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행정간행물등록번호 11-1480523-000228-01 NIER No.2007-12-878 폐기물중석면분석방법확립에관한연구 환경진단연구부자원순환과 정다위, 류지연, 이성효, 윤정인, 오길종, 정명숙, 김남준 Method for the determination of Asbestos in Waste David CHUNG, Ji Yeon RYU, Sung Hyo LEE, Jung In YOON, Gil Jong OH, Myung Suk CHUNG, Nam Jun KIM Resource Recirculation Division Environmental Diagnostics Research Department National Institute of Environmental Research 2007

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폐기물중석면분석방법확립에관한연구 환경진단연구부자원순환과 정다위, 류지연, 이성효, 윤정인, 오길종, 정명숙, 김남준 Method for the determination of Asbestos in Waste David CHUNG, Ji Yeon RYU, Sung Hyo LEE, Jung In YOON, Gil Jong OH, Myung Suk CHUNG, Nam Jun KIM Resource Recirculation Division Environmental Diagnostics Research Department National Institute of Environmental Research 2007

요약문 1. 제목 폐기물중석면분석방법확립에관한연구 2. 목적건축물의철거과정등에서발생되는폐석면을석면함유량에따라지정폐기물과일반폐기물로구분하여관리하려는정책방향에발맞추어과학적으로석면함유량을시험할수있는석면분석방법의마련이필요하다. 이에미국, 일본등선진국의폐석면분석방법과국내분석기관에서활용하고있는분석방법을비교분석하고, 실제폐석면시료를채취하여적용성시험을수행하여폐기물공정시험방법제정을위한분석방법 ( 안 ) 을제시하고자한다. 3. 연구내용및방법 가. 국내 외석면관리현황 석면관리현황을살펴보기위해미국, 일본등을중심으로석면의규제, 폐석 면의배출패턴및수집 처리현황을조사하였다. 나. 국내 외석면분석방법및분석기관현황인터넷과문헌조사를통해미국, 영국, 독일, 일본의석면분석방법을비교 검토하고, 정도관리프로그램으로관리되고있는분석기관을조사하였다. 그리고국내에서분석능력을갖추고석면분석을수행하고있는기관을조사하였다. 다. 분석방법및분석기관지정방안마련 비교 검토한선진국의석면분석방법중기준치가우리나라와같은미국의 - i -

방법을기본골격으로초안을작성하여전문가검토를실시하고, 분석기관에석면함유시료를배포한후적용성평가를수행하여분석절차나내용의문제점등에대한의견수렴을통해분석방법 ( 안 ) 을제시하였다. 또한, 향후지정제도운영에도움을주고자분석방법을이용할분석기관의시설, 인력, 장비에대한요건을제안하였다. 4. 연구결과 국내 외의석면관리현황과폐기물중석면함유량분석방법을검토하고, 현장적용성에대한시험평가등을수행하여도출한주요결과는다음과같다. 가. 국내 외석면관리현황국내폐기물관리법상석면을 1% 이상함유한폐기물은폐석면으로규정하고있다 ( 08. 7. 1 시행 ). 외국의경우, 제품이나폐기물중석면함유기준은 EU, 영국, 독일, 일본이 0.1%, 미국이 1% 로정하고있다. 나. 국내 외석면분석방법및분석기관현황 1) 국내 외석면분석방법일반적으로석면의정량과정성분석은편광현미경 (PLM), X-선회절분석기 (XRD), 주사전자현미경 (SEM), 투과전자현미경 (TEM) 으로가능하다. 국내에규격화되어있는석면분석방법인실내공기질공정시험방법, KS 규격은모두대기중석면농도를측정하는분석방법이며, 고형시료에대한석면분석방법은없다. 선진국의고형물중석면함유량분석방법은 < 표 1> 과같다. 2) 국내 외석면분석기관현황국내에서고형물중석면함유량분석방법이마련될때, 시험분석이가능한수준의인력, 시설및장비등을갖춘기관은대학, 연구기관등 10개기관으로파악되었다. - ii -

미국의경우 NVLAP(National Voluntary Laboratory Accreditation Program) 에서 관리하고있는 PLM 분야의인증기관은 2007 년말현재 229 개로파악되었다. < 표 1> 선진국의고형물중석면분석방법 국가기관규격번호제목 미국 NIOSH 9000 Asbestos, Chrysotile by XRD NIOSH NIOSH 9002 Asbestos(bulk) by PLM EPA 40 CFR - ch 763 Asbestos-Containing Materials in Schools 영국 HSE MDSH 100 Surveying, sampling and assessment of asbestos-containing materials HSG 248 The analysts' guide for sampling, analysis and clearance procedures 일본 JSA JIS A 1481 Determination of asbestos in building material products 독일 VDI VDI 3866 Determination of asbestos in technical products Principle -part 1 Sampling and sample preparation -part 2 Infrared spectroscopy method -part 4 Phase contrast optical microscopy method -part 5 Scanning electron microscopy method 다. 분석방법및분석기관지정방안마련 1) 분석방법 ( 안 ) 본연구에서제시한분석방법 ( 안 ) 은수수료가저렴하고신속한분석결과를얻을수있는편광현미경법 (PLM) 을주분석방법으로하고, 저농도측정에서재실험을요구하는분석의뢰자에게는고비용이지만정밀분석이가능한 X-선회절기 (XRD) 방법을적용할수있도록하였다. 가 ) 편광현미경에의한분석 정성분석은시험물질의형태 (morphology), 굴절률 (refractive index), 다색성 (pleochroism), 색깔 (color), 복굴절 (birefringence), 소광특성 (extinction), 신장율 - iii -

부호 (sign of elongation), 분산색의특성 (interference color) 등광학적특성을 분석하여이루어지며, 정량분석은육안정량과무게차정량으로평가한다. 나 ) X-선회절기에의한분석정성분석은 X-선회절패턴의피크의위치와세기를물질검색자료에나와있는표준물질석면의회절선피크와비교하여석면유무를확인하며, 정량분석은표준시료의검정곡선을작성한후시료중석면농도를측정하여석면함유율을산출한다. 2) 분석기관지정 ( 안 ) 석면을분석하는분석기관지정은국립환경과학원고시제2007-17호의 폐기물측정분석전문기관의인정등에관한규정 을참고하여폐석면분야와관련한폐석면측정분석전문기관지정 ( 안 ) 을제시하였다. 5. 연구결과의활용에대한건의본연구결과는폐기물중석면분석방법을제시하여폐석면분야폐기물공정시험방법제정의근거를마련하였으며, 국내석면분석기관지정제도 ( 안 ) 을제시함으로써효율적인폐석면관리에활용할수있다. - iv -

Abstracts Asbestos is a group of 6 different fibrous minerals (chrysotile, amosite, crocidolite, anthophyllite, tremolite, and actinolite) that occur naturally in the environment. Asbestos is the name given to a number of naturally occurring fibrous minerals with high tensile strength, the ability to be woven, and resistance to heat and most chemicals. Because of these properties, asbestos fibers have been used in a wide range of manufactured goods, including roofing shingles, ceiling and floor tiles, paper and cement products, textile, coatings, and friction products such as automobile clutch, brake and transmission parts. Exposure to asbestos can be harmful to human health if asbestos fibers are inhaled into the lungs. Asbestos exposure has been associated with a number of serous health problems and diseases, including asbestosis, lung cancer, and mesothelioma. The International Agency for Research on Cancer(ARC) classified asbestos as Group 1 carcinogenic substance while the Integrated Risk Information System(IRIS) included the material into A grade carcinogenic substance. In October 2004, ME(Ministry of Environment), MOCT(Ministry of Construction and Transportation), and MOLAB(Ministry of Labor) discussed a number of issues related to asbestos, such as asbestos contamination and measures to deal with asbestos containing waste material, which are mostly caused by demolition and replacement of old buildings. In December 2006, ME suggested new proposals for management of asbestos waste with considering opinions of academics, industry, and NGO. This proposal broadens standards of waste-asbestos to include all waste materials with 1% of asbestos or more. The new regulations about waste-asbestos were finally promulgated on January 1, 2008 and they will take effect on July 1st, 2008. As the regulations define waste-asbestos as waste with 1% of asbestos or more, the amount of waste-asbestos in Korea is expected to grow to 140,000 tons and test methods are - v -

required for determination of asbestos in waste, for bulk samples in particular. At the request of ME, the National Institute of Environmental Research(NIER) investigated available methodologies for measurement of asbestos fibers for a year and prepared two methods, polarized light microscope(plm) and X-ray diffractometer(xrd), as the most appropriate analytical tools for measurement of asbestos contents in bulk samples. - vi -

목차 요약문 i ABSTRACT ⅴ 목차 ⅶ 표목차 ⅸ 그림목차 ⅺ I. 서론 1 II. 연구내용및방법 5 1. 국내 외석면관리현황 5 2. 국내 외석면분석방법과분석기관현황 6 3. 분석방법및분석기관지정방안마련 6 III. 연구결과및고찰 8 1. 국내 외석면관리현황 8 가. 석면규제현황 8 나. 폐석면발생현황과미래 12 다. 폐석면배출패턴 16 라. 폐석면수집, 운반, 처리현황 24 2. 국내 외석면분석방법및분석기관현황 27 가. 주요분석장비 27 나. 국내석면분석방법 32 다. 국외석면분석방법 33 라. 국내 외석면분석기관현황 36 마. 국외정도관리현황 40 3. 분석방법및분석기관지정방안마련 48 - vii -

가. 분석방법 ( 안 ) 제시 48 나. 분석기관지정 ( 안 ) 제시 133 IV. 결론 135 참고문헌 143 부록 1. 폐기물중석면분석방법 ( 안 ) 146 2. 폐석면분석전문기관지정 ( 안 ) 220 3. 석면함유자재목록 230 4. 설문지 240 - viii -

표목차 < 표 Ⅰ-1-1> 발암성등급별분류기준 2 < 표 Ⅲ-1-1> 각국의작업장석면노출기준 9 < 표 Ⅲ-1-2> 세계석면광물의생산량 13 < 표 Ⅲ-1-3> 연도별국내석면수입현황 13 < 표 Ⅲ-1-4> 폐석면 ( 지정폐기물 ) 발생및처리현황 15 < 표 Ⅲ-1-5> 석면함유폐기물발생예측량 15 < 표 Ⅲ-1-6> 국내주거시설에서배출되는폐석면의종류 17 < 표 Ⅲ-1-7> 국내상가 / 사무용건물에서배출되는폐석면의종류 18 < 표 Ⅲ-1-8> 다중이용시설에서배출되는폐석면의종류 18 < 표 Ⅲ-1-9> 국내산업시설에서배출되는폐석면의종류 19 < 표 Ⅲ-1-10> 국내학교에서배출되는폐석면의종류 19 < 표 Ⅲ-1-11> 석면함유제품 ( 미국 ) 21 < 표 Ⅲ-1-12> 석면함유제품 ( 영국 ) 22 < 표 Ⅲ-1-13> 석면함유제품 ( 독일 ) 23 < 표 Ⅲ-2-1> 각국의석면규제기준과분석기기 27 < 표 Ⅲ-2-2> 국내석면분석방법 33 < 표 Ⅲ-2-3> 국외석면분석방법 35 < 표 Ⅲ-2-4> 국내의석면분석가능기관 36 < 표 Ⅲ-2-5> 분석기관현황 ( 미국 NVLAP, PLM) 37 < 표 Ⅲ-2-6> 분석기관현황 ( 영국 HSL) 38 < 표 Ⅲ-2-7> 분석기관현황 ( 일본 jawe, PLM-XRD) 39 < 표 Ⅲ-2-8> 인증분야 (Fields of Accreditation) 41 < 표 Ⅲ-2-9> HSL에서운영하는숙련도시험프로그램 45 < 표 Ⅲ-2-10> 실수의종류및배점 46 < 표 Ⅲ-2-11> 석면과비석면섬유의 reference material 47 < 표 Ⅲ-3-1> 유기용매의물리화학적성질 73 - ix -

< 표 Ⅲ-3-2> 등방성과이방성특성을나타내는물질 86 < 표 Ⅲ-3-3> 석면의신장률부호 86 < 표 Ⅲ-3-4> 석면의소광각과분산색 87 < 표 Ⅲ-3-5> 석면의분산색 88 < 표 Ⅲ-3-6> 석면의모양과굴절특성 91 < 표 Ⅲ-3-7> 석면판정을위한점검표 99 < 표 Ⅲ-3-8> PLM법에의한미지시료의결과 100 < 표 Ⅲ-3-9> 무게차측정법기입항목 100 < 표 Ⅲ-3-10> 석면과비석면의종류 103 < 표 Ⅲ-3-11> 석면광물의이론적인격자간격 104 < 표 Ⅲ-3-12> XRD 측정시간섭물질 106 < 표 Ⅲ-3-13> 물에서계면활성제의에어로졸용해도한계치 110 < 표 Ⅲ-3-14> 음이온계면활성제의물리화학적성질 111 < 표 Ⅲ-3-15> X-선회절분석조건 116 < 표 Ⅲ-3-16> X-선회절분석법에의한미지시료의결과작성예 126 < 표 Ⅲ-4-1> 자문위원현황 127 < 표 Ⅲ-4-2> 실험실간검출결과 130 < 표 Ⅲ-4-3> 적용성시험분석결과 131 < 표 Ⅲ-4-4> 실험실간분석결과 (1안) 132 < 표 Ⅲ-4-5> 실험실간분석결과 (3안) 132 - x -

그림목차 그림 Ⅲ-1-1 국내석면총내수량추이 14 그림 Ⅲ-1-2 건축물내석면 20 그림 Ⅲ-2-1 편광현미경(PLM) 의구조 28 그림 Ⅲ-2-2 1866b(bulk asbestos-common) 42 그림 Ⅲ-2-3 1867a(asbestos-uncommon commercial) 43 그림 Ⅲ-3-1 분석방법( 안 ) 의주요구성도 48 그림 Ⅲ-3-2 입체현미경의구조 51 그림 Ⅲ-3-3 편광현미경(PLM) 의구조 52 그림 Ⅲ-3-4 X-선회절기의구성 52 그림 Ⅲ-3-5 백운석모양 71 그림 Ⅲ-3-6 compensator plate(530 nm) 77 그림 Ⅲ-3-7 현미경도구 1( 관찰용 ) 78 그림 Ⅲ-3-8 현미경도구 2( 슬라이드용 ) 78 그림 Ⅲ-3-9 굴절시약 79 그림 Ⅲ-3-10 검경에의한함유율평가 94 그림 Ⅲ-3-11 일반적인음이온계면활성제의화학구조 110 그림 Ⅲ-3-12 X-선회절기에의한석면의회절도 117 그림 Ⅲ-3-13 백석면의검정곡선 123 그림 Ⅲ-3-14 청석면의검정곡선 123 그림 Ⅲ-3-15 갈석면의검정곡선 123 - xi -

Ⅰ. 서론 석면은자연계에서산출되는섬유상광물로백석면 (chrysotile), 갈석면 (amosite), 청석면 (crocidolite), 직섬석 (anthophyllite), 투섬석 (tremolite), 녹섬석 (actinolite) 6종이있고세계적으로연간약 200만톤이생산되며이중 95% 이상이백석면이다. 1 석면은천연으로생산되는광물중에서가격이저렴하고, 다른물질과의결합력및기계적강도가뛰어나며, 불연성, 단열성, 내구성, 절연성, 보온성및방음, 흡음효과가다른물질에비해뛰어난천연섬유다. 이런효과로인하여슬레이트, 천정텍스, 밤라이트, 비닐타일, 보온판, 석면보온통, 석면보온매트, 석면보온토, 석면대, 살포부착석면 ( 분사석면또는도포물질 ) 등의건축자재로널리사용된다. 그밖의자동차제동장치, 클러치페이싱, 선박난방용, 산업기계부품, 배관의이음새, 방음벽등으로다양하게사용되고있다. 석면은인체에노출되면석면폐증 ( 석면에의한폐의섬유화 ), 폐암, 악성중피종 ( 흉막이나복막에생기는암 ) 을유발할수있는물질로, 국제암센터 (ARC) 에서는 Group 1, 미국 EPA의통합유해성정보시스템 (IRIS) 에서는 Group A 등급의인체발암물질로분류하고있다. 석면의흡입량에따라다르지만잠복기간을석면폐증은 25~40년, 폐암이나중피종은 15~30년으로두고있어석면으로인한피해증상이단시간에나타나지않는다. 2,3 석면종류별인체유해성정도는청석면 > 갈석면 > 백석면순으로, 청석면과갈석면은백석면보다날카롭고폐에들어가도백석면은어느정도용해된다고알려져있으나청석면은폐에서용해되는데 100년이상소요된다. 4-1 -

< 표 Ⅰ-1-1> 발암성등급별분류기준 등급 내용 IARC Group 1 Group 2A Group 2B Group 3 Group 4 인체발암성 (carcinogen to humans) 인체발암유력 (probably carcinogenic to humans) 인체발암가능 (possibly carcinogenic to humans) 인체발암성으로분류되지않음 (not classifiable as to human carcinogenicity) 인체에발암가능성이없음 (probably not carcinogenic to humans) Group A 인체발암성 (Human carcinogen) Group B1 인체발암유력 - 불충분한인체발암증거 (Probable human carcinogen) IRIS Group B2 Group C 인체발암유력 - 동물발암증거 (Probable human carcinogen) 인체발암가능 (Possible human carcinogen) Group D 인체발암성으로분류되지않음 (Not classifialble as to human carcinogenicity) Group E 인체에발암성이없음이증명 (Evidence of non-carcinogenicity for humans) 출처 : IARC(International Agency for Research on Cancer) IRIS(Integrated Risk Information System) - 2 -

국내에서는 '97년갈석면, 청석면에이어 '03년부터석면 3종 ( 트레모라이트, 악티노라이트, 안소필라이트 ) 의제조 수입 양도 제공 사용이금지되었으나, 백석면은노동부장관의허가를받아수입 사용등이가능하여 05년에는 6,477톤을수입하였다. 특히, '91년부터 '06년 7월까지약 736천톤의석면이수입되었으며, 수입된석면의 80% 이상이건축용으로사용되었다. 최근재개발등에따른노후건축물의철거공사가증가함에따라석면함유건축물의철거시발생되는석면분진으로인한환경상위해성을예방하기위한안전관리대책의필요성이대두되기시작하였다. 석면폐기물과관련하여 '04년 10월에관련부처 ( 건교부, 노동부, 환경부, 국회 ) 대책회의를통해건축물해체시석면철거와철거된석면폐기물의관리개선방안을논의하였다. 5 더불어석면폐기물의안전한관리방안을위하여학계, 업계, 시민단체의다각적인의견수렴을통해 06년 12월에석면폐기물관리개선대책을수립하게되었는데, 주요내용은석면을 1% 이상함유한모든제품및설비 ( 뿜칠포함 ) 등을지정폐기물 ( 폐석면 ) 로분류하되처리방법을다원화하는것이었다. 07년 1월에는이러한취지의 폐기물관리법시행령및시행규칙개정안 을입법예고하였고 08년 1월 1일에관련법을공표하여 08년 7월 1일부터시행을앞두고있다. 보다앞서 07년 7월관계부처 ( 교육인적자원부, 국방부, 보건복지부, 환경부, 노동부, 건설교통부 ) 합동으로 석면관리종합대책 을마련하여석면으로부터의위해성을예방하고안전관리의기틀을마련하였다. 개정되는폐기물관리법에근거하면폐석면발생량은 14만톤으로예상되며, 이는현행 200톤미만의발생량과비교했을때는 700배이상에달하는양이다. 개정전의폐기물관리법상폐석면은비산성이있는것만을지정폐기물로관리하고있으나개정후의폐기물관리법은비산여부와상관없이석면의유해성을고려해 1% 이상의석면함유여부에따라폐석면으로분류하고있기때문이다. 특히, 슬레이트등고형형태의건축자재가폐석면으로분류될경우건축분야에서연간발생하는폐석면의양이급격히증가할것으로예상된다. 5,6 폐석면여부를결정하는기준이 1% 로정해짐에따라폐기물중석면함유량을측정하는방법의필요성이제기되었고, 국립환경과학원에서 07년정책지원사업으로본연구과제를수행하게되었다. - 3 -

폐기물중석면함유분석방법의적용범위는건축자재나관련시설에서고형물형태의시료 (bulk sample) 에해당한다. 석면을측정하는기기로는편광현미경 (PLM), X-선회절기 (XRD), 주사전자현미경 (SEM), 적외선분광기 (IR), 위상차현미경 (PCM) 등이있으며, 본연구과제에서는 PLM과 XRD를측정기기로선정하여분석방법을마련하였다. PLM을이용한분석방법은신속한실험결과를생산할수있고석면을확인하는정성분석에는탁월하며측정기기의가격도저렴하다. 폐기물처리시폐기물중석면여부를빠르고저렴한가격으로확인할수있다는것은배출자의폐석면처리부담을줄이고효율적인관리정책을수행할수있는장점이있다. 더불어 XRD를이용한분석방법은정량부분에서보다정밀한측정능력을갖고있어, 필요할경우오차범위가큰 PLM 분석방법을보완할수있다. 측정기기외에시료채취등과같은일반적인분석방법은외국의분석방법을비교검토하여시료의대표성, 채취자의안전과분석기관의적용가능성등을고려하여제안하였다. - 4 -

Ⅱ. 연구내용및방법 연구내용의구성은국내 외의석면규제현황과분석방법을중심으로정리하였고대상으로삼은나라는주로미국, 독일, 영국, 일본등이다. 주로인터넷과도서구매를통해자료를수집하였고필요시현장방문과세미나참석등으로관련전문가들과접촉하여자문을구하였다. 선진국들의석면분석방법을입수하여비교검토하였고신뢰성과우리나라에서의적용성등을고려하여분석방법 ( 안 ) 을제시하였다. 더불어분석방법을사용할분석기관의시설, 인력, 장비에대한구비요건을제안하여향후지정제도운영에도움을주고자하였다. 특히, 분석방법초안에대한적용성검토를위해참여분석기관에석면함유시료를배포하고분석절차나내용의문제점여부등에대해서논의하였다. 1. 국내 외석면관리현황석면관리현황을살펴보기위해석면관련규제, 폐석면발생량, 폐석면의배출패턴과수집에서처리까지의현황을조사하여정리하였다. 각국의석면규제현황을규제대상이된석면의종류, 석면의용도등과규제시기, 석면함유규제농도, 관련법령을중심으로정리하였다. 또한국내석면사용량과연계하여개정된폐기물관리법에따라폐석면발생량이향후어떤변화가있을지예측하였다. 석면이함유된자재등이국내주택, 학교등시설용도에따라폐기물로배출되는양상을살펴보고자용도시설별석면함유자재에대한자료를정리하였고외국에서명시한석면함유제품에대한목록표도정리하였다. 국내에서폐석면이발생하였을때어떻게수집하고운반하여처리하는지미국, 일본의경우와함께정리하였다. - 5 -

2. 국내 외석면분석방법및분석기관현황국내외분석방법을소개하고자측정기기, 분석방법명, 분석내용을정리하였고분석방법을수행하고있는분석기관을정리하였다. 기존의국내석면분석방법은대기중석면함유량을측정하기위한분석방법이지만본연구내용과차별성을나타내고자간단히실내공기질분석방법과 KS 에언급되어있는분석방법을목적이나적용범위중심으로설명하였다. 국외석면분석방법은미국, 영국, 독일, 일본중심으로각방법을간략하게정리하여분석방법의목적과특징을설명하였다. 국내분석기관은현재지정받거나공인된기관은없으나분석능력을갖추고석면분석과관련연구업무를수행하고있는학계나분석기관을조사하였다. 국외분석기관은자체정도관리프로그램으로관리하고있는미국, 영국, 일본의분석기관을지역별로나타내었다. 3. 분석방법및분석기관지정방안마련분석방법 ( 안 ) 에대한상세한설명을하고자주요구성체계를간략히설명하고일반, 편광현미경, X-선회절기분석방법을중심으로비교 분석하여설명하였다. 분석방법초안의주요구성은기본적으로폐기물공정분석방법의체계 7 를따라총칙, 일반, 기기, 항목순으로정리하였다. 특히, 폐기물공정분석방법과중복되는부분이많은총칙과일반적인측정기기에대한설명을다루고있는기기분석방법은개정된사항만중점적으로설명하였다. 일반분석방법의검토는시료의채취, 조제, 전처리방법을석면의특성에맞게마련하고더불어분석방법의취지와배경등을설명하였다. 편광현미경분석방법의검토는 석면분석방법 내용중편광현미경법을별도로설명한부분이다. 편광현미경법을위한시약, 기구, 분석절차등에대한보조적인설명을상세히나타내어제안취지와더불어초보적인분석자들의이해를돕고자하였다. X-선회절기분석방법의검토도 석면분석방법 내용중 X-선회절기법을별도로설명한부분이다. X-선회절기법에대한분석절차를각항별로상세히설 - 6 -

명하고자하였다. 전문가들의자문의견과적용성시험자료를첨부하였고최종적인분석방법 ( 안 ) 을제안하였다. 더불어분석기관지정 ( 안 ) 에대한의견을제시하였으며외국의정도관리현황을간략히소개하여향후분석기관정도관리제도적용에참고자료가되고자하였다. 국내전문가들의 1, 2차의견수렴과정을거쳤고, 1차안건은분석방법 ( 안 ) 에대한것이었고 2차안건은분석기관지정 ( 안 ) 에관한것이었다. 전문가들에게자문받은초안을검토하고관련분석기관의자발적인참여를통해적용성시험을수행하여그결과를토대로분석방법 ( 안 ) 에대한실효성을검증하고자했다. 더불어분석기관의분석능력현황을점검하고향후분석기관지정제도운영을위한방안을마련하고자했다. - 7 -

Ⅲ. 연구결과및고찰 1. 국내 외석면관리현황 가. 석면규제현황 1) 국내가 ) 산업안전보건법 ( 노동부 ) 8 1991년 4월에백석면등기타석면을제조또는사용하고자하는경우사전에노동부장관의허가를받아야된다는내용의법제38조가제정되었고, 1997 년 5월에청석면, 갈석면의제조, 수입, 사용등을금지하는법제37조가추가되었다. 2002년 2월에는석면의작업장노출기준을 2개 /cc에서 0.1개 /cc로강화하고, 같은해 12월석면함유설비또는건축물의해체 제거작업시노동부장관의사전허가를받도록하는법을제정했다. 2003년 6월에는트레모라이트, 악티노라이트, 안소필라이트석면을제조, 수입, 사용등의금지대상을법제37조에추가했다. 그외 1991년 4월, 법제28조에동일작업장에서석면의제조, 사용작업도급금지, 1981년 12월, 법제42조와제43조에는 6월 1회이상석면취급사업장작업환경측정의무화와 1년 1회이상석면취급근로자특수건강진단실시가각각제정되었다. 1992년 3월에는법제44조에석면취급업무에 3년이상근무후이직또는재직근로자에대하여건강관리수첩발급과보건규칙제5장의2에석면작업시밀폐, 습윤작업, 세척설비의구비, 개인보호구지급등보건상기준을마련했다. 산업안전보건법제37조에 2007년 1월부터제조 수입 양도 제공또는사용이금지되는석면함유제품은 석면시멘트제품 ( 지붕 천장 벽및바닥재용 ) 및 석면마찰제품 ( 자동차관리법 상자동차용 ) 이며, 석면시멘트제품중 압출성형시멘트판 은 1년간금지유예, 기존에유통 보관중인석면함유제품의양도 제공및사용은 6월의경과규정을두었다. 노동부는산업보건기준에관한규칙에서석면의장을별도로마련하여작업기준, 작업방법등을규정하고있지만, 대부분작업장안에대해서만규제하고 - 8 -

있으며, 작업장밖의공간에대해서는규제가없는실정이다. 각국의작업장내 석면노출기준을 < 표 Ⅲ-1-1> 에나타내었다. < 표 Ⅲ-1-1> 각국의작업장석면노출기준 ( 단위 : 개 /cc) 국명 백석면및기타 청석면 갈석면 한국 0.1 0.1 0.1 미국 0.1 0.1 0.1 독일 0.05 0.025 0.05 영국 0.3 0.2 0.3 일본 0.15 0.2 0.5 나 ) 폐기물관리법 ( 환경부 ) 2000년 7월폐기물관리법시행령 3조 ( 지정폐기물의종류 ) 7항에폐석면에관한정의가명시되었다. 현행의폐기물관리법상폐석면으로분류하는기준은석면의제조 가공시또는공작물 건축물의제거시발생되는것등 ( 스레트등고형화되어있어비산될우려가없는것제외 ) 과석면의제거작업에사용된비닐시트 방진마스크 작업복등을지정폐기물로분류하였다. 개선된폐기물관리법상지정폐기물인폐석면의분류기준은폐기물관리법시행령별표1 제7호에서고형화되어있어비산될우려가없는것이라는제외대상기준을명확히하고, 1% 이상석면을함유한제품이나설비 ( 뿜칠포함 ) 로서성인의악력에의해부스러지는것으로규정하였다. 2) 국외 EU, 미국, 영국, 독일, 프랑스, 캐나다, 일본, 호주의석면규제현황을정리하였다. 가 ) EU 청석면은, 1983년 EC지침 (EC Directive, 83/478/EEC) 에의하여, 판매, 사용이원칙적으로금지되었다 (1986년 3월까지 ). 다만, 석면시멘트 (cement) 관등은 - 9 -

적용제외하였다. 1991년 EC지침 (EC Directive, 91/659/EEC) 에의해청석면, 갈석면을포함한 5종류의각섬석계석면의판매, 사용이전면금지되었다 (1993 년 7월까지 ). 다만백석면의경우, 백석면이함유된장난감, 루핑펠트, 텍스타일등 14종의제품에대해서만금지하였다. 그이후, 1999년유럽연합 13개국에의해백석면을포함한석면제품의사용을 2005년 1월부터전면금지하도록결정하였다 (1999/77/EC). 규제이전에설치된석면제품에대해서는제품의수명까지사용을인정하였으나건강피해유발가능성이있는경우조치하도록하였다. 규제대상은석면및석면함유물질을 0.1중량 % 이상함유한것으로정하였다. 나 ) 미국미국은 Clean Air ACT(CAA) 와 Toxic Substance Control ACT(TSCA) 를통해석면을규제하고있다. Clean Air ACT(CAA) 에서는대기중배출기준과관련하여건물이나구조물의뿜칠석면농도 1% 이상을사용금지하고있고 Toxic Substance Control ACT(TSCA) 에서는골판지, 바닥재등특정석면함유제품에대한지속적인금지와각종종이류, 펠트및신규사용금지외에는석면시멘트제품, 석면방직품, 석면보온재, 가스켓등에대해서는사용을제한하지않았다 (1993년). 한편, 1994년도에특정석면함유제품에대한분류를명확히하고석면함유제품의생산, 수입등에대한금지를확정하였다. 다 ) 영국 1985년ꡐ석면 ( 금지 ) 령 (The Asbestos(Prohibitions) Regulation)ꡑ에의하여 1986년 1월부터청석면, 갈석면과이의함유제품공급과사용을전면적으로금지하였고, 청석면과갈석면의수입또한전면적으로금지하였다. 1992년석면 ( 금지 ) 령에따라청석면 (Crocidolite), 갈석면 (Amosite), 악티노라이트 (Actinolite), 안소필라이트 (Anthophyllite), 트레모라이트 (Tremolite) 의수입 공급 사용이금지되었다. 앞에언급한 5개의석면및백석면 (Chrysotile) 을함유한제품의사용을금지하였지만유예기간을부여하였다. 건축물에석면을뿜칠하는것은 1986년에금지하였고규제대상은석면및석면함유물질을 0.1중량 % 이상함유한것으로정하였다. - 10 -

라 ) 독일 1986년에ꡐ위험물질로부터의보호에관한성령ꡑ이제정되어 10월 1일부터시행되었다. 그중석면에대해서는다음과같은규정이제정되었다. 첫째, 석면을함유한물질, 조합물, 제품의제조및사용또는유통에대하여규제의대상으로된제품등을열거하면서금지하였다. 둘째, 청석면이나청석면을함유한조합물및제품에관해서는석면시멘트 (cement) 관, 내산 내열패킹 (packing) 등및유체변속기 (torque converter) 의 3 가지품목및그제조에필요로한석면섬유나반제품을제외하고원칙적으로금지하였다. 단, 시행일전에제조되고있던것에관해서는일정기간의유통을인정하고, 시행일까지제조, 유통또는사용되고있던것에대해서는계속해서사용을인정한규정이제정되었다. 1993년에는성령이개정되고, 동년 11월부터청석면과갈석면을포함한 5종류의각섬석계석면을전면금지하였다. 1999/77/EC 결정에의거, 2005년 1월 1일에석면제품의사용을전면금지하였다. 규제대상은석면및석면함유물질을 0.1중량 % 이상함유한것으로정하였고, 건축물에석면을뿜칠하는것은 1979년에금지하였다. 1990년이후건설된설비는 100% 비석면화하였다. 1990 년이후석면사용현황을 3단계로평가 분류하여관리하고있는데 1단계는곧조치할것, 2단계는 2년마다측정과필요한조치를할것, 3단계는 5년마다측정과필요한조치를할것으로나누었다. 마 ) 프랑스 1988년에정령 No.88-466에의하여석면시멘트 (cement) 관, 내산 내열패킹 (packing) 등및유체변속기 (torque converter) 를제외하고청석면의사용등을원칙적으로금지하였다. 다른종류의석면을함유한제품의사용등에대해서도규제대상으로열거하고금지했다. 1994년에는정령 No.94-645에의하여청석면과갈석면을포함한 5종류의각섬석계석면의수입, 판매, 사용등을전면금지하였다. 다만백석면의경우, 기술적으로입증된대체물질이없을경우한시적으로사용을허용하였다. - 11 -

바 ) 캐나다 ILO(International Labor Organization) 석면조약은, 청석면에대해서사용등을금지한것으로갈석면과백석면에관해서는규정상금지하고있지않기때문에동조약을 1988년에비준했다. 조약비준에탄력을받아, 유해제품단속법에근거한규칙을 1989년에제정하고, 청석면을포함한제품의광고, 판매, 수입에관해서는원칙적으로금지하고있지만, 석면시멘트 (cement) 관등의특정한제품에대해서는예외를인정하였다. 또한, 갈석면을포함한제품의광고, 판매, 수입에대해서는, 일반소비용품등특정한제품에관하여금지하였다. 사 ) 일본 1995년에청석면과갈석면사용등을금지하였다. 2004년 10월에는석면 ( 청석면, 갈석면은금지물질이므로제외 ) 1중량 % 를초과함유하는 10종의혼합제품에대해사용등을금지하였다. 주1) 2008년까지대체화를통하여석면사용등의전면금지계획을공표 (2005년 9 월 ) 하였으나, 전면금지를앞당기기로하고 2006년중법령정비계획을발표하였다 (2005년 12월 ). 2006년 10월에석면과석면함유물질규제대상을 0.1중량 % 이상함유한것으로정하였다. 아 ) 호주 1980년대초청석면과갈석면의사용을금지했고 2003년 12월에는백석면의사용을금지하였다. 다만, 특별한허가를받은경우와연구 분석을위해서는석면사용을가능케했다. 향후연구및분석목적이외에는전면사용금지하려고한다 (2007년 12월 31일 ). 나. 폐석면발생현황과미래 석면은자연계에서산출되는마그네슘과규소를포함한섬유상광물의총 주 1) 금지 ( 제조 수입 양도 제공 사용 ) 제품 : 석면시멘트원통, 압출성형시멘트판, 주택개량용스레트, 섬유강화시멘트판, 요업계사이징, 클러치 - 페이싱, 크러지라이닝, 브레이크패드, 브레이크라이닝, 접착제. - 12 -

구성성분에따라백석면, 갈석면, 청석면등으로구분한다. 세계적으로석면광 물이연간약 200 만톤이생산되고있으며, 이중 95% 이상이백석면이다. < 표 Ⅲ-1-2> 에는세계석면생산량을나타내었다. < 표 Ⅲ-1-2> 세계석면광물의생산량 1 ( 단위 : 천톤 ) 년도국가 2004 2005 2006 미국 - - - 브라질 195 195 236 캐나다 200 200 240 중국 355 520 400 카자흐스탄 347 355 350 러시아 875 925 925 짐바브웨 150 122 110 기타나라 110 84 80 총생산량 2,230 2,400 2,300 출처 : U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, Jan. 2007 국내에서는석면중청석면과갈석면등 5개종류는그유해성으로인하여 1997년과 2003년부터수입 사용등이전면금지되어있으나, 백석면은노동부장관의허가를받아수입 사용등이가능하다. 1991년부터 2006년 7월까지약 736천톤의석면이수입되었으며, 수입된석면의 80% 이상이건축용으로사용된것으로파악되었다. 아래 < 표 Ⅲ-1-3> 에는연도별국내의석면수입현황을나타내었다. < 표 Ⅲ-1-3> 연도별국내석면수입현황 연도별 1996 1997 2000 2003 2004 2005 2006 수입량 ( 톤 ) 77,145 44,985 28,972 22,094 14,636 6,477 2,561 주1) 97. 5부터청석면, 갈석면의수입및사용이금지되면서수입량급감주2) 2005년부터석면함유건축자재 ( 스레트, 천장재, 내장벽재등 ) 의생산이중단되면서일부공업용제품용으로수입되고있음 출처 : 품목별국가별수입실적, 관세청 - 13 -

석면의국내생산량과수입량을합한것에수출량을뺀값이국내의석면총내수량인데 1997년이후청석면, 갈석면의수입및사용이금지되면서석면의수입량이급감하였지만석면의총내수량은 1998년이후증가하였다. 이는석면의수입량은감소하였지만건축재를비롯한석면함유제품의수입량이급격하게증가하여석면의총내수량은오히려증가함을보였다. 그림 Ⅲ-1-1 에는국내의석면총내수량추이를나타내었다. 그림 Ⅲ-1-4 국내석면총내수량추이 출처 : 지질자원연구원광물생산량자료및관세청품목별국가별수입실적 현행 (2007년 12월 ) 폐기물관리법상슬레이트등고형화된것은지정폐기물에서제외하고있어, 주로석면제품의제조 가공공정에서발생된비산가능성이큰것만지정폐기물로관리하고있으며, 대부분이고형화처리되고있다. < 표 Ⅲ-1-4> 에는폐석면 ( 지정폐기물 ) 발생및처리현황을나타내었다. 그러나개선된폐기물관리법은비산여부와상관없이석면함유량 (1%) 을기준으로폐석면을지정하기때문에, 비산가능한폐기물, 비산불가능한폐기물또는석면의제거작업에사용된바닥비닐시트 방진마스크 작업복등이 2-14 -

