미생물과절삭유제 미생물생태환경 미생물은 : 매우특수한영양물질을필요로하는경우와특별한영양물질에제약을받지않는것이있다. 대부분의미생물들은후자의경우로물, 탄소원, 약간의무기염만있다면충분히생장할수있다. 수용성절삭유제에서주종을이루는세균군은 Pseudomonas 종이고무엇이나먹고빈약한영양상태에서도자랄수있다. pseudomonas 와같은 G(-) 세균은세포의바깥쪽막의한부분인내독성지질다당질 (lipopolysaccharide) 을포함한다. 미생물들에의한절삭유제의오염문제는금속가공산업에서오래된문제점중의하나였다. 특히미생물에오염된절삭유제는점도의변화, 미생물들에의한발효산물로인한 ph 의저하, 부패등을유발하여절삭유제의질을크게저하시키게된다. 절삭유제에서발견된미생물 혐기성황환원세균 (anaerobic sulfate reducer) : 특히 Desulfovibrio desulfuricans, 호기성세균 (aerobic bacteria) : 특히 Pseudomonas 종과대장균통성진균류 ( facultative fungi) :Fusarium 종, Cephalosporium, Candida, 황산환원성세균 (Sulfate-reducing bacteria) 는 " 월요일아침악취 " 로잘알려져있는데, 이들세균들은혐기성이고수용성금속가공유오수의바닥, 공기공급이없는곳, 큰시스템의바닥근처의순환이없는곳에서자라며황화수소를만들어작업자의불만을일으킨다. 호기성균중 Pseudomonas 군은가장흔하고, 거의모든수용성금속가공유에있으며, 몇몇시스템에서는 109/ml 까지보고되었다. 의심할바없이화학적인기준으로볼때수용액의부패를야기시키는첫번째원인이다. 항진균효과보다항세균효과가큰 biocide 가존재하면진균 ( 곰팡이류 ) 이더많이증가할수있다. 주된것은보통 Fusarium 종이고, cephalosporium 종도흔히발견되며 candida 종도보고되었다. 그러나고지방산함유액에서는드물며, 이런다양한개체를조절하는데있어, 광범위제제나여러제제의병용이필요하다. 그러나만족할만한억제농도는알려져있지않다. 건강장해 절삭유제에있는대부분의미생물들은비병원성이거나기회감성 (opportunistic pathogens) 이라할수있다. 기회감염성이란일반적인모든사람들을감염시키기보다는우선적으로질병 ( 예, 당뇨병, 암, 백혈병, 낭포성섬유증, 알콜중독, 선천성혹은후천성면역결핍증, 화상, 외상, 항생제나면역저하제등의약물투여등 ) 으로숙주의저항력이약해진사람들을감염시키는특성을말한다. 절삭유제에서가장
많이분리동정되는 Pseudomonas 속의세균들은면역체계의손상을받지않은건강한어른의경우 Pseudomonas 에감염되어도건강상문제는크지않는것으로알려져있다. 수용성절삭유제에서분리된미생물 (H.W. Roossmoore, 1981) 종류오염된수용액중의발현빈도성장 / 생존 Pseudomonas aeruginosa Pseudomonas fluorescens Pseudomonas cepatia Pseudomonas stutzeri Pseudomonas alcaligenes Pseudomonas pseudomallei Pseudomonas putida Aeromonas hydrophilia Proteus mirabilis Proteus vulgaris Proteus rettgeri Enterobacter cloacae Enterobacter agglomerans Enterobacter gergoviae Citrobacter freundli Escherichia coli Klebsiella Pneumoniae (oxytoca) Klebsiella ozaenae Serratia liquefaciens Desulfovibrio sp. Salmonella sp. Shigella sp. Vibrio Achromobacterium sp. Bacillus sp. Clostridium sp. Staphylococcus aureus Streptococcus