연구실 화학물질 사고사례를 통한 안전관리 방안 서울 엘타워 2013. 11. 12(화) 공학박사/기술사 이 근 원 안전보건공단 산업안전보건연구원
발표순서 1 들어가는 말 2 연구실의 화학물질 사고사례 원인 및 교훈 3 사고사례를 통한 화학사고의 실태 및 문제점 4 화학물질 사고예방을 위한 안전관리 방안 5 맺음말
들어가는 말 최근 연구실에서 발생한 화학물질 사고사례를 통해 사고 원인과 문제점을 살펴보고, 연구실 화학물질 사고 예방을 위해서 정부, 대학 및 연구 기관 그리고 연구 현장의 역할 측면에서 연구실 화학물질 사고 예방을 위한 안전관리 개선방안을 제시하고자 함 연구실의 화학물질 사고 일지 2006.09.08, H대 광전자연구실 화학물질 폭발, 1명 화상, 8명 대피 2007. 02.02, S대 생명과학부 폐액폭발로 2명이 화상 2009.01.08 K연구소 합성실험실 폭발사고, 사망1명, 부상1명 2009.02.19 K연구원 화학물질 혼합과정에서 폭발, 부상 1명 2011.03.23 S대 나노구조재료연구실 화재, 부상 1명 2011.08.00 00케미컬 연구소의 건조설비 폭발, 사망 5명, 부상 2명 2012.08.08 K대 광물자원연구실 부상(화상) 1명 2013.07.19 S대 식품나노기술연구실 황산용액 폭발, 화상 7명
화학물질의 사고종류와 위험성 종 류 사고의 종류 대표적 물질 화재위험성 폭발위험성 화재 폭발 알콜류 등 각종 유기용 제 아세틸렌, 수소 등 고압 가스류 중독위험성 중독 벤젠, 염소기체 등 부식위험성 화상, 용융 불산, 황산, 염산 등 반응위험성 반응폭주, 폭발 유기과산화물류
연구실 화학물질 사고사례 0.01mL의 작은 시약이라도 방심은 금물!
사고 개요 1. 일 시 : 2008년08월중순경 여름 무더운날 GC-MSD 실험중 발생 2. 장 소 : 실험실 HUME HOOD 내에서 일어난 아차 사고.. 3. 사고 경위 : 2008년 8월 중순경 사업장에서 의뢰된 시료를 채취, 분석 작업 중 발생된 사고. 4. 독촉 전화도 오고 해서 조금이나마 빨리 분석을 해야 된다는 사명 감으로 안전을 무시한 체 GC-MSD를 켜고 안정화가 되는 틈을 이 용 시료를 전처리 해야겠다고 HOOD내에서 2mL Vial에 CS 2 1mL 를 첨가하고 Sample 0.01mL를 첨가하고 교반을 시작하는데 5. 갑자기 펑 하는 폭발음과 함께 눈 및 얼굴에 튀긴 사고임.
사고 당시 사용된 피펫 및 시료 참고 사진 <폭발물질 조제시 사용된 피펫 및 샘플>
사고 원인 1. HUME HOOD에서 2mL의 Vial에 Sample 0.01mL를 첨가 초음파 처리. - 초음파 처리시 미지의 물질 폭발 0.01mL의 적은 용량 이므로 설마 했다. 설마 하는 마음에 강행 실험 실시. 아차 사고는 설마 에도 피해갈순 없었다. 2. Methyl chloride 1mL 와 Sample 0.01mL의 반응 - 발열반응 시약의 발열 반응이 일어 남. 시약 MSDS 무시(사전 시약에 대한 정보 부족). 발열 반응이 일어나는 시료는 여지 없이 폭발로 이어졌다.