중포대 (PE) 에포장되어고온용융또는고형화처리시켜일반관리형매립시설 에매립하거나처리과정없이바로지정폐기물매립시설에매립을시켜야하기 에지정폐기물의발생과처리량은점점증가할추세이다. < 표 Ⅲ-1-4> 폐석면 ( 지정폐기물 ) 발생및처리현황 6 처리방법연도이월량 ( 톤 ) 발생량 ( 톤 ) 보관량 ( 톤 ) 재활용 ( 톤 ) 고형화 ( 톤 ) 2000 54.7 148.7 6.7 181.3 15.1 2001 15.1 164.2 27.4 133.8 18.1 2002 18.1 148.6 34.4 108.1 24.2 2003 24.2 97.1 25.5 93.2 2.6 2004 2.6 50.2 12.3 39.6 0.9 2005-183.0 7.6 174.9 0.5 출처 : 지정폐기물발생및처리현황, 국립환경과학원 ( 06) 석면함유폐기물의경우 2008년연간약 14만톤의석면함유건축자재폐기물이발생될것으로예상하고있다. 이는수입석면의약 10% 가건축자재로사용되는점을감안하여, 88년도석면수입량 (87천톤) 을기준으로볼때석면함유건축자재의연간생산량은약 70만톤으로, 20년후폐기량을생산량의 20% 로추정하여산출하였다. < 표 Ⅲ-1-5> 석면함유폐기물발생예측량 수입석면이 80% 건축자재로석면수입량폐기물사용될경우 ( 톤 / 년 ) 발생년도석면함유율이석면함유율이수입년도수입량 ( 톤 / 년 ) 10% 일경우 20% 일경우 2006 1986 68,017 544,136 272,068 2008 1988 87,470 699,760 349,880 2010 1990 74,549 596,392 298,196 2012 1992 95,476 763,808 381,904 2014 1994 83,276 666,208 333,104 2016 1996 77,145 617,160 308,580 출처 : 환경부보도자료, 2006. 10. - 15 -

석면함유건축자재를사용한건물을 20년후해체한다고가정하고최대발생량으로산정하여향후석면함유폐기물발생량을예측하였다 < 표 Ⅲ-1-5>. 하지만농어촌지역등에서축사, 창고등에사용된슬레이트가생활폐기물로처리되는경우가많아실질적으로사업장폐기물로발생되는양과는많은차이가있을것으로예상된다. 다. 폐석면배출패턴 1) 국내우리나라의대표적인석면함유물질 9 ( 석면제품 ) 은석면슬레이트 (asbestos cement slate, corrugated asbestos paper) 가있는데, 이제품은시멘트 85% 에석면 15% 의비율로섞어만든인조슬레이트판으로지붕재, 목욕탕, 부엌, 천장또는벽등에사용되었다. 대부분농촌지역주택의지붕에서석면함유물질인슬레이트를쉽게찾아볼수있으며, 일반사무실의천정재로사용된실내용평판형슬레이트 ( 천정텍스 ), 밤라이트, 바닥재로사용된네모모양의비닐타일등이석면시멘트제품이다. 1 석면을함유한보온재의종류에는석면보온판, 석면보온통, 석면보온매트, 석면보온토등이있다. 석면보온판 (asbestos insulting board) 은석면을풀어서알맞은접착제를섞어판모양으로성형한것으로금고, 방화문의단열재로사용되는제품이다. 석면보온통 (asbestos insulating pipe-cover) 은통모양으로성형한것으로단열재 / 절연재로쓰이고있으며, 석면보온매트 (asbestos insulting mat) 는석면헝겊을외피로하고내부석면물질이이동하지않게매트넓이전체에걸쳐석면사로꿰매어만든것으로주로절연재로사용되었다. 석면보온토 (asbestos insulting clay) 는석면분말에규조토를혼합한것으로반죽하여만든보온재료로서보일러나송기관등의표면에사용되며, 석면대 (asbestos insulting belt) 는석면포로만든파이프로고온물체의보온을유지시키는보온재로사용하고있다. 이러한석면보온재는평상시상태에서석면분진을대기중으로비산하고있으며, 비산되는석면분진의양은슬레이트석면분진의양보다많고, 백석면이함유된건축재료보다유해성이강한석면으로알 - 16 -

려져있다. 살포부착석면 ( 분사석면또는도포물질 ) 은철골구조물, 철근콘크리트건물의단열, 흡음, 방음, 내화피복재로사용된석면함유물질을말하는데, 철골구조물, 산업시설의기계실, 지하주차장등에서많이볼수있는물질이다. 이러한비산성석면함유물질 (Friable Asbestos Containing Materials) 은대기중으로배출되는석면분진의양이기존물질에비해수십배에서수백배이상높고유해성이가장큰물질로알려져있어, 가까운일본에서는다른석면함유물질과비교하여특별하게처리하고있다. 그밖의석면함유물질로는자동차제동장치, 클러치페이싱, 선박난방용, 산업기계부품, 배관의이음새, 방음벽등다양하게사용되고있다. 이모든제품들은건축물이나시설인주거시설 ( 아파트, 일반주택 ), 상가 / 사무용건물, 다중이용시설, 산업시설, 학교시설, 군보안시설등에서사용되고건물철거때폐석면으로배출될가능성이있다. 최근 5년간분석한결과를토대로배출가능성이높은석면함유물질을시설특성별로정리하여표로나타내었다.(ETS 컨설팅제공 ) 국내주거시설에서배출되는폐석면의패턴은천장재중밤라이트보드, 타일, 회반죽에서대부분석면이많이함유되어있었고, 벽재로는밤라이트보드, 바닥재로는장판, 그밖에파이프감싸게, 코크, 틈마감재, 지붕슬레이트, 덕트연결관등에석면이많이함유되어있었다. < 표 Ⅲ-1-6> 국내주거시설 ( 아파트, 일반주택 ) 에서배출되는폐석면의종류 분 류 종 류 천장재 석고보드 (GB), 밤라이트보드 (TB), 밤라이트타일 (TT), 회반죽 (PL), 뿜칠재 (SF) 등 벽재 석고보드 (GB), 밤라이트보드 (TB), 보드연결이음재 (JC), 몰타르 (MO) 등 바닥재 바닥타일 (VT), 타일접착재 (MA), 장판 (VS) 등 가스켓 (GA), 탱크보온재 (TK), 파이프보온재 (PI), 파이프감싸게 (PW), 기타 코크 (CK), 틈마감재 (JF), 지붕슬레이트 (SL), 지붕못머리마감재 (CK), 덕트연결관 (FC), 타르 (TA), 타르종이 (TR), 베이퍼베리어 (VB), 지붕마감아스팔트싱글 (AS), 싱크코팅 (SC), 화장실파티션 (TB) 등 - 17 -

국내상가 / 사무용건물에서배출되는폐석면의종류로는천장재로사용되는 밤라이트보드, 흡음텍스타일, 뿜칠재등이석면함유량이높았고, 바닥재와기 타제품은 < 표 Ⅲ-1-7> 에서나타낸종류대부분이석면을함유하고있었다. < 표 Ⅲ-1-7> 국내상가 / 사무용건물에서배출되는폐석면의종류 분류종류 천장재벽재바닥재기타 석고보드 (GB), 밤라이트보드 (TB), 흡음텍스타일 (AT), 밤라이트타일 (TT), 회반죽 (PL), 뿜칠재 (SF) 석고보드 (GB), 밤라이트보드 (TB), 흡음텍스타일 (AT) 바닥타일 (VT), 타일접착재 (MA), 장판 (VS) 가스켓 (GA), 탱크보온재 (TK), 파이프보온재 (PI), 파이프감싸게 (PW), 코크 (CK), 틈마감재 (JF), 지붕슬레이트 (SL), 지붕못머리마감재 (CK), 덕트연결관 (FC), 타르 (TA), 타르종이 (TR), 베이퍼베리어 (VB), 지붕마감아스팔트싱글 (AS), 싱크코팅 (SC), 화장실파티션 (TB) 등 아래 < 표 Ⅲ-1-8> 에는지하철, 공공건물등다중이용시설에서배출되는폐석면의종류를나타내었다. 천장재와벽재는주거시설이나상가 / 사무용건물에서배출되는종류와비슷했으며, 천장재중특히회반죽에석면을많이사용했다. 기타종류로는가스켓, 탱크보온재, 파이프보온재, 파이프감싸게, 코크등상가 / 사무용건물에서배출되는종류와큰차이가없었다. < 표 Ⅲ-1-8> 다중이용시설 ( 지하철, 공공건물등 ) 에서배출되는폐석면의종류 분류종류 천장재벽재바닥재기타 석고보드 (GB), 밤라이트보드 (TB), 흡음텍스타일 (AT), 회반죽 (PL), 뿜칠재 (SF) 석고보드 (GB), 밤라이트보드 (TB), 흡음텍스타일 (AT) 바닥타일 (VT), 타일접착재 (MA), 장판 (VS) 가스켓 (GA), 탱크보온재 (TK), 파이프보온재 (PI), 파이프감싸게 (PW), 코크 (CK), 틈마감재 (JF), 지붕슬레이트 (SL), 지붕못머리마감재 (CK), 덕트연결관 (FC), 타르 (TA), 타르종이 (TR), 베이퍼베리어 (VB), 지붕마감아스팔트싱글 (AS), 싱크코팅 (SC), 화장실파티션 (TB) 등 - 18 -

< 표 Ⅲ-1-9> 에는국내산업시설에서배출되는폐석면의종류를분류별로나 타내었는데산업시설에서는석면이내열성및기계적물성이좋아천장재, 벽 재, 바닥재등에사용되는모든종류의제품에많은석면을함유하고있었다. < 표 Ⅲ-1-9> 국내산업시설에서배출되는폐석면의종류 분류종류 천장재벽재바닥재기타 석고보드 (GB), 밤라이트보드 (TB), 흡음텍스타일 (AT), 밤라이트타일 (TT), 회반죽 (PL), 뿜칠재 (SF) 석고보드 (GB), 밤라이트보드 (TB) 바닥타일 (VT), 타일접착재 (MA), 틈마감재 (JF), 장판 (VS) 가스켓 (GA), 탱크보온재 (TK), 파이프보온재 (PI), 파이프감싸게 (PW), 코크 (CK), 틈마감재 (JF), 지붕슬레이트 (SL), 지붕못머리마감재 (CK), 덕트연결관 (FC), 타르 (TA), 타르종이 (TR), 베이퍼베리어 (VB), 지붕마감아스팔트싱글 (AS), 지붕슬레이트 (SL), 싱크코팅 (SC), 화장실파티션 (TB) 등 아래 < 표 Ⅲ-1-10> 에는국내학교에서배출되는폐석면의종류를나타내었다. 학교에서는천장재로흡음텍스타일, 회반죽에석면을많이함유되어있었고, 벽재에는밤라이트보드, 회반죽, 바닥재로는바닥타일, 타일접착제, 장판에서석면이함유되어있었다. < 표 Ⅲ-1-10> 국내학교에서배출되는폐석면의종류 분류종류 천장재벽재바닥재기타 석고보드 (GB), 밤라이트보드 (TB), 흡음텍스타일 (AT), 회반죽 (PL), 뿜칠재 (SF) 석고보드 (GB), 밤라이트보드 (TB), 회반죽 (PL) 바닥타일 (VT), 타일접착제 (MA), 장판 (VS) 가스켓 (GA), 탱크보온재 (TK), 파이프보온재 (PI), 파이프감싸게 (PW), 코크 (CK), 지붕슬레이트 (SL), 지붕못머리마감재 (CK), 덕트연결관 (FC), 타르 (TA), 타르종이 (TR), 베이퍼베리어 (VB), 지붕마감아스팔트싱글 (AS), 지붕슬레이트 (SL), 싱크코팅 (SC), 화장실파티션 (TB) 등 - 19 -

2) 국외석면은천연으로생산되는광물중에서 (1) 가격이저렴하고, (2) 다른물질과결합력이뛰어나고, (3) 기계적강도가뛰어나며, (4) 불연성, 단열성, 내구성, 절연성, 보온성이뛰어나며, (5) 방음, 흡음효과가다른물질에비해뛰어난천연섬유다. 이런효과로인하여미국환경보호청 (United States Environmental Protection Agency) 은석면함유물질 (Asbestos Containing Materials) 로추정되는물질이 3,000 종에이른다고말하고있다. 아래 < 표 Ⅲ-1-11, 12, 13> 에미국, 영국, 독일에서분류한석면함유제품종류를나타내었다. 그림 Ⅲ -1-2 건축물내석면 - 20 -

< 표 Ⅲ-1-11> 석면함유제품 ( 미국 ) 석면함유제품 시멘트파이프 엘리베이터용브레이크슈 시멘트판덕트단열재 ( 냉난방, 환기시설 ) 시멘트외벽바닥용아스팔트타일바닥용비닐타일바닥용비닐시트 보일러단열재단열재덕트연결부위이음새냉각탑 바닥배킹파이프단열재 ( 공기전지, 블록재 ) 접착제 ( 바닥타일, 카펫, 천장타일등 ) 방음용 ( 반죽 ) 장식용 ( 반죽 ) 직물페인트 / 코팅용천장타일 / 판넬스프레이단열재 Blown-in Insulation 방화물질석면테이프패킹용 덕트전기히터전기판넬 Electrical Cloth 전선용단열재칠판지붕싱글지붕펠트 Base Flashing 감열기록지방화문 내열용가스켓코킹재료 / 퍼티 ( 접합제의일종 ) 실험실후드 / 실험실테이블표면 접착제 실험실장갑보드 ( 벽 ) 방화용블랭킷방화용커튼엘리베이터판넬방음벽 ( 아파트, 고속도로등 ) 이음새비닐커버 Spacking Compounds 브레이크패드, 클러칭페이싱 출처 : 미국환경보호청 (United States Environmental Protection Agency) - 21 -

< 표 Ⅲ-1-12> 석면함유제품 ( 영국 ) 31 석면함유제품 지붕쉬트, 슬레이트, 타일홈통, 배수관벽피복치마밑보드창하부판넬지붕펠트와금속코팅벽보일러, 파이프의보온재손상된보온재와파편비석면파이프보온재아래의페이퍼파이프와배관연결부의가스켓보일러해치및주철보일러부분의로프실스틸보일러내부의페이퍼라이닝보일러연통천장, 벽, 보 / 기둥의코팅 리프트의판넬작업수평빔, 상하빔의판넬작업전기설비뒷면의판넬계단의판넬계단과바닥의판넬작업보일러주변의히터히터뒤 / 아래의판넬방화문판넬목욕탕판넬타일, 리놀륨, 페이퍼백킹보온재가스켓방진용게이터보일러내부의가스켓, 실, 판넬 천장 / 바닥의석면재료히터내부의보온재, 판넬, 페이퍼, 천장위타일, 슬레이트, 차양과방화재직물코팅과직물페인트칸막이벽내부의석면칸막이벽 라지에이터위의스트링실방화용블랭킷물탱크브레이크, 클러치라이닝 창문밑판넬 출처 : HSE, The analysts' guide for sampling, analysis and clearance procedures, - 22 -

< 표 Ⅲ-1-13> 석면함유제품 ( 독일 ) 32 석면함유제품 지붕코팅 방화안전장치 내화성이필요한경량벽의실또는 외벽 실링 스트립 ( 천장, 바닥, 부품간의 연결, 벽의끝부분 ) 난간의수직부재 벽과천장을관통하는파이프와덕트피드-쓰로우의실링 창틀통풍덕트플랜지사이의실링내화글레이징, 대합실문, 계단실 굴뚝의 칸막이벽 발열시스템, 온수파이프와밸브의실과절연재 케이블런지지대 방화용블랭켓 지붕과외벽의작은크기의슬레이트와슁글 방화복, 단열글로브 지붕코팅 열수, 스팀, 스프링클러용파이프 clips 라이닝 경계벽단열재공장외벽 램프심지가스램프의덮개 내화성이필요한경량벽의실링스 식수, 폐수파이프 트립 ( 구조물과 벽 끝부분사이의 천 장, 바닥, 연결부위 ) 공급관 조명기구의하부구조 흡기덕트, 배기덕트 라디에이터위나무창틀의바닥코팅 케이블샤프트 유동이음부의실링 재떨이 방화셔터와방화벽의실 화초재배통 철구조물의방화코팅후외형 정원물품 음향실, 극장, 교회, 차고, 소음방지공장의벽과천장의코팅 방화처리가 필요한 벽을 관통하는 조각품 케이블, 파이프, 덕트피드-쓰로우의 실링 내화성이필요한벽의실링 통풍덕트의피복 통풍덕트, 케이블덕트와케이블샤프트의내화피복 조립식콘크리트부품의보강 내화성이필요한벽의방화셔터, 방화벽 유동이음부의실링 내화피복 벽과천장을관통하는파이프피드- 쓰로우 제연덕트 방화문의도어케이싱 방화문의삽입물 안티드러밍시약 ( 자동차보호용 ) 조명기구의하부구조 수중구조물의코팅 화재위험공간의라이닝 ( 피복 ) 베이스보드코팅 칸막이벽, 칸막이표면, 문 파이프플랜지의고정실 위생모듈 브레이크라이닝 지지대또는구조물피복 브레이크밴드 스모크에이프런 클러치라이닝 출처 : VDI 3866 part1-23 -

라. 폐석면수집, 운반, 처리현황 1) 국내국내의경우사업자와판매자는당해폐기물을수집 운반 보관함에있어폐기물관리법시행령별표2, 동법시행규칙별표4 별표5 별표6 별표11의규정에서정하는기준및방법에따라야한다고정하였다. 현행의폐기물관리법상폐석면의수집 운반및보관기준은흩날리지아니하도록폴리에틸렌또는기타이와유사한재질의포대에담아수집 운반하고운반차량적재함에덮개를덮어야하며, 가습등의조치후포대로이중포장또는견고한용기에밀봉하거나고형화처리하여흩날리지아니하도록보관한다고정해져있다. 환경부가정한폐석면의수집 운반개선대책으로지정폐기물로분류되는석면함유폐기물은운반및처리과정에서석면분진이날리지않도록폴리에틸렌포대로 2중포장하고, 운반시차량에덮개를하고폐석면표지판을부착해야한다고정해져있다. 사업장일반폐기물로분류되는석면함유폐기물 ( 폐건축자재등 ) 의경우현장에서일정한크기로절단하여포대에담아충분히가습조치를한후다른일반폐기물과구분하여혼합되지않도록해야한다. 국내에서의석면폐기물은 폐기물관리법시행규칙 을통해고온용융처리하거나고형화처리하도록정하고있다. 지정폐기물의경우는 2중포대에포장 ( 절단가능하나절차필요 ) 하여밀봉된상태로관리형매립시설에매립한다. 또한지정폐기물의경우는고온용융, 고형화처리한후관리형매립시설에매립한다. 매립후석면매립장내에표지판을설치및관리도록한다. 환경부가마련한개선대책에는현실적으로비산여부의판단이곤란하여현장에서적정분류가어려운폐석면의분류기준과수집 운반및처리방법등이보다강화되었다. 그내용으로 1% 이상의석면을함유한제품이나설비 ( 뿜칠포함 ) 로성인의악력에의하여부스러지는것을지정폐기물 ( 폐석면 ) 로분류한다. 산업안전보건법상석면을 1% 이상함유한설비또는건축물을해체 제거하고자할경우허가를받아야한다. 석면의해체및제거과정에서발생되는부스러기와분진의경우지정폐기물로분류하되, 석면함유량이미미 (1% 미만 ) 하고현실적으로고형화처리가곤란한비닐시트 방진마스크 작업복등은사업장일반폐기물 ( 석면폐기물 ) 로분류하고소각처리후일반폐기물매립장에처리된다. - 24 -

폐석면의경우석면분진이흩날리지않도록폴리에틸렌포대로 2중포장하여밀봉된상태로운반하거나, 석면폐기물을현장에서일정크기로절단하여포대에담아가습조치를한후운반하도록한다. 폐석면의처리는고온용융또는고형화처리후일반폐기물매립장에매립하거나, 2중포대에밀봉된상태로지정폐기물매립장에매립처리가가능하다. 2) 국외가 ) 미국미국의경우폐석면운송에사용될차량에표식 (sign) 을부착하고표식에는다음과같은내용을담는다. 첫째, 방법과위치등을표시하고제목을쉽게읽을수있도록한다. 둘째, 규격을확인할수있게한다. 51 cm 36 cm (20 in 14 in) 똑바로세워서표시 (sign) 한다 (29 CFR 1910.145(d)). 셋째, 다음의제목을표시하고쉽게눈에띄도록한다. (1) 위험, (2) 위험폐석면분진, (3) 암과폐질병을유발할수있음, (4) 오직허가받은요원. 넷째, 폐석면운송에사용되는차량은반드시표시를하여산적이나하적중에도식별이가능하도록한다. 마지막으로, 송장기록을유지하고다음의정보를담고있어야한다. (1) 발생자의이름과주소, 전화번호, (2) 폐석면 NESHAP 프로그램을책임지고있는지방정부나 EPA 지방사무소책임자이름과주소, (3) 폐석면의양, (4) 매립지운영자이름및전화번호, (5) 매립지내의매립장이름과위치, (6) 운송일자, 운송자의이름과주소, 전화번호, (7) 적절하게포장되고, 라벨링되었으며, 위탁된폐석면이국제적, 혹은지방정부의규정에따라운송되었다는확인증등이있다. 폐석면의처리방법으로석면폐기물을건축폐기물과구별하여특별폐기물로구분하고이중포장한다음매립지의석면구획에최종폐기하고있다. 고온용융이나소각방법은 2차적인환경적영향으로인해사용하고있지않으며매립방법만이용하고있다. - 25 -

나 ) 일본폐석면등을운반할때운반차량의짐칸에덮개를씌워야한다. 운반차량및운반용기는폐석면등이비산하거나, 유출또는악취가날우려가없도록해야하며, 운반용파이프라인은폐석면등의수집또는운반에사용하지말아야한다. 또한플라스틱포대등의경우는파손되지않은시트등으로플라스틱포대를감싸듯이덮어씌운다. 콘크리트등고형물을플라스틱포대에넣은것은운반도중이동이나뒤집힘으로포대가파손되지않도록쿠션등의조치를취한다. 용기의경우에는, 운반중작업대에서뒤집히거나이동을방지하기위한조치를강구해야한다. 또한운반중에플라스틱포대등의파손이발생한차량의시트등은폐석면등으로간주한다. 또한짐을내린다음에짐칸등의청소를확실하게해야한다는조항이있다. 폐석면의처리방법으로일본은대기중에비산하지않게미리내수성재료로이중포장또는고형화하여산업폐기물처리시설에있는최종처분장중일정장소에두거나, 해당석면등이비산하지않게고온용융처리를한후매립을한다. 비산우려가없는석면은안정형최종처분장이나관리형최종처분장에매립하고있다. - 26 -

2. 국내 외석면분석방법및분석기관현황 가. 주요분석장비석면의정량및정성분석은편광현미경 (PLM), X-선회절분석기 (XRD), 주사전자현미경 (SEM), 투과전자현미경 (TEM) 으로가능하다. 다음의 < 표Ⅲ-2-1> 에각국의석면규제기준과분석기기를나타내었다. < 표 Ⅲ-2-1> 각국의석면규제기준과분석기기 10 미국 영국 일본 독일 기준 1% 0.1% 0.1% 0.1% PLM - PCM - - TEM - - - SEM - - XRD - IR - - - 주1) 인정, 자체개발 1) 편광현미경 (PLM, Polarization Microscope) 에의한분석 편광현미경은빛이한쪽방향으로투과하는편광을이용하여유기및무기물질의광학적성질을관찰하는기기로써시료인박편을사이에두고상하부의편광판을통해빛이투과하여한방향으로만진동하게되면 2개의편광판의빛의굴절에따라물질특성과성분을구별할수있다. 편광현미경에서사용하는분산염색법은적당한굴절액에담겨있는물체를관찰하게되면빛의파장에의해물체의굴절률이변화하는데이러한현상을분산이라하고, 이분산을이용하여시료중의입자를광학적으로착색시켜원하는섬유상의입자를분별할수있다. 편광판은모든방향으로진동하며진행하는빛중에서특정한방향으로진동하는빛만을통과시키므로빛의세기가약해져물체가약간어둡게보인다. 두개의편광판의편광방향이직각으로놓일때는빛이두편광판모두를통과할 - 27 -

수없어물체가보이지않게된다. 편광현미경은접안렌즈, 상부편광판, 대물렌즈, 회전재물대, 수렴렌즈, 하부편광판, 조리개, 반사거울등으로구성되어있고, 편광의원리를이용하므로재물대를기준으로상부와하부에편광판 ( 니콜 ) 이각각하나씩들어있다. 또한광물이나암석박편을회전시키면서관찰해야하므로재물대가 360 회전한다. 그림 Ⅲ-2-1 편광현미경 (PLM) 의구조 편광현미경에설치된두개의편광판인하부니콜과상부니콜은진동방향이서로직각이되도록조정해야한다. 흑운모의박편을재물대위에놓고, 흑운모의쪼개짐선과십자선의수직선을일치시킨다. 하부니콜의조정핀을움직여서흑운모의색이가장어두워질때조정레버를고정시킨다. 흑운모박편을제거하고상부니콜의조정레버를돌려서시야가완전히어두워지도록조절한다. - 28 -

편광현미경을이용한정량분석방법은 visual area estimation과 point counting 두가지가있다. Point Counting은정성분석결과석면이함유되어있다고판단되면 PLM 현미경을통해임의로섬유성분을 400개계수한후, 그중에석면섬유가몇개포함되어있는지평가하는방법이다. Visual area estimation은 PLM 현미경상에보이는석면함유량과 reference 석면함유량사진또는 EPA에서제공하는시각상평가사진과비교하여석면함유량을평가하는방법이다. 2) 주사전자현미경 (SEM, Scanning Electron Microscope) 에의한분석 주사전자현미경과동시에 X-ray Microanalysis(Energy Dispersive Spectrometer, EDS 또는 Energy Wavelength Spectrometer, WDS) 장치를이용하여석면의구성성분을알수있고, 각성분의구성성분은이미문헌상에제시되어있으므로석면 / 비석면의여부를정확히확인할수있다. EDS의분석원리는각원소들이지니고있는고유에너지를분석하여정성및정량분석을하는것이고, WDS는각원소의파장을분석하여구성원소를결정한다. 이전자현미경은시료의표면을관찰하기위한것이다. 필라멘트로부터발생되는전자선을극히가늘게시료의표면에종횡으로주사시키면시료의표면으로부터 2차전자나 X-선등이발생한다. 이때시료의구조에대응한 2차전자를검출기로받아서그양적인변화를시계열의전기신호로변환하여브라운관에시료표면의구조와위치를명암으로표시하여주는것이다. 이장치는시료의형상관찰이외에 X-선검출용의반도체소자를이용한 EDXM(Energy Dispersive X-ray Micro analyzer) 을병용하여입자하나하나의원소분석이가능하다. 통상적으로 1 μm정도의섬유까지검출할수있다. 3) 투과전자현미경 (TEM, Transmission Electron Microscope) 에의한분석투과전자현미경에의한석면섬유의분석은 Diffraction Pattern을이용하거나 X-ray Microanalysis(Energy Dispersive Spectrometer, EDS 또는 Energy Wavelength Spectrometer, WDS) 장치를이용하여확인한다. 석면은고유의결정과방위각을가지고있으므로 Diffraction Pattern 상에나타난결정과방위각 - 29 -

을계산하여석면 / 비석면의여부를결정하거나 EDS 또는 WDS 를이용하여정 성및정량분석한다. TEM 의경우는 0.1 μm정도의아주작은석면섬유까지 검출할수있다. 4) 입체현미경 (Stereomicroscope) 에의한분석육안으로가까운곳에있는물체를볼때에는두눈이다른각도로보기때문에입체감을얻을수가있다. 보통현미경에서는두눈의접안렌즈를사용해도대물렌즈로부터의광축이하나이기때문에입체감을얻을수없다. 그러나입체현미경에서는광축사이에약 15 로벌어진 2개의광속 ( 光束 ) 에의해정립한확대상을만들고, 이것을각각의눈으로봄으로써입체감을얻을수있다. 방식은 2개의대물렌즈를사용하는것과하나의대물렌즈를사용하는것이있으나원리적으로는같다. 배율은 10~100배가보통이며, 최근에는줌 (zoom) 방식으로배율을연속적으로바꿀수있다. 시료에가까운쪽의렌즈를대물렌즈, 작업자에가까운렌즈를접안렌즈라고하며, 중간에프리즘을개입시킨구조를하고있다. 대물렌즈로확대된상을접안렌즈로한층더확대해보여준다. 입체현미경은생물현미경에비해배율은낮지만, 시료와대물렌즈간의작동거리를확보할수있으므로검사하면서시료에작업을할수있는것도큰장점이다. 입체현미경은일반적으로대물렌즈배율 1~2배정도이며, 접안렌즈는 10~20 배정도이다. 종합배율은대물렌즈배율곱하기접안렌즈배율이므로약 10~40배정도가된다. 접안렌즈배율을높게하면실시야가좁아져, 보이는시야도좁아지기때문에검시내용에따라서는작업성이나빠진다. 또, 대물렌즈의배율을바꾸면작동거리가바뀌게된다. 기본적으로접안렌즈배율이바뀌면시야가바뀌고, 대물렌즈배율이바뀌면작동거리가바뀌게된다. 입체현미경의방식에는고정배율변배식과줌식이있으며, 고정배율변배식은대물렌즈배율이 1배또는 2배의렌즈로변환하여종합배율을변하게하는것이일반적이다. 줌식은대물렌즈를 0.75배 ~3.5배등연속적으로배율을가변할수있는것으로, 대물렌즈배율이바뀌지만작동거리는일정거리까지종합배율과실제시야를가변할수있으므로조작성이좋은현미경이다. 입체현미경의사용에앞서우선작업자의좌우의안쪽에접안렌즈부를조정해하나의 - 30 -

상으로보이도록한다. 그다음에, 접안렌즈부에시도조정링이붙어있으므로작업자의좌우눈의편향을이것으로보정한다. 줌식현미경의경우우선최대배율로초점조정을실시한후에저배율에도제도해두눈의시도조정을실시하면어느배율이라도선명한상으로검시할수있게된다. 5) X-선회절기 (XRD, X-Ray Diffractometer) 에의한분석 X-선은고속의전자가무거운원소의원자에충돌할때발생한다. 가열된음극필라멘트 (filament) 로부터나온열전자는양극표적을향해서가속된다. 이때전자의속도는전자가얻은운동에너지가전기장에의해서전자에한일 ev와같다고함으로써계산할수있다. (1) (2) (e : 전하, m : 전자질량, v : 전자속도, V : 양극간전압 ) 이전자의운동에너지는충돌할때대부분열로전환되며단지 1% 미만의에너지만이 X-선을발생시키는데이용된다. 양극의역할을하는표적 (target material) 으로는보통 Cr, Fe, Co, Ni, Cu, Mo, W등이사용된다. 표적에도달한고속의전자는원자핵의쿨롱 (coulomb) 장에의해서강하게굴곡되어저지당한다. 이때전자의운동에너지중일부가전자기파의형으로방사하는데이것이 X-선이다. 이 X-선은보통연속적인파장을가지고있기때문에연속 X- 선혹은제동 X-선 (bremsstrahlung) 이라한다. 한편운동에너지의일부는표적원자의궤도전자를쫓아내든지아니면높은준위로들뜨게함으로써에너지를잃는다. 이때도높은궤도로부터낮은궤도로전자가떨어지면서 X-선이방출되는데, 이 X-선은궤도간의에너지차에의해주어지는특정한파장을가진다. 그러므로이 X-선을특정 X-선이라부른다. - 31 -

나. 국내석면분석방법 국내에규격화되어있는석면분석방법모두대기중석면농도를측정하는 분석방법이며, 현재고형시료에대한석면분석방법은없는실정이다. 1) 실내공기질공정분석방법 11 실내공기질이란인간이호흡하는공간의실내공기를일정한기준으로평가하는것으로, 우리나라에서는 2003년까지는 지하생활공간공기질관리법 을통하여지하역사및 2000 m 2 이상의지하도상가의실내공기에대한규제를해왔으며, 2003년 5월이를 다중이용시설등의실내공기질관리법 으로통합하여 ( 법률제 06911호 ) 국민의건강을보호하고환경상의위해예방을목적으로법을제정하였다. 현행다중이용시설등의실내공기질관리법의적용대상은다중이용시설주2) 과공동주택주3) 이며, 동법시행규칙 별표1 에서는석면을포함하여총 10종류의실내공간오염물질주4) 을규정하고있으며, 실내공기질공정분석방법에의하여분석한다. 이분석방법은실내공기중의석면농도를측정하기위한방법으로, 분석방법은위상차현미경법 (PCM : Phase contrast microscopy), 주사전자현미경법 (SEM : Scanning electron microscopy), 투과전자현미경법 (TEM : Transmission electr on microscopy) 이있으며, 위상차현미경법을주분석방법으로하고석면판독이불가능한경우에는주사전자현미경법으로분석한다. 2) KS 규격 KS 로규격화되어있는석면분석방법모두대기중석면농도를측정하는분 석방법이다. 대부분 ISO 규격을번역하여 KS 화한것으로 ISO 와동일하다. 주 2) 지하역사, 지하도상가, 자동차터미널의대합실, 공항시설중여객터미널, 항만시설중대합실, 철도역사의대합실, 도서관, 박물관및미술관, 의료시설, 노인요양시설, 실내주차장, 장례식장, 찜질방, 산후조리원등그밖의대통령령으로정한시설 주 3) 100 세대이상의아파트와연립주택 주 4) 미세먼지 (PM10), 이산화탄소, 포름알데히드, 총부유세균, 일산화탄소, 이산화질소, 라돈, 휘발성유기화합물, 석면, 오존 - 32 -

< 표 Ⅲ-2-2> 국내석면분석방법 12,13,14,15,16 KS No. KS K0304 KS M ISO 16000-7 KS M ISO 13794 KS M ISO 10312 KS M ISO 10397 석면섬유의감별방법 제목 실내공기 - 제 7 부 : 공기중석면섬유농도결정을위한시료채취전략 대기 - 석면섬유측정법 - 간접전송이동의전자현미경법 대기질-석면섬유측정방법 ( 직접전달투과전자현미경법 ) 고정오염원방출-석면공장방출물측정 ( 섬유계수측정에의한방법 ) 다. 국외석면분석방법 1) 미국 40 CFR - ch 763의 subpart E appendix E(Interim method of the determination of asbestos in bulk insulation samples) 에서 PLM과 XRD 분석방법을다루고있다. section 1은 polarized light microscopy의원리와응용가능성, 정밀성및정확성에대한내용이설명되어있다. 그리고시료준비와분석을위해필요한기구및시약에대해설명하고있으며, 샘플의준비, 섬유의확인및석면함유량을계산하는절차를다루고있다. section 2는 X-ray powder diffraction의원리와응용가능성, 적용범위및민감도와분석방법의한계, 정밀성및정확성에대한내용이서술되어있다. 또한시료준비와분석을위해필요한기구및시약에대해설명하고있으며, 시료채취와준비, 정성분석, 정량분석의분석절차, 그리고검정, 석면함유량을계산하는절차를다루고있다. 2) 영국 영국의벌크시료에대한석면분석방법으로는 HSG 주 5) 248(The analyst's guide 주 5) Health and Safety Guidance - 33 -

for sampling, analysis and clearance procedures) 과 MDHS 주6) 100(Surveying, sampling and assessment of asbestos-containing materials) 이있다. 43 동규격은석면조사계획, 건강과안전위해, 조사, 벌크시료채취전략과절차, 평가, 문서화, 정도보증절차등을다루고있다. 3) 일본 17 일본노동부와후생노동성에서공표한 건축물의내화등흡착재의석면함유율의판정방법에대하여, 건자재중의석면함유율의분석법에대하여 가 2006년 8월 21일자로폐지되고 JIS A 1481 " 건자재제품중의석면함유율측정방법 을공표하였다. 동분석방법은위상차현미경을이용한분산염색분석법과 X-선회절분석을이용하여석면의함유여부를확인하는정성분석을실시한다. 석면함유가확인되면포름산 (formic acid) 으로처리하여시료를조제하고기저표준흡수보정법에의한 X-선회절분석으로석면함유량을정량한다. 일본의분석방법인 JIS A 1481은시료채취방법및시료의조제등시료의준비와 PCM을사용한분산염색분석법, XRD에의한정성분석을위한표본의제작과 PCM, XRD의분석절차, 석면유무의판정방법등을설명하고있다. 또한, XRD와기저표준흡수보정법을사용한정량분석에서는정량분석을위한시료의조제, 검량선작성및정량분석순서, 그리고검출한계및정량하한에대해기술하고있다. 4) 독일독일의 분석방법인 VDI 3866(Determination of asbestos in technical products) 은 part 1,2,4,5로구성되어있다. part 1은시료채취와준비에대한전반적인사항이기술되어있다. 시료채 취시필요한도구및물품과안전사전대책, 측정계획, 시료확보, 라벨링, 시 료의기록, 이동, 저장방법등을다루고있으며, 시료의대표성과분쇄등실험 실에서의준비사항에대해설명하고있다. 주 6) Method for the Determination of Hazardous Substances - 34 -

part 2는 infrared spectroscopy method에대한내용이다. IR 스펙트럼방법의응용분야, 원리및필요한도구와시약등일반사항과함께석면분석을위한준비및절차, 표준스펙트럼과검정, 그리고분석결과로부터의석면함량계산방법, 검출한계및표준편차등을설명하고있다. 부록으로석면종류와동반하는성분에따른 IR 스펙트럼, performance 특성이첨부되어있다. part 4는 phase contrast optical microscopy method를다루고있다. PCM 방법의응용분야및원리, 필요한장비와부속품, 시약등일반사항과함께석면분석을위한시료및슬라이드준비, 분석절차등을설명하고있다. 또한 PCM 분석방법의불확실성과민감도등 method performance data와정도보증에대한내용을포함하고있다. 부록으로분석과정의설명, 시료의 digestion이첨부되어있다. < 표 Ⅲ-2-3> 국외석면분석방법 18,19,20,21,22,23,24 국가기관규격번호제목 미국 영국 NIOSH 7400 NIOSH 7402 NIOSH NIOSH 9000 NIOSH 9002 40 CFR - ch EPA 763 HSE MDSH 100 HSE HSG 248 Asbestos and Other Fibers by PCM Asbestos by TEM Asbestos, Chrysotile by XRD Asbestos(bulk) by PLM Asbestos-Containing Materials in Schools Surveying, sampling and assessment of asbestos-containing materials The analysts' guide for sampling, analysis and clearance procedures 일본 JSA JIS A 1481 독일 VDI VDI 3866 Determination of asbestos in building material products Determination of asbestos in technical products Principle -part 1 Sampling and sample preparation -part 2 Infrared spectroscopy method -part 4 Phase contrast optical microscopy method -part 5 Scanning electron microscopy method - 35 -

part 5는 scanning electron microscopy method에대한설명이다. 시료준비및분석도구부속품등필요한도구와같은일반사항과함께석면분석을위한시료의사전분석, 시료전처리등의시료준비와 SEM 분석절차, EDXA로의섬유확인, SEM 장비셋팅, 석면함유량평가등 SEM 분석에대한내용을다루고있다. 또한이분석방법의불확실성과검출한계, 정도보증에대한사항을포함하고있다. 부록으로석면시료조사를위한절차도, 벌크시료에대한 SEM 사진이첨부되어있다. 라. 국내 외석면분석기관현황 1) 국내국내석면분석은초기에보건분야의학계에서관심을갖고시작되었으며차츰사회적으로석면문제가대두되면서여러분석기관이생겨났다. 현재분석업무를수행하고있는기관을 < 표 Ⅲ-2-4> 에나타내었다. < 표 Ⅲ-2-4> 국내의석면분석가능기관 분류 기관명 주요장비 분석기관 ETS 컨설팅 PLM 한국화학시험연구원 PLM, XRD, SEM SGS PLM AREC 컨설팅 PLM 서울메트로 PLM 한국표준과학연구원 XRD 산업안전보건연구원 SEM, TEM 한국건자재시험연구원 XRD 학계 가톨릭대학교산업의학센터 PLM 서울대학교보건대학원 PLM 한양대학교환경및산업의학연구소 전자현미경 - 36 -