sp. Nocardia sp. Candida sp. Fusarium sp. Cephalosporium sp. Very high Moderate Moderate High Moderate High Moderate to high Rare Rare Rare Rare Rare Rare to moderate Moderate to high Moderate Excellant Fair Fair Excellant Fair Very good Very good Very good Fair Fair to good Fair None None Poor None None None None Fair 미생물감염에의한건강장해는미생물들이생성해내는항원물질 (antigen), 내독소 (endotoxin), 외독소 (exotoxin) 와세포외효소, 진균등이주요요인이라할수있다. 생화학적으로질환을일으키는것에는내독소, 진균독소 (mycotoxin), (1->3)- β-d-glucan 이있는데, 내독소는그람음성세균의세포벽에서발견되고저농도에서도호흡기계기능에상당히영향을준다. 또한내독소는먼지진드기와진균과같은항원물질과상승작용을하고, 진균독소는인간과동물에독성을
나타내는진균에의해만들어진화학물질이다. 또한내독소, 염류, 사상균 (mold) 에있는세포벽구성성분으로특별한화합물인 (1->3)-β-D-glucan endotoxin 에노출되면두통뿐아니라목과코에대한자극등이있다. 미생물이나항원물질은에어로졸의형태 (bioaerosol) 로흡입되어노출된다. Bioaerosol 은비특이적으로기도를자극하고감염, 독성, 이물노출에대한방어시스템의능력을감소시킨다. 초기반응은대식세포 (macrophage) 에의해이물질에대해식작용 (phagocytosis) 이일어난다. Bioaerosol 을세포표면의수용체가인식하면일련의내부의세포변화가일어난다. 대식세포는대사경로를변화시키고세포표면특성의변화를일으킨다. 이반응이특별히중요한것은다른세포계의활성을유도하는능력을가진여러가지단백질 (cytokines) 을만들기때문이다. 항원 (Antigen) 모든미생물들은항원물질 (antigen) 을생성해낸다. 항원물질은대부분단백질과다당류로이루어진물질이며, 면역계에특이한자극을주어감작반응을일으킨다. 이렇게민감해진사람은다시같은항원에노출될때, 일반적인사람은해를입지않는적은양에도알러지성반응 (allergic response) 을일으킨다. 항원을흡입한사람은알러지성비염, 알러지성천식, 알러지성폐포염 (allergic alveolitis or hypersensitivity pneumonitis) 등의증상을보인다. 아직까지절삭유제에있는세균성항원이직업적영향에어떻게작용하는지에대해서는밝혀지지않았다. 내독소 (Endotoxins) 절삭유제를오염시킨미생물들은대개독소를생성한다. 특히그람음성 (Gram negative) 세균들이생성하는내독소는미생물에오염된절삭유제와절삭유제 aerosol 에서발견되었으며, 내독소가영향을주는건강장해는만성적기관지염, 폐기능의저하, 천식등의호흡기장해가일반적이다. 내독소의관찰은거의 30 년전에 Johns Hopkins University 의 Ivan. L. Bennett, Jr. 에의해이루어졌다. 내독소는많은세균에의해만들어지는치명적인분자이다. 내독소의가장유해한영향은한기 (chill) 나열을느끼는것에서불가역적인쇼크나죽음까지의질병증상을유발하는힘때문이다. 분자는내독소를함유하는세균에서단단한보호물을형성하여감염에대해세균과싸우는항생제의작용을방해한다. 진균류 (Fungi) 많은종류의진균이생산하는독성물질을진균독소 (mycotoxin) 라한다. 이들의대부분은열에안정하고분자량이작은물질이다. 진균독소의주요예들중하나인아플라톡신 (aflatoxin) 은 Aspergillus 속에의해생성되며, 심한간손상을일으키는것으로유명하다. 아플라톡신은 DNA 에결합하여 RNA 합성을억제함으로써숙주에