사고 피해 및 조치 사항 1. 폭발물질의 얼굴 부상 - 얼굴에 시약이 뭍 어 화상을 입었다. 정해진 보호구를 사용 많은 양의 물로 세안(세안 장치 사용) 2. 폭발물질의 눈 부상 - 눈에 시약이 들어가 화상을 입었다. 정해진 보호구를 사용 신속히 아이샤워로 세안
사고로 부터 얻은 교훈 1. 모든 실험은 사전 위험성 확인 및 정해진 Method에 의 한 실험 실시. - 초자 및 시약 검정된 초자기구 사용 화학물질의 유해 위험성 MSDS 활용 2. 화학물질 취급시 항상 보호구 착용. - 정해진 보호구 사용한다. 안경 안면보호구 장갑 실험복 3. 실험실 안전장치 사용. - 화학물질이 눈이나 얼굴에 튀었을때 신속히 아이샤워로 세안
연구실 사고 사례[경상사고] 일시 : 2013년 5월 14일 15:30분경 장소 : OO기술원 신소재공학부 연구실 사고경위 : Oxalic chloride 와 5-Hexynoic acid의 화학반응 실험도중 반응에 의한 압력증가로 플라스크가 깨지면서 용액 방사 사고원인 : 시약을 장기간 방치하여 부식 발생 피해 정도 : 연구원 7명 병원 진료 후 퇴원 사고방지 대책 : - 흄후드 등 국소배기 장치 설치 - 보호구 착용 철저 인용 : 미래창조과학부, 대덕연구단지 간담회 자료, 2013.7.23
연구실 사고 사례[경상 사고] 일시 : 2013년 5월 29일 16:15분경 장소 : OO대학교 반도체공동 연구실 사고 경위 : 0.8리터의 삼브롬화붕소가 담겨 있던 용기 파열로 삼브롬화붕소가 누출되어 브롬화수소로 기화되면서 유독가스 발생 사고원인 : 용기의 내압력보다 높은 압력으로 질소 유입 되어 용기 파손 수분 유입에 따른 반응 폭주 현상 피해 정도 : 장비 일부 부식 사고방지 대책 : - MSDS 숙지 - 용액 누출 대비 내화학복, 안전장갑, 안전화, 흡착포, 중화제 등 비치 인용 : 미래창조과학부, 대덕연구단지 간담회 자료, 2013.7.23
연구실 사고 사례[중대사고-후유 장애] 일시 : 2013년 6월 27일 14:30분경 장소 : OO대학교 의과대학 연구실 사고 경위 : 연구실 베란다에 장기간 방치되어 있던 질산 폐액용기를 실내로 옮기는 과정에서 용기 파열로 질산 폐액 누출 사고원인 : 폐액용기 장기간 방치하여 부식 피해 정도 : 용역원 1명은 3도화상(후유 장애) 1명은 2도 화상 사고방지 대책 : - 보호구 미착용 - 비상세척 설비 미 설치 - 폐액 용기 장기간 방치(2009년 8월?? 부터 13년 6월 까지) 인용 : 미래창조과학부, 대덕연구단지 간담회 자료, 2013.7.23
연구실 사고 사례[경상사고] 일시 : 2013년 7월 10일 10:30분경 장소 : OO연구원 고분자나노융합실험실 사고 경위 : 톨루엔 정제과정 중 내부압력 증가로 증류기 마개가 빠져 나가면서 톨루엔 용액과 증기가 비산되어 공중에서 화재 발생 사고원인 : 완충역할을 하는 풍선 미연결로 압력 이 증대되었고 톨루엔 및 액적 누출로 공기 중 수분 흡착에 따른 화재 발생 피해 정도 : 연구원 1명 2도화상(목부분, 팔) 건물 및 장비 피해 등(소방서 2천 만원 추산, 약 3억 이상 손실) 사고방지 대책 : - 안전교육 실시 철저(신규과제 교육 미 실시) - 연구절차서 작성 준수, 안전보호구 착용 철저 - 화학흄후드 설치(실험대 위 실험) 인용 : 미래창조과학부, 대덕연구단지 간담회 자료, 2013.7.23