2) 국외가 ) 미국미국 NVLAP PLM 분야의인증기관현황으로총 229개가관리되고있다. < 표 Ⅲ-2-5> 에서지역별로지정기관의개수차이가많은데캘리포니아 (CA) 와텍사스 (TX) 가가장많은분석기관을보유하고있으며, 이는석면분석수요와주정부의규제의지를잘반영하고있다고판단한다. < 표 Ⅲ-2-5> 분석기관현황 ( 미국 NVLAP, PLM) 25 지역 ( 주 ) 개소 지역 ( 주 ) 개소 AK 2 MT 2 AL 1 NC 7 AR 1 NH 2 AZ 6 NJ 6 CA 28 NM 1 CO 9 NV 2 CT 5 NY 18 DE 2 OH 7 FL 15 OK 2 GA 6 OR 1 HI 3 PA 7 IA 1 PR 1 IL 14 RI 1 IN 4 SC 1 KS 1 TN 1 KY 1 TX 21 LA 3 UT 1 MA 5 VA 10 MD 3 WA 8 MI 3 WI 2 MN 3 WV 2 MO 5 CANADA 5 소계 121 소계 108 총 계 229-37 -

나 ) 영국 영국 HSL 이인증한석면분석기관은영국에만총 203 개가있으며국외의 분석기관에서도참여하고있다 < 표 Ⅲ-2-6>. 영국에는대부분의분석기관이 England 지역에분포되어있다. < 표 Ⅲ-2-6> 분석기관현황 ( 영국 HSL) 29 지 역 개소 England East Midlands 17 East of England 32 Greater London 19 Greater Manchester 6 North East England 14 South East England 14 South West England 21 South West England 17 West Midlands 14 Yorkshire and the Humber 17 Northern Ireland Antrim 2 Northern 1 Scotland Aberdeen 1 Dumfries and Galloway 1 Dundee 1 Edinburgh 3 Fife 1 Glasglow 3 North 1 North Lanarkshire 3 South Ayrshire 1 Stirling 1 State of Jersey Jersey 1 Wales Clwyd 1 Neath Port Talbot 2 Powys 1 South Wales 6 West Glamoran 2 총계 203-38 -

다 ) 일본일본의석면분석기관현황을파악하기위해일본작업환경측정협회정도관리센터에서관리하고있는분석기관현황을조사하였다. 현재등록되어있는석면분석기관은 212개이며, 정기적으로리스트가업데이트되고있다. < 표 Ⅲ-2-7> 분석기관현황 ( 일본 jawe, PLM-XRD) 27 지역 ( 주 ) 개소 지역 개소 훗카이도 6 미에현 1 아오모리현 3 시가현 4 미야기현 5 교토부 3 아키타현 1 오사카부 16 야마가타현 2 효고현 12 후쿠시마현 1 나라현 2 이바라키현 9 시마네현 2 도치기현 5 오카야마현 3 군마현 2 히로시마현 10 사이타마현 16 야마구치현 2 지바현 8 도쿠시마현 1 도쿄도 27 가가와현 1 가나가와현 12 에히메현 1 니가타현 3 고치현 1 도야마현 4 후쿠오카현 7 이시카와현 3 사가현 1 후쿠이현 3 나가사키현 1 야마나시현 1 구마모토현 1 나가노현 6 오이타현 2 기후현 3 미야자키현 1 시즈오카현 7 가고시마현 1 아이치현 10 오키나와현 2 총 계 212-39 -

마. 국외정도관리현황 1) 미국가 ) 정도관리주관기관석면분석실험실을정도관리하고있는기관은국립표준기술원 (NIST, National Institute of Standards and Technology) 과미국산업위생협회 (AIHA, American Industrial Hygiene Association) 이다. NIST는미국상무부 (U.S. Commerce) 소속기관으로 1901년에설립되어측정과학, 표준, 기술발전을통하여미국의기술과산업경쟁력을증진시켜경제적안정과삶의가치향상을목적으로한다. AIHA는 1939년에설립되어산업체, 정부, 근로, 학계등의기관에서노동 환경 보건전문성필요를위해산업위생분야의숙련을지원하는역할을담당하고있다. 수행하고있는여러업무중석면분야의실험실인증프로그램이있어자료의질을보증하는데일조하고있다. NIST는국립지원자실험실인증프로그램 (NVLAP, National Voluntary Laboratory Accreditation Program), AIHA는산업위생실험실인증프로그램 (IHLAP, Industrial Hygiene Laboratory Accreditation Program) 을통해석면분석기관을관리하고있다. 나 ) 숙련도시험프로그램 (PT, Proficiency Analytical Testing Program) 각기관마다실험실관리를위한숙련도시험프로그램을운영하고있는데 NIST는 NVLAP, AIHA는 IHLAP를통해고형석면의숙련도시험을수행하고있다. (1) NIST : NVLAP에서실시하는인증은 < 표 Ⅲ-2-6> 과같이교정 (calibration laboratories) 등 10개영역으로구분하여총 24개분야의인증업무를수행하고그중환경영역에서목적에따라 PLM과 TEM으로나누어정도관리하고있다. PLM 분야는편광현미경을이용하여고형시료중석면분석을위한실험실 (229개, 2007년 12월기준 ) 을, TEM 분야는투과전자현미경을이용한공기중 - 40 -

석면분석을하는실험실 (77 개, 2007 년 12 월기준 ) 을인증하고정도관리하는프 로그램이다. < 표 Ⅲ-2-8> 인증분야 (Fields of Accreditation) 25 영역 (Fields) 분야 Calibration Laboratories Chemical Calibration Electromagnetic Compatibility and Telecommunications Environmental Fasteners and Metals Homeland Security Applications Information Technology Security Testing Ionizing Radiation Dosimetry Product Testing Voting System Testing Dimensional, Electromagnetics 등 8개 Certifiers of Spectrophotometric NTRMs Emission, Immunity, MIL-STD-462, Safety, and Telecommunications - Asbestos Fiber Analysis (PLM Test Method) - Asbestos Fiber Analysis (TEM Test Method) - Personal Body Armor - Radiation Detection Instruments - Common Criteria Testing - Cryptographic Security Testing Acoustical Testing Services, Carpet and Carpet Cushion 등 8개 숙련도시험은서류검토와현장평가로이루어지는인증절차의한부분으로 NVLAP 자체나외부기관과의협조로실시한다. 참가실험실은시료, 결과작성양식, 작성지침을받고결과를제출하면주관기관에서평가하고그결과를통보해준다. 25 (2) AIHA : 고형석면숙련도시험프로그램 (Bulk Asbestos Proficiency Analytical Testing Program) 은 AIHA에서실시하고있는산업위생실험실인증프로그램 (IHLAP, Industrial Hygiene Laboratory Accreditation Program) 중하나로편광현미경 (PLM) 을이용한석면분석 QA(Qualiy Assurance) 프로그램이다. - 41 -

참가한실험실은분기단위로각기다른 4종의시료를받아인터넷상으로분석결과등의자료를올리는데, 결과에는정성적인내용 (identification) 과대략적인정량값 (semiquantitation) 을담아제출한다. 배부하는시료는대부분실제사용되었거나생산된제품으로만들며이시료를 NC(North Carolina) 에소재한 RTI(Research Triangle Institute) 에서 AIHA 와의계약을통해참가실험실에제공하고있다. 시료를제공받은실험실은보통 1 개월이내에분석결과를제출해야하며마무리시점에서 RTI는모든분석결과를평가하여결과를각참가실험실에통보해준다. 26 RTI Project Leader : Bruce W. Harvey AIHA Proficiency Analytical Testing Specialist : Anthony Hodge 다 ) 석면표준물질표준물질은정성과정량에중요한요소로표준물질을제조하는일은인증과관련한전반적인관리기술을보유하는것으로많은노력이필요하다. NIST의경우, 인터넷상으로 1866b, 1867a, 1876b 세종류를제조하는것으로나타나있고 2007년 12월현재는 1866b와 1867a를판매하고있다. SRM 1866a 는 gruneite(amosite), chrysotile, riebeckite(crocidolite) 3종이한세트이다. 이들은광산에서주로검출될수있는물질로제품을구성한것이다. (a) (b) (c) 그림 Ⅲ-2-2 1866b(bulk asbestos-common) - 42 -

SRM 1867a 는 anthophylite, tremolite, actinolite 3 종으로이루어져있고주로 검출되지않는물질로써제품을구성한것이다. (a) (b) (c) 그림 Ⅲ-2-3 1867a(asbestos-uncommon commercial) 2) 일본가 ) 정도관리주관기관일본의석면정도관리는일본작업환경측정협회정도관리센터에서하고있고, 매년 석면함유건재중의석면함유율측정과관련되는강의강습회 를수강한작업환경측정기관등의분석기관을석면함유의유무판정및석면의함유율측정이가능한분석기관으로공표하고있다. 이러한기관들은기본적으로석면의함유율측정에사용되는분석기기를보유하고기본적인관련요건을갖추고있어야한다. 2007년말현재일본에등록되어있는석면분석기관은 200여곳이있다. 27 나 ) 상호인증 (Cross-check) 사단법인일본작업환경측정협회정도관리센터에서는분석기술의정도향상등을목적으로, 석면분석을실시하고있는작업환경측정기관및그외의분석기관에소속되어있는석면분석담당분석기술자를대상으로석면분석과관련되는상호인증사업을실시하고있다. 매년상호인증사업을통해합격자를분석기술자로인증해주고있다. - 43 -

합격여부의판정은두분야로나누어 건재제품중의석면함유율측정 상 호인증은기준치의 ±30% 이내에들면되고, 공기중의석면계수분석 에관한 상호인증합격여부는기준치의 ±20% 이내에들면합격으로하고있다. 다 ) 석면표준물질정도관리센터에서는각종석면분석에필요한표준시료를제조하여판매하고있다. 판매되고있는것은석면분석용 (X-선회절분석법 계수방법 ) 시료 ( 백석면, 청석면, 갈석면, 안소필라이트, 트레모라이트 ) 와천연광물중의석면함유율분석용 (X-선회절분석방법 ) 시료가있다. 3) 영국가 ) 정도관리주관기관 27,28,29 영국에서는 HSL(Health & Safety Laboratory) 에서석면분석기관의정도관리프로그램을운영하고있다. 영국의보건안전법률담당인 HSC(Health & Safety Commission) 를지원하는집행당국인 HSE(Health & Safety Executive) 의소속기구로, 작업환경변화에대한위해요소확인으로인류의보건과안전의보호를목적으로한다. HSL은공학, 과학, 물리학, 사회학등 400명이상의여러분야전문가들로구성되어있으며, 30년이상다양한분야의연구활동으로영국의산업보건과안전설비를선도하고있다. HSL에서는석면분석분야의숙련도시험을위해 ISO 9001에따라 AIMS(Asbestos in Materials Scheme) 과 RICE(Regular Inter-laboratory Counting Exchange) 프로그램을운영하고있다. AIMS 프로그램은벌크시료에대한프로그램이며 RICE 프로그램은대기시료를위한프로그램이다. 이외에 UK MMMF(Filters for counting Man Made fibres in air) 등숙련도시험에대한다양한프로그램을운영하고있다. 현재영국의 268개분석기관및프랑스스페인등 12개국 42개분석기관이이프로그램에참여하고있다. - 44 -

나 ) 숙련도시험 (Proficiency Testing) HSL 웹싸이트에고시된일정에따라참가실험실에 4개월마다 4개의시료를배부한다. 시료는실제제거현장에서채취한시료와실험실에서준비한시료가섞여있으며, 모든시료는 HSL에서균질성을확인한다. 분석방법은 HSE가발표한 HSG248에의거할것을권고하지만특정분석방법을요구하지는않으며, 각자의실험실에서평소에사용하는방법으로수행하는것을권장한다. 전자현미경을사용하는실험실은광학현미경의검출한계 (~1 particle in 10000) 이상으로존재하는석면의종류만을기록한다. 실험실은시료의분석과이의결과보고까지한달의시간이주어진다. 4개시료모두에대한결과를제출하지않은실험실은결과를통보받지못한다. 참가자는정성분석결과를제출하게되어있지만원하는경우정량분석결과도제출하기도한다. 정량치는시각적으로평가한부피결과를석면밀도를이용하여중량비율로환산하여보고해야한다. 이정량분석결과는수행능력의평가와관계는없으나참가자의분석능력을향상시키기위한기회를제공한다. < 표 Ⅲ-2-9> HSL 에서운영하는숙련도시험프로그램 29 영 역 운영시스템 분 야 WASP Metals, quartz and organic (Workplace Analysis Scheme for materials in air at workplace Proficiency) concentration WASP DVD Practical tips about how to achieve accurate results Workplace AIMS (Asbestos in Materials Schemes) Asbestos fibre identification in different bulk materials Environmental RICE (Regular Inter-laboratory Counting Exchange) UK MMMF (United Kingdom Man Made Mineral Fibres Counting Schemes) NO2 Network (Nitrogen Dioxide in Air) EnACT (Environmental Analytical Chemical Testing Schemes) Filters for counting asbestos fibres in air Filters for counting man made fibres fibres in air Palmes tubes doped with nitrogen dioxide Inorganic & Organic materials in air at environmental concentration - 45 -

수행능력은 AIMS 배점시스템 에의해평가된다. 참가자는 3회에걸친분석실수에대한누적점수를받게되며, 이로써수행능력에대한 합격 과 불합격, 평가제외 의판정을받게된다. 3회동안의누적점수가 39점이하일때합격으로분류되며, 3회를완성하지못한경우는평가제외로분류된다. 점수체계는 UKAS(United Kingdom Accreditation Service) 의요건을충족하면서분석자실수의심각함을평가하도록고안되었다. 참가자의숙련도는 3 회동안의누적점수로평가된다. 각분석실수마다배점이되며, 점수의크기는실수의심각함에따라다르다. 예를들어, 두가지석면성분의조합 에서미량석면확인의실패는두성분조합에서다량의석면확인실패나단일석면함유물질에서의미량석면확인의실패만큼심각하지않다. < 표 Ⅲ-2-10> 실수의종류및배점 29 실수의종류점수구분근거및예시 매우심각한실수심각한실수심각하지않은실수 20 점 12 점 7 점 분석적으로받아들일수없거나심각한결과를초래하는실수 ; 높은함유율의단일석면성분검출실패분석적으로받아들일수없지만심각한결과를초래하지않을수있는실수 ; 이미석면이검출된시료에서한종류의석면함유율검출실패분석적으로받아들일수없지만실제심각한결과를초래하지않는실수 ; 이미각섬석이검출된시료에서하나이상의추가석면종류의확인실패또는악티놀라이트검출시료에서트레몰라이트나안소필라이트의확인실패 다 ) 석면표준물질 HSL은굴절용액에서유리슬라이드에고정시킨석면표준물질과석면대체물질, 숙련도시험에사용되었던석면함유량을알고있는 AIMS 석면시료, 건축자재등다양한종류와형태의시료를판매하고있으며다음의 < 표 Ⅲ-2-11> 과같다. - 46 -

< 표 Ⅲ-2-11> 석면과비석면섬유의 reference material 29 Item code Analytes 형태 VAT 포함 HSL031 섬유상의 6종의석면 Melt mounted fibres 305.50 HSL032 비석면섬유 Melt mounted fibres 305.50 HSL034 machine made mineral 섬유 벌크 158.63 HSL035 석면함유물질 Test sample 199.75 HSL036 건축자재 / 석면과비석면샘플 벌크 329 HSL037 섬유상의 6종석면 벌크 135.13 HSL038 석면함유물질 AIMS 샘플 282 HSL039 Reports from previous AIMS round 35.25 출처 : HSL, http://www.hsl.gov.uk/proficiency-testing/aims.htm - 47 -

3. 분석방법및분석기관지정방안마련 가. 분석방법 ( 안 ) 제시 1) 분석방법초안의주요구성분석방법의구성체계는현행폐기물공정시험기준의체계에따라 [ 그림 Ⅲ-3-1 과같이총칙, 일반분석방법, 기기분석방법, 석면분석방법, 부록으로구성하였다. 7 [ 그림 Ⅲ-3-1 분석방법 ( 안 ) 의주요구성도 가 ) 총칙총칙은분석방법의목적, 적용범위, 용어, 단위, 농도등의내용을담고있으며현행폐기물공정시험기준에서담고있는내용과다소다른곳은석면분석방법의근거를나타내는목적과적용범위, 폐석면의규정을위한용어와농도표시를위한단위이다. 총칙내용은일부내용만수정되는부분이라주요변경사항을아래에나타냈고 주요내용비교분석 에서는별도로상세히다루지않았다. - 48 -

(1) 목적현행분석방법은 폐기물관리법제12조 에근거를두고있어폐기물중석면의검출이나함유농도분석에활용될수있다. 이번연구범위에해당하지는않지만향후폐기물외에도석면조사가필요한시설이나자재에활용하기위해서는관련법근거를확대할필요가있다. 예를들어다중이용시설에대한실내, 대기오염도를조사시대기중의석면농도뿐만아니라건축물이나관련시설에대한조사가필요하다. 이런실태조사에대한활용도를높이기위해서는석면분석방법을폐기물에만국한할것이아니라관리대상시설에적용될수있도록별도의활용방안을모색해야할것이다. 제12조 ( 폐기물공정분석방법 ) 환경부장관은폐기물의해로운정도를판단하고폐기물처리방법을결정하는데에필요한기초자료가되는폐기물의성질과상태, 오염물질의용출등을분석할때에그분석의정확과통일을기하기위하여폐기물공정분석방법을정하여고시하여야한다. (2) 용어의정의 현행 액상 과 반고상, 고상 폐기물정의는석면함유폐기물과는해당되지 않아폐석면을정의하는근거 1% 를기준으로하여다음과같이수정하였다. 3.1 일반폐기물 이라함은석면의함량이 1% 미만인것을말한다. 3.2 지정폐기물 이라함은석면의함량이 1% 이상인것을말한다. 3.3 그외용어는부록을참고한다. (3) 농도표시현행무게고형성분의백분율은고형분무게 (g) 중성분무게 (g) 를표시할때 W/W% 의기호를쓴다. 또한단위면적 (A, area) 중성분의면적 (A) 를표시할때는 A/A%(area) 의기호로쓴다. - 49 -

나 ) 일반분석방법 일반분석방법은시료의채취, 조제, 전처리로크게세부분으로나누었으며석면특성상현행분석방법과는많은차이를나타내고있다. 특히, 시료채취시발생할수있는위해요소를차단하기위해채취절차와주의사항등을자세히언급했고시료의대표성을위한시료의채취수를시료의양, 재질, 형태등의특성에따라세분화해제시하였다. 다 ) 기기분석방법 기기분석방법은석면분석을위해사용하는기기의종류, 원리, 기능등을나타낸장으로편광현미경, 입체현미경, X-선회절기순으로각기기에대해설명하였다. 각기기의세부내용순서는원리, 개요, 장치, 장치의조작법으로나타내어기기에대한기본적인원리, 구조와기능, 장치조작에대한이해를도왔다. 기기분석방법에대한내용은일반적인내용을담고있어 주요내용비교분석 에서는별도로다루지않았다. (1) 입체현미경입체현미경은일반적으로대물렌즈배율이 1~2배정도이며, 접안렌즈는 10~20배정도이다. 종합배율은대물렌즈배율곱하기접안렌즈배율이므로약 20~40배정도가된다. 접안렌즈배율을높게하면실시야가좁아져, 보이는시야도좁아지기때문에검시내용에따라서는작업성이나빠진다. 또, 대물렌즈의배율을바꾸면작동거리가바뀌게된다. 기본적으로접안렌즈배율이바뀌면시야가바뀌고, 대물렌즈배율이바뀌면작동거리가바뀌게된다. 입체현미경의방식에는고정배율변배식과줌식이있으며, 고정배율변배식은대물렌즈배율이 1배또는 2배의렌즈를변환하여종합배율을변화하는것이일반적이다. 줌식은대물렌즈를 0.75~3.5배등연속적으로배율을가변할수있는것으로, 대물렌즈배율이바뀌지만작동거리는일정거리까지종합배율과실제시야를가변할수있으므로조작성이좋은현미경이다. 입체현미경의사용에앞서우선작업자의좌우의안쪽에접안렌즈부를조정해하나의상으로 - 50 -

보이도록한다. 그다음에, 접안렌즈부에시도조정링이붙어있으므로작업자 의좌우눈의편향을이것으로보정한다. 그림 Ⅲ-3-2 입체현미경의구조 (2) 편광현미경편광현미경은하부편광판, 조리개, 집광렌즈, 재물대, 대물렌즈, 상부편광판, 버트랜드 (Berteand) 렌즈등으로구성되어있다. 하부편광판은 360 회전할수있으며상부편광판과직교되는방향으로놓고사용해야하며조리개는하부편광판위에부착되어있고빛의조명을증감할수있으며굴절률을측정할때많이사용한다. 집광렌즈는빛을강하게수렴하여대상물을관찰하려고할때사용하며재물대의경우는관찰대상물을올려놓는원판상의회전대로서원판의가장자리에눈금이새겨져있어회전각도를읽을수있다. 대물렌즈는여러배율이있는데시편의전체를관찰할때는주로저배율렌즈를사용하고시편을부분적으로좀더상세하게관찰할경우에는고배율렌즈를사용한다. 상부편광판은빛의경로를가로막기도하고빼어놓기도할수있으며버트랜드렌즈는상부편광판위에있어이를빛의통로상에오게하여광물의간섭상을관찰할때사용한다. - 51 -

그림 Ⅲ-3-3 편광현미경 (PLM) 의구조 (3) X-선회절기 X-선회절기구성은크게 X-선 (X-Rays) 을발생시키는 X선발생장치 (X-Ray Generator, XG), 회절각 (2θ) 을측정하는고니오미터 (Goniometer), X선강도 (X-Rays Intensity) 를측정하는계수기록장치 (Electronic Circuit Panel, ECP), 이러한것들을제어하고연산을하는제어연산장치 (Control/Data Processing Unit, Computer) 의 4부분으로나눌수있다. X- 선발생장치 (Generator) 고니오미터 (Goniometer) 검출기 계수기록회로 제어연산장치 그림 Ⅲ-3-4 X- 선회절기의구성 - 52 -

라 ) 석면분석방법석면분석방법에는석면측정을위한분석방법을편광현미경법, X-선회절기법두가지로제안하였다. 고형시료중석면을측정하는기기로는편광현미경, 적외선분석기, X-선회절기, 전자현미경등이있지만주분석방법으로는편광현미경법으로채택했고그이유는신속한분석결과와저렴한분석비용을기대했기때문이다. 다른기기에비해저렴한현미경가격과특별히전처리시간을고려하지않으면 30분이내에분석결과가나올수있어적정한폐석면처리를위해일조할수있을것으로예상한다. 더불어 X-선회절법을제안한것은오차율이큰편광현미경법을보완하여저농도의시료를분석할때에발생할수있는의견충돌을최소화하고좀더정밀한분석결과가필요할때를위한대안이다. 미국의경우도현미경법에의한분석결과를불신할경우, 대개함유율이 5% 이하이면 XRD법으로재분석할수있도록하고있다. 석면분석방법의내용은개요, 용어, 분석기기, 시약, 정도관리 (QA/QC), 분석절차, 결과보고, 참고자료순으로정리하였다. 개요는목적, 적용범위, 간섭물질에대한내용과정도관리는교육, 타분석기관간의비교분석등을담았다. 분석절차는시료의전처리, 정성, 정량등에대한방법을기술하였다. 2) 일반분석방법의검토 31,32,33,43 이장의서술방식은서두에있는박스안에제안하고자하는내용을공정시험기준형식에맞게간단히나타내고그아래에사유나고찰을서술하였다. 구성은시료채취의일반적요령, 채취도구, 시료용기, 발생원에따른시료의채취방법, 시료의양, 시료의수, 시료의보관, 시료의폐기로나타내었고이중 발생원에따른시료의채취방법, 시료의폐기 는석면발생이나유해특성에맞추어새롭게추가한사항이다. - 53 -

가 ) 시료의채취방법 (1) 시료채취의일반적요령 1.0 시료채취의일반적요령 1.1 건조시료의채취는일반적으로폐기물이생성되는단위공정별또는발생원별로구분하여채취하여야한다. 1.2 시료를채취하기전에폐기물을잘혼합하여야하며이것이불가능한경우에는전체의성질을대표할수있도록서로다른곳에서채취해야한다. 1.3 시료를채취할때다른종류의재질이혼재되어있다고판단할때에는혼재된재질의성분별로각각에대해시료를채취한다. 1.4 여러개의시료를채취시서로오염의영향을주지않도록채취도구나보호장비등의사용에주의를기울여야한다. 1.5 시료의채취는미세한석면섬유를차단할수있는헤파 (HEPA) 필터류가장착된마스크와보호복등모든보호장비를구비한후채취해야한다. 1.6 시료의채취는가능한섬유발생이적도록조치하거나섬유방출이많은채취방법은피하도록한다. 1.1~1.3은현행분석방법을준용한내용이고나머지는석면의비산특성과유해성을고려하여좀더세심한주의를위해추가언급하였다. 독일의경우는비산의위험성을방지하고채취자가석면에가급적노출될가능성을줄이기위해시료채취시도구를채취자보다낮은곳으로향하게하고홈을낼때가급적고속으로회전하는장치를사용하지않도록제안하고있다. [ 독일 ] - 시료채취시특별한주의가필요하다. - 시료채취시섬유가비산되지않도록한다. - 채취도구는낮은곳을향하여시료를채취한다. - 홈을내어시료채취시가급적고속회전장치를사용하지않는다. - 54 -

영국의경우는석면의위험성뿐만아니라작업시발생할수있는안전사고의예방을위해사전에준비해야할안전모나안전복, 두사람이상의채취자, 채취지역의숙지등을언급하고있다. 또한시료채취로인해건축재의손상이나흠을내지않도록권고하고있어거주자가있는건축물에대해실태조사를실시하는경우에는주의를기울어야할사항이다. [ 영국 ] - 시료채취와관련한모든작업은위해성평가기능이있다. - 석면의위해성뿐만아니라다른위험요소가있을수있다. - 시료채취시여러위험요소를감안하여두사람이동반하기를권한다. ( 특히, 높은곳에서의작업시, 먼지제거를위한감압작업시 ) - CAWR 규정에따라안전하게작업복착용과기구를갖추어야한다. (CAWR : Control of Asbestos at Work Regulations) - 건물안에서시료채취시에는가능한사람들이없게하고출입을금한다. - 분석요구자의방해를최소화한다. - 석면의비산을막기위해미리먼지발생가능성여부와지역의특성을파악한다. - 시료는그위치나재질을대표하는것으로재질의양, 상황, 수리등을고려하여 3~5 cm2넓이로예상되는깊이까지채취한다. - 사용되고있는재질이나시설일경우가능한눈에띄지않고손상이적게한다. (2) 채취도구 2.0 채취도구 2.1 채취도구는시료의채취과정또는보관중에침식되거나녹이나는재질의것을사용해서는안된다. 2.2 채취도구는석면의심함유재질의일부를절단할수있는도구와집게및시료가날리지않게밀봉할수있는용기를준비한다. 2.3 여러시료를채취시상호간오염이없도록충분한채취도구를준비하거나안전하고깨끗한세척과정을거쳐사용해야한다. - 55 -

채취도구내용중 2.1은현행분석방법에명시된내용이고좀더석면의특성이나상황을고려한도구를표현했다. 더불어여러개의시료를채취시에충분한채취도구를준비하지못해발생할수있는상호오염가능성을배제하기위해사전에충분한수량의채취도구를확보하도록하는의미에서내용을추가하였다. 일반적으로채취도구라함은채취에사용될수있는모든도구를의미하지만간혹시료를뜨는삽 (scoop) 이나시료를담는용기만을생각하는경우가있다. 석면함유폐기물의채취할때는먼지가날리는것을방지하는습윤제나, 어두운내부를살피기위한손전등, 표시를위한펜과라벨등모두가채취도구가될수있으며그것에의한시료의오염도깊이고려해야할것이다. 독일의경우는채취도구를아래와같이먼지방지를위한습윤제, 채취시손상부위를메우기위한충진제, 시료보관을위한용기와라벨, 안전을위한보호구, 조명, 채취시발생하는쓰레기수집용기를언급하고있다. [ 독일 ] - wetting agent : water in a spray bottle, brush - filler : for coating the damaged site - sample container - labels - breathing apparatus - light - plastic bag : for holding the waste 영국의경우는독일에서언급한것외에도현장사진촬영을위한카메라, 좀더자세한채취도구들, 먼지제거를위한감압장치등을채취도구로언급하고있다. [ 영국 ] - sealing : tapes, fillers - label - camera - 56 -

- pliers, screwdrivers - core sampler - aluminum foil - stanley knife with spare blades - hand-spray with diluted PVA or surfactant - sample bags, asbestos waste bags - sample point label - type H vacuum - warning signs : Asbestos Sampling - Keep' - wet-wipes and tissues - polyethylene sheeting (3) 시료의용기 3.0 시료용기 3.1 용기는시료를변질시키거나흡착하지않는것이어야하며기밀하고누수나흡습성이없어야한다. 3.2 용기는무색경질의폴리에틸렌병, 폴리에틸렌백, 유리병을사용하고시료중에다른물질의혼입이나성분의손실을방지하기위하여밀봉할수있는마개를사용한다. 3.3 용기의표시는시료의성분명칭, 대상시료의양, 채취장소, 채취일자, 시료번호, 채취책임자이름, 시료의양, 채취방법, 기타참고자료등을기재한다. 시료용기내용중 3.1은일반적으로시료보관용기가갖추어야할내용이며현행시험기준의내용을그대로준용하였다. 3.2의내용은현행무기물과유기물분석항목을고려하여구분한사항으로무기물질인석면에초점을맞추어내용을일부수정하였다. 3.3은시료용기에표시할사항을명시한것으로시료의특성과책임자를알수있도록하였다. 대상시료의양 은채취할시료의양이나시료의수를판단하기위한것이고 시료의양 은실제로채취하여용기에넣은양을대략적으로표시하는것이다. - 57 -

시료의양은뒤에서언급하지만무게 (g) 단위외에도면적 (cm 2 ) 이나부피 (cm 3 ) 로나타낼수있다. 독일의경우위에서언급한내용이외에도채취장소에대한세부사항을그림 이나사진으로표시하도록하였고채취시간도언급하고있다. [ 독일 ] - 시료에대한묘사 - 시료라벨 - 채취장소 ( 건물, 방, 방에서의위치 ) ( 추가사항 ) : 스케치 (sketch), 사진, 건축도면에위치표시 - 채취시간 - 채취자이름 - 혼합시료여부 - 다층형태의시료여부 ( 다층인경우채취위치표시 ) - 기타사항도가능하다면기입 [ 출처 ] 부록 B 참조 : Example sampling record 영국의경우재질의종류뿐아니라형태도중요시하였고손상부분을어떻게 처리했는지에대한표시도언급하였다. [ 영국 ] - 재질형태 - 채취장소 - 채취량 - 접근성 - 손상부분 - 표면처리 ( 필요한경우 ) 석면함유시료의채취는폐기물에석면이얼마나있는가도중요하지만건축 시설의해체나재건축관점에서폐석면양을산정하고예측하는부분도중요하 - 58 -

여채취현장에대해좀더상세한자료가필요할것으로판단한다. (4) 발생원에따른시료의채취방법 4.0 발생원에따른시료의채취방법 4.1 건축또는시설물의해체전의경우대상건물또는시설단위별로재질에따라한번에일정량씩을채취한다. 4.2 건축또는시설물의해체후의경우폐기물처리를위한운반단위별로석면함유가의심되는재질을선택하여각각한번에일정량씩을채취한다. 4.3 제조또는가공공정에서의경우제조또는공정단위별로발생폐기물을채취한다. 4.4 석면함유의심폐제품의경우 4.4.1 소형크기제품별로채취하고채취자가시료량이부족하다고판단하는경우에는가능한경우 2개이상을채취한다. 4.4.2 대형크기일반적으로제품별로채취하되시료의무게나형태로인해제품별로채취하기가곤란할경우에는석면함유가의심되는재질을분리하여채취한다. 4.5 매립또는폐기된폐기물의경우발생단위별로석면함유가의심되는재질들을선별하여한번에일정량씩을채취한다. 발생원에대해서는크게 4곳으로가정하여분류하였다. 첫째는건축또는시설물에서이고둘째는제조또는가공공정이다. 셋째는폐기되는제품이고넷째는매립또는폐기된폐기물로발생원을분류했다. 건축물이나시설물에서발생하는석면함유폐기물이향후수십년간많은비율을차지할것으로예상하며제조또는가공공정에서는석면사용규제가강화되고전면금지됨에따라발생량이현저히줄어들것으로판단한다. 또한, 제 - 59 -

품중에사용된석면과석면을규제하지않는나라에서수입하는제품인경우폐기시석면의문제가대두될것으로생각하고있다. 제품의경우는크기에상관없이가급적실험실로이송해제품을분해하거나파쇄할수있는안전하고오염가능성이적은곳에서채취하도록한다. 현재까지는불법투기되거나매립되어있는폐기물에대해서는석면함유여부를검토하지않고있지만대부분건설폐기물류로판단되는이런폐기물에는석면함유물질이많이있을것으로예상한다. 독일의경우발생원을건축물해체나실태조사현장으로생각하고그런상황에맞게구체적인채취방법을묘사하고있다. 채취전석면이날리는것을최소화하고채취후에는주변을청소하여 2차오염을막고있다. [ 독일 ] - 시료채취장소를스프레이병, 물을적신브러쉬, 젖은종이타올등으로적신다. - 얇은재질인 1 cm2미만이나수센티미터두꺼운재질인 1 cm3미만의시편은핀셋이나뾰족한절단도구를사용하여채취한다. - 시료는각각먼지를차단할수있는밀폐용기에넣는다. - 시료채취한장소는즉시, 주변을닦고적시거나감압도구로청소한다. (5) 시료의양 5.0 시료의양 시료의양은 1 회에최소한면적단위로는 1 cm 2, 부피단위는 1 cm 3, 무게단 위로는 2 g 이상채취한다. 시료의채취양은분석에소요되는최소양을고려하여설정하려고했다. 대 개수 mg 정도가필요하지만 3 회반복실험, 시료조제과정에서손실되는양, 한두번은더실험할수있는여분의시료양, 현장에서실제채취가가능한 - 60 -

범위등을고려하려고했다. 무게단위로는 2 g 이상을최소단위로했고실제현장에서무게단위보다는면적과부피로실측하기가용이하기때문에면적단위와부피단위를문장앞에언급했고외국자료나전문가의의견을검토하여각각 1 cm 2, 1 cm 3 로정했다. 비록최소의양을나타냈지만시료채취자는위에언급한상황을고려하여시료의양을정해야할것이다. 독일은수 mg 정도가분석에필요하며면적으로는 0.1~1 cm 2, 부피로는 10 mm 3 ~1 cm 3 단위가최소채취양으로제안하고있다. [ 독일 ] - 분석방법에따라다르지만수 mg 정도가필요하다. - 육안으로균질하다고판단될때는면적단위로는최소 0.1 cm 2 에서 1 cm 2, 부피단위로는최소 10 mm 3 에서 1 cm 3 이필요하다. 영국은시멘트류의경우최소 5 cm 2 정도를제안하고있다. [ 영국 ] - 석면시멘트의경우최소 5 cm 2 정도가필요하다. (6) 시료의수시료의수는대상폐기물전체를석면함유폐기물로판정할것인지아닌지를판단하는중요한문제이고수수료와직접관련이있어신뢰성을확보하면서최소시료수를선정하는것은채취과정중매우중요한부분을차지한다. 시료의수는시료크기나양에따라가급적홀수단위로증가시켰다. 건축물이나시설의경우채취대상의재질이균질하다고해도시료의크기나용도에따라시료의수를달리할필요가있다. 대상시료의크기에따라시료의수를결정함에있어가급적외국기준을준용하고자했으며향후조사자나채취자들이계산하거나기억하기쉽게하였다. 예를들어단위환산하여 465-61 -

m 2 인경우 500 m 2 으로하여기억하기쉽게하였고대상시료의크기가작은 25 m 2 미만의경우를추가하여채취수를 1 개로하였다. 6.0 시료의수 6.1 건축또는시설물의해체전의경우, 시료의수는다음표에따른다. < 표 > 대상폐기물의크기별시료채취최소수구분대상크기시료의최소수 25 m 2 미만 1 천장, 벽, 바닥재의 25 m 2 ~ 100 m 2 3 경우 100 m 2 ~ 500 m 2 5 500 m 2 이상 7 건축또는시설물 2.0 m 혹은 1.0 m 2 미만 1 단열재의경우 2.0 m 혹은 1.0 m 2 이상 3 일반적으로 1 기타재료의경우 1.0 m 2 이상 3 6.2 폐기물의생성또는처리되는공정이적정하게관리되고있으며성상이균질할경우에는임의의시료를채취할수있다. 6.3 폐기물이적재되어있는곳이나운반차량에서시료를채취할경우에는적재폐기물중석면함유가의심되는재질을선택하여시료를채취하고채취개수는다음에따른다. 6.3.1 5톤미만이적재되어있을때는평면상 6등분하여각등분마다시료를 1 개씩채취한다. 6.3.2 5톤이상이적재되어있을때는평면상 9등분하여각등분마다시료를 1 개씩채취한다. 6.4 폐제품의경우석면함유가의심되는재질을선택하여임의로채취한다. 주 ) 채취한시료는혼합하지않고각각별도의시료로사용해야한다. 일반생산또는제조공정에서나오는폐기물은성상이일정하다고판단되는경우는임의의시료를채취할수있는데최소 1개이상의시료로해석할수있다. 그외폐기물이한장소나운반차량에적재되어있을경우대상폐기물양을고려하여시료채취수를결정하는현행방법을준용하였다. - 62 -