영향을미친다. 또한강력한돌연변이유발원이며발암원으로서실험동물에서간암을유발한다. 수용성절삭유제에는진균류가존재하는데, 이들은대개부패하는유기물질에기생하는경우가많아절삭유제의미생물오염에는크게영향을주지않는다. 예방법 (1) 미생물번식위험을고려하여고성능의환기시설이필요하고, 공간을밀폐시키거나, biocide 를적절한양만사용할것을권장한다. (2) 내독소파괴는 120 에서여러시간가열해야없앨수있다. (3) 작업자보호가중요하므로작업자가개인보호장비를사용하고, 작업장소변경과주기적인순환근무가필요하다. (4) 교육과훈련을강화하여노출을최소화해야한다. 노출농도에대한 guideline 절삭유제에노출된작업자는절삭유제에노출되지않은작업자에비해흡입성에어로졸의여러측정에서높게노출되었다. mass 농도, 내독소에노출, 철, 염소, 황원소등이다. 더구나절삭유제에노출작업자는공기역학적직경이 8 μm이하의에어로졸크기분획에서배양가능한세균에고농도로노출되었다. 만약노출된작업자가금속가공유에노출되었다면 pseudomonas 이고, 금속가공유에노출되지않았다면 Bacillus 이다. International Commission of Occupational Health(ICOH) 에서는중독성폐렴에대한내독소는 1mcg/m 3, 기도염증에대해서는 0.001mcg/m 3 으로권장수치를정했다. 과민성폐렴과천식은직접내독소에의해야기되는것이아니므로이런질병에대해서는지침이없다. 기계종류와금속가공유의사용유속, 생산공정의속도, 밀폐정도와 sampling 하는동안작업장기계의밀도, 금속가공유에어로졸양, 내독소, 배양가능한세균에대한노출량결정의통계학적 modeling 과같은방출과정과환경적인요소에대한노출정보와보충데이타를획득해야한다. 금속가공유에어로졸의구성성분을이해하여성공적이고경제적인방법이개발되어야한다. Biocide 와건강장해 biocide 의정의 Biocide 는미생물을정균및살균할목적으로사용, 용도에따라 5 가지그룹으로구분
1) 건강관련방부제 (Health-related biocide) - 방부제, 소독제, 약품보호제 2) 음식관련방부제 (Food-related preservatives) 3) 작물및식물보호용방부제 4) 화장품및피부보호용방부제 5) 산업용방부제 (Industrial biocide) 산업용방부제는생산공정및제품의특성에따라다시두가지기본그룹으로구분. 1) 첫번째는절삭유제, 라텍스, 수지, clay, slurry, 냉각탑, pulp & paper mill, silicone emulsions, printing solutions 등의각종산업공정의효율성과안전성을높이기위해부가적으로사용되는경우이다. 즉, 절삭유제의부패와질저하를막기위해서나, 냉각탑의파이프벽에미생물에의한제품의질저하를방지하기위한목적으로, 또는제지공장에서지력강화제처럼물이많이사용되는공정에서미생물에의한제품의질저하를방지하기위한목적등으로사용되는경우이다. 2) 두번째는생산된물품의질저하방지, 모양의변형을방지하기위해제조업자가완성된제품에투여하는경우로, 그예로는목재, 합판, textile, 왁스, 가죽, 생고무, 고무제품, 시멘트, 수성페인트를비롯한물이함유된제품의통칭인수성에멀젼제품, 접착제, 액체광택제등에사용되는경우이다. 산업용방부제라는이름하에사용되는 biocide 는사용범위를일일이열거하기조차힘들다, 산업용방부제중절삭유제에사용되는 biocide 의경우는다음과같다. 절삭유제에사용되는 biocide 는그사용방법에따라원액첨가용 biocide 와저장탱크첨가용 biocide 로나누어볼수있다. 원액첨가용은절삭유제중비수용성을제외한모든절삭유제에첨가되어사용되며, 세균과진균모두를정균, 또는살균시키는기능을가지고있다. 저장탱크첨가용은저장탱크의절삭유제가저장기간이길어질수록미생물에오염정도가심해지고 ph 가저하되는데, 이를방지하기위해적절한시기에첨가해주는경우를말하며, 통상 tankcide 라고불리운다. 금속가공유의교체이유는여러가지가있지만그중에서도부패가진행되어악취가발생되었을때교체하는사례가가장많았다. 또한수용성절삭유의평균사용기간의실태조사결과 3 6 개월이 45% 를차지하고있다.