연구실 사고 사례[경상사고-유해가스 흡입] 일시 : 2013년 7월 16일 11:40분경 장소 : OO연구원 융복합동 공동실험실 사고 경위 : 연구실 이전하면서 소량 남아있던 개미산(500ml)과 질산(50ml)을 폐액 용기에 버리고 마개를 닫아놓고 약 15분 경과 후 용기 파열 사고원인 : 개미산과 질산의 격렬한 반응으로 압력증가 및 용기 파열 피해 정도 : 연구원 1명 유해가스 흡입으로 병원 진료 후 귀가 사고방지 대책 : - MSDS 숙지 - 폐액 분류 철저(폐산, 폐알칼리, 유기, 무기 등) 인용 : 미래창조과학부, 대덕연구단지 간담회 자료, 2013.7.23
연구실 사고 사례 [중대 연구실사고] 일시 : 2013년 7월 19일 17:14분경 장소 : OO대학교 식품공학과 식품나노기술연구실 사고 경위 : 활성탄분말(5g)을 혼합용액(황산 450ml + 인산 50ml)에 넣고 교반 하는 중 갑작스런 폭발로 혼합용액 비산 사고원인 : 활성탄에 수분 흡입 추정(추후 판정) 피해 정도 : 대학 3학년 1명 얼굴, 가슴 3도화상 6명은 1-2도 화상 사고방지 대책 : 흄후드 설치, 안전보호구 착용 철저 - 안전교육 철저 시행 - 용액 누출 대비 내화학복, 안전장갑, 안전화, 흡착포,중화제 등 비치 인용 : 미래창조과학부, 대덕연구단지 간담회 자료, 2013.7.23
연구실 사고 사례 [중대사고-후유 장애] 일시 : 2012년 8월 8일 15:00시경 장소 : OO대학교 연구실 사고 경위 : 질산(70%)을 희석하기 위해 흄후드로 옮기는 중 손잡이가 탈락되어 용기가 바닥에 떨어져 깨지면서 질산 용액 누출 사고원인 : 시약을 장기간 방치하여 부식 발생 피해 정도 : 연구원 1명 2도화상(후유 장애) 사고방지 대책 : - 보호구 미착용 - 비상세척 설비 미 설치 - 시약용기 장기간 방치(유효기간??) 인용 : 미래창조과학부, 대덕연구단지 간담회 자료, 2013.7.23
사고원인 및 문제점 시약용기 손잡이의 강도 불량과 함께 시약 운반시 시 용기를 두손으로 잡고 운반용 수레나 바스켓을 이용하여 이동하여야 하나 이동용 수레 등을 이용하지 않았음 사고 발생시 초기 대처 미흡 질산 등 부식성물질이 사람의 피부에 묻어을 때 신속히 웃을 벗기고 흐르는 물에 15분 이상 씻는 등 초기 안전조 치 대처 미흡 보호구 미 착용 화학약품을 다룰 때 보안경과 보호의 둥 안전장구를 입고 실험작업에 임해야 하나 보호구를 충분히 착용하지 않은 것으로 사료됨
사고로부터 얻은 교훈 연구실 안전교육 실시 - 물질안전보건자료(MSDS) 및 화학물질 취급 사용에 관한 오프라인 안전교육 실시 - 실험실 안전설비 사용 및 비상시 조치요령 등 교육 실시 화학약품 사용 실험실에 전신 및 세안설비 설치 보호구 지급 및 착용방법 교육 실시 연구실 비상시 사고 대처요령 및 시나리오별 요령 숙지 등
사고사례를 통한 살펴 본 실태 및 문제점 사용, 개발분야의 다양화로 새로운 위험성 증가 다양한 연구분야 (정보전자, 신소재, 반도체, 식품 등) 에서 화학물질 취급 사용 - 새로운 분야에서 화학물질의 사용 취급 증가 - 나노물질 등 신규 화학물질의 개발 등 다양화 다변화 - 연구실 안전관리 업무 및 정보의 다양화가 요구 * 연구실 안전관리 요소의 융합화에 따른 안전관리 단계 (예방 -> 대비 -> 대응 -> 복구)의 전 과정 대응이 필요
실험실의 화학물질의 종류 출저 : 이근원, 화학물질 사용 실험실의 안전관리 실태와 인식도, 한국가스학회지, 제16권2호, 2012.
연간 사용하는 화학물질의 종류 출저 : 이근원, 화학물질 사용 실험실의 안전관리 실태와 인식도, 한국가스학회지, 제16권2호, 2012.