폐제품의경우에는제품크기에상관없이석면함유가의심되는재질을기존의정보를통해모두찾아서채취하는것을원칙으로하였다. 독일의경우는정확히정한바는없으나균질하다고알려진재질에대해서는 1개의시료를, 불균질하다고알려진경우에는여러개의시료를채취하여각각분석하거나혼합하여하나의시료로분석할수있다. [ 독일 ] - 균질하다고알려진재질은 1개의시료로충분하다. - 불균질한것으로알려진재질은여러시료를채취해야하며석면함유범위를나타내려고하는경우에는각각의시료를분석해야하지만그렇지않은경우는혼합시료로만들어사용할수있다. 영국은재질의형태나용도와는상관없이면적이나부피크기에따라최소 시료의수가 1 개에서 20 개까지채취하여분석할수있게하였다. [ 영국 ] - 재질의사용정도에따라결정한다. 크기 시료의최소수 Area( m2 ) Volume( m3 ) N/A <10 1 <50 150 2 100 300 3 200 600 4 500 1500 6 1000 3000 9 5000 15000 16 10000 30000 20 출처 : Asbestos: The analysts' guide for sampling, analysis and clearance procedures, UK HSE 그러나미국은재질의형태나용도, 크기에따라최소시료의수가 1 개에서 7 개까지채취하여분석할수있게하였다. - 63 -

[ 미국 ] 구분 대상 크기 시료의최소수 1,000 ft 2 (65 m 2 ) 이하 3 School Surface material Thermal system insulation ( 단열재의경우 ) 1,000 ft 2 ~5,000 ft 2 (65 m 2 ~323 m 2 ) 5,000 ft 2 (323 m 2 ) 초과 일반적으로 3 6 ft 2 (0.4 m 2 ) 이하, 균질성 1 (tees, elbows, valves) cement, plaster 5 7 임의로 fiberglass, foam glass, rubber 채취하지않음 혼합재질의경우 휘산가능재질, 균질성 임의로 비휘산성의심재질 균질성, 비휘산성 임의로 출처 : 40 CFR 763 Subpart E-Asbestos-Containing Materials in Schools, USEPA (7) 시료의보관 7.0 시료의보관 7.1 채취시료는수분등의영향으로재질의변화가일어나지않도록고온다습한곳을피하고상온에서보관한다. 7.2 채취시료는공기중으로비산되지않도록밀폐용기또는헤파 (HEPA) 필터가장착된후드안에서보관한다. 7.3 시료는가급적지정된장소에보관한다. 석면함유폐기물은일반적인폐기물보다분해나반응이일어날가능성이적고빛이나온도의민감성이커서냉암소에보관해야할필요는없다. 그러나함유한재질의변화와석면의비산성과유해성을고려하여보관할필요가있다. 특히, 보관환경을 HEPA 필터가장착된후드를고려했으나밀폐용기에보관하는것과선택사항으로두어도무방하다는전문가들의의견이많아 HEPA 장착후드나밀폐용기를선택하여보관하도록하는대신보관장소는시약장등으로지정하도록하였다. - 64 -

독일의경우전문가나관계자외에는접근하지못하도록하고보관시시료의잔량도표시하도록하고있다. [ 독일 ] ( 보관과이송 ) - 시료는먼지를차단할수있는용기에보관하고석면예상함량을표시한다. - 인가받지않은사람이시료에접근하지않도록주의한다. - 시료의보관과이송을위해날씨와관련해특별한제한조건은없다. (8) 시료의폐기 8.0 시료의폐기 8.1 실험실에서폐기되는석면함유물질이나석면으로오염된폐기물은별도의장소에폐기한다. 8.2 석면폐기물은처리량을고려하여주기적으로처리한다. 시료의폐기는현행시험기준에는없지만폐기된시료의위험성을경고취급에주의를주고자하여별도로언급하였다. 석면이함유된폐기시료나석면의오염이우려되는기구는모두별도의폐기통에버리고정기적으로폐기처리하여야한다. 대개발생량을고려하여최소 6개월에서 1년단위로처분하면될것으로판단하고있다. 일부전문가중에는실험실에서소량발생하는석면함유폐기물을시험실내에서처리할수있는규정을두자는의견을제시하고있지만실험실운영이초기단계이고실험자에게오히려폐기물처리에대한부담을줄수있다. 비록적은양이라도처리전문가에게맡겨운영될수있게하는것이현명한판단이라생각한다. 이경우발생되는폐기물은별도의실험없이폐석면으로분류하여취급해야할것이다. - 65 -

나 ) 시료의조제방법 (1) 시료의건조 1.0 시료의건조 1.1 시료가육안상젖어있다면무게를측정하기전가열등을사용하거나상온에두어건조해야한다. 1.2 건조기를사용한다면건조온도를 60 이상으로하지않아야하며, 전열등이나상온에서의건조는안전하게필터가장착된후드내에서수행해야한다. 1.3 시료조제나전처리후시료를용기에담아건조기에넣고온도를 105~110 를유지하여 4시간건조시킨다. 시료내수분은무게측정에영향을주어잔류물의무게비를낮게하는잘못된결과를나타내기때문에시료의건조과정은중요하다. 대개습윤제를뿌려시료채취를하는경우에는시료가젖어있다. 이경우재질의변형이나석면의물리적변형이일어나지않는범위에서건조를해야한다. 시료의파쇄나분쇄하기전단계이므로시료재질이건조기내에들어가기어려울수있어실험실내에서상온건조하거나가열등을이용하여빠른건조를유도할수있다. 비록시료를건조하더라도분석시정확도와정밀도에영향을줄수있는수분이포함될수있지만시료의수분측정시시간에따라시료무게가일정하다면충분히건조된것으로판단한다. 수분은상온에서휘발되기때문에무게측정시시간에따라시료의무게가변한다. 어느순간무게가안정화되면이시료는상온에서충분히건조가된것이다. 주의할것은석면의비산특성상안전한 HEPA 장착후드내에서건조과정이수행되어야한다. - 66 -

(2) 시료의균질화 2.0 시료의균질화 2.1 절단과파쇄 2.1.1 분쇄장치로분쇄할수있는크기로절단하거나파쇄한다. 2.2 분쇄 2.2.1 시료의입자크기가 425~500 μm범위가되도록한다. 2.2.2 시료의입자크기를 100 μm이하로분쇄를한다. 2.2.3 시료의입자크기를 10 μm이하로분쇄한다. 상온에서분쇄가어려울경우에는액체질소를이용하여분쇄한다. 석면분석의정확도와정밀도를증가시키기위해서는시료를균질하게해야한다. 또한균질화는전처리과정을효율적으로이루어지게하는데예를들어비닐 (vinyl) 재질의바닥타일과같은비비산성 (nonfriable) 시료의경우에는표면적을증가시키거나회화가빨리이루어지게한다. 그러나비산성 (friable) 시료를균질하게하는것은회화를빨리이루어지게할수는있어도분석과상관없이단순히시간만낭비할수있다. 시료의균질화단계를절단 파쇄와분쇄의두단계로나누었는데결과적으로최종단계인분쇄과정이라할수있지만실제적으로각단계에서사용하는기구가다르고단계적인설명이수행과정을이해하는데도움을줄수있다. 절단 파쇄는분쇄장치와중복될수도있지만일반적으로절단하는기구나헤머등을이용하여분쇄를용이하게하는단계라할수있다. 분쇄장치에따라다소파쇄크기가다를수있지만얼마나잘파쇄하냐에따라분쇄시간이짧아진다. 보통시료의크기를 2~5 mm 범위로절단하거나파쇄하는것이좋다. 시료의균질화를위해크기축소를하는장치로는아래와같다. 막자사발을이용하여손으로연마 (grinding); 펜치나그와비슷한장비로서파쇄 (crushing); 혼합기 (blender) 내에서혼합 (mixing); - 67 -

분쇄 ( 예를들어윌리 (Wylie) 밀, 동결밀등 ); 적당하다고판단하는다른기술 섬유가매우길다면가위나비슷한도구를자르는데이용할수있다. 분쇄의경우입자의크기를 3가지로분류하여표시한것은정성과정량분석을위해필요에따라선택하도록했다. 2.2.1의 425~500 μm은일본분석방법에서제시한입자크기를준용하여 PLM 분석용도의입자크기를나타내었다. 그이상의크기로분석을해도무방하지만그범위의입자크기가분석에적당한것으로알려져있고이번연구의적용성실험을통해많은전문가들이이범위에서사용하는것을알게되었다. 100 μm와 10 μm입자크기는 XRD용분석을위한것으로 100 μm는정성용이고 10 μm는정량용입자크기이다. 대부분의시료를일반적인분쇄장치로는 10 μm의입자크기로만들기가어렵고액체질소를이용하여조제할수있는데대개수분간액체질소에시료를노출시켜볼밀 (ball mill) 로분쇄한다. 또한한번에 10 μm이하의입자크기를만들기는어렵고입자가큰고형물은두단계를거치는것이용이하다. 다 ) 시료의전처리방법채취된시료에는보통셀룰로오스 (cellulose) 나유기바인더 (binder) 와같은유기물과탄산칼슘 (CaCO 3), 석고 (gypsum, 황산염광물 ), 방해석 (calcite, 탄산칼슘광물 ), 마그네사이트 (magnesite, 탄산마그네슘광물 ) 와같은무기물등이혼합되어있어분석시방해물질로작용하여실험결과의오차원인이될수있다. 따라서경우에따라이런방해물질을제거해주기위해고온으로화화하거나산으로용해하는전처리를수행한후분석해야한다. (1) 회화에의한유기물분해 1.0 회화에의한유기물분해 1.1 시료를정확히일정량취하여도가니에넣는다. - 68 -

1.2 시료가담긴도가니에덮개를덮고전기로에서 300 에서 2 시간가열한후온도를올려 450 에서 1 시간이상회화시킨다. 1.3 회화가끝난후전기로에서도가니를꺼내고데시케이터에서실온으로냉각시킨다. 주1) 가열온도가 500 이상되지않고총가열시간이 6 시간이상넘지않도록한다. 주2) 회화는 HEPA 필터장착된후드안의전기로에서수행한다. 이방법은셀룰로오스나유기바인더성분의물질을제거하기위한방법이다. 일반적으로회화방법은전기로안을일정온도로유지하면서시료에따라회화시간을조절해유기물을분해하는방법이라할수있다. 온도의경우대개 500 를초과하지않고시간은 6 시간이하를초과하지않는다. 미국의 Gary와 Walter의 The Effect of Heat on the Microscopical Properties of Asbestos 논문에서는 300 에서 5종의석면을 24 시간이상가열했을때굴절률과같은광학적변화가 tremolite와 anthopyllite에서는나타나지않았고백석면 (crysotile) 에서는약간의변화를보였으나청석면 (crocidolite) 과갈석면 (amosite) 에서는큰변화를보였다. 유기물을분해하기위해 500 이상의온도는효율적인온도라할수있으나분석항목인석면의물리적변화를초래할수있고저온 (300 이하 ) 이라해도오랜시간을노출하면비슷한결과를나타낼수있다. 결과적으로유기물을분해할수있으면서석면에영향을최소하기위해단계적인온도변화를통한회화방법을제시하고자시료를 300 에서 2 시간가열한후분해정도에따라 450 에서 1 시간이상을가열하도록명시하였다. 그러나총 6 시간이상은시료가열에노출되지않도록해야한다. 34 또한, 전기로주변환경은공기가잘통해회화가스가잘배출되도록해야하며석면이날릴수있는가능성을고려해 HEPA 필터가장착된후드안에서전기로를사용해야한다. 전기로의온도가최소 300 가되어야하지만 500 는초과하지말아야한다. 시료가탔다면시료의온도가 500 를초과한것이다. 백석면 (Chrysotile) 의분해온도는대략 500 이상이다. 회화시간은전기로온도, 시료양, 표면적 (grain 크기 ) 에의존한다. - 69 -

참고로, 미국의경우 300~500 또는 450 에서 6 시간이하로일본의경우는 450±10 에서 1 시간이상으로명시하고있다. 특히, 회화에의한분석결과는전통적인방법보다는높은농도로나타나지만용매추출법과비교해보면상대적으로낮은값을얻는다. 여기에대한정확한이유는알수없지만몇몇백석면섬유가열에의해아마도파괴되는것으로추정하고있다. 그럼에도불구하고회화전처리방법은합성섬유나천연섬유가포함된혼합물에서석면존재를확인하는데효과적이다. 35 (2) 염산에의한무기물분해 2.0 염산에의한무기물분해 2.1 시료 (0.5 g 이하 ) 를 100~250 ml 비커에담고묽은 (1+3) 염산 20 ml 또는진한염산 5 ml를첨가하여시계접시로덮고 5분간교반하고정치한다. 2.2 반응이완결되지않은것으로판단할경우 5~10분간더교반하여반응시킨다. 2.3 세척과정 2.3.1 감압여과 2.3.2 원심분리반응후잔재물을증류수로 3번이상세척한다. 이때부유물이많거나분석할시료의손실 (loss) 이많을것이라고판단하면 3,000~4,000 rpm에서 10~20분간원심분리한후잔재물을세척하거나여과하여세척할수있다. 이방법은방해석, 석고, 마그네사이트와같은조성을제거하기위한방법으로초기시료나시료를회화한잔여물에염산을넣어방해물질을제거하는방법이다. 염산의농도는시료의상태에따라원액 (12 N) 이나희석한묽은염산 (1+3, 3 N) 을사용할수있다. 분해할조성이많거나백운석같은광물이있다고판단되면진한염산을사용하지만일반적으로는묽은염산을사용하도록한다. 염산의반응양은시료의양이 0.5 g 이하일경우, 20~30 ml 범위가적당하고반응시간은 5분을기본으로하고분해여부에따라 5~10분간더반응시키 - 70 -

도록한다. 시료가산과반응하면부글부글하는현상이나타나는데오염된산을사용하면이러한현상이나타나지않을수있다. 만일대리석재료에많이쓰이는백운석 (dolomite) 과같은물질이존재하면진한염산에 15~20분정도노출해야완벽하게용해시킬수있다. 그림 Ⅲ-3-5 백운석모양 미국의경우, 주로염산과아세트산을언급하고있고영국은아세트산, 염산, 수산화나트륨을, 독일과일본의경우는아세트산과포름산 (formic acid) 을전처리시약으로언급하고있다. 그러나아세트산과포름산은분해능으로인해제한적으로시용해야한다. 예를들어, 아세트산은방해석 (calcite) 을잘분해하지만일반적인석면광물은분해하지못한다. 무기성분을분해하기위해염산이아닌다른용매가사용된다면실험실에서는그용매가시료로부터석면을제거하지않는다는것을실험실에서증명할수있어야한다. 염산반응이끝난후세척시에는잔재물을증류수로세번정도씻어준다. 이때, 부유물이많거나분석할시료의손실 (loss) 이많을것이라고판단하면 3,000~4,000 rpm에서 10~20분간원심분리한후잔재물을세척하거나여과하여세척할수있다. 35-71 -

(3) 용매추출에의한유기물분해 3.0 용매추출에의한유기물분해 3.1 시료 (1.0~3.0 g) 를 50~100 ml 유리용기에담는다. 3.2 테트라하이드로퓨란 (THF) 이나산화프로필렌 (propylene oxide) 등의적당한용매를선택하여 15~25 ml 첨가하고마개를닫는다. 3.3 시료가담긴유리용기를초음파욕조에넣고 30분정도가동한다. 이때, 에어로졸스프레이 (aerosol spray) 가새어나가지않도록용기마개를확인한다. 3.4 시료가담긴용기를원심분리기에옮겨 2000~2500 rpm에서 30분간가동한다. 주 ) 이과정에서원심분리용기로시료를옮기는경우, 용기무게를재고원래용기에남아있는시료를 10~15 ml의용매로씻어낸다. 이방법은석면함유폐기물중비닐바닥재에서비닐수지성분등을제거하기위한방법이다. 유기용매분해는고형건축재료에서유기방해물질제거목적을위해회화방법을대체해서사용한다. 시료를정량분석할경우에는정확한양을취해용매에영향이없는용기에담아야하며, 용기의선택은유기용매를담고원심분리를해야한다는점을고려해단순히비커를택하기보다는원심분리에적당한형태를갖춘유리재질의용기가알맞다고판단한다. 유기물용해를위한용매로는 THF, propylene oxide, chloroform, amyl acetate, toluene, xylene, carbon tetrachloride, 1,1,1-trichloroethane 등이언급되어있는데효율순서로보면 THF > propylene oxide > chloroform > amyl acetate > toluene > xylene > carbon tetrachloride 으로보고되어있다. 이중유기물용해에많이사용되는용매는테트라하이드로퓨란 (THF) 이다. 권장할용매로는위에서언급한용매중염소계화합물을제외한 THF, propylene oxide, amyl acetate, toluene, xylene이며용해효율이좋은 THF를중심으로시료특성에맞게용매를선택해서사용하면될것이다. 35 USEPA : 테트라하이드로퓨란, 아밀아세트산, 1,1,1-트리클로르에탄독일 : 자일렌 (xylene), dimethyl formamide - 72 -

< 표 Ⅲ-3-1> 유기용매의물리화학적성질 36 국문명 ( 영문명 ) 테트라하이드로퓨란 (THF) 산화프로필렌 (Propylene Oxide) 아밀아세트산 (Amyl Acetate) 톨루엔 (Toluene) 자일렌 (Xylene) N,N- 다이메틸폼아마이드 (N,N-dimethyl formamide) 화학식 CAS 비점 ( ) 물 (g/l) C 4H 8O 109-99-9 67 가용성 C 3H 6O 75-56-9 35 628-63-7 CH 3CO 2 624-41-9 (CH 2) 4CH 3 123-92-2 C 6 H 5 CH 3 108-88-3 111 가용성 (590, 25 ) 용해도 유기용매 벤젠, 알콜, 에테르 알코올, 에테르, 벤젠 증기압 (mmhg, 20 ) 145 538 (25 ) 146 0.2% - 4 526 mg/l (25 ) C 6H 4(CH 3) 2 1330-20-7 138~144 0.00003% HCON(CH 3) 2 68-12-2 153 1,000 (25 ) 알코올, 에테르, 벤젠 알코올, 에테르, 아세톤 알코올, 아세톤, 벤젠 28.4 (25 ) 6~16 3.87 (25 ) 유기용매는시약자체의잠재적인유해성과연관이있기때문에모든작업은 헤파 (HEPA) 필터장착후드내에서수행해야한다. 더불어용매를사용하기 전에 MSDS( 부록첨부 ) 를검토해야한다. 용매분해는회화하는것보다많은기구가연관되어있고주로기구를설치 하거나점성의용매와잔재물의혼합물은여과가느리기때문에더많은시간 이걸릴수있다. 3) 편광현미경분석방법의검토 편광현미경법은장비가격이저렴하고빠른결과값을제시할수있는데큰 - 73 -

장점이있고접근성이용이하다고판단하는반면정량값이분석자의존도가커 서개인에따라결과값의차이가클수있다. 그러나정성기능이우수하여많 은나라들이이방법을채택하고있다. 가 ) 개요 37,38,39 현미경을이용한시험방법으로입체현미경을통하여기본적인시료의특성 ( 균질성, 섬유여부등 ) 을파악하고전략을세워최종편광현미경으로정성 정량하는분석방법이다. 적용범위는대부분의고형물질이해당된다고할수있지만광학현미경의배율특성상미세입자 ( 수십 μm 이하 ) 의분석은어렵다. 정량범위는 1~100% 범위로나타냈다. 다시언급하겠지만 1% 이상만숫자로표시하고그미만은 1% 미만 으로표시하고자했다. 1.0 개요 1.1 목적편광현미경과입체현미경을이용하여고체시료중석면의특성을관찰하여정성과정량분석을하기위한것이다. 1.2 적용범위건축자재를포함한고형폐기물및무기성분의조합으로된모든석면함유의심물질에서석면함유유 무를판단할수있다. 편광현미경으로판단할수있는석면의정량범위는 1~100% 까지이다. 1.3 간섭물질고형시료의유기물과무기물은석면광물조성을확인하고정량하는데방해물질이된다. 유기물과무기물은석면섬유와뒤섞이거나석면섬유를감싸고있어석면고유의광학적특성 ( 색상, 굴절률등 ) 을방해한다. 따라서, 분석실험전처리과정에서시료의유기물과무기물을최대한제거하여전처리해야한다. 간섭물질은석면을제외한유기물과무기물이광학적인방해요소가될수있 다. 석면함유량이고농도로존재하는경우간섭물질을제거하기위한산처리 - 74 -

나유기용매등의전처리가불필요할수있으나저농도의석면을구별하고정 량하는데는간섭물질의제거가필수적이다. 나 ) 용어편광현미경법을이해하기위해서는현미경을통해관찰할수있는광학적현상에대한이해를위해관련용어를숙지할필요가있다. 굴절률, 다색성, 형태, 신장률, 소광, 복굴절등은석면을구별해내는중요한단서가되는요소들이다. 2.0 용어정의 2.1 굴절률 (Refractive Index) 이라함은물질 ( 시료 ) 에빛의투과시빛의속도와진공에서빛의속도비를말하며이는파장과온도에따라변한다. 2.2 색 (Color) 이라함은편광현미경의개방니콜 (Single polar 또는 open nicole) 상에서섬유나미립자의색을말한다 2.3 다색성 (Pleochroism) 이라함은편광현미경의개방니콜상에서재물대를회전시켰을때회전각에따라나타나는섬유나미립자색의변화를말한다. 2.4 형태 (Morphology) 라함은섬유나미립자의모양, 결정구조, 길고짧음등을말한다. 2.5 갈라짐또는방향성 (Cleavage) 이라함은원자들의결합이약해서일정한 방향으로쪼개지거나갈라지는성질을말한다. 모든석면섬유는한쪽방향 으로의완전한방향성을가지고있다. 2.6 간섭색 (Interference color) 이라함은상광선과이상광선의상호작용에의해서나타나는색으로미립자의두께와방향에따라다양하게나타나며광물자체의색은아니다. 2.7 간섭상 (Interference figure) 이라함은편광경 (conoscope) 장치 (Bertrand lens 를넣었을때 ) 를했을때빛의간섭이나타나는현상으로, 광축의수량에따라일축성과이축성으로나눌수있고, 각각결정의광학적방향성에따라양 (+) 또는음 (-) 의간섭상으로나누어진다. - 75 -

2.8 신장율부호 (Sign of elongation) 이라함은편광현미경의직교니콜 (Crossed Polars 또는 Crossed Nicol) 상에서보정판 (The First-Order Red Compensator) 을삽입했을때 n 의굴절률과 n 의굴절률크기에따라 양 (+) = Positive 또는 음 (-) = Negative 의신장율부호를나타내는데굴절률의크기가 n n 일경우 양 (+) 또는 Positive, 굴절률의크기가 n n 일경우 음 (-) 또는 Negative 의부호이다. 보통, 청색이북동-남서이고, 오렌지색이북서-남동의방향을가리키고있다면양의신장율부호를의미한다. ( 청석면은음의신장율부호, 백석면등 5가지석면은양의신장율부호를갖는다.) 2.9 소광 (Extinction) 이라함은편광현미경의직교니콜상에서이방성의섬유나미립자가가장어두워져보이지않는현상을말한다. 이방성의섬유나미립자의방향성 (Cleavage) 와접안렌즈의십자선을일치시킨후재물대 (Stage) 를회전시켜광물이없어질 ( 가장어둡게될 ) 때의사이각을소광각이라고한다. 2.10 복굴절 (Birefringence; B ) 이라함은이방성광물에빛이투과될때최대굴절률과최소굴절률의차이이다. 즉높은굴절률값에서낮은굴절률값을뺀값 (n -n ) 이다. 또는이복굴절은방해파장 (Retardation; R ) 과두께 (Thickness; T ) 로부터그값을구할수있으며, The Michel Levy Chart 를통해 B=R/1000T 의수식을통해구할수있다. 다 ) 분석기기및기구 3.0 분석기기및기구 3.1 편광현미경 : 100~400 배율 3.1.1 대물렌즈 : 배율 10, 20, 40배또는이와동등한것 3.1.2 접안렌즈 : 최소 10배이상인것 - 76 -

3.1.3 Eyepiece reticle : 십자선 3.1.4 분산염색대물렌즈또는이와동등한것 3.1.5 보정판 (The first order red plate compensator 또는 Bertrand lens): 약 550 ± 20 nm 3.1.6 재물대 (Stage): 360 회전가능 3.1.7 상부편광판 (Analyzer) 3.1.8 하부편광판 (Polarizer) 3.2 입체현미경 : 배율 10~45배이상 3.3 헤파필터 (HEPA filter) 장착환기후드또는음압글로브박스 (Glove box) 3.4 시료용기 : 10~50 ml 용량의나사마개있는플라스틱용기 3.5 막자, 막자사발또는저속핸드드릴 ( 고속의기계적인, 전동적인파쇄는금지 ) 3.6 핀셋, 바늘, 약숟가락, 탐침 (Probes), 외과용칼 3.7 투명종이 (Glassine paper) 나깨끗한유리판 3.8 슬라이드글라스 (75 25 mm이상 ) 3.9 커버슬라이드글라스 (18 18 mm이상 ) 편광현미경은대물렌즈와접안렌즈의조합으로 400배의배율을가져야하며광학적으로색을나타나게하는분산염색대물렌즈가있어야한다. 파장을변화시키는보정판, 시료를회전하며관찰할수있는재물대, 편광기능을위한편광판을갖추어야한다. 그림 Ⅲ-3-6 compensator plate(530 nm) - 77 -

입체현미경은 시료의 균질성, 섬유 여부를 파악하고자 하는 장비로 최소 10 배에서 최대 45배의 배율을 갖추는 것이 적당하다. 비산되는 석면의 유해성에서 실험자를 보호하기 위한 HEPA 필터가 장착된 환기후드나 작업 global box는 필수적인 환경시설이다. 가급적 시료를 슬라이드 화하여 현미경으로 관찰하기 전까지의 과정은 후드 안에서 진행한다. 그 외는 시료를 보관하고 조제하기 위한 기구와 현미경으로 시료를 관찰하 기 위한 기본적인 물품을 언급하였다. 그림 Ⅲ-3-7 현미경 도구 1(관찰용) 그림 Ⅲ-3-8 현미경 도구 2(슬라이드용) 라) 시약 4.0 시약 4.1 증류수 4.2 염산(HCl), 초산(CH3COOH)(option) 4.3 유기용매(organic solvent)(option) 4.4 분산염색을 위한 굴절시약(Refractive index, RI liquids) 4.4.1 석면 분석을 위한 주 굴절시약은 굴절률 : 1.550, 1.605, 1.620 1.680, 1.700 4.4.2 필요에 따라 다른 섬유와 비교 정성분석하기 위한 굴절시약의 굴절률 : - 78 -

1.460, 1.500, 1.532, 1.540, 1.544, 1.556, 1.572, 1.588, 1.604, 1.608, 1.612, 1.615, 1.616, 1.630, 1.635, 1.636, 1.640, 1.660, 1.662, 1.670, 1.705 4.5 석면표준시료 (Standard reference material) 세척이나희석을위해증류수가필요하며간섭물질을제거하기위해산이나유기용매가필요하다. 산전처리를위해서는일반적으로염산을사용하고필요에따라아세트산을사용할수있으며유기용매전처리를위해서는 THF, propylene oxide, amyl acetate 등을준비해야한다. 시약에는굴절률등광학적특성을관찰하기위해굴절시약이굴절률에따라구비되어있어야하며보통실온에서보관한다. 석면이외에도다른종류의섬유물질을규명하기위해주굴절시약외에도추가의시약이필요하다. 미국의경우구비굴절시약을 0.002 또는 0.004 차이로 1.490~1.570, 1.590~1.720 범위로갖추어야할것을명시하고있다. 영국은 1.550, 1.605, 1.640, 1.670, 1.700을주로사용하고일본은백석면, 갈석면, 청석면에주안점을두어 1.550, 1.680, 1.700 굴절시약세가지를명시하고있다. 그림 Ⅲ-3-9 굴절시약 석면표준시료는정량평가시오차범위를줄이고신뢰성있는결과를생산할 수있는기준이될수있다. 나라마다표준시료확보를권하거나명시하고있 - 79 -

고우리나라도향후시험기관을관리하기위해서는표준시료의확보방안을고찰해야할것이다. 표준시료는자연상태의순도있는시료, 자재등에함유되어있는실제시료 (real sample) 등여러종류가있으며입자크기에따라다양한시료가있을수있어 PLM 용도에맞는표준시료를선택해야한다. 마 ) 시료채취와관리 5.0 시료채취와관리 제 2 장제 1 항시료의채취방법을따른다. 시료채취부분은일반시험방법에서총괄적으로다루었고그규정에따라시료 를채취하고관리하도록하였다. 만일, 채취한시료의재현성에의심이들면관 련된전체시료에대해서재검토해야할것이다. 바 ) 정도관리 (QA/QC) (1) 교육 6.0 QA/QC 6.1 교육 (Training) 분석담당자에대한정기적인교육이나관련정보교환활동을통해석면에대한지식과경험을쌓도록한다. 정확한석면분석결과를내기위해서는잘교육 / 훈련된분석자가있어야한다. 석면은본래광물의성질을가지고있으므로분석자는기본적으로광물학에대한지식이있어야하며, 이를토대로석면분석의교육과경험이중요하다. 가능한매년정기적인관련교육이나학회등을통하여정보를교유하고습득하여관련분야에대한전문성을유지할수있도록해야한다. 더불어분석 - 80 -

자도편광현미경을이용한석면분석시험의기술을축적하고분석결과의신뢰 도향상에노력해야한다. (2) 시험기기, 기구및시약의관리 6.2 시험기기, 기구및시약의관리 6.2.1 시험기기의관리현미경을사용하기전에현미경일치성확인 (Alignment Checks) 를해야한다. 이는 1) 하부편광판 (Polarizer) 과상부편광판 (Analyzer) 의 90도일치, 2) 십자선 (eyepiece reticle 또는 crossed hair line) 의일치, 3) 보정판 (the first order red plate compensator) 의진동방향의적절한일치, 4) 시료의상이조리개안에서적절하게중심초점이맞추어졌는지의일치, 5) 센터링등이있다. 6.2.2 현미경과부속품현미경과부속품은최소 1년에 1회이상광원의밝기, 집광장치, 배율등의전문적인기술서비스를받아전체적으로청소를하고재조정이필요하다. 6.2.3 시험시약의관리굴절률시약은굴절률측정기나굴절률솔리드 (Solids) 를이용하여주기적으로그굴절률을확인하여기록한다. 6.2.4 시험기구의관리석면분석전사용되는분석기구, 분석장비에대한오염여부를항상점검한다. 슬라이드와커버글라스를렌즈티슈로닦고, 핀셋, 막자, 막자사발, 집게등의석면오염을확인하여분석일지에그결과를기록한다. 분석자가정기적으로또는수시로확인하여측정장비를적정하게운영해야한다. 광학현미경의경우는대상물질을잘고찰하기위해서는빛의방향과경로를바르게잡아주어야하며초점을맞추어주는것이중요하다. 즉, 장비의작동법에대한숙지가우선되어야한다. 현미경과관련부속품은정기적으로청소와재조정을위해제조업체로부터 - 81 -

전문적인기술서비스를받아야한다. 필요한경우는부품을교환하거나수리하여최상의조건을갖추어야한다. 임의로수행하기보다는관리장부를통한정기적인점검이필요할것으로판단한다. 사용하는시약중굴절시약은가장핵심적인시약이라가능한정기적으로굴절시약을새로구입하여교체하는것이좋다. 그러나분석기관마다연간분석하는시료건수가다르고비용을절감해야하기때문에굴절률측정기로시약을확인하여시간과관리상황에따라변할수있는굴절율을기록한다. 모든분석에사용하는기구는일회용과반영구적인것을구분하여일회용기구는재사용되지않도록하며그외도구는시험전후오염물이없도록청결성을유지해야한다. (3) 석면분석의정도관리 6.3 석면분석의정도관리 (Quality Control of Asbestos Analysis) 6.3.1 정성분석 (Qualitative Analysis) 석면분석자는편광현미경과입체현미경을사용하여 6가지종류의석면을정확히구분할수있어야한다. 따라서분석자는 6가지종류의표준시료를주기적으로분석하고, 타분석자와비교 / 검토하여그역량을유지 / 발전시켜야한다. 6.3.2 정량분석 (Quantitative Analysis) 정량분석은부피법 (Volume), 면적법 (Area), 무게법 (Weight) 의세가지방법이있다. 표준물질도표를준비하고비교하여정량해야한다. 6.4 타분석기관간의정도관리 (Inter-laboratory Quality Control) 인증된다른석면분석기관간의교류를통하여서로간의분석능력을확인하고검증하며분석역량을유지 / 개발한다. 6.5 감사시스템 (Audit System) 분석장비, 분석실험실, 분석자, 분석서류, 분석기록일지, 기타서류등에대한분석실내 외적인감사시스템을운용하여분석장비, 인력및기술을유지한다. - 82 -

현미경상의시료중석면을감별해내고그중에서석면의양을산출하는것은분석자의지속적인노력과축적된경험의결과이며반복시험 (Duplicate Test) 과재현성시험 (Replicate Test) 프로그램을통해분석자의역량을향상시키는것이필요하다. 정량은단순히육안으로판단하는것이아닌비교표를통한결과산정이재현성있고신뢰할만한하다. 분석결과의신뢰도를높이기위해전체시료수의 10% 를다른분석자또는다른분석기관에정도관리를실시하려는제안도있지만현실적인어려움이있는것으로판단한다. 오히려정기적으로특정시료를타분석기관과의교류를통해분석능력을확인하고분석역량을유지하고개발하는것이현실적대안으로생각한다. 더불어정도관리감독기관의감시를통해전반적인시험실환경이관리된다면품질좋은분석서비스가도출되리라생각한다. 사 ) 분석절차 (1) 시료전처리 7.0 분석절차 7.1 시료전처리 7.1.1 건조제2장제2항시료의준비 1.1 방법을따른다. 현미경에의한본분석에앞서시료를전처리하는과정이필요하다. 여기서건조는일반적으로 100 에서완전히건조하는작업으로보기보다는채취과정에서시료가젖어균질화작업이어렵거나분석의방해를우려한전처리과정이다. 시료가손상이가거나변형이되지않도록주의해야한다. 7.1.2 시료와섬유함유여부관찰 후드내에서입체현미경 (10~45 배 ) 을통하여시료의표면또는내부에서 - 83 -

관찰되는섬유를검사한다. 필요한경우외과의술용칼, 핀셋, 집게, 니퍼, 막자와막자사발등을이용하여시료를절단하거나부수어서관찰한다. 이때, 시료의균질여부, 섬유물질의존재여부, 섬유의색, 형태, 비산의여부를판단한다. 7.1.2.1 뚜렷한분리층이있으면각층을분리하여섬유를관찰한다. 7.1.2.2 얇은비분리층을가진단단한타일은대표성있는시료를얻기위해모든층을관통하여자른다. 7.1.2.3 시료가단단하여절단이불가능하거나균등하지않아현미경으로섬유를관찰하기어려울때는핀셋, 가위, 집게, 막자와막자사발등을이용하여시료를부수고갈아서골고루섞은후, 관찰되는섬유를중심으로각형태의물질시료일정량을취한다. 시료를분쇄할때, 섬유의특성이파괴되지않도록주의한다. 7.1.2.4 필요시후드내에서적절한용제로시료속에결합체나타르등방해물질을제거하기위해시료의일부를산처리하거나, 석면입자의변형이이루어지지않는온도에서시료를태운다. 시료의균질화나섬유여부를입체현미경으로관찰하는과정으로일부시료 를취해서수행한다. 시료의형태나결합상태등에따라효율적인관찰을위 해자르거나부수고산처리, 회화를수행해서살펴볼수있다. 7.1.3 균질화 제 2 장제 2 항시료의준비 1.2.1 방법을따른다. 균질화는분석장비인편광현미경으로분석하기에알맞은입자크기를만드는과정이다. 너무미세하게 (100 μm 이하 ) 분쇄해서는안된다. 섬유임이관찰되고균질화과정을거쳐편광현미경으로보기위한바로전단계로볼수있다. 슬라이드제작과정은현미경관찰에서기본적이면서도중요한단계로제작에세심한주의를기울여야하며분석자는숙련되어야한다. - 84 -