금속가공유의교체이유별비율 교체이유교체비율 (%) 공구수명, 가공정밀도의저하사용유의색이극단적으로변화부패가진행되어악취가발생방청성저하탱크안의칩제거유류메이커의판정정기적인교체기타 10 20 30 15 15 3 20 3 금속가공유의사용기간 사용기간 ( 개월 ) 교체비율 (%) < 0.5 개월 0.5 1.0 개월 1.1 3.0 개월 3.1 6.0 개월 6.1 12.0 개월 > 12 개월 4 8 29 34 17 8 사용량 Biocide 는첨가제의일종으로비수용성유를제외한수용성유, 합성유, 준합성유등에서 0-2% 를차지한다. 따라서, 국내에서사용되는 biocide 사용량은절삭유제사용량을이용해추정해볼수있다. 한국윤활유공업협회의자료에의하면, 2000 년수용성절삭유생산량이 9,637 kl이며, 이양의약 2% 를취하면연간 192.74 kl의 biocide 를사용한다고볼수있다. 종류 포름알데하이드방출형 biocide 와포름알데하이드비방출형 (1) Formaldehyde release biocides
Formaldehyde release biocides 는일반적으로오일보다는물에잘녹으며, 진균류 (fungi) 보다는세균류 (bacteria) 에더효과적이다. 대개 Formaldehyde release biocide 는 formaldehyde 와 alkylamine 과의반응에의해만들어지며, 반응결과 cyclic, satured, symmetrical triazine 을형성한다. 따라서, 이러한종류의 biocide 중에는성분에 triazine 이있는것이많다. 아래의표에는 Onyxide 200, Grotan-Bk, Vancide TH 외에도 Bioban, Nalco ASP-636, Oakite, Surcide-P, Triadine 등이있는데, triazine( 정확한성분명은 Tris(2-hydroxyethyl)hexahydrox- S-triazine 이다 ) 이약 78.5% 정도함유되어있고, Triadine 의경우그외에 Sodium pyrithione (hydroxy-2-(1h)-pyridinethione 이 6.4% 함유되어있다. Triazine 은원래제초제 (herbicide) 로사용되어왔으며, 식물의광합성을억제하여제초제로서의작용을하는것으로알려져있다. 일반적인구조는대칭형이다. Triazine 의육각형구조는 HCN 이 3 개결합된형태이며, 실제로 (HCN) 3 으로쉽게분리된다. 이때 "R" 들이분리되면서제품의목적에따른작용을하게된다. Biocide 에함유되어있는 Tris(2-hydroxyethyl) hexahydrox- S-triazine 의경우일반적인 triazine 과는약간다른형태를띤다. "R" 이탄소 (C) 에연결된것이아니라질소 (N) 에연결되어있기때문이다. Formaldehyde release biocide 의종류, 성분및함량 상품명 Tris Nitro Onyxide 200 Grotan-Bk Vancide TH Dowicil 75 Bioban P-1487 Sodium Omadine Proxel CRL Kathon 886 Dowicide-1 작용성분및함량 Tris(hydroxymethyl)nitromethane 용액 50%, 분말 100% Hexahydro-1,3,5-tris(hydroxyethyl)-S-triazine 78.5% Hexahydro-1,3,5-tris(hydroxyethyl)-S-triazine 78.5% Hexahydro-1,3,5-triethyl-S-triazine 95% 1-(3-chloroallyl)-3,4,7-triaza-1-azoniaadaman-tane chloride 4-(2-nitrobutyl)-morpholine 70%, 4,4-(2-ethyl-2- nitrotrimethylene)-dimorpholine 20% Sodium 2-pyridinethiol-1-oxide 용액 40%, 분말 90% 1,2-Benzisothiazolin-3-one 30-35% 5-Chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one 8.6%, 2-Methyl-4- isothiazolin-3-one 2.6% o-phenyl phenol 98% 또한, Tris(2-hydroxyethyl)hexahydrox-S-triazine 는농축된포름알데히드라고불리워지기도하는데, 이는탄소와질소로구성된육각형구조가틀로서작용하고, 이에연결되어있는 3 개의알코올이포름알데히드로전환되어 Tris(2-
