHA)은 6가크롬에 대해 두 가지 노출 수준을 정의했습니다. 허용 노출 한계(PEL)와 조치 수준(AL)이 있습니다. 6가크롬에 대한 새로운 허용 노출 수준(PEL)은 8시간 교대 시 5µg/m3입니다.  이 PEL 5 µg/m3는 이전 표준인 52 µg/m3에서 감소되었습니다. 1/10로 줄어든 것입니다!

두 번째 수준은 2.5µg/m3로, 조치 수준(AL)이라고 합니다. 이는 작업 환경에 존재하는 공기 중 Cr(VI) 농도이며 8시간 시간 가중 평균(TWA)으로 계산됩니다. 이 두 단계 모두에서 고용주는 특정 조치를 취해야 하며, 이러한 조치를 취하지 않을 경우 처벌을 받을 수 있습니다.

6가크롬의 발생원은 무엇입니까?

6가크롬을 생산하는 데에는 다양한 산업 공정이 사용될 수 있습니다. 이러한 예에는 다음이 포함됩니다.

  • 코팅(스프레이 프라이머/페인트)
    • 크롬산염이 포함된 코팅: 염료, 페인트, 잉크 및 플라스틱
    • 크롬 도금
    • 크롬을 함유한 코팅의 혼합/샌딩  
  • 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:  귀하의 시설에서는  육가크롬을 포함하는 먼지, 연기 또는 미스트가 생성될 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.  다른 유해 가스가 방출되는 동안 6가크롬의 TLV를 초과할 가능성이 충분히 있음을 알려드립니다.

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

흄 유형 ​흄 파티클의 크기 범위
​크롬산염이 포함된 습식 페인트 ​0.7~34미크론
​크롬 도금 ​0.75~6.4미크론
​웰딩 ​0.05~2.0미크론*
​열 용사 ​0.05~2.0미크론*

*전체 연기의 80%가 이처럼 아주 작은 크기 범위에 속합니다.

작업자는 어떻게 노출됩니까?

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

  • 흡입. 크롬 VI을 함유한 먼지, 연기 또는 미스트가 발생하는 공정에 노출되면 코와 입을 통해 크롬 VI을 흡입할 수 있습니다.
  • 흡수. 6가크롬을 함유한 매체가 피부나 눈에 닿으면 체내로 흡수될 수 있습니다.
  • 음식물 섭취. 작업자가 Cr(VI)를 다룰 때 적절한 개인 위생 기술을 사용하지 않으면 노출된 음식, 담배 및/또는 화장품이 오염될 수 있습니다 .

6가크롬은 신체에 어떤 영향을 미칩니까?

체내에 유입된 6가크롬은 일반적으로 호흡기(흡입으로 인한 점막 손상), 비중격(콧구멍 사이의 조직) 천공, 폐, 눈, 피부, 간, 신장 등이 그 예입니다.

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

기업에서 수행해야 하는 공기 샘플링의 빈도는 시설에서 발견된 6가크롬 수준에 따라 다릅니다. 테스트한 영역이 PEL 5.0µg/m3 이상인 경우 3개월마다 테스트를 수행해야 합니다. 해당 영역이 2.5µg/m3의 조치 수준(AL)보다 높지만 PEL보다 낮은 경우, 기업에서는 6개월마다 공기 샘플링을 수행하면 됩니다. 해당 영역이 조치 수준보다 낮은 경우 기업에서는 초기 기준을 설정하고 시설 위생 전문가가 샘플링 빈도를 결정해야 합니다. 이 경우 일반적인 전략은 샘플링을 1년에 한 번 수행하는 것입니다.

모든 직원에 대한 의료 모니터링 은 2.5 µg/m3의 AL을 초과하는 테스트가 수행되는 시설에서 필요합니다. 6가크롬 관련 기준은 의학적 감시를 요구하지만, 구체적인 검사 선택은 의사 또는 기타 면허를 소지한 의료 전문가(PLHCP)에게 맡겨져 있습니다. 이는 회사 내 간호사가 담당할 수도 있고, 직원이 개인 의료기관을 방문하여 검사를 받아야 할 수도 있습니다.

기업에서 취할 수 있는 몇 가지 조치는 다음과 같습니다.

  • 건강 및 근무 이력 검토
  • 신체 검사
  • 검사 결과 보고

검사가 완료되면 2주 이내에 직원에게 서면 요약을 제공해야 하며, 산업 위생 전문가는 해당 파일을 회사에 보관해야 합니다.

6가크롬이 PEL을 초과하는 경우

6가크롬을 발생시키는 공정이 5µg/m3의 PEL을 초과하는 경우 엔지니어링 제어 수단을 구현해야 합니다. 엔지니어링된 제어 수단이 구현될 때까지 호흡기를 보호해야 합니다. 규정 준수를 위해 직원을 다른 직무로 순환시키는 것은 OSHA에서 허용되지 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)

다음을 포함한 여러 소스*에서 배출 계수를 확인할 수 있습니다.

*웹사이트는 자주 업데이트되고 링크가 수정될 수 있으므로, 링크가 작동하지 않는 경우 홈페이지에서 "육가크롬"이라는 키워드로 검색해 보시기 바랍니다.

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.

6가크롬을 함유할 수 있는 작업 영역 및  영역의 구분 을 위해 기업은 최소한 다음 사항을 수행해야 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. 진공 청소가 불가능한 경우 압축 공기는 매우 특정한 조건에서만 사용할 수 있습니다. 이러한 조건에 대해서는  OSHA 웹사이트 를 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 산업 환기 지침서는 다음과 같은 몇 가지 예를 제시합니다.

  • 웰딩: VS-90-01~03
  • 토치 절단: VS-90-10
  • 로봇 웰딩: VS-90-20
  • 금속 스프레이: VS-90-30
  • 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.

주변 흄 수집(일반 환기 또는 주변 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

요약하자면, 6가크롬은 규제 대상 독성 물질이므로 다음과 같은 적절한 예방 조치를 시행하여 처리해야 합니다. 

(a) 필요한 경우 공학적 제어
(b) 필요한 경우 호흡기 보호
(c) 양호한 정리정돈 관행
(d) 적절한 개인 보호 장비
(e) 양호한 개인 위생 관행.

참조

*미국산업위생학회(ACGIH).산업용 환기: 설계를 위한 권장 실무 지침서, 신시내티, 오하이오: 켐퍼 우즈 센터, 2019년 제30회