특히, 정량과정을위해서는슬라이드내에공극이없도록하며시료가뭉쳐 있지않고골고루퍼지게해서관찰을용이하게해야한다. (2) 정성평가 7.2 정성평가 7.2.1 석면의정성분석은시험물질의형태 (morphology), 굴절률 (refractive index), 다색성 (pleochroism), 색깔 (color), 복굴절 (birefringence), 소광특성 (extinction), 신장율부호 (sign of elongation), 분산염색의특성 (interference color) 등섬유나광물의광학적특성을분석하여석면의정성분석이이루어진다. 표 1과같이광물의광학적특성표를작성하여정성분석단계에따라특성을기입한다음최종적으로시료별석면종류를판단한다. 석면의확인은대개 8 개의광학특성을분석하여이루어진다. 석면종류별로 굴절시약에따라달리나타나는특성으로정성평가가이루어진다. 7.2.2 시료를 1.550 굴절시약으로처리하고편광기 (polarizer) 를조작하여개방니콜또는직교니콜상태로반복하며시료를확인하고재물대를회전하며섬유형태를면밀히관찰한다. 만일석면의특성과유사한섬유가발견되지않는다면석면이없는것으로판단한다. 7.2.3 섬유가발견되면, 편광기를조작하여직교니콜상태로하여섬유의특성이등방성 (isotropic) 인지이방성 (anisotropic) 인지를확인한다. 만일모든섬유가등방성이고추가되는전처리시료도등방성이면석면이없는것으로판정한다. 7.2.4 섬유가이방성이면재물대를회전시켜소광각 (angle of extinction) 을측정하여기록하고표 4를참조해판정한다. 굴절률 1.550 시약으로처리한시료슬라이드를다음과같은사항을관찰한다. - 85 -

첫째, 동글동글한결정형태인지가늘고긴형태의섬유특성이있는지확인한다. 둘째, 섬유인지확인되면등방성인지이방성인지확인한다. 슬라이드를회전했을때색의변화가없으면등방성이고그렇지않으면이방성이다. 석면은이방성이기때문에빛의굴절에의한색의변화를관찰할수있다. 셋째, 이방성이면입자가색을나타내다가사리지는소광각이있다. 평행각 (parallel) 에서사라지는지빗각 (oblique) 에서사라지는지관찰하여기록한다. < 표 Ⅲ-3-2> 등방성과이방성특성을나타내는물질 Fibrous Isotropic Nonfibrous Anisotropic Fibrous Nonfibrous Curly Straight - Mineral wool Ground glass Chrystotile Amosite Glass fiber Diatoms Paper Crocidolite Ceramic Perlite Polyethylene Anthophylite - Pumice Polypropylene Tremolite Synthetics Actinolite 7.2.5 현미경에붉은보정기판을삽입한다음신장율 (elongation) 부호를측정한 다. 청석면 (crocidolite) 을제외한모든종류의석면섬유는양 (+) 의부호를 갖으며음 (-) 의부호를가진경우는 7.2.8 의단계로가서분석한다. 신장율부호란편광현미경의직교니콜상태에서붉은보정기판을삽입하면섬유또는입자의색상이변하는데, 이때청색과오렌지색이대칭을가리키고있다면양 (+) 의신장율부호를의미한다. 백석면 (chrysotile) 은양 (+) 의신장율부호를갖는다. < 표 Ⅲ-3-3> 석면의신장률부호 Sign of Elongation + Chrystotile, Amosite, Anthophylite, Crocidolite Tremolite, Actinolite- - - 86 -

7.2.6 보정기판를제거하고, 편광필터의교차를풀어평면편광하에서섬유-오일의경계선에서청색 (blue) 과금갈색 (gold-brown) 의색을관찰한다. 백석면 (chrysotile) 의특징인꼬임과굴곡을가진다발모양등섬유형태를관찰한다. 단, 꼬임이있되리본모양의형태를가진섬유는셀룰로오스섬유일수있다. 이때는섬유의굴절률이정확히 1.550 인지를보기위해편광을부분적으로교차시켜볼필요가있으며만약섬유가더높은굴절률을보이면 7.2.10의단계방법으로분석하고그렇지않으면다음단계로계속한다. 7.2.7 백석면 (chrysotile) 을확인하기위해분산색확인을위한대물렌즈를끼우고청색 (blue) 과청-자홍색 (blue-magenta) 을관찰한다. 이검사로백석면 (chrysotile) 이확인되면정량은 7.3.1단계의분석방법에따른다. 백석면의분산색은가로방향 (n ) 에서자홍색 (magenta) 을띠고세로방향 (n ) 에서는청색 (blue) 을띤다. 셀룰로오스섬유는 1.550 굴절시약에서일반적으로백석면 (chrysotile) 분석에방해되거나혼동되는섬유이지만, 백석면 (chrysotile) 과같은분산색을나타내지않는다. < 표 Ⅲ-3-4> 석면의소광각과분산색 Mineral Chrystotile 굴절시약 (RI Liqid) 1.550 Extinction parallel 분산색 (Dispersion staining colors) n n blue magenta blue Crocidolite 1.680 parallel & oblique pale yellow yellow " 1.700 parallel blue magenta red magenta Amosite(G) 1.680 parallel & oblique golden yellow blue "(C) 1.680 parallel & oblique blue pale blue "(G,C) 1.670 parallel yellow red magenta to blue Anthophyllite 1.605 always parallel gold magenta blue " 1.620 parallel golden yellow blue green Tremolite 1.605 parallel & oblique yellow pale blue Actinolite 1.605 parallel & oblique pale yellow yellow - 87 -

< 표 Ⅲ-3-5> 석면의분산색 31 석면종류모양색깔 백석면 (Chrysotile) RI liquid=1.550 blue magenta/blue 갈석면 (Amosite) RI liquid=1.670 yellow/red magenta 청석면 (Crocidolite) RI liquid=1.700 blue magenta 직섬석 (Anthophyllite) RI liquid=1.605 gold magenta/blue 투섬석 (Tremolite) RI liquid=1.605 yellow/pale blue 녹섬석 (Actinolite) RI liquid=1.640 pale yellow - 88 -

7.2.8 청석면 (crocidolite) 의확인 7.2.8.1 청석면 (crocidolite) 을확인하기위해시료를 1.680 굴절시약으로처리하고청석면 (crocidolite) 의형태를관찰한다. 그형태는곧고, 강직한모양으로분산색은가로방향 (n ) 에서금빛노란색 (golden yellow) 을띠고세로방향 (n ) 에서는연한노란색 (pale yellow) 을나타낸다. 이검사로청석면 (crocidolite) 이확인되면정량은 7.3.1단계의분석방법에따른다. 7.2.8.2 청석면 (crocidolite) 을확인하기위해시료를 1.700 굴절시약으로처리하고청석면 (crocidolite) 의형태를관찰한다. 그형태는곧고, 강직한모양으로청색 (blue) 또는자청색 (purple-blue) 을띤다. 다색성을나타내어회전각도에따라파란색또는회색빛을띠고분산색은붉은자홍색 (red magenta) 과파란자홍색 (blue magenta) 을나타낸다. 이검사로청석면 (crocidolite) 이확인되면정량은 7.3.1단계의분석방법에따른다. 7.2.9 갈석면 (amosite) 을확인하기위해시료를 1.680 굴절시약으로처리하고갈석면 (amosite) 의형태를관찰한다. 갈석면 (amosite) 은곧은섬유와빗자루같은섬유다발이거나끝이벌어진모양이며분산색은 cummingtonite 형태는청색과연한청색을나타내며, grunerite 형태는금색 ( 또는노란색 ) 과청색을띤다. 이검사로갈석면 (amosite) 이확인되면정량은 7.3.1단계의분석방법에따른다. 청석면과갈석면의확인과정으로 < 표 Ⅲ-3-4> 와같이굴적시약에따른소광각과분산색의특징을관찰하여석면의종류가확인되면정량평가단계로넘어가함유량을산출한다. 갈석면의경우는 Cummingtonite와 Grunerite인두가지광물형태가있어 1.670 굴절시약에서는분산색이같으나 1.680 굴절시약에서는가로방향 (n ) 의색이서로다른특징을보이고있다. - 89 -

7.2.10 직섬석 (anthophyllite)-투섬석(tremolite)- 녹섬석 (actinolite) 을확인하기위해 1.605 굴절시약을준비하고직섬석 (anthophyllite)-투섬석(tremolite)- 녹섬석 (actinolite) 의형태를관찰한다. 이섬유들의굴절률은같은종내에서도다르며, 직섬석은거의평행소광을보이며, 이특성을이용해투섬석 (tremolite) 과녹섬석 (actinolite) 의구별이가능하다. 세섬유모두곧으며결정이파손되는수도있다. 7.2.10.1 중심부차폐슬릿분산색의대물렌즈를이용하여관찰할경우직섬석 (anthophyllite) 은청색과황금색 / 금빛자홍색을나타낸다. 7.2.10.2 투섬석 (tremolite) 은연한청색과노란색을나타낸다. 7.2.10.3 녹섬석 (actinolite) 은평면편광하에서밝은녹색에서어두운녹색을띠며약간의다색성을보인다. 녹섬석 (actinolite) 은자홍색과금빛노란색을나타낸다. 주 ) 규회석 (wollastonite) 은직섬석 (anthophyllite) 과거의비슷한성질을가지고있어분석할때주의해야한다. 7.2.11 규회석과직섬석 (anthophyllite) 과의비교를위해서시료를굴절시약처리전에진한염산으로시료가있는슬라이드에떨어뜨려전처리하고커버슬라이드를덮고, 전열기위에서따뜻하게하여건조시킨다. 모세관현상을이용하여, 커버글라스밑에 1.620 굴절시약을넣고편광현미경으로관찰하면, 규회석은 음영교차 (cross-hatched)" 형태를띠고분산색을보이지않는반면투섬석 (tremolite) 과직섬석 (anthophyllite) 은분산색을나타낸다. 비슷한광학적성질을가지고있는직섬석 (anthophyllite), 투섬석 (tremolite), 녹섬석 (actinolite) 확인을위한과정으로소광특성과분산색으로구별할수있다. 특히, 직섬석 (anthophyllite) 과규회석의비슷한광학적특성때문에슬라이드상에서시료를염산처리하고 1.620 굴절시약으로처리해관찰하는것이중점적으로숙지해야할사항이다. - 90 -

< 표 Ⅲ-3-6> 석면의모양과굴절특성 굴절률 ( 근사값 ) 석면의종류 형태와색상 신장율 신장율 복굴절률 ( 상한 ) ( 하한 ) 백석면 (Chrysotile) 꼬인물결모양의섬유. 다발의끝은분산. 가열되면무색-밝은갈색. 다색성이아니며종횡비는전형적으로 10:1 이상임. 1.54 1.55 0.002-0.014 갈석면 (Amosite) 곧은섬유와섬유다발. 다발끝은빗자루-같거나분산된모양. 가열되면무색 ~ 갈색. 약한다색성. 종횡비전형적으로 10:1 이상 1.67 1.70 0.02-0.03 청석면 (Crocidolite) 곧은섬유와섬유다발. 긴섬유는만곡. 다발끝은분산된모양. 특징적인청색. 다색성, 종횡비전형적으로 10:1 이상 1.71 1.70 0.014-0.016 직섬석 (Anthophyllite) 곧은섬유와섬유다발. 절단된파편존재. 무색 ~ 밝은갈색, 비다색성내지약한다색성, 종횡비는일반적으로 10:1 이하 1.61 1.63 0.019-0.024 투섬석 (Tremolite) 곧고휜섬유. 절단된파편이일반적, 큰섬유다발끝은분산된 1.60-1.62 1.62-1.64 모양. tremolite 는무색. actinolite 0.02-0.03 녹섬석 (Actinolite) 는녹색 ~ 약한다색성. 종횡비는일반적으로 10:1 이하 1.62-1.67 1.64-1.68-91 -

< 표 Ⅲ-3-6> 석면의모양과굴절특성 ( 앞면계속 ) 석면의종류 소광특성 신장율 부호 RI 용액 중심부차폐슬릿의분산염색 색상 n n 백석면 (Chrysotile) 섬유길이에 평행 (parallel) + 1.550 HD 청색 (blue) 파란자홍색 (blue magenta) 1.670 갈석면 (Amosite) 섬유길이에평행 (parallel) + 고온에노출된섬유는분산색이안 붉은자홍색 (red magenta to blue) 노란색 (yellow) 나타남 청석면 (Crocidolite) 섬유길이에평행 (parallel) _ 1.700 1.680 붉은자홍색 (red magenta) 금빛노란색 (golden-yellow) 파란자홍색 (blue magenta) 연한노란색 (pale yellow) 직섬석 (Anthophyllite) 섬유길이에 평행 (parallel) + 1.605 HD 청색 (blue) 1.620 HD 청녹색 (blue green) 황금색 (gold to gold magenta) 황금-노란색 (golden yelllow) 투섬석 - 녹섬석 (Tremolite- Actinolite) 파편은사소광 (obliqu e) (10-20 ) 일부섬유는소광을보임 + 1.605 HD 연한청색 (pale blue) 1.605 HD 노란색 (yellow) 노란색 (yellow) 연한노란색 (pale yellow) HD= 높은분산, RI 액체의시리즈 - 92 -

(3) 정량평가 7.3 정량평가 7.3.1 편광현미경에의한육안정량 7.3.1.1 시료를 1.550 굴절시약으로처리하여석면의함량을평가한다. 그림 Ⅲ-3-10 을이용하여슬라이드위에존재하는모든석면물질의함유량을면적 % 로계산한다. 단, 성분이확인되지않은섬유가있으면 7.2 의정성분석단계로가서물질을확인한후정량분석을계속한다. 7.3.1.2 정량은현미경배율을 100 으로하여평가한다. 7.3.1.3 슬라이드위의 3곳을임의로정하여관찰하고농도를정한후 3개의평균값을함유량으로정한다. 7.3.1.4 육안검사와현미경검사로부터시료중석면섬유의종류와함량을측정하고석면함량이 1% 이상검출되면이시료는석면함유물질로판정한다. 정량은슬라이드상에서육안으로 % 를계산하는것으로현미경상에서보이는면적범위에서어느정도의석면량이있는지추산하는방법이다. 이방법은개인에따라정량값의차이가클수있어표준시료에의한농도도표등을통한농도계산훈련이필요하다. 더불어, 접안렌즈로는슬라이드전체를보고농도를결정하는것이아니기때문에임의로슬라이드여러곳을관찰하여농도를결정하도록제안하였다. 비록균질한시료를슬라이드상에옮기는것이지만굴절시약처리의과정에서슬라이드상의시료가몰리거나고르게분포하지않을수있어여러곳을관찰하여농도를추정하고평균값을산출하는것이오차를줄일수있는하나의대안이될수있다고판단한다. 40,41-93 -

그림 Ⅲ-3-10 검경에의한함유율평가 - 94 -

7.3.2 무게차측정에의한정량 7.3.2.1 회화처리 7.3.2.1.1 정확히시료양의무게 (W1) 와도가니의무게 (W2) 를측정한다. 7.3.2.1.2 회화는제2장제3항 1.0에따른다. 7.3.2.1.3 데시케이터에서실온으로냉각한도가니무게 (W3) 를측정한다. 7.3.2.1.4 잔여물무게 (W3-W2) 를초기무게 (W1) 로나누고 100을곱하여잔여물무게 %(R) 를계산한다. = R(%) 주 ) 석면을분석할때광학적인간섭으로유기섬유를제거하는것이목적이라면다른섬 유가남아있다는것을확인하기위해 PLM 으로잔여물을관찰한다. 회화는주로가연성방해물질을처리하기위한과정으로산처리과정과함께이루어져유 무기물질을제거한다. 회화에사용될시료의무게는제한은없지만, 많은양의시료는회화하는데오래걸리고너무적은양은무게오차에상당한영향을줄수있어피하여적당한양을선택해야한다. 특히, 전처리과정이산처리로이어질경우는산처리에사용할시료를고려해시료의양을취해야한다. 도가니에덮개를덮는것은산소의양을최소하고시료가타는속도를천천히하기위한것이고, 회화동안에도가니안으로다른이물질이떨어지는것을막기위함이다. 회화후이물질이온전히제거되었는지관찰하여산분해진행여부를결정하고필요시에는산분해과정을속행한다. 대개바닥타일과같은유기물이많은시료는회화과정에이어산전처리과정을동반한다. - 95 -

7.3.2.2 산처리 7.3.2.2.1 0.5 g 이하정도의시료를취해정확히무게 (S1) 를재어비커에옮긴다. 7.3.2.2.2 47 mm 필터무게를잰다. 주 ) 47 mm 필터를사용하고필터직경이다르다면시료양을조절해서사용한다. 산분해후에시료가너무많으면필터가막히게되고완벽한여과를방해한다. 너무적은시료는무게오차로인해전체정확도와정밀도에큰영향을줄수있다. 7.3.2.2.3 제2장제3항 2.0에따른다. 주 ) 무게를미리측정한필터를사용하여감압여과장치에장착하고용액을부어여과한다. 여과장치의시료용기안쪽벽에묻어있는모든시료를씻어내려여과한다. 여과지를제거후여과장치에입자가붙어있는지확인한다. 7.3.2.2.4 여과한여과지를건조하여무게 (F2) 를측정하고초기여과지무게 (F1) 를빼여과지에남은잔여물무게 (F2-F1) 를계산한다. 7.3.2.2.5 잔여물무게를초기시료무게 (S1) 로나누고 100을곱하여잔여물무게 (R) % 를계산한다. = R(%) 7.3.2.2.6 잔여물분석석면의정성이나정량을위해잔여물을 PLM으로분석한다. 주1) 여과지에있는잔여물을별도로덜어내지않고그상태를입체현미경으로관찰하여이물질이붙어있는것없이산처리가잘되어있는지확인해야한다. 주2) 산용해를통해이물질성분이완전하게제거가안되었을때는시료를다시취해다음과같이수행한다. - 파쇄나분쇄등에의해시료의입자크기를더줄인다. - 열판으로따뜻하게가열한다. - 산처리시간을늘린다. 산처리시에는 0.1 g 과 0.5 g 사이의적은시료무게를추천하며비커는내 산성재질로만들어진용기를사용한다. - 96 -

7.3.2.3 유기용매처리 7.3.2.3.1 초기시료무게를잰다. 7.3.2.3.2 제2장제3항 3.0에따른다. 7.3.2.3.4 시료의상층액을따르고무게를다시잰다. 원심분리분리후피펫으로상층용매를제거. 침전물이따라나오는위험성을최소화하기위해원심분리용기내용매를조금남겨둔다. 유기용매로시료중유기물질을제거할때는전처리방법을참고하여적당한 용매를선택해야하며유기용매의위험성을숙지하고있어야한다. 7.3.2.4 함유량계산시료에서석면함유량을무게 (wt)% 로계산하는방법은다음과같다. 시료내석면 wt% = 잔여물내석면 wt% 잔여물 wt% 100 바닥타일시료를회화과정으로전처리했다면 시료내석면의 wt% 는위의식에의해회화과정에서의 잔여물 wt% 를곱하고 100 으로나눈다. 무게차측정을통한정량방법으로단위는무게 % 로표현한다. 전처리는회화, 산, 유기용매전처리과정을각각별도로수행할수있거나회화와산처리가함께전처리방법으로행해질수있다. 각전처리과정을수행할때마다잔여물을고려하여계산해야하며예를들면다음과같다. 예 ) 바닥타일시료를회화후염산처리를한경우 A = 회화로부터잔여물 wt% = 70% B = 염산으로부터잔여물 wt% = 20% C = 염산으로부터잔여물내석면 wt% = 50% 염산분해후석면 wt% = B C 100 = 20 50 100 = 10% 바닥타일내석면 wt% = (B C 100) A 100 = 10 70 100 = 7% 무게 % 를소수점형태로표현한다면회화과정에서생성된잔여물 wt% 에시 - 97 -

료내석면의무게 % 를곱하고 100 으로곱한다. 염산분해후석면 wt% = B C = 0.2 0.5 = 0.1( 100=10%) 바닥타일내석면 wt% = (B C) A = 0.1 0.7 = 0.07( 100=7%) 아 ) 결과보고 8.0 결과보고 8.1 정성분석결과편광현미경으로시료를관찰하여표 1의양식으로기록하여석면의종류를확인한다. 8.2 정량분석결과 8.2.1 육안평가의경우, 편광현미경으로시료를관찰하고석면종류별로 < 표 Ⅲ-3-8> 의양식과같이석면농도 (%) 를기록한다. 농도 (%) 값의표기는 1% 이상은정수로, 1% 미만은 < 1% 로표현한다. 예 ) < 1%, 1%, 2%, 3%, 10%, 15%, 20% 8.2.2 무게차평가의경우, 편광현미경으로시료를관찰하고 < 표 Ⅲ-3-9> 의양식과같이측정값을기록하여석면농도 (%) 를무게단위로계산한다. 농도 (%) 값의표기는 1% 이상은정수로, 1% 미만은소수점첫째자리로표현한다. 예 ) 0.1%, 0.5%, 1%, 2%, 10%, 15%, 20% 결과보고는정성분석을위한광학적성질을측정하고표 < 표 Ⅲ-3-7> 의양식으로기록하여석면의함유여부를결정하고종류를확인한다. 확인된석면의종류별로 < 표 Ⅲ-3-8> 의양식으로결과값을나타내는데 1% 이상의값은소수점이없이정수로표기하고 1% 미만은육안으로판정하는정량의경우는 < 1% 로, 무게차에의한정량의경우는, 소수점첫째자리로표시한다. 특히, < 표 Ⅲ-3-9> 는전처리과정을통해얻어지는측정값을기록하는양식으로계산에필요한기입항목을나타내었다. - 98 -

< 표 Ⅲ-3-7> 석면판정을위한점검표 (a) 시료 굴절률 (refractive index) 형태 (morphology) 색상 (color) 다색성 (pleochroism) 복굴절률 (birefringence) 1.550 1.605 1.680 1.700 1.620 (b) 시료 굴절률 (refractive index) 소광각 (extinction) 신장율부호 (sign of elongation) 분산염색색깔 (interference color) 석면종류 (type of asbestos) 1.550 1.605 1.680 1.700 1.620-99 -

< 표 Ⅲ-3-8> PLM 법에의한미지시료의결과 시료번호정성결과정량결과 (A/A%) 백석면 (Crysotile) A% 청석면 (Crocidolite) B% 시료 1 갈석면 (Amosite) C% 직섬석 (Anthophyllite) D% 투섬석 (Tremolite) E% 녹섬석 (Actinolite) F% 정량결과는정수로표시 < 표 Ⅲ-3-9> 무게차측정법기입항목 항목측정값비고 A1(= A2(= W1 W2 W3 F1 F2 F3 F4 초기시료무게초기용기무게회화후용기무게산처리초기시료무게초기여과지무게산처리후여과지무게산처리후석면무게 ) 회화잔여물 wt% ) 산처리잔여물 wt% A3(= ) C(=A2 A3 100) A1 100 산처리잔여물내석면 wt% 시료중석면 wt% - 100 -

사 ) 참고자료 9.0 참고자료 1. USA, Polarized Light Microscopy, Subpart E, App. E, 40CFR763 2. USA, Interim Method for the Determination of Asbestos in Bulk Insulation Samples, EPA/600/M4-82-020, 1982 3. USA, Test Method for the Determination of Asbestos Asbestos in Bulk Building Materials. EPA/6100/R-93/116, 1993 4. McCrone, Walter C., "Routine Detection and Identification of Asbestos", The Microscope, 33, 273-284, 1985 5. McCrone, Walter C., Asbestos Identification, McCrone Research Institute, 1987 6. 작업환경측정 분석방법지침, 한국산업안전공단 7. USA, Advanced Asbestos Identification, McCrone Research Institute. 8. USA, Asbestos(bulk) by PLM, NIOSH 9002, 1994. 9. UK, Asbestos : The analysts' guide for sampling, analysis and clearance procedures, HSE, 2005. 10. Germany, VDI 386 series(part 1~5), VDI/DIN-Handbuch Reinhaltung der Luft, 2000~2005. 참고자료의표기방식은저자, 논문제목또는저서명, 발행처또는출처, 연 도순으로하였다. 저자가불확실하거나정부기관인경우는우리나라를제외하 고는서두에국가명을표시하였다. - 101 -

4) X-선회절기분석방법의검토 X-선회절기는고가의장비이지만정성분석뿐만아니라정량분석에정밀성이뛰어나고미량 (5% 미만 ) 분석에도재현성이높아편광현미경기능과결합하여석면분석분야에서탁월한역량을발휘하고있다. 가 ) 목적과적용법위 1.0 개요 1.1 목적 X-선회절기를이용하여시료중석면의특정한회절피크 (peak) 의특성을관찰하여정성및정량분석을하기위한것이다. 1.2 적용범위건축자재를포함한고형폐기물및정량분석에사용되며유기및무기성분의조합으로된모든석면함유물질에서석면유무를판단할수있다. X- 선회절분석기로판단할수있는석면의정량범위는 1~100 wt% 까지이다. X- 선회절기의원리는특정결정물질에 X- 선이입사되어입사각 (θ) 과반사각 (θ) 이같을때표면에서반사하는빛과물질격자공간 (spacing) 을지난빛과거 리차 (λ) 가생기는데 Bragg 의법칙에따라다음과같은공식에만족해야한다. 42 λ = 2d sinθ λ = X-선파장, A d = 격자면간의상호거리 θ = X-선과반사하는격자면과의입사각 X- 선을표면에입사하면물질마다회절특성을달리나타내기때문에이러한 원리로물질분석이가능하다. 하지만 XRD 는일반광학분석과달리결정형태를 측정할수없어석면형과비석면형을분간해낼수없다 < 표 Ⅲ-3-10>. - 102 -

< 표 Ⅲ-3-10> 석면과비석면의종류 석면형 (Asbestiform) 비석면형 (Nonasbestiform) CAS No. 사문석 (SERPENTINE) 백석면 (chrysotile) 안티고라이트 (antigorite) 리짜르다이트 (lizardite) 12001-29-5 각섬석 (AMPHIBOLE) 갈석면 (crocidolite) 청석면 (amosite) 커밍토나이트 (cummingtonite)- 그루네라이트 (grunerite) 리이베카이트 (riebeckite) 커밍토나이트 (cummingtonite)- 그루네라이트 (grunerite) 12001-28-4 12172-73-5 직섬석 (anthophyllite) 투섬석 (tremolite) 녹섬석 (actinolite) 직섬석 (anthophyllite) 투섬석 (tremolite) 녹섬석 (actinolite) 77536-67-5 77536-68-6 77536-66-4 정성분석할때는사문석 (serpentine, ~7.4A ) 과각섬석 (amphibole, 8.2~8.5A ) 관련피크대 (regions) 를초기에살펴보아야한다 ( 표 Ⅲ-3-12). PLM으로석면이 5% 이상함유되었다고판단한시료에대해서는표준저속주사방법 (standard slow-scanning methods) 을적용할수있다. 미량의석면을검출하기위해서는좀더특별한시료조제법과주사기술 (step-scanning) 이필요하다. 모든시료를석면관련피크범위 (5 ~60 2θ;1 2θ /min) 를모두주사해야하고각측정회절패턴을표준회절패턴과비교해서석면피크인지확인하고매질간섭가능성을조사해야한다. - 103 -

< 표 Ⅲ-3-11> 석면광물의이론적인격자간격 22 사문석 석면형물질백석면 (chrysotile) 이론적인면간거리 (d-spacing)(a ) 와상대세기 7.37 100 3.65 70 4.57 50 7.36 100 3.66 80 2.45 65 7.10 100 2.33 80 3.55 70 JCPDS 분말회절파일번호 21-543 25-645 22-1162( 이론 ) 갈석면 8.33 100 3.06 70 2.756 70 17-745( 비섬유 ) (amosite;grunerite) 청석면 (crocidolite;riebeckite) 직섬석 8.22 100 3.060 85 3.25 70 27-1170(UICC) 8.35 100 3.10 55 2.720 35 27-1415(UICC) 8.40 100 3.12 55 2.726 40 19-1061 3.05 100 3.24 60 8.26 55 9-455 각섬석 (anthophyllite) 3.06 100 8.38 100 8.33 70 3.12 100 3.23 50 2.705 90 16-401( 합성 ) 13-437 투섬석 2.706 100 3.14 95 8.43 40 20-1310( 합성 ) (tremolite) 3.13 100 2.706 60 8.44 40 23-666(richterite 포함 녹섬석 (actinolite) 합성혼합물 ) 2.72 100 2.54 100 3.40 80 25-157 출처 : USEPA, EPA600R93-116 정확한정량을위해서는입자크기분포, 결정크기, 방향성, 매질흡수효과, 표준물질과시료와의유사성등이매우중요한요소로작용한다. 정성분석에서간섭이없는세기가큰회절피크를선택하여각석면물질을정량한다. 얇은층분석방법 (thin-layer method of analysis) 을이용하여시료를 ~10 μm로냉동분쇄하고은막여과지 (silver membrane filter) 에침착시킨다. 정량은단계주사방식 (step-scanning mode) 으로선택한회절피크의면적을표준물질의검정곡선으로계산하는방법으로이루어진다. - 104 -

나 ) 간섭물질 1.0 개요 1.3 간섭물질간섭물질로는크로라이트 (chlorite), 세피오라이트 (sepiolite), 석고 (gypsum), 섬유소 (cellulose), 탄산염 (carbonates), 탄산칼슘 (CaCO 3), 활석 (talc) 등이있다. 또한안티고라이트 (Antigorite), 리자다이트 (lizardite) 는백석면, 할로이사이트 (halloysite), 카올리나이트 (kaolinite) 는갈석면과동일한 X-선회절피크를가지고있는물질이므로확인이필요하다 < 표 Ⅲ-3-12>. 특별한시료준비기술과장비없이는사문석 (serpentine) 과각섬석 (amphiboles) 광물의석면형 (asbestiform) 과비석면형 (non-asbestiform) 물질은 XRD 기술로구별되지않으므로, 시료에서사문석과각섬석의비석면형존재는석면형아날로그의확인과정량분석에심각한간섭문제를일으킬것이다. 또한백석면과갈석면의 X-선회절피크와동일한회절피크를가지는광물도정성분석시문제가될수있다. 벌크시료의석면형광물의정성과정량이다른간섭물질에 XRD 분석이어려울수있다. 일반적으로석면관련광물과관계있는자연발생물질은간섭이예상된다. - 105 -

< 표 Ⅲ-3-12> XRD 측정시간섭물질 석면형물질 일차진단피크 ( 대략적인면간거리, A ) 간섭물질 사문석 (SERPENTINE) 백석면 (chrysotile) 7.4 비석면형사문석 (antigorite, lizardite), 녹니 석 (chlorite), 질석 (vermiculite), 해포석 (sepiolite), 고령석 (kaolinite), 석고 (gypsum) 3.7 비석면형사문석 (antigorite, lizardite), 녹니석 (chlorite), 질석 (vermiculite), 해포석 (sepiolite), 할로 이사이트 (halloysite), 셀룰로오스 (cellulose) 각섬석 (AMPHIBOLE) 3.1 비석면형 각섬석 (grunerite-cummingtonite, 갈석면 (amosite;grunerite) 직섬석 (anthophyllite) 청석면 (crocodolite;riebeckite) anthophyllite, riebeckite, tremolite), 상호간섭 물질 (mutual interferences), 활석 (talc), 탄산 염 (carbonates) 투섬석 (tremolite) 녹섬석 (actinolite) 8.3 비석면형 각섬석 (grunerite-cummingtonite, anthophyllite, riebeckite, tremolite), 상호간섭 물질 (mutual interferences) 간섭피크 (interference peak) 1) Chlorite : 7.19A, 3.58A 2) Vermuculite : 7.14A, 3.56A 3) Sepiolite : 7.47A 4) Halloysite : 3.63A 5) Kaolinite : 7.15A 6) Gypsum : 7.5A 7) Cellulose : broad peak(overlaps 3.65A ) 8) Carbonates : 3.035A 9) Talc : 3.12A 10) Mutual : 8.3A ~3.1A - 106 -

다 ) 분석기기및기구 2.0 용어정의 3.0 분석기기및기구 3.1 X-선회절기 3.1.1 전류전압안정기 3.1.2 단계주사모드장착자동회절기 3.1.3 구리타겟 X-선튜브 3.1.4 X-선검출기 3.1.5 단색화장치 3.1.6 자료출력장치 3.1.7 시료회전장치 3.1.8 기기교정표준시편 (Instrument Calibration Reference Specimen) 3.2 플라스틱병 3.3 분쇄기 ( 실온, 냉동 ) 3.4 100 μm, 10 μm체 3.5 분석용저울 ( 측정가능 0.01 mg까지 ) 3.6 전기로 3.7 50~100 ml 삼각플라스크 ( 마개 ), 비커 ( 시계접시 ) 3.8 초음파욕조 3.9 자력교반기 3.10 가열기 (hot plate) 3.11 여과지 ( 직경 25 mm, 기공크기 0.45 μm은 (Ag) 또는유리재질 ) 3.12 여과장치 (25 mm 여과지홀더용 ) 3.13 데시케이터 X- 선회절기의경우, 안정적인전기공급을해주는장치를설치하는것이필 요하며추가로무정전전원장치 (UPS) 를연결하면실험중전원차단으로인한방 해는없을것으로판단한다. 기본적으로회절기를구성하는구리타켓 X- 선튜 - 107 -

브, X-선검출기, 단색화장치와자료를출력장치가필요하다. 특히, 일반적인순물질보다여러물질이혼합되어있는환경시료의경우, 시료를회전할수있는장치로인해여러각도에서관찰할수있어보다신뢰성있는자료를얻을수있다. 또한, 기기교정표준시편 (Instrument Calibration Reference Specimen) 을이용하여사용자가기본적이기기교정이가능하다. 이과정을통해회절값이정확히측정되는지확인해야할것이다. 플라스틱병은전처리전후의시료또는시약을보관하는용도로내식성이있고밀폐에문제가없는재질을선택해야하며시료의경우는, 가급적입구가좁은 (narrow) 것보다는넓은 (wide) 것을사용하고액상시약용으로는입구가좁은것이안전하고취급하기쉽다. 분쇄기, 100 μm, 10 μm체는분쇄와관련한기구로실온또는냉동분쇄하여시료를균질하게만드는과정에필요하며냉동분쇄시에는일반적으로액체질소를사용하기때문에질소탱크나저장용기, 장갑등관련기구를고려하여준비해야한다. 또한, 입자크기를분류할때사용하는체의재질은시료에영향이없는것을선택하고대개는스테인레스 (SUS), 청동 (brass), polymer 등의재질로만들어진체가있지만건축자재등의시료특성을고려할때금속재질의체가사용하기가용이할것으로생각한다. 간혹 ph가높은시멘트등과같은재질로인해금속체가부식될가능성이있지만석면분석에는영향을주지않을것으로판단한다. 체질은건식이아닌알코올 ( 이소프로판올 ) 을이용한습식으로해야시료가날리는것을막고효과적으로체통과가가능하다. 분석용저울 은일반적으로 0.1 mg까지측정가능한것을권하지만석면분석의경우, mg 수준의적은양을취급하기때문에 0.01 mg까지측정가능한것이오차를줄이고정밀성을높일수있다. 결과적으로 mg 수준의시료를측정시사용하는용기는무게 (1 g 이하 ) 가적게나가고소량측정에적합한용기를선택해야할것으로생각한다. 그러나회화나산처리시시료의무게를 1 g 이상취하다면용기의무게가 10 g 정도의무게라도큰문제는없을것으로판단한다. 전기로 는시료를회화시켜방해요소를제거하거나분석할물질을농축시키는기능이있다. 후드안에서사용할것을고려하여중소형크기이면효과적일것이다. - 108 -

미세하게분쇄한시료를여과하기전시료를뭉치거나쏠리지않게골고루분산하는작업이중요하다. 이때, 사용하는기구가삼각플라스크, 초음파욕조, 자력교반기, 부피 (Volumetric) 피펫과플라스크, 가열기 (hot plate) 이다. 비커에시료를담아분산용액을첨가하여초음파욕조에서일정시간담구어둔다. 시험방법에따라초음파분산시간을 3분에서 20분정도를제시하고있는데가열하면서교반하면효과적이다. 분산후에시료가담긴용액을여과하여건조시키기위해여과장치와데시케이터가필요하다. 여과지크기는 XRD 시료홀더규격에맞추어 25 mm와 47 mm를사용할수있지만대개 25 mm에맞추어져있다. 여과지재질은은 (Ag) 여과지를사용하고 XRD에서아연 (Zn) 또는알루미늄 (Al) 보정판을사용하면유리여과지도사용이가능하다. 여과지의공극은 0.45 μm규격을사용한다. 라 ) 시약 4.0 시약 4.1 백석면 (Chrysotile), 청석면 (Crocidolite), 갈석면 (Amosite) 등의표준시료 4.2 2-프로판올 (2-propanol) 4.3 계면활성제 (surfactant) 4.4 염산 석면의표준시료는검량선작성시필요한시약이며제조국에따라순도나종류별혼합조성이다를수있으나 XRD에의해분석하기에적당한표준시료를선택하여사용한다. 2-프로판올 ( 이소프로판올 ) 은작은입자의시료를잘분산하게해주는역할을하면서도물보다증발이잘되어습식체질이나여과후에건조가빨리된다. 계면활성제는시료가용액내에서잘분산될수있도록하는시약으로사용량은 1 L 기준으로볼때몇방울첨가한다. 필요에따라사용할수있고물리적화학적성질을 < 표 Ⅲ-3-13,14> 에나타내었다. - 109 -

< 표 Ⅲ-3-13> 물에서계면활성제의에어로졸용해도한계치 Temperature AEROSOL OT surfactant g/100 ml water 25 77 1.5 30 86 1.8 40 104 2.3 50 122 3.0 일반적으로사용하는음이온계면활성제는 그림 Ⅲ-3-11 과같이 carboxylate, sulfonate, phosphate 등이결합되어있는분자구조를갖고있다. 그림 Ⅲ-3-11 일반적인음이온계면활성제의화학구조 - 110 -