hydroxyethyl)hexahydrox-s-triazine 하나로터여러개의포름알데히드를내놓을수 있기때문이다. (2) Non-formaldehyde realese biocides Non-formaldehyde realese biocides 는 Formaldehyde release biocides 와비교할 때, 상대적으로 bacteria 보다는 fungi 에더욱효과적이며, 대게페놀계화합물과기타혼합물로이루어져있다. Non-formaldehyde realese biocides 의작용성분및함량 상품명 Givgard DNX DBNPA PCMX 작용성분및함량 6-Acetoxy-2,4-dimethyl-dioxane 2,2-dibromo-3-nitrilopropion p-chloro-m-xylenol Biocide 에의한건강장해 건강장해는주로피부접촉에의한피부염, 습진있으며, 특히 non-formaldehyde release biocide 호흡기에대한영향의연구는부족함. Triazine 을함유한 biocide 의경우 formaldehyde 노출에의한건강장해는단기간노출의경우눈, 코, 기관지에심한자극, 두통, 어지러움, 눈물을야기. 장기간노출된경우피부에알레르기성접촉성피부염및습진, 호흡기계에기침, 가래, 천식, 만성기관지염등의폐쇄성폐증상을일으키며, 생식기계에대한영향으로자연유산과저체중아출산, 임신중독증등을유발. 대책 수용성절삭유제의부패가미생물의번식에의한것임이판명되어도사용유의상황은미생물의번식조건에적합하며, 또한미생물의혼입을방지하는것도어려운상황에있으므로부패를완전히방지하기는곤란하다. 부패를방지하기위해서는먼저미생물의영양원이되기쉬운염, 유황, 유지, 광유등의성분이적고항균성이있는유제를선택함과더불어살균및항균성이있는 biocide 를사용하여미생물의번식을저지해야한다. 그러나 biocide 사용에있어서주의해야할것은안전성에대한문제이다. 살균력이뛰어난 biocide 는그사용농도가맞지않으면작업자에게피부염을일으킬염려가있고, 또한폐유처리에있어서는응집처리공정에서회수되지않을경우종말처리의활성인진흙탕속의미생물을살균하거나배수에의해서하천을오염시키고, 어류가나쁜영향을받을위험이있다. 그래서, 미국의경우절삭유제에쓰이는 biocide 에대해 EPA 에서독성실험을하도록
하였으며, 대개 1) 급성경구치사량, 2) 급성피부흡수치사량, 3) 급성피부자극성, 4) 급성눈자극성의 4 가지실험을수행.Biocide 사용에따른대표적인유해성의문제는 formaldehyde 를방출하여살균효과를내는 biocide 경우발암성의위험성을들수있다. formaldehyde 의방출은사용중인오일내에서물의첨가에따른가수분해에의해이루어지는데, ph 의영향이매우크다. formaldehyde 는알칼리성에서매우안정성을갖으며, 잘분해되지않는다. Bennett 의실험결과에의하면 ph 가 8.5 이하에서생균수가급격히증가한다고밝히고있기도하다. 따라서, formaldehyde 를방출하여살균효과를내는 biocide 를사용할경우적정 ph 를유지하여살균효과도내면서도, 허용기준을초과하지않는범위내에서사용해야한다 [ 금속가공공정의오일함유폐액의감량화및재이용 System 개발 ] 에관한연구에서는항균 ceramic tube 에서미생물의생장이급속히감소되었다는주장을하고있으며, 특히기계의가동에사용되는오일이절삭유제저장용기에흘러들어갈경우이것이미생물의양분이되므로이를차단하는것이중요하다고한다. 각종 biocide 의독성 구분 페놀계 포름알데하이드방출형 살리실산계 biocide 의종류 o-phenylphenol Sodium salt of o- phenylphenol 2,3,4,6-Tetracholrophenol o-benzyl-p-chlorophenol 2-Hydroxymethyl-2- nitro-1,3-propanediol Hexahydor-1,3,5-tris-2- hydroxyethyl-(s)triazine Hexahydro-1,3,5-triethyl- (s)-triazine 1-(3-Chloroallyl)-3,5,7- triaza-azonia adamantane 경구치사량 LD50 ( 쥐 ) 2,700mg/kg 1,160mg/kg 140mg/kg 1,700mg/kg 1,900mg/kg 920ml/kg 0.316ml/kg 940mg/kg 3,4',5-Tribromosalicyl anilide (76-88%) 410mg/kg 3,5-Dibromosalicyl anilide (12-24%) 의혼합물위와같음 3,4',5-Tribromosalicyl anilide 눈에대한자극성 ( 토끼 ) 자극의가능성있음위와같음자극함자극의가능성있음 자극의가능성있음원액은약간자극하지만희석하면자극성없음자극의가능성있음원액은약간자극 자극성없음 위와같음 피부에대한자극성 ( 토끼, 사람 ) 농후한액은자극의 가능성 있음 위와 같음 위와 같음 위와같음 1 차적으로는자극성없음위와같음자극의가능성있음 1 차적으로는자극성없음 1 차적으로는자극성없음 위와같음 triazine 을함유한 biocide 의경우강산이흘러들어가는것을주의, 이는강산이있을경우다량의 H + 가 triazine 으로부터 formaldehyde 를갑작스럽게많이생성되도록하기때문인것으로보인다.