사고사례를 통한 살펴 본 실태 및 문제점 화학물질 유해 위험 정보부족 및 관리의 사각지대 발생 대학 연구기관 등에서 화학물질 사용실태 파악 어려움 - 화학물질의 종류나 사용량 파악 미흡 - 연구실 안전업무 종사자가 대부분 화학물질에 관한 비전문가임 제공된 화학물질의 물질안전보건자료(MSDS) 활용 미흡 - MSDS의 확보와 활용성 등 정보 공유 미흡 연구실 화학물질 관리의 사각지대 발생 - 연구실에서 사용하는 화학물질의 종류나 사용량 미 파악 - 화학물질 사용자(연구활동종사자)에 대한 교육실시 등 문제 -> 대학, 연구기관 등의 자율적인 안전관리 개선 노력이 선행
사고사례를 통한 살펴 본 실태 및 문제점 사고대응 전문성 부족 및 비상대응 매뉴얼의 한계 화학물질 사고 대응 전문성 부족 - 화학물질 취급 사용자의 위험성 지식 미흡 - 연구실의 화학물질 사고 원인 규명의 통합적 분석 및 대책 부재 - 연구실 화학물질 안전관리 및 위기 대응 매뉴얼 부족
연구실 화학물질 사고 예방을 위한 안전관리 방안 1. 화학물질 사용 취급 연구실에 대한 안전 관리 강화 화학물질 중 사용량과 유해 위험성을 고려하여 관리 대상 물질 지정을 통한 연구실 안전관리 강화 * 연구실의 유해 위험 화학물질 사용량 등에 따른 차등관리 필요 대학,연구기관 등의 자율적인 안전관리 개선 및 안전 관리 강화, * 화학물질 사용 실험실 등의 사전 안전성 평가 제도 도입
연구실 화학물질 사고 예방을 위한 안전관리 방안 2. 연구실 화학물질 사고예방 체계 및 기능 강화 화학물질의 사용 취급량 증가에 따라 위험성이 증가하 여, 복잡 다양한 연구실의 화학물질 사고에 체계적 대 응이 곤란함 - 연구실안전환경조성법 체제 속에 (가칭) 연구실 화학물질 사고 예방위원회 설치와 화학물질 사고예방을 기준 마련으로 근본 원인 파악과 동종 사고방지를 위한 종합적인 업무 수행 * 미국, CSB(Chemical Safety & hazard investigation Board)는 중립적 객관적 사고조사 분석 및 기록과 함께 합리적인 개선안 제시
연구실 화학물질 사고 예방을 위한 안전관리 방안 3. 연구실 화학물질 사고 예방 전문성 제고 연구실 화학물질 안전관리 매뉴얼 개발 및 보급 * 연구실안전지원센터 또는 대덕연구단지안전협의회 등 전문가, 안전관리협의체 등의 재정 지원을 통해 관련 매뉴얼 개발 연구실 화학물질 사고예방을 위한 전문 인력 확충과 교육과정 신설 및 훈련 강화를 통한 전문성 제고 * 대학, 연구기관 등에서 화학물질 관련 전문인력 확보 및 연구실안전환경 관리자 및 연구활동종사자을 위한 화학물질 취급 사용자 전문교육과정 개설
맺음말 연구실 화학물질 사고 예방을 위해 정부의 역할 연구실 화학물질 안전관리 기준 개발 화학물질 사고예방 전담 기구 설치 연구실 화학물질 안전관리 매뉴얼 개발 및 보급 대학, 연구기관 등의 전문 인력 확보를 위한 재정 지원 및 양성 대학, 연구기관의 역할 상시 연구실의 화학물질사고 예방 활동 강화 안전관리 우수 연구실 자율 적인 개선 노력 전문가 확보 및 사전안전성 평가 실시 연구실 안전문화 개선 화학물질 실험실 안전수칙 준수 안전 최우선 과 보호구 착용의 생활화 자발적인 안전교육 참여 등
감 사 연구실 안전 우리가 지켜야 할 약속입니다 합 니 다 Any comments & questions?? (Work) : 042-869-0320 (Mobile) : 010-2324-9593 E-mail : leekw@kosha.net 29