< 표 Ⅲ-3-14> 음이온계면활성제의물리화학적성질 Type Anionic FDA Status: Chemical Sodium dioctyl sulfosuccinate Approved 21 CFR 178.3400 CAS No: 577-11-7 (OT-S: approved: Molcular Fomula: C 20H 37O 7NaS 21 CFR 175.105, 175.300, 175.320, 176.180, Molcular Weight: 444 176,210, 177.1010, 177.1200, 177.1210, EPA Status: Exempt 40 CFR 180.1001(c) 177.1650, 177.2260, 177.2600, 177.2800 only) PHYSICAL AND CHEMICAL PROPERTIES OT-100 OT-75 OT-70-PG GPG OT-DEG OT-N VOC, ASTM method#24 Zero 0.64 1.44 0.80 0.83 0.65 Appearance at 25 waxy solid clear slightly viscous liquid clear slightly viscous liquid clear slightly viscous liquid clear slightly viscous liquid clear slightly hazy viscous liquid Solids, % by weight 98 min 75±1.0 70.5±1.5 70±2.0 70±2.0 70±2.0 Moisture, % by weight maximum 2.0 - - - - - Solvent or diluent - Color, APHA, maximum (50% solids) water alcohol water propylene glycol water alcohol water diethylene glycol water alcohols 100 35 50 125 125 75 Specific gravity, 25 1.1 1.09 1.09 1.08 1.07-1.1 1.09 Viscosity, cps @ 25 - ~200 100-300 ~200 250-450 300 max Melting point, 153-157 - - - - - Flash point P-M (Pensky Marten), S(setaflash) decomposes at 450 93(pm) >200 89(pm) >235 110(pm) Freezing point, - -40 - -40 - - ph, 1% solution - 5-7 5-7 5-7 5-7 5-7 Acid number, as is maximum Iodine value, as is maximum Solubility (See also Table 1,2 and 3) Organic polar solvents Organic nonpolar solvents 2.5 (solid basis) 0.25(solid basis) 1.0 1.0 2.0 2.5 max. 2.0 max 0.20 0.25 0.5 0.5 max. 0.5 max excellent excellent excellent excellent excellent excellent excellent good good good good good CMC %, % by weight 0.10-0.14 0.11-0.15 0.11-0.15 0.11-0.15 0.11-0.15 0.11-0.15 Shelf life indefinite 1 year 1 year 1 year 1 year 1 year - 111 -

마 ) 시료채취및관리 5.0 시료채취및관리 제 2 장제 1 항시료의채취방법을따른다. 시료채취와관리에대한방법은제 2 장 일반시험방법 제 1 항 시료의채취방 법 에따라수행한다. 바 ) 정도관리 (QA/QC) (1) 교육 6.0 QA/QC 6.1 교육 (Training) 분석담당자에대한정기적인교육이나관련정보교환활동을통해석면에대한지식과경험을쌓도록한다. 정확한석면분석결과를내기위해서는잘교육 / 훈련된분석자가있어야한다. 석면은본래광물의성질을가지고있으므로분석자는기본적으로광물학에대한지식이있어야하며, 이를토대로석면분석의교육과경험이중요하다. 가능한매년정기적인관련교육이나학회등을통하여정보를공유하고습득하여관련분야에대한전문성을유지할수있도록해야한다. 더불어분석자도 X-선회절기를이용한석면분석시험의기술을축적하고분석결과의신뢰도향상에노력해야한다. (2) 시험기기, 시약및기구의관리 6.2 시험기기, 기구및시약의관리 6.2.1 시험기기의관리 - 112 -

X-선회절기의유지관리를위한지정담당자를선정하여운영하여야한다. 최소 1년단위로부속품에대한점검을실시하고필요시전문서비스를받아야한다. 6.2.2 시험기구의관리석면분석에사용하는모든분석기구, 분석장비에대한오염여부를항상점검한다. 특히, 분쇄기구나여과장치는사용전후에대한관리절차를마련하여이행하도록한다. 6.2.3 시험시약의관리시험에사용되는전처리시약이나여과지등은오염되지않도록관리하고사용되는소모품에대해서는최소 6개월단위로점검하여구비해두어야한다. 일반적으로기기, 시약, 기구에대한관리는담당자를선정하여주기적으로관리해야한다. 기기의경우, 문제가발생할경우는기기사의전문적인점검을받아야하겠지만일상적이상황에서기기의최상상태를유지하기위해서는기기사의기본운영지침을참고하여관리대장을작성해나가야할것이다. 특히, 소모성부품이나교체시기가명시되어있는부품들은각별히관심을갖고관리해야한다. 시약의경우, 전처리에사용하는산류, 알코올류등이오염되지않도록관리해야하며특히, 사용하기위해원액병에서분취한시약이실험후남았을경우에는원액병에담지말고폐기한다. 기구의경우, 회화나건조를위한기구, 저울등은주기적인교정과점검으로상태를파악하여제기능을잘유지하도록해야한다. 분쇄기구나여과기구는시료에의해교차오염되지않도록사용전후에세척절차를표준화하여적용해야할것이다. 즉, 모든분석에사용하는기구는일회용과반영구적인것을구분하여일회용기구는재사용되지않도록하며그외도구는시험전후오염물이없도록청결성을유지해야한다. - 113 -

(3) 석면분석의정도관리 6.3 내부정도관리 (Intra Quality Control) 6.3.1 정성분석 (Qualitative Analysis) 석면분석자는 X-선회절기를사용하여백석면, 갈석면, 청석면의종류를정확히구분할수있도록표준시료를주기적으로점검하여분석장비의상태를확인해야한다. 6.3.2 정량분석 (Quantitative Analysis) 석면분석자는 X-선회절기를사용하여석면에대한감도를주기적으로점검하여분석장비의상태를확인해야한다. 6.4 외부정도관리 (Inter Quality Control) 인증표준시료나이미알고있는시료를다른석면분석기관간의교류를통하여서로간의분석능력을확인하고검증하며분석역량을유지 / 개발한다. 내부적으로는정성과정량분석을위해분석자는주기적으로장비의상태를확인하고점검해야하며정성적인부분에서는주로발생원에서많이포함하고있는백석면, 갈석면, 청석면을주기적으로확인하도록하였다. 분석결과의신뢰도를높이기위해전체시료수의 10% 를다른분석자또는다른분석기관에정도관리를실시하려는제안도있지만아직은국내분석기반을고려해향후몇년간은지켜봐야할것으로판단한다. 오히려특정시료를타분석기관과정기적인교류를통해분석능력을확인하고분석역량을유지하고개발하는것이현실적대안으로생각한다. 더불어정도관리감독기관의감시를통해전반적인시험실환경이관리된다면품질좋은분석서비스가도출되리라생각한다. 사 ) 분석절차 (1) 조제 정성용과정량용을구분하여목적에맞게입자크기범위를선정하고분쇄한 - 114 -

다. 이과정은정성용보다는정량용시료조제에초점이맞추어질것으로예상한다. 이유는낮은농도영역에서편광현미경방법에의한정량평가로인한논란을판결하기위한시험방법으로사용될가능성이크기때문이다. 필요에따라회화처리를수반할수있다. 7.0 분석절차 7.1 시료의조제 7.1.1 정성분석용제2장제2항시료의조제방법 2.0 시료의균질화의 2.2.2 방법을따른다. 7.1.2 정량분석용제2장제2항시료의조제방법 2.0 시료의균질화의 2.2.3 방법을따른다. 주 ) 석고 (gypsum), 섬유질 (cellulosic) 또는다른유기물질이많은것으로판단되면시료를제2장제3항시료의전처리방법 1.0 회화에의한유기물분해방법또는 2.0 염산에의한무기물분해방법을따른다. (2) 정성분석 7.2 정성분석 7.2.1 PLM에의한정성확인제4장제1항의편광현미경법의정성분석방법을따른다. 7.2.2 XRD에의한정성확인일정량의시료를시료홀더에충진해서 X-선회절분석장치에장착하고 X-선대음극을구리관전압 30~40 kv, 관전류 30~40 ma의조건으로하여 2θ =5 ~70 의범위에서 2 2θ/ 분속도로주사한다. 이때, 회전식시료홀더를사용한다. 측정해서얻은 X-선회절패턴의회절선피크의위치와강도를 ICCD PDF 에나와있는표준물질석면의회절선피크와맞는지를확인한다. 주 ) 정성용주사속도는기기종류와회사에따라다를수있다. - 115 -

정성확인에있어 PLM 방법을우선시하고 XRD에의한석면확인은일반적으로기기회사에따른측정조건을설정하여분석한다. 대개주사속도는분당 1~2 의빠른편이다. 그러나, 최근에나오는기기는검출기의기능을향상시켜분당 10~20 의빠른주사속도로도정성이가능하다. 시료는회전식시료홀더를장착하여사용한다. < 표 Ⅲ-3-15> 에일반적인분석조건을나타내었다. < 표 Ⅲ-3-15> X-선회절분석조건항목 정성분석 정량분석 X-선 CuKa선 CuKa선 40 kv-40 ma 40 kv-40 ma 단색화 흑연 (Graphite) 흑연 (Graphite) 모노크로미터모노크로미터 슬릿조건 DS:1, SS:1 DS:1, SS:1 RS : 0.3 mm RS : 0.3 mm 주사속도 2 /min 0.5 /min 0.02 step 0.02 step 주사범위 2θ : 11 ~ 13 2θ : 5 ~ 70 (Chysotile) 2θ : 42 ~ 44 시료회전 60 rpm 30 rpm 측정해서얻은 X- 선회절패턴의회절선피크의위치와강도를 ICCD PDF 에 나와있는표준물질석면의회절선피크와맞는지를확인하여정성한다. 그 림 Ⅲ-3-12 는석면표준물질의회절도를나타낸것이다. - 116 -

그림 Ⅲ-3-12 X- 선회절기에의한석면 ( 백, 갈, 청 ) 의회절도 (3) 정량분석 검정곡선을작성하고시료중석면함유량을정량하는방법으로필요한시료 량을각각의용기에담고초음파로분산과교반후여과하는과정이다. - 117 -

( 가 ) 시료의분취 7.3 정량분석정성분석결과, 석면함유가인정된시료에대해서는 X-선회절에의한정량분석을실시한다. 표준시료의검정곡선을작성한후석면함유율을산출한다. 주 ) PLM 정성결과를우선한다. 7.3.1 시료분석 7.3.1.1 정량용시료를 0.01 mg 무게단위까지정확히무게를잰다. 7.3.1.2 PLM으로시료를확인하여섬유질이나유기물질, 석고, 탄산화합물이많은시료는제2장제3항의전처리방법에따라시료를전처리한다. 전처리후, 제2장제2항의시료의조제방법 1.3에따라건조하고무게를측정하여잃은무게율 (%, L, loss) 을계산한다. 7.3.1.3 건조한시료의무게 (50~100 mg) 를정확히재어삼각플라스크에넣고수 ml의 2-프로판올을첨가한다. 필요시한방울의계면활성제 (surfactant) 를첨가한다. 미국의경우, EPA나 NIOSH 방법에서는석면표준시료를 10, 50, 100 mg을취해 1 L 용기에넣고 2-프로판올로채운후한용기로부터필요한양을피펫으로분취하는방식을취하고있다. 이경우는일정농도의시료에서피펫으로액상형태로시료량을분취하는방식이라고체시료를직접분취하는것보다는작은농도의양을취할수있는장점이있지만한분산액에서균등하게여러시료액을분취해야하고, 출입구가작은피펫으로일반액상시료가아닌입자가분산되어있는시료를한번에원하는부피를취해야하는부담, 장기간보관하기어려운표준시료를 1 L씩만들어야하는낭비적인요소들을고려되었다. 일본의경우, 원하는고체형태의표준시료를원하는양을취해각각의용기에넣고분산하여여과하는방식은적은양을저울로취해야하는부담은있지만, 사용하는초자의수가적고시료나시약의소비량도적어이부분을분산 - 118 -

과정으로채택하였다. 취하는시료의무게는 0.01 mg 무게단위까지시료를 0.1 mg~5.0 mg 범위에서기본적으로 5 점으로검정곡선을그리게하였고각점은 3개씩하여평균값을적도록하였다. 시료의무게를직접재는경우에는여러개의같은양을정확히취하기어렵기때문에평균값을산출하기어려울때는양을정확히표시하여방출세기와연계하여검정곡선에반영해야한다. 바탕시료를위해서빈삼각플라스크를준비하고시료와같은과정을수행하여 XRD 분석용여과지를만들도록한다. 필요시분산할때 1% 계면활성제수용액을사용할수있다. 표준시료는입자크기를작게하여분말로만들기위해습식방식으로체 (wet sieve) 질을하기때문에시료를건조할필요가있다. 이때, 건조는 110 건조기에서 4시간이상건조하고데시케이터에보관한다. ( 나 ) 시료의초음파분산과교반 7.3.1.4 삼각플라스크에 2-프로판올을수 ml를첨가하고유리시계접시나마개를닫은후초음파욕조에담궈 10분동안분산시킨다. 분산후 30 ± 1 의항온수조나열판위에서수분간교반하고바로여과할수있도록한다. 주 ) 열판을사용할경우에는교반용자석 (stirring bar) 을플라스크에넣는다. 삼각플라스크에넣은표준시료를초음파와교반기로잘분산되도록해야한다. 일본의경우, 초음파분산 (1분), 교반 (30초), 정치 (1.5분) 과정을 6회반복하게하고있다. 미국은 2-프로판올용액에서 10분간분산하고여과전까지교반하도록되어있다. 초음파분산시에는휘발성용액이빨리휘발되지않도록시계접시나마개를닫아최소한 10분이상을분산해야한다. 미국 EPA에서는초음파세기를초음파출력 (W) 에욕조용량 (ml) 으로나누어 0.1 W/mL로나타내고있지만일반적으로실험실에서사용하고있는규격 (0.02~0.03 W/mL) 과는차이가있지만중요한의미를두고있는것은아니라고판단한다. 초음파분산후교반은좀더적극적인분산방식으로일본은 30 항온수조 - 119 -

에서교반하게명시되어있고미국은열판에서교반하도록되어있다. 일본은미국보다는적은양의용액을교반하는방법으로자석을사용하지않고손으로용기를잡고 30초정도짧게흔들어주면서초음파분산으로이어지는반복과정이고, 미국방식의교반과정은여과준비가끝나면제조한 1 L의표준용액을분취하기위한전단계과정이라자석을이용하여비교적긴시간을교반해주어야한다. 이에우리시험방법은일본과같이적은양을교반하는단계이지만 2-프로판올을 1~3 ml 넣어자석으로교반하게하거나항온수조에서저어줄수있게하였고오랜동안교반할필요가없는과정이고여과로바로넘어가기위한전단계이기에 1~2 분간교반하여여과하도록하였다. ( 다 ) 시료의여과 7.3.1.5 여과장치에여과지를설치하고감압하지않은상태에서수 ml의 2-프로판올을여과용깔대기에넣는다. 7.3.1.6 교반기를끄고시계접시나마개를제거하고손으로플라스크를잘흔들면서여과용깔대기에시료액을옮긴다. 피펫으로수 ml 2-프로판올을취해플라스크와깔때기내벽을씻는다. 7.3.1.7 감압하여여과하고여과지에시료가재배열되어침착된후에는깔때기의내부벽을씻지않는다. 7.3.1.8 여과지가건조될때까지감압을유지한다. 건조가끝나면감압을풀고집게로여과지를집는다. 주 ) 증류수로세척하면수용성매질방해물이제거될수있다. 시료가휘저어지지않도록최대한주의를기울인다. 여과는 XRD 분석전단계과정에서이루어지는마지막절차임으로 XRD 기기특성을잘이해하고시료의여과를수행해야한다. 특히, 시료의입자가여과과정에서쏠리지않고균질하게여과지에침착될수있도록주의를기울어야한다. 여과용깔대기에미리 2-프로판올을담아놓는이유는입자가깔대기벽에 - 120 -

붙거나여과지에직접닿아겹치지않도록최대한용액표면에분산된상태로여과지에침착되도록유도하기위함이다. 감압하지않는상태에서플라스크에있는시료용액이여과용깔대기에옮겨질때는플라스크를알코올로세척하여남아있을수있는시료를옮길수있지만감압하여용액이통과한후에는어떠한세척도하지말아야한다. ( 라 ) 시료의기기분석 7.3.1.9 XRD flat holder에여과지를잘붙도록놓고 XRD에장착한다. 주 ) PLM이나 XRD 정성분석으로방해물이없는반사판 (reflection) 을선택한다. 7.3.1.10 선택한반사판을 0.02 2θ씩늘려가면서단계주사 (step-scanning) 로분석하여적당한시간 (fixed time) 을정하고점 (counts) 을계산한다. 주 ) 정량용주사속도는기기종류와회사에따라다를수있다. 7.3.1.11 위의 7.3.1.10 과정에서 2.36 A 의피크의실제값, I Ag 을측정한다. 7.3.1.12 시료홀더에서여과지를제거하고뒤집어얹어홀더에다시장착한다. 비감쇠 (unattenuated) 은 (silver) 피크의실제 (net) 값, I Ag 를계산한다. 은피크를측정하는주사시간이시료와비교하여짧을수있지만분석동안은일정해야한다. 주 ) 유리여과지를사용할경우에는별도의보정판을사용한다. 7.3.1.13 모든원 (raw) 자료와기준화한실제세기 ( 기기불안정도를고려해 ) 는외부표준물질 ( 예, α-석영표준결정 (crystal) 의 3.34 Ǻ 피크 ) 로표준화한다 (normalize). 7.3.1.14 각미지시료를주사한후위의 7.3.1.10 과정으로표준시편 (reference specimen) 의실제값 I r 을계산한다. I r 로피크세기를나눠표준세기를계산한다. Ȋa = Ia / I r, Ȋ Ag = I Ag / I r, Ȋ Ag = I Ag / I r, 여과후여과지를시료홀더에고정하고 XRD 측정을수행한다. 이과정에서 시료중석면의세기값 (Î a ), 은 (silver) 여과지의감쇠 (attenuated) 세기 (Î Ag ), 은여 - 121 -

과지의비감쇠 (unattenuated) 세기 (Î Ag ) 를측정해야한다. 여기서감쇠세기란시료가얹어져있는여과지면을측정한값이며, 비감쇠세기는이여과지를뒤집어반대여과지면을측정한값을일컫는다. 또한, Î 와 I 의차이는반사판세기값을고려여부를나타낸다. ( 마 ) 검정곡선 7.3.2 검정곡선작성 7.3.2.1 0.01 mg 무게단위까지석면종류별시료를 0.1 mg~5.0 mg 범위에서서로다른농도 5개를준비하여유리삼각플라스크에넣는다. 필요시 2-프로판올을사용한다. 주1) 바탕시료를위해빈삼각플라스크를준비하고시료와같은과정을수행한다. 주2) 표준시료는입자크기의영향이큼으로분말로만들경우습식체 (wet sieve) 가필요할수있다. 건조기에서 110 를유지하며 4시간이상건조하고데시케이터에저장한다. 7.3.2.2 위의 7.3.1.4~7.3.1.10 과정을따른다. 주 ) 증류수로세척하면수용성매질방해물이제거될수있다. 하지만시료가휘저어지지않도록최대한주의를기울인다. 7.3.2.3 각측정피크, I std 에대한표준화된세기를측정한다. 7.3.2.4 위의 7.3.1.12~7.3.1.14 에따라각측정피크, I std 에대한표준화세기를계산한다. 취하는시료의무게는 0.01 mg 무게단위까지시료를 0.1 mg~5.0 mg 범위에서기본적으로 5 점으로검정곡선을그리게하였다. 바탕시료를위해서빈삼각플라스크를준비하고시료와같은과정을수행하여 XRD 분석용여과지를만들도록한다. 필요시분산할때 1% 계면활성제수용액을사용할수있다. 표준시료는입자크기를작게하여분말로만들기위해습식방식으로체 (wet sieve) 질을하기때문에시료를건조할필요가있다. 이때, 건조는 110 건조기에서 4시간이상건조하고데시케이터에보관한다. 각표준여과지의회절세기를측정한후, 측정값의평균값을이용하여검정곡선을작성한다. 석면종류별검정곡선을 그림 Ⅲ-3-13,14,15 에나타내었다. - 122 -

그림 Ⅲ-3-13 백석면의검정곡선 그림 Ⅲ-3-14 청석면의검정곡선 그림 Ⅲ-3-15 갈석면의검정곡선 - 123 -

( 바 ) 무게계산 7.3.3 함유량계산각석면표준액으로부터표준여과지에침착한각표준물질의정확한무게를계산한다. 7.3.3.1 각표준물질의무게 (W) 를기록한다. 7.3.3.2 무게 (W) 에대한검정곡선을그린다. 주 ) 검정곡선은선형이어야한다. 7.3.3.3 검정곡선으로부터기울기 (m) 를구한다. 절편 (b) 은 0에가까워야한다. 주 ) 절편값이음의큰값을가지면바탕값계산에잘못이있음을의미한다. 이경우는바탕선측정을부정확하게했거나바탕값측정시다른상의방해로나타난다. 큰양의절편값은바탕값계산이잘못되었거나불순물이있음을의미한다. 7.3.3.4 시료의감쇠 (attenuated) 은 (silver) 피크에대한표준세기 (Î Ag) 와비감쇠 (unattenuated) 는피크표준세기 (Î Ag) 를이용하여투과도 (T) 를계산한다. T= Î Ag / Î Ag 7.3.3.5 각시료의보정인자, f(t) 를계산한다. f(t) = -R(ln T) / (1 - T R ) R = sinθ Ag / sinθ a θ Ag = 은피크각위치 (angular position) θ a = 석면피크각위치 (angular position) 각표준물질의무게에대한검정곡선을작성한후석면물질무게 (W a ) 를계산하기위해먼저보정인자를구한다. 보정인자를구하기위해각 (angular) 위치비율 (R) 과투과도 (T) 를계산해야하며, 투과도 (T) 의경우는시료가얹어져있는여과지위의감쇠 (attenuated) 세기값 (Î Ag) 과반대편아래의비감쇠 (unattenuated) 세기값 (Î Ag) 을각각측정하여계산한다. - 124 -

7.3.3.6 각시료의석면물질을분석하기위해흡수보정을이용하여마이크로그램 (μg) 또는밀리그램 (mg) 단위로석면물질의무게 (Wa) 를계산한다. Wa = (Î a f(t) - b) / m b = 절편 (intercept) m = 기울기 (slope) 7.3.3.7 여과지위의시료전체무게, W T 로부터대상시료중분석한석면물질의퍼센트조성, P a 를계산한다. P a = ( W a(1-0.01l ) / W T P a = 모물질중석면물질의퍼센트 (%) W a = 여과지위의석면물질의무게, μg또는 mg W T = 여과지위의시료전체무게, μg또는 mg L = 회화또는산처리로모물질의잃은무게퍼센트 (%) 석면물질의무게는보정인자를고려한시료의회절세기값에서절편 (b) 을제한후그값을기울기로나누어구한다. 결과적으로석면의무게퍼센트는여과지위의시료전체무게중석면의무게의함량비율이다. 이때, 회화나산의전처리로인해잃은무게퍼센트를반영하여계산한다. 아 ) 결과보고 8.0 결과보고 X-선회절분석장치를이용하여석면종류에따른 2θ 회절피크값을기록하여정성분석을한다. 정성확인후정량분석용시료제작은한분석시료당 3 개를제작하여측정하고평균값을물질별로석면농도 ( 중량 w/w%) 를소수점첫째자리까지표시하여기록한다. 0.1% 미만은불검출로표시한다. < 표 Ⅲ -3-16> 에시료의결과보고작성양식을나타내었다. 결과보고는정성분석결과를중심으로각석면종류를기록하고종류별로농 - 125 -

도를작성하게하였다. 농도의표시는무게 % 이며소수점첫째자리까지표시하게하였다. 불검출은기기의검출한계를기준으로나타내지만현재의 XRD 기술수준을고려하고미량범위에서의논란을최소화하기위해 0.1% 미만을불검출판정기준으로하였다. XRD의최소검출능력이대개 0.1~1% 정도이며최근생산되는기기는 0.1% 이하를나타내는경우도있다. < 표 Ⅲ-3-16> X- 선회절분석법에의한미지시료의결과작성예 시료번호정성결과정량결과 (W/W%) 시료 1 백석면 (Chrysotile) 갈석면 (Amosite) 청석면 (Crocidolite) 직섬석 (anthophyllite) 투섬석 (tremolite) 녹섬석 (actinolite) 20.0 5.5 1.5 0.5 0.1 불검출 (< 0.1) 자 ) 참고문헌 9.0 참고문헌 1. USEPA, Test method for the determination of asbestos in bulk building materials. EPA/6100/R-93/116, 1993. 2. USA, Asbestos, chrysotile by XRD, NIOSH 9000, 1994. 3. USEPA, Interim method of the determination of asbestos in bulk insulation samples. Section 2. X-ray powder diffraction. 40CFR 763. Appendix E, pp. 808-816. 4. 건축재제품중의석면함유율측정방법. JIS A1481, 2006 참고자료의표기방식은저자, 논문제목또는저서명, 발행처또는출처, 연 도순으로하였다. 저자가불확실하거나정부기관인경우는우리나라를제외하 고는서두에국가명을표시하였다. - 126 -

5) 전문가의견수렴 보다실용적인분석방법을제안하고자, 실제분석및석면분석관련연구를 수행하는학계, 분석연구기관등총 13 인의각분야전문가의경험적 전문적 인의견수렴을통해두차례에걸쳐분석방법을보완하였다. 가 ) 1 차검토 각자의전문분야를중심으로제안된분석방법의총칙, 시료채취및전처리, 기기분석방법등전반적인내용에대한검토의견을반영하였다. < 표 Ⅲ-4-1> 자문위원현황 번호 분야 소속 검토분야 1 국립환경과학원실내환경과 총괄 2 내부 국립환경과학원측정기준연구과 총괄 3 국립환경과학원무기물질연구과 총괄 4 가톨릭대학교산업의학센터 총괄 5 학계 서울대학교보건대학원 총괄 6 숭실대학교 총괄 7 시험연구기관 한국표준과학연구원 XRD 8 시험연구기관 산업안전관리공단 PLM 9 시험연구기관 한국건자재시험연구원 XRD 10 시험연구기관 ETS 컨설팅 PLM 11 시험연구기관 한국화학시험연구원 PLM/XRD 12 시험연구기관 서울메트로 PLM 13 시험연구기관 AREC 컨설팅 PLM 나 ) 2차검토 2차검토는설문지를통해분석방법우선순위와실험실, 분석인력의요건, 시료보관방법등아래와같이의사결정이필요한세부항목에대해자문위원의의견을수렴하였다. 각항별로의견을정리하였고조사에사용한설문지는부록 5에첨부하였다. - 127 -

(1) 분석방법의우선순위 (PLM - XRD) 장비의보급률, 분석비용및분석시간을고려하여간소한 PLM을주분석방법으로하고추가적인정성또는정량분석이필요할때 XRD를사용하는것이좋을것같다는의견이많았다. 또한, 보다정확한분석결과를얻기위해서는방법간의우선순위를두기보다는 XRD와 PLM으로정성분석후 XRD를이용하여정량분석을수행해야한다는일부의견이있었다. (2) 실험실이갖추어야할장비 구분 필수사항 선택사항 장비명 1 편광현미경 (PLM) 또는엑스선회절분석기 (XRD) 2 입체현미경 3 초음파세척기 4 HEPA 필터장착 Fume Hood 5 파쇄기또는분쇄기 6 sieve set 7 시약장 8 시료보관장 9 초자장 10 여과장치 clean bench 또는 clean room 굴절시약저온플라즈마회화기 (3) 실험실면적 : 최소 20 m 2 이상최소 20 m 2 이상이되어야한다는의견이가장많았다. 또한, 실험실은분석장비와전처리장비보유에따라필요면적이커질수있으므로오히려시료보관실에대한특별한언급이필요하다는의견이있었다. 기타실험실면적을규정할필요가없다는의견도있었다. (4) 회화전처리온도 : 450, 6 시간이하 석면의용융점은약 1100 이상이므로대부분의비석면유기물이제거되는 450 가가장적절하다는의견이다수였고온도를단계적으로올려회화의효 - 128 -

율성을높이자는의견이있었다. 그밖에시료무게에따라시간이달라지므로 무게별시간설정이필요하다는의견과어떤장비를활용하느냐에따라전처리 온도가다를것이라는기타의견이있었다. (5) 보호장구 : 보호장구규격을명시해야함대부분산업안전보건법을참고하여보호장구의규격을명시해야한다는의견이었다. 그러나석면전처리와분석과정은석면의유해성을인지하고있는전문가가분석하므로보호장구에대한규격을명시할필요가없다는의견도있었다. 그리고시료채취에대한안전작업요령의가이드라인이필요하다는기타의견이있었다. (6) 시료보관 : 밀폐된용기또는 HEPA 필터가장착된후드에보관 석면시료를밀폐용기에보관하는경우는비산염려가없으므로굳이 HEPA 필터가장착된후드에보관할필요까지는없다는의견이대부분이었다. (7) HEPA 필터규격 : 규정할필요없음 HEPA 필터자체가 99.97% 제거효율을가지는필터이므로따로규정을정할필요는없으며, 작업장이아닌실험실에서는규격이문제가되지는않을것이란의견이다수였다. (8) 분석수수료 : PLM 석면분석을수행하고있는기관에게각자의산출근거를가지고수수료를산정하게하여적정한수준에대한의견을수렴해보았다. - PLM의경우 64,000원 ~200,000원 - XRD의경우 64,000원 ~400,000원 (9) 실험실내부의공기질관리 : 필요없음모든시료는 HEPA 필터가장착된벤치안에서취급해야하며, 6개월에한번씩벤치내부의유속을체크하는것으로실험실의작업환경관리는충분하다는의견이많았다. 그러나실험실에서의안전한생활을위해주기적으로실험실공기내의석면농도를확인해야한다는의견도있었다. - 129 -

(10) 분석인력의자격요건 : 4년제대학교이상, 관련분야경력 1년이상외국의관련자료조사등 4년제이상의학력이필요하다는의견이많았다. 그외에전공은산업보건, 지질학, 광물학을포함한이공계로확장하고경력은국내외석면교육이수를반드시포함해야한다는의견이있었다. 6) 적용성시험제안한석면분석방법의실질적인검토를위해 7개분석기관이참여하여적용성시험을실시하였다. 각분석기관에서는보유하고있는분석장비를이용하여본연구에서제안한제1안, 제2안, 제3안에따라석면판, 슬레이트등 6종의시료총 10건을분석하였다. 가 ) 정성결과 1안으로분석한 5개기관모두가시료중백석면을검출하였고 7번시료에서갈석면도함께검출되었다. 3안으로분석한 2개기관모두 7번시료에서갈석면이검출되었고, 이결과정성분석에대해서는특별한문제가없는것으로나타났다. < 표 Ⅲ-4-2> 실험실간검출결과 시료 번호 시료종류 분석결과 1 안 3 안 A B C D E B' C' 1 백백백백백백백석면판 2 백백백백백백백 3 석면포백백백백백백백 4 백백백백백백백슬레이트 5 백백백백백백백 6 밤라이트백백백백백백백 7 백, 갈백, 갈백, 갈백, 갈백, 갈백, 갈백, 갈텍스 8 백백백백백백백 9 백백백백백백백석면사 10 백백백백백백백 모든시료에서백석면 ( 백 ) 검출, 7 번시료에서만갈석면 ( 갈 ) 도검출 - 130 -

나 ) 정량결과 제안한 1 안의방법으로는 5 개기관이, 2 안은 1 개기관, 3 안은 3 개기관에서 분석하여, 그결과를시료종류별평균값으로나타내었다. < 표 Ⅲ-4-3> 적용성시험분석결과 ( 단위 : %) 시료번호 시료종류 분석결과 ( 평균 ) 1 안 a 2 안 b 3 안 c 1 20 57 19 석면판 2 18 41 24 3 석면포 49 30 20 4 26 19 6 슬레이트 5 23 18 9 6 밤라이트 20 22 11 7 26 36 10 텍스 8 13 17 5 9 80 37 48 석면사 10 37 76 42 a : 1안 - 전처리없는편광현미경법 b : 2안 - 산전처리한후편광현미경으로분석 c : 3안 - 산전처리한후 X-선회절기로분석 시료종류별기관에따른표준편차값은편광현미경에의한 1안이 3~21%, 평균값은 13.3% 로나타났고, X-선회절기에의한 3안이 0.4~7.5%, 평균값은 2.9% 로나타났다. 2안은 1개기관만이분석을수행하여표준편차값을계산하지못했다. - 131 -

< 표 Ⅲ-4-4> 실험실간분석결과 (1 안 ) ( 단위 : %) 시료 번호 시료종류 분석결과 ( 평균 ) A B C D F 평균표준편차 1 20 22 15 21 20 20 3 석면판 2 20 20 6 27 18 18 8 3 석면포 60 78 35 26 45 49 21 4 40 55 8 14 12 26 21 슬레이트 5 40 48 7 9 10 23 20 6 밤라이트 30 35 13 14 8 20 12 7 45 41 17 15 19 27 14 텍스 8 20 20 3 10 12 13 7 9 80 90 85 51 92 80 17 석면사 10 40 40 20 46 40 37 10 6종 10개시료, 표준편차평균 : 13.3, 범위 : 3~21 1안 : 전처리없는편광현미경법 < 표 Ⅲ-4-5> 실험실간분석결과 (3 안 ) ( 단위 : %) 시료 번호 시료종류 분석결과 ( 평균 ) A' B' C' 평균표준편차 1 석면판 10.8 25.7 19.5 18.7 7.5 3 석면포 14.3 22.0 22.5 19.6 4.6 4 6.6 6.0-6.3 0.4 슬레이트 5 8.6 7.7 10.1 8.8 1.2 6 밤라이트 - 10.0 10.9 10.5 0.6 7 텍스 - 12.6 8.1 10.4 3.2 9 석면사 47.1 51.3 46.8 48.4 2.5 6종 7개시료, 표준편차평균 : 2.9, 범위 : 0.4~7.5 3안 : 산전처리한후 X-선회절기로분석 - 132 -

분석방법별표준편차는 1, 2, 3안은 6~22%, 1, 2안은 2~30%, 1, 3안은 1~22% 범위로나타났다. 표준편차값을비교해볼때편광현미경 (1안) 보다 X-선회절기 (3안) 의정밀성이평균약 4배이상을나타내었다. 또한시료 7건의분석값이약 2 배이상의차이를나타냈고 X-선회절기보다편광현미경에의한정량이높게평가되는것으로나타났다. 결론적으로 1안, 2안, 3안의방법으로분석을수행함에있어문제는없었지만각방법간의오차율은위에서언급한바와같이나타났다. 이러한오차의원인은여러가지가있을수있겠지만첫째, 현미경과 X-선회절기장비간의차이, 둘째, 현미경을사용하는실험자간의차이, 셋째, 시료전처리수행여부간의차이등이주요원인으로판단한다. 향후편광현미경법의정밀성을높이기위한방안을마련하는연구가정도관리와연계하여검토되어야할것이다. 7) 분석방법 ( 안 ) 제안폐기물중석면함유량분석방법은폐기물처리와관련하여신속하고신뢰성이있어야할것이다. 더불어분석수수료는폐석면처리책임자에게합법적인과정을밟도록하는실제적이고중요한요인이될것으로판단한다. 이번연구에서분석방법 ( 안 ) 으로제시한방법은편광현미경법 (PLM) 을주분석방법으로택하여수수료가저렴하고신속한분석결과가나오도록유도하였다. 또한, 저농도측정에서불만이나재실험을요구하는분석의뢰자에게는 X- 선회절기 (XRD) 방법를통해보다정밀한결과를얻을수있도록하였다. 폐기물중석면함유량분석방법 ( 안 ) 을 [ 부록 1] 에별도로나타내었다. 나. 분석기관지정 ( 안 ) 제시국내석면분석기관을지정하고관리하기위해서는분석기관이기본적으로갖추어야할시설, 장비, 인력과표준화된지정절차를알려야한다. 이는석면분석을위한예비분석기관이관련업무를수행함에있어계획과준비를예측가능하게하고기본적인시설과장비를확충함으로써대외적으로신뢰성을확보하고실험자의안전성을도모할수있다. 또한, 표준화된인증절차에따라사전준비하고평가를받음으로써실습의효과를가져와내부인력에 - 133 -

대한교육은물론, 미비점을보완할수있는기회가될수있다. 분석기관을지정하고관리하는기관은이런지정제도를통해주관적인결정을피하고평가의신뢰성을확보하는동시에예비분석기관을사전평가하고경험함으로써관련기관에대한실태를파악할수있다. 석면을분석하는분석기관지정은국립환경과학원고시제2007-17호의 폐기물측정분석전문기관의인정등에관한규정 을참고하여페석면분야와관련하여보완사항을중심으로폐석면측정분석전문기관지정 ( 안 ) 을 [ 부록 2] 에나타냈다. 주요내용은다음과같다. 첫째, 별표 1의 폐기물측정분석전문기관인정기준 내용에서기술인력, 대상항목, 시설 장비보유기준을석면분야에맞게제정하였다. 둘째, 별표 2의 폐기물측정분석전문기관인정신청서의검토및평가세부기준 내용에서신청자에게배포하는평가시료는석면특성상석면항목을세세히언급하지않았다. 셋째, 별표 3의 측정분석능력평가요령 내용에서분석에대한숙련도평가의결과값오차율을다른폐기물의오차율보다 10% 높게채택하여일반적으로오차율이큰현미경의특징을감안하였다. 넷째, 별표 5의 폐기물측정분석보관자료 내용에서는석면분석기기결과중심을토대로작성해야할보관자료를명시하였다. - 134 -

Ⅳ. 결론 본연구에서는폐기물중석면함유분석방법을검토하여분석방법 ( 안 ) 을마련 하였고주요결과를다음과같이정리하였다. 1. 국내 외석면관리현황가. 규제현황국내의관련부처는환경부와노동부가관계법령을제정하여석면과석면함유폐기물을관리하고있다. 환경부는폐기물관리법으로폐석면기준을 1% 이상으로정하여수집, 운반, 처리에대한규정을두고관리하고있으며, 노동부는산업안전보건법으로석면의제조, 수입, 사용등을규제하고있었다. 국외의경우, 제품이나폐기물중석면함유기준을 EU, 영국, 독일, 일본은 0.1%, 미국은 1% 로정해관리하고있는것으로조사되었다. 향후, 국내에서도 1% 보다낮은농도의규제의소리가높여질것으로예상하나실제적으로석면이제품중에서작용효과를발휘하는기능적인함량과는차이가커서엄격히관리하겠다는상징적인의미일뿐이라고해석한다. 낮은규제기준보다는석면함유자재가폐기될때안전하게제거되고수집되어처리될수있는관리시스템구축에총력을기울어야할것이다. 나. 폐석면발생현황과미래석면은자연계에서산출되는마그네슘과규소를포함한섬유상광물의총구성성분에따라백석면, 갈석면, 청석면등이있고세계적으로석면광물이연간약 200만톤이생산되고있으며, 이중 95% 이상이백석면으로조사되었다. 석면함유폐기물의경우, 2008년연간약 14만톤의석면함유건축자재폐기물이발생할것으로예측하였다. 개정된법에따라보다많은양의폐석면배출이예상되지만최종처리방법이매립에국한되어처리장의확보가시급한현실이다. 고형화, 고온용융등다양한처리방법의활성화와더불어석면의분리기술등을통한폐석면의감량화, 폐석면을농도별로구분하여매립하는것도 - 135 -