절삭유제의관리대책 절삭유제의사용으로인한관리대책 1 MWFs 의미스트와증기를제거할수있는공학적인대책 - 공정의밀폐와 국소배기장치설치 - 오일미스트의발생을줄일수있는공정운영개선 - 정화장치에대한개발 2 광물유로인한건강장해예방프로그램 - 안전보건교육 - 적절한작업행태 - MWFs 의보관및유지 - 보호의와보호구 공학적대책 공정의밀폐와국소배기시설의설치시기 절삭유제를취급하는공정에는공정의특성으로인해오일미스트가외부로비산될수있다. 오일미스트의공기중비산을방지하기위해밀폐시설 (machine enclosure) 과국소배기시설을설치해야한다. 이러한시설의설치시기와방법에따라절삭유제의미스트농도가다른것으로보고되고있다. 절삭유제가취급되는공정이운영될때와동시에설치된밀폐시설 (original enclosure machine, OEM) 과국소배기시설에서측정한 MWFs 의공기중농도가 1 공정이운영되고후에필요에따라서밀폐시설과국소배기시설이설치된경우나 2 전혀밀폐시설이없는경우에비해서통계적으로유의하게낮다. 주목할만한것은공정시설이운영되는과정에서추후에부분적으로밀폐를하거나국소배기시설을설치하는경우에는전혀밀폐시설이없는경우와별다른농도차이가없고미스트억제에효과가없다. 따라서절삭유제가취급되는공정에서발생되는오일미스트의공기중비산을방지하기위한방법은밀폐시설과국소배기시설을철저히하는것이다. 설치시기와설치방법주의사항 1 밀폐와국소배기시설은 MWFs 가취급되는공정이설치될때와동시에하는것이좋다. 2 공정이운영되고추후에밀폐와국소배기시설을설치하는경우에는밀폐시설을해체할우려도있고, 탈락할수도있으며, 누출될가능성이항상존재할수있다. 따라서특별한관리와성능에대한주기적인점검이필요하다. 3 밀폐되는부위가있거나국소배기시설이없는경우에는설치를하고그관리는철저히해야한다.
(1) 공정시설과동시에밀폐와국소배기시설을설치 오일미스트의공기중분산을막기위한가장적절한공학적대책은밀폐와국소배기시설을공정시설과동시에설치하는것이다. 즉, 공정이가동될때부터밀폐와국소배기시설을함께함으로써근로자가작업을하는데작업방법의일부로인식하도록하고해체하거나누출되지않도록하는것이다. (2) 공정운영후에설치된밀폐와국소배기시설은특별한관리필요 공정시설이운영되고필요에따라또는행정적인조치에따라밀폐시설을하거나국소배기시설을추가로설치한경우가많다. 이러한경우에는근로자가기존에수행한작업방법과다르거나작업에영향을미칠수있기때문에밀폐시설을해체할우려도있고, 작업으로인해밀폐시설의일부가탈락할수도있으며, 작은부위라도누출될가능성이항상존재할수있다. 이러한이유로인해밀폐와국소배기시설을하고도오일미스트에대한억제효과가미흡할수있다. 따라서공정이설치된후에밀폐와국소배기시설을설치하는경우에는해체, 탈락, 누출등에대한지속적인관리가필요하다. 순간적으로밀폐시설이탈락되거나이탈되는경우에공기중절삭유제농도는높아근로자노출은클수있다. 따라서공정의시설과마찬가지로작업시간동안밀폐와국소배기시설의적정성을수시로검사하여야한다. 우리나라에서절삭유제를취급하는공정에서는공정이가동된때부터밀폐와국소배기시설을설치한경우가많지않을것으로판단되므로지속적인관리가필요할것으로판단된다. (3) 밀폐가되지않은경우철저한밀폐와국소배기시설의설치 절삭유제가취급된공정에서밀폐가되지않은부분이있는경우철저한밀폐를하고위 (2) 항에서설명한사후관리를철저히해야한다. 