관리의효용성을높이는일이될것이다. 다. 폐석면배출패턴 우리나라의대표적인석면함유물질 ( 석면제품 ) 은석면슬레이트 (asbestos cement slate, corrugated asbestos paper) 로, 이제품은시멘트 85% 에석면 15% 의비율로섞어만든인조슬레이트판으로조사되었다. 그외보온재, 살포부착석면 ( 분사석면또는도포물질 ), 자동차제동장치, 클러치페이싱, 선박난방용, 산업기계부품, 배관의이음새, 방음벽등으로다양하게사용되고있는것으로조사되었다. 미국은석면함유물질 (Asbestos Containing Materials) 로추정되는대표적인제품의종류를 48종, 영국은 39종, 독일은 62종으로분류하는것으로조사되었다. 석면이함유될가능성이큰제품에대한목록을정리하여조사자나국민들에대해홍보하는것은석면에대한노출을줄이고폐석면을효과적으로관리함에일조할것으로판단한다. 라. 폐석면의수집 운반및처리현황국내의경우사업자와판매자는당해폐기물을수집 운반 보관함에있어폐기물관리법시행령별표2, 동법시행규칙별표4 별표5 별표6 별표11의규정에서정하는기준및방법에따르도록규정하고있었다. 미국의경우, 폐석면운송에사용되는차량은반드시표시를하여산적이나하적중식별가능하게하며, 송장기록을유지하고처리방법으로는석면폐기물을건축폐기물과구별하고특별폐기물로구분하여이중포장한다음매립지의석면구획에최종폐기하는것으로조사되었다. 일본의경우운반을수행하는자는폐석면등을운반할때운반차량의짐칸에덮개를씌워야하며, 용기의경우에는, 운반중작업대에서뒤집히거나이동을방지하기위한조치를강구해야하는것으로조사되었다. 폐석면의처리방법으로대기중에비산하지않게미리내수성재료로이중포장또는고형화하여산업폐기물처리시설에있는최종처분장중일정장소에두거나, 해당석면등이비산하지않게고온용융처리를한후매립을하는것으 - 136 -

로조사되었다. 우리나라의경우, 수집 운반 보관에대한구체적인규정이없어외국의규정과적용사례를면밀히검토하여세심한관리절차를마련해야할것으로판단한다. 2. 국내 외석면분석방법과분석기관현황 가. 분석방법선정일반적으로석면의정량과정성분석은편광현미경 (PLM), X-선회절분석기 (XRD), 주사전자현미경 (SEM), 투과전자현미경 (TEM) 장비를이용하여분석하는것으로조사되었다. 국내에규격화되어있는석면분석방법인실내공기질공정시험방법, KS 규격은모두대기중석면농도를측정하는방법이며, 고형시료에대한석면분석방법은없었고미국, 영국, 일본, 독일에대한자료를검토한결과, 독일을제외하고는편광현미경 (PLM) 을이용하여석면을분석하는것으로조사되었다. 이중보편성과가격대를고려하여 PLM과 XRD를이용한분석방법을검토하였다. 나. 국내 외석면분석기관현황국내에석면분석이가능한기관은학계와연구기관을고려하여대략 10개기관으로파악되었다. 미국, 영국, 일본을검토한결과, 미국의경우 NVLAP에서관리하고있는 PLM 분야의인증분석기관이 07년말현재총 229개, 영국은 HSE에서 203개, 일본이일본작업환경측정협회에서 212개로관리하는것으로조사되었다. 우리나라도향후폐석면관리가활성화되면 200여개의분석기관이생길것으로예상할수있으나전문가들의의견에따르면 50~100개정도로추측할수있다. 하지만, 석면분석기관의증가는석면에대한지속적인관심과엄격한관리의척도라해도과언이아닐것이다. - 137 -

다. 국외정도관리현황미국의경우, 석면분석실험실을정도관리하고있는기관은국립표준기술원 (NIST, National Institute of Standards and Technology) 과미국산업위생협회 (AIHA, American Industrial Hygiene Association) 로조사되었고, NIST는국립지원자실험실인증프로그램 (NVLAP, National Voluntary Laboratory Accreditation Program), AIHA는산업위생실험실인증프로그램 (IHLAP, Industrial Hygiene Laboratory Accreditation Program) 을통해석면분석기관을관리하고있다. 일본의경우석면정도관리는일본작업환경측정협회정도관리센터에서하고있고, 매년 석면함유건재중의석면함유율측정과관련되는강의강습회 를수강한분석기관을석면함유유무의판정과석면의함유율측정이가능한분석기관으로공표하는것으로조사되었다. 영국의경우, HSL(Health & Safety Laboratory) 에서석면분석기관의정도관리프로그램을운영하고있었고, 석면분석분야의숙련도시험을위해 ISO 9001에따라 AIMS(Asbestos in Materials Scheme) 와 RICE(Regular Inter-laboratory Counting Exchange) 프로그램을운영하는것으로조사되었다. AIMS 프로그램은벌크 (bulk) 시료에대한프로그램이며 RICE 프로그램은 대기 (air) 시료를위한프로그램 우리나라도환경부에서정도관리프로그램제도를확립하여분석자에대한 숙련도를높이고분석기관에대한신뢰성을구축해나가야할것이다. 3. 분석방법 ( 안 ) 과분석기관지정 ( 안 ) 마련 가. 분석방법 ( 안 ) 제시 1) 분석방법초안의주요구성분석방법의구성체계는현행폐기물공정시험기준의체계에따라총칙, 일반분석방법, 기기분석방법, 석면분석방법, 부록으로구성하였다. - 138 -

2) 일반분석방법의검토구성은시료채취의일반적요령, 채취도구, 시료용기, 발생원에따른시료의채취방법, 시료의양, 시료의수, 시료의보관, 시료의폐기로나타내었고이중 발생원에따른시료의채취방법, 시료의폐기 는석면발생이나유해특성에맞추어새롭게추가하였다. 가 ) 시료의채취방법 (1) 시료채취의일반적요령, 채취도구, 시료의용기, 발생원에따른시료의채취방법을석면유해특성을고려하여명시하였다. (2) 시료의채취량은 1회에최소한면적단위로는 1 cm 2, 부피단위로는 1 cm 3, 무게단위로는 2 g 이상채취한다. (3) 시료의수는다음과같이정하였다. 건축물또는시설물의해체전의경우구분대상크기시료의최소수 건축또는시설물 천장, 벽, 바닥재의경우단열재의경우기타재료의경우 25 m 2 미만 1 25 m 2 ~ 100 m 2 3 100 m 2 ~ 500 m 2 5 500 m 2 이상 7 2.0 m 혹은 1.0 m 2 미만 1 2.0 m 혹은 1.0 m 2 이상 3 일반적으로 1 1.0 m 2 이상 3 폐기물의생성또는처리되는공정이적정하게관리되고있으며성상이균질할경우에는임의의시료를채취할수있다. 폐기물이적재되어있는곳이나운반차량에서시료를채취할경우에는적재폐기물중석면함유가의심되는재질을선택하여시료를채취한다. 폐제품의경우석면함유가의심되는재질을선택하여임의로채취한다. (4) 시료의보관은밀폐용기나헤파필터가장착된후드안에보관하도록하였다. (5) 실험실에서폐기되는석면함유물질이나석면으로오염된폐기물은별도의장소에폐기한다. 또한, 석면폐기물은실험실내보관량을고려하여주기적으로처리하도록하였다. - 139 -

나 ) 시료의조제방법 (1) 시료의건조는기본적으로 60 이하에서가온하거나실온건조하도록하였다. (2) 시료의균질화는입자크기를용도에맞게 425~500 μm, 100 μm, 10 μm로구분하여분쇄하도록하였다. 다 ) 시료의전처리방법 (1) 회화에의한유기물분해는 300 에서 2 시간, 450 에서 1 시간이상가열하도록하였다. (2) 염산에의한무기물분해는묽은 (1+3) 염산이나진한염산으로처리하도록하였다. (3) 용매추출에의한유기물분해는 THF 등의용매를선택하여처리하도록하였다. 3) 편광현미경분석방법의검토편광현미경에의한정성분석은시험물질의형태 (morphology), 굴절률 (refractive index), 다색성 (pleochroism), 색깔 (color), 복굴절 (birefringence), 소광특성 (extinction), 신장율부호 (sign of elongation), 분산색의특성 (interference color) 등섬유나광물의광학적특성을분석하여석면의정성분석이이루어진다. 광물의광학적특성표를작성하여정성분석단계에따라각특성을기입한다음최종적으로시료별석면종류를판단하였고, 사용하는굴절률시약은 1.550, 1.605, 1.620, 1.680, 1.700을기본으로하였다. 편광현미경에의한정량분석은육안정량과무게차정량으로평가하도록하였다. 육안평가의경우, 시료를 1.550 굴절시약으로처리하여석면의함량을평가하며, 가능한석면의함량비교도표를이용하여슬라이드위에존재하는모든물질의함유량을면적 % 로산출하도록하였다. 또한, 슬라이드위의 3곳을임의로정하여관찰하고농도를정한후 3개의평균값을함유량으로정하도록하였다. 무게차정량의경우, 전처리방법을회화, 산, 유기용매로시료의재질에따라달리하거나조합하여처리하고전후의무게차를이용하여함유량을정하도록하였다. 시료에서석면상대무게 % 를계산하는방법은시료내석면 wt% = 잔여물내석면 % 잔여물 wt% 100로한다. - 140 -

4) X-선회절기분석방법의검토정성분석은일정량의시료를시료홀더에충진해서 X-선회절분석장치에장착하고 X-선대음극을구리관전압 30~40 kv, 관전류 30~40 ma의조건으로하여 2θ =5 ~70 의범위에서 2 2θ/ 분속도로주사하고, 이때, 회전식시료홀더를사용한다. X-선회절패턴을측정해서얻어진 X-선회절패턴의회절선피크의위치와강도를물질검색자료에나와있는표준물질석면의회절선피크와맞는지를확인한다. 정량분석은정성분석의결과, 석면함유가인정된시료에대해서 X-선회절에의한정량분석을실시하고표준시료의검정곡선을작성한후석면함유율을산출하도록하였다. 분석시시료의입자크기를 10 μm 이하로미세하게분쇄하고균질화해야하고, 여과지위의전체무게, W T 로부터대상시료중분석한석면물질의퍼센트조성, P a 를계산하도록하였다. P a = ( W a (1-0.01L ) / W T P a = 모물질중석면물질의퍼센트 (%) W a W T = 여과지위의석면물질의무게, μg = 여과지위의시료전체무게, μg L = 회화또는산처리로모물질의잃은무게퍼센트 (%) 5) 전문가의견수렴보다실용적인분석방법을제안하고자, 실제분석및석면분석관련연구를수행하는학계, 분석연구기관등각분야전문가 13인의경험적 전문적인의견수렴을두차례에걸쳐분석방법을보완하였다. 가 ) 1차검토는제안한분석방법의총칙, 시료채취및전처리, 기기분석방법등전반적인내용에대한검토의견을수렴하여반영하였다. 나 ) 2차검토는설문지를통해분석방법 ( 안 ) 중분석기기의우선순위와실험실 / 분석인력의요건, 시료보관방법등세부항목에대해자문위원의의견을수렴하여반영하였다. - 141 -

6) 분석방법 ( 안 ) 제안폐기물중석면함유량분석방법은폐기물처리와관련하여신속하고신뢰성이있어야할것이다. 더불어분석수수료는폐석면처리책임자에게합법적인과정을밟도록하는실제적이고중요한요인이될것으로판단한다. 이번연구에서분석방법 ( 안 ) 으로제시한방법은편광현미경법 (PLM) 을주분석방법으로택하여수수료가저렴하고신속한분석결과가나오도록유도하였다. 또한, 저농도측정에서불만이나재실험을요구하는분석의뢰자에게는 X- 선회절기 (XRD) 를이용한분석방법를통해보다정밀한결과를얻을수있도록하였다. 나. 분석기관지정 ( 안 ) 제시석면을분석하는분석기관지정은국립환경과학원고시제2007-17호의 폐기물측정분석전문기관의인정등에관한규정 을참고하여폐석면분야와관련한폐석면측정분석전문기관지정 ( 안 ) 을 [ 부록 2] 에나타냈다. 주요내용은다음과같다. 첫째, 별표 1의 폐기물측정분석전문기관인정기준 내용에서기술인력, 대상항목, 시설 장비보유기준을석면분야에맞게제정하였다. 둘째, 별표 2의 폐기물측정분석전문기관인정신청서의검토및평가세부기준 내용에서신청자에게배포하는평가시료는석면특성상석면항목을세세히언급하지않았다. 셋째, 별표 3의 측정분석능력평가요령 내용에서분석에대한숙련도평가의결과값오차율을다른폐기물의오차율보다 10% 높게채택하여일반적으로오차율이큰현미경의특징을감안하였다. 넷째, 별표 5의 폐기물측정분석보관자료 내용에서는석면분석기기결과중심을토대로작성해야할보관자료를명시하였다. - 142 -

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부 록 부록 1. 폐기물중석면분석방법 ( 안 ) 부록 2. 폐석면분석전문기관지정 ( 안 ) 부록 3. 석면함유자재목록 부록 4. 설문지 - 147 -

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[ 부록 1] 폐기물중석면함유량분석방법 ( 안 ) 제 1 장총칙 제 2 장일반시험방법 제 3 장기기분석방법 제 4 장석면시험방법 - 149 -

제 1 장총칙 1.0 목적 이시험방법은폐기물관리법시행령제 3 조 [ 별표 1] 규정에의거폐기물중석면 의함유농도등을분석함에있어서그분석의정확과통일을기하기위하여 필요한제반사항에대하여규정함을목적으로한다. 2.0 적용범위 2.1 폐기물관리법시행령제 3 조 [ 별표 1] 의폐기물중석면함유여부는폐기물 공정시험방법 ( 이하 공정시험방법 이라한다 ) 의규정에의하여시험판정한다. 2.2 폐기물관리법에의한오염실태조사중폐기물에대한것은따로규정이없 는한공정시험방법의규정에의하여시험한다. 2.3 폐기물관리법에의해규정한폐기물이아니더라도비슷한성상의재질중 석면함유여부를판정하는방법으로이용할수있다. 2.4 공정시험방법에규정되어있지아니한항목의시험방법은한국공업규격 또는국제적으로통용되는시험방법에따른다. 3.0 용어의정의 3.1 일반폐기물 이라함은석면의함량이 1% 미만인것을말한다. - 151 -

3.2 지정폐기물 이라함은석면의함량이 1% 이상인것을말한다. 3.3 그외용어는부록을참고한다. 4.0 이공정시험방법에서의필요한어원, 기호, 화학명등은 ( ) 속에기재한다. 5.0 이공정시험방법의내용은총칙, 일반시험방법, 기기분석방법및석면시 험방법으로구분한다. 6.0 계량 ( 計量 ) 의단위및기호 주요단위및기호는다음과같으며, 여기에표시되지않은단위는 KS A 0105 국제단위계 (SI) 및그사용방법에대한규정에따른다. 표 1. 주요계량단위및기호 종류 단위 기호 종류 단위 기호 길이 미터 m 부피 킬로리터 kl 센티미터 cm 리터 L 밀리미터 mm 밀리리터 ml 마이크로미터 μm 마이크로리터 μl 나노미터 nm 무게 킬로그램 kg 부피 세제곱미터 m3 그램 g 세제곱센티미터 cm3 밀리그램 mg 세제곱밀리미터 mm3 마이크로그램 μg 나노그램 ng 넓이 제곱미터 m2 압력 기압 atm 제곱센티미터 cm2 수은주밀리미터 mmhg 제곱밀리미터 mm2 수주밀리미터 mmh 2O - 152 -

7.0 농도표시 7.1 백분율 (Parts Per Hundred) 은용액 100 ml 중의성분무게 (g), 또는가스 100 ml 중의성분무게 (g) 를표시할때는 W/V%, 용액 100 ml 중의성분용량 (ml), 또는가스 100 ml 중의성분용량 (ml) 을표시할때는 V/V%, 용액 100 g 중성분용량 (ml) 을표시할때는 V/W%, 용액 100 g중성분무게 (g) 를표시할때는 W/V% 의기호를쓴다. 다만, 용액의농도를 % 로만표시할때는 W/V% 를말한다. 7.2 천분율 (Parts Per Thousand) 을표시할때는 g/l, g/ kg또는 의기호를 쓴다. 7.3 백만분율 (Parts Per Million) 을표시할때는mg /L, mg / kg또는 ppm 의기호 를쓴다. 7.4 십억분율 (Parts Per Billion) 을표시할때는μg /L, μg / kg또는 ppb 의기호를 쓰며, 1 ppm 의 1/1,000 이다. 7.5 가스체의농도는표준상태 (0, 1 기압, 상대습도 0%) 로환산표시한다. 8.0 온도 8.1 온도의표시는셀시우스 (Celcious) 법에따라아라비아숫자의오른쪽에 를붙인다. 8.2 표준온도는 0, 상온은 15~25, 실온은 1~35 로하며, 찬곳은 따로규정이없는한 0~15 의곳을뜻한다. 온수는 60~70, 열수는약 - 153 -

100, 냉수는 15 이하로한다. 수욕상 ( 水浴上 ) 또는물중탕에서가열한다 라함은따로규정이없는한수온 100 에서가열함을뜻하고약 100 의 증기욕을쓸수있다. 8.3 제반시험조작은따로규정이없는한상온에서실시하고조작직후 그결과를관찰하는것으로한다. 단, 온도의영향이있는것의판정 은표준온도를기준으로한다. 9.0 방울수 방울수라함은 20 에서정제수 ( 精製水 ) 20 방울을적하할때, 그부피가약 1 ml 되는것을뜻한다. 10.0 항량 항량으로될때까지건조한다 또는 항량으로될때까지강열한다 함은같 은조건에서 1 시간더건조하거나또는강열할때전후무게의차가 g 당 0.3 mg이하일때를말한다. 11.0 액의농도 11.1 액의농도를 (1 10), (1 100) 또는 (1 1000) 등으로표시하는것은고 체성분에있어서는 1 g, 액체성분에있어서는 1 ml 를용매에녹여전체량을 10 ml, 100 ml 또는 1000 ml 로하는비율을표시한것이다. 11.2 액체시약의농도에있어서예를들어염산 (1+2) 이라고되어있을때에는 염산 1 ml 와물 2 ml 를혼합하여조제한것을말한다. - 154 -

12.0 진공 감압또는진공이라함은따로규정이없는한 15 mm Hg 이하를말한다. 13.0 물 시험에사용하는물은따로규정이없는한정제수또는탈염수를말한다. 14.0 액성 액체의산성, 알칼리성또는중성을검사할때는따로규정이없는한유리전 극에의한 ph 미터로측정하고액성을구체적으로표시할때는 ph 값을쓴다. 15.0 약 이라함은기재된양에대하여 ±10% 이상의차가있어서는안된다. 16.0 이상 과 초과, 이하, 미만 이라고기재하였을때는 이상 과 이 하 는기산점또는기준점인숫자를포함하며, 초과 와 미만 은기산점또는 기준점인숫자를포함하지않는것을뜻한다. 17.0 정확히단다 라함은규정된양의검체를취하여분석용저울로 0.1 mg 까지다는것을말한다. 18.0 정확히취하여 라하는것은규정한양의검체또는시약용액을홀피 펫으로눈금까지취하는것을말한다. 19.0 냄새가없다 라고기재한것은냄새가없거나, 또는거의없는것을 표시하는것이다. - 155 -

20.0 여과용기구및기기를기재하지아니하고 여과한다 라고하는것은 KS M 7602 거름종이 5 종 A 또는이와동등한여과지를사용하여여과함을 말한다. 21.0 시약및용액, 완충용액, 표준용액, 규정 ( 노말 ) 용액 21.1 시약 시험에사용하는시약은따로규정이없는한 1 급이상또는이와동등한 격의시약을사용하여제 5 장에기재된조제방법에따라조제하여야한다. 규 21.2 용액 21.1.1 용액의앞에몇 % 라고한것 ( 예 : 20% 수산화나트륨용액 ) 은수용액 말하며, 따로조제방법을기재하지아니하는한일반적으로용액 100 ml 에녹 아있는용질의 g 수를나타낸다. 21.1.2 용액다음의 ( ) 안에몇 N, 몇 Mol, 또는 W/V% 라고한것 예 : 아 황산나트륨용액 (0.1 N), 아질산나트륨용액 (0.1 M), 구연산이암모늄용액 (20 W/V%) 은용액의조제방법에따라조제하여야한다. 21.1.3 완충용액, 표준용액및규정용액 제 5 장에기재된조제방법에따라조제하여야한다. 22.0 용기 용기 라함은시약또는시료용액을넣어두는것을말하며시약또는시료용 - 156 -

액과직접접촉하는것을뜻한다. 용기를막는데사용되는것들도용기의일부 로본다. 22.1 밀폐용기 ( 密閉容器 ) 라함은취급또는저장하는동안에이물이들어가 거나또는내용물이손실되지아니하도록보호하는용기를말한다. 22.2 기밀용기 ( 機密容器 ) 라함은취급또는저장하는동안에밖으로부터의 공기또는다른가스가침입하지아니하도록내용물을보호하는용기를말한 다. 22.3 밀봉용기 ( 密封容器 ) 라함은취급또는저장하는동안에기체또는미생 물이침입하지아니하도록내용물을보호하는용기를말한다. 22.4 차광용기 ( 遮光容器 ) 라함은광선이투과하지않는용기또는투과하지 않게포장을한용기이며취급또는저장하는동안에내용물이광화학적변화 를일으키지아니하도록방지할수있는용기를말한다. 23.0 기구및기기 23.1 공정시험방법에서사용하는모든유리기구는 KS L 2302 이화학용유리 기구의형상및치수에적합한것또는이와동등이상의규격에적합한것으 로, 국가또는국가에서지정하는기관에서검정을필한것을사용하여야한다. 23.2 공정시험방법에서사용하는모든기구및기기는측정결과에대한오차 가허용되는범위이내인것을사용하여야한다. - 157 -

24.0 분석용저울및분동 ( 分銅 ) 분석용저울은 0.1 mg까지달수있는것이어야하며분석용저울및분동은 국가검정을필한것을사용하여야한다. 25.0 연속측정또는현장측정의목적으로사용하는측정기기는공정시험방법 에의한측정치와의정확한보정을행한후사용할수있다. 26.0 이공정시험방법에기재되어있지아니한방법이라도측정결과가같거나 그이상의정확도가있다고판단될경우로서국내외의공인기관에서인정하고 있는방법은그방법을사용할수있다. 27.0 하나이상의시험방법으로시험한결과가서로달라제반기준의적부판정에영향을줄경우에는제4장석면시험방법의주시험방법에의한분석성적에의하여판정한다. 단, 주시험방법은따로규정이없는한제4장석면시험방법의 1법으로한다. 28.0 유효측정농도는지정된시험방법에따라시험하였을경우그시험방법 에대한최소정량한계를의미하며, 그미만은불검출된것으로간주한다. 29.0 정량범위 라함은이시험방법에따라시험할경우표준편차율 10% 이하에서측정할수있는정량하한과정량상한의범위를말하며, 이는측정 기기의성능이나조작조건에따라다소변할수있다. 30.0 표준편차율 이라함은표준편차를평균치로나눈값의백분율로서반 복조작시의편차를상대적으로표시한것을말한다. - 158 -

제 2 장일반시험방법 제 1 항시료의채취방법 1.0 시료채취의일반적요령 1.1 건조시료의채취는일반적으로폐기물이생성되는단위공정별또는발생 원별로구분하여채취하여야한다. 1.2 시료를채취하기전에폐기물을잘혼합하여야하며이것이불가능한경 우에는전체의성질을대표할수있도록서로다른곳에서채취해야한다. 1.3 시료를채취할때다른종류의재질이혼재되어있다고판단할때에는혼 재된재질의성분별로각각에대해시료를채취한다. 1.4 여러개의시료를채취시서로오염의영향을주지않도록채취도구나보 호장비등의사용에주의를기울여야한다. 1.5 시료의채취는미세한석면섬유를차단할수있는헤파 (HEPA) 필터류가 장착된마스크와보호복등모든보호장비를구비한후채취해야한다. 1.6 시료의채취는가능한섬유발생이적도록조치하거나섬유방출이많은채 취방법은피하도록한다. - 159 -

2.0 채취도구 2.1 채취도구는시료의채취과정또는보관중에침식되거나녹이나는재질의 것을사용해서는안된다. 2.2 채취도구는석면의심함유재질의일부를절단할수있는도구와집게 및시료가날리지않게밀봉할수있는용기를준비한다. 2.3 여러시료를채취시상호간오염이없도록충분한채취도구를준비하거나 안전하고깨끗한세척과정을거쳐사용해야한다. 3.0 시료용기 3.1 용기는시료를변질시키거나흡착하지않는것이어야하며기밀하고누수 나흡습성이없어야한다. 3.2 용기는무색경질의폴리에틸렌병, 폴리에틸렌백, 유리병을사용하고시료 중에다른물질의혼입이나성분의손실을방지하기위하여밀봉할수있는 마개를사용한다. 3.3 용기의표시는시료의성분명칭, 대상시료의양, 채취장소, 채취일자, 시 료번호, 채취책임자이름, 시료의양, 채취방법, 기타참고자료등을기재한다. 4.0 발생원에따른시료의채취방법 4.1 건축또는시설물의해체전의경우 - 160 -

대상건물또는시설단위별로재질에따라한번에일정량씩을채취한다. 4.2 건축또는시설물의해체후의경우 폐기물처리를위한운반단위별로석면함유가의심되는재질을선택하여각 각한번에일정량씩을채취한다. 4.3 제조또는가공공정에서의경우 제조또는공정단위별로발생폐기물을채취한다. 4.4 석면함유의심폐제품의경우 4.4.1 소형크기 제품별로채취하고채취자가시료량이부족하다고판단하는경우에는가능한 경우 2 개이상을채취한다. 4.4.2 대형크기 일반적으로제품별로채취하되시료의무게나형태로인해제품별로채취하기 가곤란할경우에는석면함유가의심되는재질을분리하여채취한다. 4.5 매립또는폐기된폐기물의경우 발생단위별로석면함유가의심되는재질들을선별하여한번에일정량씩을채 취한다. - 161 -

5.0 시료의양 시료의양은 1 회에최소한면적단위로는 1 cm 2, 부피단위는 1 cm 3, 무게단위는 2 g 이상채취한다. 6.0 시료의수 6.1 건축또는시설물의해체전의경우, 시료의수는다음표 2 에따른다. 6.2 폐기물의생성또는처리되는공정이적정하게관리되고있으며성상이 균질할경우에는임의의시료를채취할수있다. 6.3 폐기물이적재되어있는곳이나운반차량에서시료를채취할경우에는적재 폐기물중석면함유가의심되는재질을선택하여시료를채취하고채취개수는 다음에따른다. 표 2. 대상폐기물의크기별시료채취최소수 구분 대상 크기 시료의최소수 25 m 2 미만 1 천장, 벽, 25 m 2 ~ 100 m 2 3 바닥재의경우 100 m 2 ~ 500 m 2 5 건축또는 500 m 2 이상 7 시설물 2.0 m 혹은 1.0 m 2 미만 1 단열재의경우 2.0 m 혹은 1.0 m 2 이상 3 기타재료의 일반적으로 1 경우 1.0 m 2 이상 3-162 -

6.3.1 5 톤미만이적재되어있을때는평면상 6 등분하여각등분마다시료를 1 개씩채취한다. 6.3.2 5 톤이상이적재되어있을때는평면상 9 등분하여각등분마다시료를 1 개씩채취한다. 6.4 폐제품의경우석면함유가의심되는재질을선택하여임의로채취한다. 주 ) 채취한시료는혼합하지않고각각별도의시료로사용해야한다. 7.0 시료의보관 7.1 채취시료는수분등의영향으로재질의변화가일어나지않도록고온다 습한곳을피하고상온에서보관한다. 7.2 채취시료는공기중으로비산되지않도록밀폐용기또는헤파 (HEPA) 필 터가장착된후드안에서보관한다. 7.3 시료는가급적지정된장소에보관한다. 8.0 시료의폐기 8.1 실험실에서폐기되는석면함유물질이나석면으로오염된폐기물은별도 의장소에폐기한다. 8.2 석면폐기물은처리량을고려하여주기적으로처리한다. - 163 -

제 2 항시료의조제방법 1.0 시료의건조 1.1 시료가육안상젖어있다면무게를측정하기전가열등을사용하거나상 온에두어건조해야한다. 1.2 건조기를사용한다면건조온도를 60 이상으로하지않아야하며, 전열 등이나상온에서의건조는안전하게필터가장착된후드내에서수행해야한다. 1.3 시료조제나전처리후시료를용기에담아건조기에넣고온도를 105~110 를 유지하여 4 시간건조시킨다. 2.0 시료의균질화 2.1 절단과파쇄 2.1.1 분쇄장치로분쇄할수있는크기로절단하거나파쇄한다. 2.2 분쇄 2.2.1 시료의입자크기가 425~500 μm범위가되도록한다. 2.2.2 시료의입자크기를 100 μm이하로분쇄를한다. 2.2.3 시료의입자크기를 10 μm이하로분쇄한다. 상온에서분쇄가어려울경 우에는액체질소를이용하여분쇄한다. - 164 -

제 3 항시료의전처리방법 채취된시료에는보통셀룰로오스나유기바인더와같은유기물과탄산칼슘, 석고, 방해석, 마그네사이트와같은무기물등이혼합되어있어분석시방해물질로작용하여실험결과오차의원인이될수있다. 따라서경우에따라이런방해물질을제거해주기위해회화나산처리의전처리를한다음시험하여야한다. 1.0 회화에의한유기물분해 1.1 시료를정확히일정량취하여도가니에넣는다. 1.2 시료가담긴도가니에덮개를덮고전기로에서 300 에서 2 시간가열한 후온도를올려 450 에서 1 시간이상회화시킨다. 1.3 회화가끝난후전기로에서도가니를꺼내고데시케이터에서실온으로냉 각시킨다. 주의 1) 가열온도가 500 이상되지않고총가열시간이 6 시간이상넘지않 도록한다. 주의 2) 회화는 HEPA 필터장착된후드안의전기로에서수행한다. 2.0 염산에의한무기물분해 2.1 시료 (0.5 g 이하 ) 를 100~250 ml 비커에담고묽은 (1+3) 염산 20 ml 또 는진한염산 5 ml 를첨가하여시계접시로덮고 5 분간교반하고정치한다. 2.2 반응이완결되지않은것으로판단할경우 5~10 분간더교반하여반응시 킨다. - 165 -

2.3 세척과정 2.3.1 감압여과 미리무게를잰여과지를장착한여과장치에산처리한용액을붓고감압한다. 2.3.2 원심분리 반응후잔재물을증류수로 3 번이상세척한다. 이때부유물이많거나분석할 시료의손실 (loss) 이많을것이라고판단하면 3,000~4,000 rpm 에서 10~20 분간 원심분리한후잔재물을세척하거나여과하여세척할수있다. 3.0 용매추출에의한유기물분해 3.1 시료 (1.0~3.0 g) 를 50~100 ml 유리용기에담는다. 3.2 테트라하이드로퓨란 (THF) 이나산화프로필렌 (propylene oxide) 등의적당 한용매를선택하여 15~25 ml 첨가하고마개를닫는다. 3.3 시료가담긴유리용기를초음파욕조에넣고 30 분정도가동한다. 이때, 에어로졸스프레이 (aerosol spray) 가새어나가지않도록용기마개를확인한다. 3.4 시료가담긴용기를원심분리기에옮겨 2,000~2,500 rpm 에서 30 분간가동 한다. 주 ) 이과정에서원심분리용기로시료를옮기는경우, 용기무게를재고원래 용기에남아있는시료를 10~15 ml 의용매로씻어낸다. - 166 -

제 3 장기기분석방법 제 1 항편광현미경 (Polarized Light Microscope) 1.0 원리 편광현미경은빛이한쪽방향으로투과하는편광을이용하여유기및무기물질의광학적성질을관찰하는기기로써시료인박편을사이에두고상하부의편광판을통해빛이투과하여한방향으로만진동하게되면 2개의편광판에빛의굴절에따라물질특성과성분을구별할수있다. 편광현미경에서사용하는분산염색법은적당한염색액에담겨있는물체를관찰하게되면, 빛의파장에의해물체의굴절률이변화하는데이러한현상을분산이라하고, 이분산을이용하여시료중의입자를광학적으로착색시켜원하는섬유상의입자를분별할수있다. 2.0 개요 2.1 편광현미경 편광판은모든방향으로진동하며진행하는빛중에서특정한방향으로진동하는빛만을통과시키므로빛의세기가약해져물체가약간어둡게보인다. 두개의편광판의편광방향이직각으로놓일때는빛이두편광판모두를통과할수없어물체가보이지않게된다. 2.2 편광현미경의구조와기능 이현미경은접안렌즈, 상부편광판, 대물렌즈, 회전재물대, 수렴렌즈, 하부편 - 167 -

광판, 조리개, 반사거울등으로구성되어있다. 편광현미경은편광의원리를이용하므로재물대를기준으로상부와하부에편광판 ( 니콜 ) 이각각하나씩들어있다. 또한광물이나암석박편을회전시키면서관찰해야하므로재물대가 360 회전한다. 그림 1. 편광현미경 (PLM) 의구조 편광현미경에설치된두개의편광판인하부니콜과상부니콜은진동방향이 서로직각이되도록조정해야한다. 흑운모의박편을재물대위에놓고, 흑운 - 168 -

모의쪼개짐선과십자선의수직선을일치시킨다. 하부니콜의조정핀을움직여서흑운모의색이가장어두워질때조정레버를고정시킨다. 흑운모박편을제거하고상부니콜의조정레버를돌려서시야가완전히어두워지도록조절한다. 2.3 흑운모박편의특징관찰 편광현미경은일반현미경의재물대하부에고정된하부니콜과대물렌즈와접안렌즈사이에넣었다뺐다할수있는상부니콜로이루어져있으며, 상부니콜과하부니콜의진동방향은서로수직이다. 하부니콜만을사용할때를개방니콜 (open nicol), 상하부니콜을모두사용할때를직교니콜 (cross nicol) 이라고한다. 개방니콜에서는다색성을, 직교니콜에서는소광현상과간섭색을관찰할수있다. 2.3.1 개방니콜 흑갈색 황갈색의판상또는육각형의결정을가지는유색광물로 1 방향의쪼 개짐을볼수있으며, 재물대를회전시키면암갈색 황록색으로색깔이변하는 다색성이나타난다. 2.3.2 직교니콜 간섭현상이커서알록달록한간섭색을볼수있으며, 쪼개짐선이접안렌즈의 십자선과평행하게될때어두워지는평행소광이나타난다. 3.0 장치 3.1 시료용기 : 10~50 ml 용량의나사마개있는플라스틱용기 - 169 -

3.2 편광현미경 : 100~400 배 3.2.1 대물렌즈 : 배율 10 배, 20 배, 40 배또는이와동등한것 3.2.2 접안렌즈 : 최소 10 배이상인것 3.2.3 Retical : 십자선 3.2.4 분산염색대물렌즈또는이와동등한것 3.2.5 보정판 : 550 ± 20 nm 3.2.6 슬라이드글라스 (75 25 mm 이상 ), 커버글라스 3.2.7 입체형현미경 : 배율 10~45 배 3.2.8 광원 : 백열광또는형광 3.2.9 핀셋, 바늘, 약숟가락, Probes, 외과용메스 ( 칼 ) 3.2.10 투명종이 (Glassine Paper) 나깨끗한유리판 3.2.11 저속핸드드릴, 막자사발, 기타 3.3 시약 3.3.1 분산염색을위한굴절용시약 : 1.550, 1.605, 1.604, 1.608, 1.700, 1.615, 1.635, 1.640-170 -

3.3.2 표준석면시료 3.3.3 염산, 아세톤, 증류수등 4.0 장치의조작법 4.1 편광현미경의조정 편광현미경을사용하기전에는반드시다음 3 가지의조정을완료해야한다. 4.1.1 센타링 (Centering) 그림 2. 센타링을위한효과적인십자선위치 박편상의한점을십자선의교점에놓고재물대를회전시켜교점에서이탈되는지의여부를조사한다. ( 이때십자선의위치는그림 2와같이 45 방향이효과적이다.) 이탈되었다면광물의한끝을다시십자선의교점에놓고 180 회전하여광물의끝이십자선의교점과광물의끝부분의 1/2 지점에오도록대물렌즈에붙은조정핀을써서움직인후박편을움직여광물끝이십자선의교점에오도록한다. 정해진점이교점에서이탈되지않을때까지이과정을반복시행하면재물대, 대물렌즈, 접안렌즈의중심이동일축상에오게된다. 즉센타링이완료된것이다. - 171 -

4.1.2 편광판의진동방향 흑운모의쪼개짐선과십자선의수직선을일치시킨후아래편광판의조정레버 를돌려서농갈색이되면조정이완료된것이다. 조정이완료된후에는조정 레버를절대로움직이지않도록해야한다. 4.1.3 편광판의진동방향의조정 재물대위에박편을빼고위편광판의조정레버를돌려서가장어둡게보일 때조정이완료된것이다. 이경우도조정완료후에는절대로조정레버를건 드리지말아야한다. 그림 3. 편광판조정 제 2 항입체현미경 (Stereomicroscope) 1.0 원리 육안으로가까운곳에있는물체를볼때에는두눈이다른각도로보기때문 에입체감을얻을수가있다. 보통현미경에서는두눈의접안렌즈를사용해도 대물렌즈로부터의광축 ( 光軸 ) 이하나이기때문에입체감을얻을수없다. 그러 - 172 -