시설을하는경우에는근로자가해체하지못하도록견고하게하고가능하면작업에지장이없도록설계를하는것이필요하다. 국소배기시설의설계 국소배기시설을설계할때가장큰원칙은오일미스트입자를가능하면크게하여증발을억제하도록설계해야한다. 이러한목적을달성하려면소요풍량과반송속도를가능하면줄임으로써공기와의접촉을억제하는것이다. 소요풍량을줄이기위해서는포위식후드로하고제어속도를낮게하는것이다. 즉불필요하게제어속도를높이지말아야한다. 포위식후드의개구면적은공정에지장이없다면
가능하면적게하고국소배기시설에서의공기의흐름은최소한의음압만유지하도록설계하는것이필요하다. 반송속도를줄이기위해서는덕트의면적을적정한한계에서크게하는것을고려할필요가있다. 설계인자별로보다자세히설명하면다음과같다. (1) 제어속도 제어속도는가능하면낮게설정해야한다. 공정이운영됨에따라오일미스트는필연적으로발생될것이다. 미스트는여러가지크기의입자가생길수있으나중요한것은가능하면증발되지않도록하는것이필요하다. 가능하면미스트가적게발생되는공정방법을택하면가장바람직하다. 그러나공정의특성상공기중으로미스트가발생된다면이들은공기와계속적으로접촉하기때문에증발이될수밖에없다. 절삭유제는일반적으로상온에서휘발성이아닐지라도, 이들이공기중으로작은입자인미스트로발생되면빠른시간내에증발할수있는것으로주장하였다. 즉, 오일미스트는공기와접촉하므로증발될수있는것이다. 미스트입자가작을수록증발의가능성은높다. 이러한증발의원리를국소배기장치의제어속도에적용시켜보면시설내에서발생된미립자의오일미스트는제어속도가높을수록그증발속도는빠를것이다. 흔히제어속도는빠른것이좋은것으로여겨지나친제어속도를설정하고운영되는경우가있다. 이런경우미스트의농도는감소될지는모르나오히려절삭유제의증기농도는증가될수있다. 또한시설을점검하는경우에도제어속도가크다고혹은후드의공기유입상태가매우빠르다고하여적정한시설로판정하는경우가많은데주의를기울여야할사항이다. (2) 반송속도 동일한이론으로공기와의접촉을줄이기위해반송속도도가능하면낮게하는것이바람직하다. 덕트내에퇴적되면절삭유제의입자는더욱커지므로증발의가능성은공기중에있을때보다낮을것으로판단된다. 반송속도를줄이기위해서는덕트면적을크게하는것이필요하다. (3) 덕트의길이 덕트는가능하면짧게하는것이좋다. 즉발생된오일미스트를공기와접촉을가능하면줄이면서빠른시간내에정화장치에도달하도록하기위해서이다. 이렇게하면발생된미스트는공기중에있는시간이줄어들고입자크기는크게할수있어오일미스트의증발을억제는줄일수있다.
(4) 정화장치 정화장치는최대한후드와가깝게설치한다. 즉, 오일미스트가발생되는지점 ( 후드 ) 에서정화장치까지가능하면덕트를짧게한다. 덕트가짧아지면 1 미스트의이동은짧아지고 2 공기와의접촉은줄어들고 3 정화장치에는오일미스트의농도가높고입자가커지게된다. 이로인해 MWFs 의증발은최소화될수있을것이다. (5) 오일미스트의증발억제 1 정화장치 (well-maintained collector) 를절삭유제가사용되는기계공정과가능하면가까운위치에설치, 2 제어속도와반송속도를가능하면줄이고, 3 절삭유제를사용하는기계공정의운영속도를가능하면줄이고 ( 미스트가발생되지않도록 ) 미스트형성을억제할수있는제재를첨가하고, 4 공정에지장이없는전제에서휘발성이덜한절삭유제로교체하는방법이다.