나실체현미경에서는광축사이에약 15 로벌어진 2개의광속 ( 光束 ) 에의해정립 ( 正立 ) 한확대상을만들고, 이것을각각의눈으로봄으로써입체감을얻을수있다. 방식은 2개의대물렌즈를사용하는것과하나의대물렌즈를사용하는것이있으나원리적으로는같다. 배율은 10~100배가보통이며, 최근에는줌 (zoom) 방식으로배율을연속적으로바꿀수있는것이있다. 2.0 개요 시료에가까운쪽의렌즈를대물렌즈, 작업자측을접안렌즈라고하여, 중간에프리즘을개입시킨구조를하고있다. 대물렌즈로확대된상을접안렌즈로한층더확대해보여준다. 입체현미경은생물현미경에비해배율은낮지만, 시료와대물렌즈간의작동거리를확보할수있으그림 4. 입체현미경구조므로검사하면서시료에작업을할수있는것도큰장점이다. 입체현미경은일반적으로대물렌즈배율 1~2 배정도이며, 접안렌즈는 10~20배정도이다. 종합배율은대물렌즈배율곱하기접안렌즈배율이므로약 20~40배정도가된다. 접안렌즈배율을높게하면실제시야가좁아져, 보이는시야도좁아지기때문에검시내용에따라서는작업성이나빠진다. 또, 대물렌즈의배율을바꾸면작동거리가바뀌게된다. 기본적으로접안렌즈배율이바뀌면시야가바뀌고, 대물렌즈배율이바뀌면작동거리가바뀌게된다. 입체현미경의방식에는고정배율변배식과줌식이있으며, 고정배율변배식은대물렌즈배울이 1배또는 2배의렌즈를변환하여종합배율을변하게하는것이일반적이다. 줌식은대물렌즈를 0.75~3.5배등연속적으로배율을가변할수있는것으로, 대물렌즈배율이바뀌지만작동거리는일정거리까지종합배율 - 173 -

과실시야를가변할수있으므로조작성이좋은현미경이다. 입체현미경의사용에앞서우선작업자의좌우의안쪽에접안렌즈부를조정해하나의상으로보이도록한다. 그다음에, 접안렌즈부에시도조정링이붙어있으므로작업자의좌우눈의편향을이것으로보정한다. 줌식현미경의경우우선최대배율로초점조정을실시한후에저배율에도제도해양눈의시도조정을실시하면어느배율이라도선명한상으로검시할수있게된다. 3.0 장치 3.1 입체현미경 : 8~50 배 3.2 대물렌즈 : 배율 1 배또는이와동등한것 3.3 접안렌즈 : 최소 10 배이상인것 3.4 광원 : 투과 / 반사조명장치 3.5 기타 : 외과용칼 4.0 장치의조작법 4.1 현미경투과반사조명의전원을켠다. 4.2 양쪽접안렌즈의디옵터조절링을돌려서링의가장자리를기준홈에맞 추어준다. 4.3 샘플이위로향하도록놓고접안렌즈를통하여이미지를관찰한다. - 174 -

4.4 이미지를크게보기위해서는줌레버를조정하여배율을증가하여원하는 배율에맞춘다. 제 3 항 X- 선회절분석기 (X-Ray Diffractometer) 1.0 원리 X-선은고속의전자가무거운원소의원자에충돌할때발생한다. 가열된음극필라멘트 (filament) 로부터나온열전자는양극표적을향해서가속된다. 이때전자의종속도는전자가얻은운동에너지가전기장에의해서전자에한일 ev와같다고놓음으로써계산할수있다. (1) (e : 전하, m : 전자질량, v : 전자속도, V : 양극간전압 ) (2) 이전자의운동에너지는충돌할때, 대부분열로전환되어지며단지 1 % 미만의에너지만이 X-선을발생시키는데이용된다. 양극의역할을하는표적 (target material) 으로는보통 Cr, Fe, Co, Ni, Cu, Mo, W등이사용된다. 표적에도달한고속의전자는원자핵의쿨롱 (coulomb) 장에의해서강하게굴곡되어저지당한다. 이때전자의운동에너지중일부가전자기파의형으로방사하는데이것이 X-선이다. 이 X-선은보통연속적인파장을가지고있기때문에연속 X-선혹은제동 X-선 (bremsstrahlung) 이라한다. 한편운동에너지의일부는표적원자의궤도전자를쫓아내든지아니면높은준위로들뜨게함으로써 - 175 -

에너지를잃는다. 이때도높은궤도로부터낮은궤도로전자가떨어지면서 X- 선이방사되는데, 이 X- 선은궤도간의에너지차에의해주어지는특정한파 장을가진다. 그러므로이 X- 선을특정 X- 선이라부른다. 2.0 개요 2.1 X- 선회절기의일반적인구조 그림 5. X- 선발생장치 2.2 구성및기능 X- 선회절기구성은크게 X- 선 (X-Rays) 을발생시키는 X 선발생장치 (X-Ray Generator, XG), 회절각 (2θ) 을측정하는고니오미터 (Goniometer), X 선강도 - 176 -

(X-Rays Intensity) 를측정하는계수기록장치 (Electronic Circuit Panel, ECP), 이러한것들을제어하고연산을하는제어연산장치 (Control/Data Processing Unit, Computer) 의 4부분으로나눌수있다. X-선회절분석기의기능은다음과같다. 2.2.1 고체시료의비파괴검사 2.2.2 결정의면간격 d 를정확히측정가능 2.2.3 결정성, 결정화도 (degree of crystallization) 측정 2.2.4 결정의배향성측정 2.2.5 결정내부의변형측정가능 2.2.6 격자상수를정밀히측정해서고용에의한격자의팽창과수축정도를측정 2.2.7 회절선의강도를측정해서각성분을정량분석가능 2.2.8 개략적구조를알고있는경우, 회절패턴을정밀하게측정해서결정구조 를해석하는일이가능 3.0 장치 3.1 X- 선발생장치 (Generator) 3.1.1 X- 선튜브 봉입형 X- 선튜브 (Sealed type) : 내부가고도의진공으로유지되어있어별도 - 177 -

의진공장치가필요없으며최대출력은 1kW~3kW이다. 회전양극 X-선튜브 (Rotating anode) : 필라멘트교체로거의영구적으로사용가능하다. 최대출력은 12 kw이상으로봉입형튜브에비해높은출력을얻을수있어약한회절도형을짧은시간에측정하는경우에적합하다. 진공펌프로큐브내를항상배기시키면서사용하여야한다. 3.1.2 보안회로와급수장치 장치자체보호와인체의안전을위해과부하방지장치, 경고등, 안전스위치, 단 수릴레이등의설비가되어있다. X- 선튜브에는양극을냉각시키기위한 35 이하의깨끗하고부식성이없는냉각수를흘려주어야한다. 3.2 고니오미터 (Goniometer) : 광학계와기계부품및구동부품으로구성 3.2.1 광학계 X-선회절계고니오미터의광학계는집중법의조건을근사적으로만족하도록만들어져있다. 그림 6에서보는바와같이 X-선은 X선원에서발산하여시료에의해회절되고, 같은회절기원위에있는수광슬릿에집중되어카운터에들어간다. X-선회절계에서는 X-선튜브의선초점 (line focus) 을이용하고, 초점으로부터나온 X-선은검출기에도달하기까지몇개의슬릿을통하게된다 ( 그림 7). 얇은금속판을좁은간격으로평행하게겹친평행슬릿 (sollar slit) 과발산슬릿 (divergence slit) 을통과한 X-선만이시료에입사하여회절되고, 그회절빛은수광슬릿 (receiving slit), 평행슬릿, 산란슬릿 (scattering slit) 을지나서검출기로들어간다. 발산슬릿과산란슬릿은 1/6, 1/4, 1/2, 1, 2, 4 등이있으나보통 1 슬릿을많이사용한다. 수광슬릿은 0.15 mm가많이사용되고그외에 0.3, 0.6 mm 등이있다. - 178 -

그림 6. X- 선회절배열 그림 7. 고니오미터의광학계와슬릿배치 F : X-선초점 P : 평행슬릿 D : 발산슬릿 S : 시료 A : 고니오미터축 R : 수평슬릿 RP : 평행슬릿 SS : 산란슬릿 3.2.2 필터 (Filter) X- 선회절기에사용되는광원은 target 금속의특성 X- 선이다. 가장많이사 용되는 Cu 의 X- 선을정확히관찰하면그림 8 과같이 3 개의피크, 즉 Kα 1(1.54056 A ), Kα 2 (1.5443 A ), Kβ(1.392 A ) 로갈라져있음을알수있다. 이들 - 179 -

강도의비는 100 : 50 : 20 정도이나, 필터를사용하면 X-선실험에바람직하지않은 Kα 피크는제거할수있다 ( 그림 9). 필터는 K 흡수단이목표 (target) 물질의 Kα선과 Kβ선의파장중간에있는물질을사용한다. 그러한물질은목표원소보다원자번호가 1 이나 2 적은원소들로서 Cu가목표의경우는 Ni 필터, Mo에는 Zr필터, Fe에는 Mn필터, Cr에는 V 필터등을사용한다. 그림 8. Cu 의 X- 선스펙트럼 그림 9. 1 차스펙트럼과 β- 필터에의한흡수도 - 180 -

3.2.3 단색화장치 (Monochromator) 단결정면의회절을이용하여회절빔을단색화시키는장치이다 ( 그림 10). 강도가감소하기는하지만단색화장치는 K α 선만회절시키므로 K β 필터가필요하지않으며, 시료에서발생하는백그라운드 (background) X-선즉형광 X-선, 비간섭성산란 X-선등을제거시킨다. 예를들면, 철시료또는철분이많은재료를일반적인회절장치에서 Cu X-선으로측정하면형광 FeK X-선에의한백그라운드가지나치게높아진다. 그러나단색화장치를사용하여 CuK α 만을반사하도록한다면 FeK α, FeK β 는카운터에들어오지않음으로백그라운드는실제로 0 으로까지감소한다. 그림 10. 회절빔단색화장치 3.3 검출기와계수기록회로 (Electronic circuit panel) 3.3.1 검출기 - 181 -

Xe, Kr, Ar 등을주성분으로하는불활성기체로충진된비례계수관 (proportional counter) 을사용한다. 3.3.2 계수기록회로 검출기로입사한 X- 선은파고분석기 (PHA) 를통해필요한펄스만선별되어계 수장치에계수된다. 4.0 장치의조작법 4.1 실험장비및실험장치선택 4.1.1 실험목적에맞는장치선택 4.1.2 튜브최대출력, 모노크로미터, 필터부착여부고려 4.1.3 X- 선파장선택 4.1.4 적당한슬릿선택 주의 : Cu 튜브는출력이크고연속 X-선이비교적적으며, 특정 X-선파장 (Ka1=1.5406 A ) 이일반적인측정에적합하다는특징이있기때문에가장많이사용되고있다. 사용하는 X-선의파장이시료원소의흡수단보다약간짧으면시료가 X-선을흡수해서강한형광 X-선을발생하므로백그라운드가높아지게된다. 형광 X-선의강도는질량흡수계수에의해결정된다. CuK α 선에대한 Fe와 Co의질량흡수계수는매우크기때문에 Cu튜브로 Fe나 Co의화합물을측정하는것은좋지않다. 이러한시료는 Fe 또는 Co튜브가적합하다. 다만, 시료중에포함되어있는 Fe나 Co의함유량이적은경우나, 모노크로미터가부착된 X-선회절기를사용하는경우에는 Cu 튜브를이용하는것이좋다. - 182 -

(a) 정확 (b) 낮음 (c) 높음 그림 11. X- 선강도의질량흡수정도 4.2 시료준비및유의사항 4.2.1 분말시료 결정성이좋은미세한입자가모든방향으로균일하게분포하고있는시료가적당하며, 시료의입경은 10~30 mm 정도가되도록한다. 시료의입경이크면회절에기여하는결정의수가감소해서회절강도의재현성이나쁘게된다. 표면이거칠어서선흡수계수가크면반사각이작은회절선은시료표면에서흡수되므로측정회절빔이매우약해진다. 따라서분말은표면이매끈하고미세한압분체를사용해야만정확한회절선의상대강도를구할수있다. 4.2.2 판상시편 이상적인시편은깨끗하고매끄러운평판상이어야한다. 시료표면에큰요철 이없도록연마 (polishing) 한다. 4.2.3 박막시편 박막시편은 5 5 mm 이상의크기이면측정이가능하다. 그러나한변의길이가 40 mm 미만인박막시편릏준비할때에는시편면이 X- 선원 - 시료표면 - 수광슬 - 183 -

릿의일직선상에놓이게하기위해측정하고자하는박막시편과높이가같은 플레이트 (plate) 두개를준비해야한다. 주 ) 정확한자료를얻기위해서는시료준비시세심한주의가필요하다. X-선원-시료표면-수광슬릿이모두일직선상에놓여있어야하므로홀더표면과일치하도록해야한다. 장치가잘조정되어있더라도시료면이휘어져있거나, 홀더면보다높거나낮으면정확한자료를얻을수없다. 4.3 실험조건 4.3.1 주사회전축 (Scan axis) 선택 4.3.1.1 θ/2θ 축 가장보편적으로사용되는방법으로 X- 선원이고정되어있는상태에서시료 는 θ 로, 카운터는 2θ 로회전하며측정하는방법 4.3.1.2 2θ 축 θ 를고정 ( 시료고정 ) 하고카운터만 2θ 로회전하며측정하는방법측정시시료 면에대해서작은각도 α( 보통 0.5~3 ) 로 X- 선을입사시켜 X- 선의침투깊이 를감소시킴으로써표면에서의회절빔을효과적으로검출하기위해사용된다. 4.3.1.3 θ 축 로킹커브 (Rocking-curve) 측정시사용되며, 2θ 를고정 ( 카운터고정 ) 하고시 료만 θ 로회전하며측정하는방법 4.3.2 주사방법 (Scan type) 선택 - 184 -

4.3.2.1 연속적주사 (Continuous scan) 입력된주사속도에맞춰카운터가움직이면서회절강도를계수하는방법. 일 반적측정방법이다. 4.3.2.2 단속적주사 (Step scan) 정해진각도위치마다카운터가고정되어몇초내지는몇십초동안회절강 도를측정하는방법. 회절빔이아주작은경우나, 아주정확한회절도형을얻고 자할때적합하나측정시간이많이소요되는단점이있다. 4.3.3 주사범위 (Scan range) 선택 4.3.3.1 시료의종류, 측정목적에따라필요한각도범위로주사한다. 4.3.3.2 어떤물질인지알고있을때는표준분말회절연합위원회 (JCPDS, The Joint Committee on Powder Diffraction Standards) 카드를이용하여측정범위 를결정 4.3.3.3 미지시료의경우는넓은범위 (2θ=5~140 정도 ) 를빠른속도로측정하 고, 특정 peak 위치를정확히측정하고자할때는특정 peak 위치의좁은구간 (2~3 정도 ) 을천천히측정하는것이좋다. 4.3.3.4 광각고니오미터 (goniometer) 의경우측정가능한범위는 2θ=3~145 이다. 4.3.4 주사속도 (Scan speed) 선택 분단측정각도로나타내며, 보통 4 ~5 /min 이많이사용된다. 격자상수측정과 - 185 -

같은정밀한측정에서는 0.25 ~5 /min 의속도로낮추고, 일반적인스크린작업 에는빠른속도 (8 /min) 로측정한다. 그밖에결정성과백그라운드를고려하여 결정한다. 4.3.5 계수간격 (Sampling interval) 선택 회절빔의강도계수간격 (Step width) 을말한다. 보통 0.05 간격으로측정한다. 0.05 간격으로측정할경우 1 측정시 20 개의 data 가생기게된다. 4.3.6 튜브전압과출력 (Power) 선택 특정 X-선의강도는튜브전압이낮은영역에서는튜브전압의제곱에비례하지만, 튜브전압이여기전압의 4~5배가되면강도의증가율은저하된다. 튜브출력에대해서는거의비례해서증가한다. Cu 튜브의경우 30~50 kv가적당하고, 필요이상으로전압을높이면백그라운드도같이높아진다. 현재 X-선실에서는 40 kv, 40 ma를사용하고있으나, 회절빔이너무약하거나소량으로첨가된물질을확인하고자할경우등은튜브출력허용범위에서보통의경우보다높여사용할수있다. 일반적으로튜브전압과출력을높여측정하면피크와백그라운드의구별이용이해지고, 좀더매끄러운회절도형을얻을수있다. - 186 -

제 4 장석면시험방법 제 1 항편광현미경법 1.0 개요 1.1 목적 편광현미경과입체현미경을이용하여고체시료중석면의특성을관찰하여정 성과정량분석을하기위한것이다. 1.2 적용범위 건축자재를포함한고형폐기물및무기성분의조합으로된모든석면함유의 심물질에서석면함유유 무를판단할수있다. 편광현미경으로판단할수 있는석면의정량범위는 1~100% 까지이다. 1.3 간섭물질 고형시료의유기물과무기물은석면광물조성을확인하고정량하는데방해물질이된다. 유기물과무기물은석면섬유와뒤섞이거나석면섬유를감싸고있어석면고유의광학적특성 ( 색상, 굴절률등 ) 을방해한다. 따라서, 분석실험전처리과정에서시료의유기물과무기물을최대한제거하여전처리해야한다. 2.0 용어정의 2.1 굴절률 (Refractive Index) 이라함은물질 ( 시료 ) 에빛의투과시빛의속도 - 187 -

와진공에서빛의속도비를말하며이는파장과온도에따라변한다. 2.2 색 (Color) 이라함은편광현미경의개방니콜 (Single polar 또는 open nicole) 상에서섬유나미립자의색을말한다 2.3 다색성 (Pleochroism) 이라함은편광현미경의개방니콜상에서재물대를 회전시켰을때회전각에따라나타나는섬유나미립자색의변화를말한다. 2.4 형태 (Morphology) 라함은섬유나미립자의모양, 결정구조, 길고짧음 등을말한다. 2.5 갈라짐또는방향성 (Cleavage) 이라함은원자들의결합이약해서일정한 방향으로쪼개지거나갈라지는성질을말한다. 의완전한방향성을가지고있다. 모든석면섬유는한쪽방향으로 2.6 간섭색 (Interference color) 이라함은상광선과이상광선의상호작용에의 해서나타나는색으로미립자의두께와방향에따라다양하게나타나며광물 자체의색은아니다. 2.7 간섭상 (Interference figure) 이라함은편광경 (conoscope) 장치 (Bertrand lens 를넣었을때 ) 를했을때빛의간섭이나타나는현상으로, 광축의수량에따라일축성과이축성으로나눌수있고, 각각결정의광학적방향성에따라양 (+) 또는음 (-) 의간섭상으로나누어진다. 2.8 신장율부호 (Sign of elongation) 이라함은편광현미경의직교니콜 (Crossed Polars 또는 Crossed Nicol) 상에서보정판 (The First-Order Red Compensator) 을삽입했을때 n 의굴절률과 n 의굴절률크기에따라 양 (+) = Positive 또는 음 (-) = Negative 의신장율부호를나타내는데굴절률의크 - 188 -

기가 n n 일경우 양 (+) 또는 Positive, 굴절률의크기가 n n 일경우 음 (-) 또는 Negative 의부호이다. 보통, 청색이북동-남서이고, 오렌지색이북서-남동의방향을가리키고있다면양의신장율부호를의미한다. ( 청석면은음의신장율부호, 백석면등 5가지석면은양의신장율부호를갖는다.) 2.9 소광 (Extinction) 이라함은편광현미경의직교니콜상에서이방성의섬유나미립자가가장어두워져보이지않는현상을말한다. 이방성의섬유나미립자의방향성 (Cleavage) 와접안렌즈의십자선을일치시킨후재물대 (Stage) 를회전시켜광물이없어질 ( 가장어둡게될 ) 때의사이각을소광각이라고한다. 2.10 복굴절 (Birefringence; B ) 이라함은이방성광물에빛이투과될때최대굴절률과최소굴절률의차이이다. 즉높은굴절률값에서낮은굴절률값을뺀값 (n -n ) 이다. 또는이복굴절은방해파장 (Retardation; R ) 과두께 (Thickness; T ) 로부터그값을구할수있으며, The Michel Levy Chart 를통해 B=R/1000T의수식을통해구할수있다. 3.0 분석기기및기구 3.1 편광현미경 : 100~400 배율 3.1.1 대물렌즈 : 배율 10, 20, 40 배또는이와동등한것 3.1.2 접안렌즈 : 최소 10 배이상인것 3.1.3 Eyepiece reticle : 십자선 3.1.4 분산염색대물렌즈또는이와동등한것 - 189 -

3.1.5 보정판 (The first order red plate compensator 또는 Bertrand lens): 약 550 ± 20 nm 3.1.6 재물대 (Stage) : 360 회전가능 3.1.7 상부편광판 (Analyzer) 3.1.8 하부편광판 (Polarizer) 3.2 입체현미경 : 배율 10~45 배이상 3.3 헤파필터 (HEPA filter) 장착환기후드또는음압글로브박스 (Glove box) 3.4 시료용기 : 10~50 ml 용량의나사마개있는플라스틱용기 3.5 막자, 막자사발또는저속핸드드릴 ( 고속의기계적인, 전동적인파쇄는금지 ) 3.6 핀셋, 바늘, 약숟가락, 탐침 (Probes), 외과용칼 3.7 투명종이 (Glassine paper) 나깨끗한유리판 3.8 슬라이드글라스 (75 25 mm이상 ) 3.9 커버슬라이드글라스 (18 18 mm이상 ) 4.0 시약 4.1 증류수 - 190 -

4.2 염산 (HCl), 초산 (CH 3 COOH)(option) 4.3 유기용매 (organic solvent)(option) 4.4 분산염색을위한굴절시약 (Refractive index, RI liquids) 4.4.1 석면분석을위한주굴절시약은굴절률 1.550, 1.605, 1.620 1.680, 1.700 4.4.2 필요에따라다른섬유와비교정성분석하기위한굴절시약의굴절률 1.460, 1.500, 1.532, 1.540, 1.544, 1.556, 1.572, 1.588, 1.604, 1.608, 1.612, 1.615, 1.616, 1.630, 1.635, 1.636, 1.640, 1.660, 1.662, 1.670, 1.705 4.5 석면표준시료 (Standard reference material) 5.0 시료채취와관리 제 2 장제 1 항시료의채취방법을따른다. 6.0 QA/QC 6.1 교육 (Training) 분석담당자에대한정기적인교육이나관련정보교환활동을통해석면에대 한지식과경험을쌓도록한다. - 191 -

6.2 시험기기, 기구및시약의관리 6.2.1 시험기기의관리 현미경을사용하기전에현미경일치성확인 (Alignment Checks) 를해야한다. 이는 1) 하부편광판 (Polarizer) 과상부편광판 (Analyzer) 의 90도일치, 2) 십자선 (eyepiece reticle 또는 crossed hair line) 의일치, 3) 보정판 (the first order red plate compensator) 의진동방향의적절한일치, 4) 시료의상이조리개안에서적절하게중심초점이맞추어졌는지의일치, 5) 센터링등이있다. 6.2.2 현미경과부속품 현미경과부속품은최소 1 년에 1 회이상광원의밝기, 집광장치, 배율등의전 문적인기술서비스를받아전체적으로청소를하고재조정이필요하다. 6.2.3 시험기구의관리 석면분석전사용되는분석기구, 분석장비에대한오염여부를항상점검한다. 슬라이드와커버글라스를렌즈티슈로닦고, 핀셋, 막자, 막자사발, 집게등의석 면오염을확인하여분석일지에그결과를기록한다. 6.2.4 시험시약의관리 굴절률시약은굴절률측정기나굴절률솔리드 (Solids) 를이용하여주기적으로 그굴절률을확인하여기록한다. 6.3 석면분석의정도관리 (Quality Control of Asbestos Analysis) - 192 -

6.3.1 정성분석 (Qualitative Analysis) 석면분석자는편광현미경과입체현미경을사용하여 6 가지종류의석면을정확 히구분할수있어야한다. 따라서분석자는 6 가지종류의표준시료를주기적 으로분석하고, 타분석자와비교 / 검토하여그역량을유지 / 발전시켜야한다. 6.3.2 정량분석 (Quantitative Analysis) 정량분석은부피법 (Volume), 면적법 (Area), 무게법 (Weight) 의세가지방법이 있다. 표준물질도표를준비하고비교하여정량해야한다. 6.4 타분석기관간의정도관리 (Inter-laboratory Quality Control) 인증된다른석면분석기관간의교류를통하여서로간의분석능력을확인하고 검증하며분석역량을유지 / 개발한다. 6.5 감사시스템 (Audit System) 분석장비, 분석실험실, 분석자, 분석서류, 분석기록일지, 기타서류등에대한분 석실내 외적인감사시스템을운용하여분석장비, 인력및기술을유지한다. 7.0 분석절차 7.1 시료전처리 7.1.1 건조 - 193 -

제 2 장제 2 항시료의준비 1.1 방법을따른다. 7.1.2 시료와섬유함유여부관찰 후드내에서입체현미경 (10~45 배 ) 을통하여시료의표면또는내부에서관찰되는섬유를검사한다. 필요한경우외과의술용칼, 핀셋, 집게, 니퍼, 막자와막자사발등을이용하여시료를절단하거나부수어서관찰한다. 이때, 시료의균질여부, 섬유물질의존재여부, 섬유의색, 형태, 비산의여부를판단한다. 7.1.2.1 뚜렷한분리층이있으면각층을분리하여섬유를관찰한다. 7.1.2.2 얇은비분리층을가진단단한타일은대표성있는시료를얻기위해 모든층을관통하여자른다. 7.1.2.3 시료가단단하여절단이불가능하거나균등하지않아현미경으로섬유를관찰하기어려울때는핀셋, 가위, 집게, 막자와막자사발등을이용하여시료를부수고갈아서골고루섞은후, 관찰되는섬유를중심으로각형태의물질시료일정량을취한다. 시료를분쇄할때, 섬유의특성이파괴되지않도록주의한다. 7.1.2.4 필요시후드내에서적절한용제로시료속에결합체나타르등방해 물질을제거하기위해시료의일부를산처리하거나, 석면입자의변형이이루 어지지않는온도에서시료를태운다. 7.1.3 균질화 제 2 장제 2 항시료의준비 1.2.1 방법을따른다. 7.1.4 굴절시약처리 - 194 -

7.1.4.1 슬라이드위에굴절시약 1~3 방울을떨어뜨린후, 섬유또는균질하게만든시료의일정량을슬라이드위굴절시약에담그고바늘, 핀셋등으로섬유또는시료를적절히분리하고, 깨고, 이동시켜슬라이드위에고르고평평하게배치시킨다. 7.1.4.2 굴절시약에완전하게담가진시료슬라이드위에커버슬라이드로덮 고, 커버슬라이드를핀셋이나고무등으로살짝눌러주어공기공극을제거한 다. 7.1.4.3 석면분석전처리는시료가너무적어함유량결정에지장을주거나너 무많은시료가전처리되어석면의정성분석시간섭현상이일어나지않도록 해야한다. 7.2 정성평가 7.2.1 석면의정성분석은시험물질의형태 (morphology), 굴절률 (refractive index), 다색성 (pleochroism), 색깔 (color), 복굴절 (birefringence), 소광특성 (extinction), 신장율부호 (sign of elongation), 분산염색의특성 (interference color) 등섬유나광물의광학적특성을분석하여석면의정성분석이이루어진다. 표 3과같이광물의광학적특성표를작성하여정성분석단계에따라특성을기입한다음최종적으로시료별석면종류를판단한다. 7.2.2 시료를 1.550 굴절시약으로처리하고편광기 (polarizer) 를조작하여개방니콜또는직교니콜상태로반복하며시료를확인하고재물대를회전하며섬유형태를면밀히관찰한다. 만일석면의특성과유사한섬유가발견되지않는다면석면이없는것으로판단한다. 7.2.3 섬유가발견되면, 편광기를조작하여직교니콜상태로하여섬유의특성 - 195 -

이등방성 (isotropic) 인지이방성 (anisotropic) 인지를확인한다. 만일모든섬유 가등방성이고추가되는전처리시료도등방성이면석면이없는것으로판정 한다. 7.2.4 섬유가이방성이면재물대를회전시켜소광각 (angle of extinction) 을측 정하여기록하고표 4 를참조해판정한다. 7.2.5 현미경에붉은보정기판을삽입한다음신장율 (elongation) 부호를측정 한다. 청석면 (crocidolite) 을제외한모든종류의석면섬유는양 (+) 의부호를갖 으며음 (-) 의부호를가진경우는 7.2.8 의단계로가서분석한다. 7.2.6 보정기판를제거하고, 편광필터의교차를풀어평면편광하에서섬유-오일의경계선에서청색 (blue) 과금갈색 (gold-brown) 의색을관찰한다. 백석면 (chrysotile) 의특징인꼬임과굴곡을가진다발모양등섬유형태를관찰한다. 단, 꼬임이있되리본모양의형태를가진섬유는셀룰로오스섬유일수있다. 이때는섬유의굴절률이정확히 1.550 인지를보기위해편광을부분적으로교차시켜볼필요가있으며만약섬유가더높은굴절률을보이면 7.2.10의단계방법으로분석하고그렇지않으면다음단계로계속한다. - 196 -

표 3. 석면판정을위한점검표 (a) 시료 굴절률 (refractive index) 형태 (morphology) 색상 (color) 다색성 (pleochroism) 복굴절률 (birefringence) 1.550 1.605 1.680 1.700 1.620 (b) 시료 굴절률 (refractive index) 소광각 (extinction) 신장율부호 (sign of elongation) 분산염색색깔 (interference color) 석면종류 (type of asbestos) 1.550 1.605 1.680 1.700 1.620-197 -

표 4. 석면의모양과굴절특성 굴절률 ( 근사값 ) 석면의종류 형태와색상 신장율 신장율 복굴절률 ( 상한 ) ( 하한 ) 백석면 (Chrysotile) 꼬인물결모양의섬유. 다발의끝은분산. 가열되면무색-밝은갈색. 다색성이아니며종횡비는전형적으로 10:1 이상임. 1.54 1.55 0.002-0.014 갈석면 (Amosite) 곧은섬유와섬유다발. 다발끝은빗자루-같거나분산된모양. 가열되면무색 ~ 갈색. 약한다색성. 종횡비전형적으로 10:1 이상 1.67 1.70 0.02-0.03 청석면 (Crocidolite) 직섬석 (Anthophyllite) 곧은섬유와섬유다발. 긴섬유는만곡. 다발끝은분산된모양. 특징적인청색. 다색성, 종횡비전형적으로 10:1 이상곧은섬유와섬유다발. 절단된파편존재. 무색 ~ 밝은갈색, 비다색성내지약한다색성, 종횡비는일반적으로 10:1 이하 1.71 1.70 0.014-0.016 1.61 1.63 0.019-0.024 투섬석 (Tremolite) 곧고휜섬유. 절단된파편이일반적, 큰섬유다발끝은분산된 1.60-1.62 1.62-1.64 모양. tremolite 는무색. actinolite 0.02-0.03 녹섬석 (Actinolite) 는녹색 ~ 약한다색성. 종횡비는일반적으로 10:1 이하 1.62-1.67 1.64-1.68-198 -

표 4. 석면의모양과굴절특성 ( 앞면계속 ) 석면의종류 소광특성 신장율 부호 RI 용액 중심부차폐슬릿의분산염색 색상 n n 백석면 (Chrysotile) 섬유길이에 평행 (parallel) + 1.550 HD 청색 (blue) 파란자홍색 (blue magenta) 1.670 갈석면 (Amosite) 섬유길이에 평행 (parallel) + 고온에노출된섬유는분산색이안 붉은자홍색 (red magenta to blue) 노란색 (yellow) 나타남 청석면 (Crocidolite) 섬유길이에평행 (parallel) _ 1.700 1.680 붉은자홍색 (red magenta) 금빛노란색 (golden-yello w) 파란자홍색 (blue magenta) 연한노란색 (pale yellow) 직섬석 (Anthophyllite) 섬유길이에평행 (parallel) + 1.605 HD 청색 (blue) 1.620 HD 청녹색 (blue green) 황금색 (gold to gold magenta) 황금-노란색 (golden yelllow) 투섬석-녹섬석 (Tremolite- Actinolite) 파편은사소광 (obliqu e) (10-20 ) 일부섬유는소광을보임 + 1.605 HD 연한청색 (pale blue) 1.605 HD 노란색 (yellow) 노란색 (yellow) 연한노란색 (pale yellow) HD= 높은분산, RI 액체의시리즈 - 199 -

7.2.7 백석면 (chrysotile) 을확인하기위해분산색확인을위한대물렌즈를끼 우고청색 (blue) 과청 - 자홍색 (blue-magenta) 을관찰한다. 이검사로백석면 (chrysotile) 이확인되면정량은 7.3.1 단계의분석방법에따른다. 7.2.8 청석면 (crocidolite) 의확인 7.2.8.1 청석면 (crocidolite) 을확인하기위해시료를 1.680 굴절시약으로처리하고청석면 (crocidolite) 의형태를관찰한다. 그형태는곧고, 강직한모양으로분산색은가로방향 (n ) 에서금빛노란색 (golden yellow) 을띠고세로방향 (n ) 에서는연한노란색 (pale yellow) 을나타낸다. 이검사로청석면 (crocidolite) 이확인되면정량은 7.3.1단계의분석방법에따른다. 7.2.8.2 청석면 (crocidolite) 을확인하기위해시료를 1.700 굴절시약으로처리하고청석면 (crocidolite) 의형태를관찰한다. 그형태는곧고, 강직한모양으로청색 (blue) 또는자청색 (purple-blue) 을띤다. 다색성을나타내어회전각도에따라파란색또는회색빛을띠고분산색은붉은자홍색 (red magenta) 과파란자홍색 (blue magenta) 을나타낸다. 이검사로청석면 (crocidolite) 이확인되면정량은 7.3.1단계의분석방법에따른다. 7.2.9 갈석면 (amosite) 을확인하기위해시료를 1.680 굴절시약으로처리하고갈석면 (amosite) 의형태를관찰한다. 갈석면 (amosite) 은곧은섬유와빗자루같은섬유다발이거나끝이벌어진모양이며분산색은 cummingtonite 형태는청색과연한청색을나타내며, grunerite 형태는금색 ( 또는노란색 ) 과청색을띤다. 이검사로갈석면 (amosite) 이확인되면정량은 7.3.1단계의분석방법에따른다. 7.2.10 직섬석 (anthophyllite)- 투섬석 (tremolite)- 녹섬석 (actinolite) 을확인하기 위해 1.605 굴절시약을준비하고직섬석 (anthophyllite)- 투섬석 (tremolite)- 녹섬 - 200 -

석 (actinolite) 의형태를관찰한다. 이섬유들의굴절률은같은종내에서도다르며, 직섬석은거의평행소광을보이며, 이특성을이용해투섬석 (tremolite) 과녹섬석 (actinolite) 의구별이가능하다. 세섬유모두곧으며결정이파손되는수도있다. 7.2.10.1 중심부차폐슬릿분산색의대물렌즈를이용하여관찰할경우직섬석 (anthophyllite) 은청색과황금색 / 금빛자홍색을나타낸다. 7.2.10.2 투섬석 (tremolite) 은연한청색과노란색을나타낸다. 7.2.10.3 녹섬석 (actinolite) 은평면편광하에서밝은녹색에서어두운녹색을 띠며약간의다색성을보인다. 녹섬석 (actinolite) 은자홍색과금빛노란색을나 타낸다. 주 ) 규회석 (wollastonite) 은직섬석 (anthophyllite) 과거의비슷한성질을가지고 있어분석할때주의해야한다. 7.2.11 규회석과직섬석 (anthophyllite) 과의비교를위해서시료를굴절시약처리전에진한염산으로시료가있는슬라이드에떨어뜨려전처리하고커버슬라이드를덮고, 전열기위에서따뜻하게하여건조시킨다. 모세관현상을이용하여, 커버글라스밑에 1.620 굴절시약을넣고편광현미경으로관찰하면, 규회석은 음영교차 (cross-hatched)" 형태를띠고분산색을보이지않는반면투섬석 (tremolite) 과직섬석 (anthophyllite) 은분산색을나타낸다. 7.3 정량평가 7.3.1 편광현미경에의한육안정량 7.3.1.1 시료를 1.550 굴절시약으로처리하여석면의함량을평가한다. 그림 13-201 -

을이용하여슬라이드위에존재하는모든석면물질의함유량을면적 % 로계 산한다. 단, 성분이확인되지않은섬유가있으면 7.2 의정성분석단계로가서 물질을확인한후정량분석을계속한다. 그림 13. 검경에의한함유율 ( 퍼센트 ) 평가 7.3.1.2 정량은현미경배율을 100 으로하여평가한다. - 202 -

7.3.1.3 슬라이드위의 3 곳을임의로정하여관찰하고농도를정한후 3 개의 평균값을함유량으로정한다. 7.3.1.4 육안검사와현미경검사로부터시료중석면섬유의종류와함량을측 정하고석면함량이 1% 이상검출되면이시료는석면함유물질로판정한다. 7.3.2 무게차측정에의한정량 7.3.2.1 회화처리 7.3.2.1.1 정확히시료양의무게 (W1) 와도가니의무게 (W2) 를측정한다. 7.3.2.1.2 회화는제 2 장제 3 항 1.0 에따른다. 7.3.2.1.3 데시케이터에서실온으로냉각한도가니무게 (W3) 를측정한다. 7.3.2.1.4 잔여물무게 (W3-W2) 를초기무게 (W1) 로나누고 100 을곱하여잔여 물무게 %(R) 를계산한다. = R(%) 주 ) 석면을분석할때광학적인간섭으로유기섬유를제거하는것이목적이라 면다른섬유가남아있다는것을확인하기위해 PLM 으로잔여물을관찰한다. 7.3.2.2 산처리 7.3.2.2.1 0.5 g 이하정도의시료를취해정확히무게 (S1) 를재어비커에옮긴다. - 203 -

7.3.2.2.2 47 mm 필터무게를잰다. 47 mm 필터를사용하고필터직경이다르다면시료양을조절해서사용한다. 산분해후에시료가너무많으면필터가막히게되고완벽한여과를방해한다. 너무적은시료는무게오차로인해전체정확도와정밀도에큰영향을줄수있다. 7.3.2.2.3 제 2 장제 3 항 2.0 에따른다. 주 ) 무게를미리측정한필터를사용하여감압여과장치에장착하고용액을부 어여과한다. 여과장치의시료용기안쪽벽에묻어있는모든시료를씻어내 려여과한다. 여과지를제거후여과장치에입자가붙어있는지확인한다. 7.3.2.2.4 여과한여과지를건조하여무게 (F2) 를측정하고초기여과지 무게 (F1) 를빼여과지에남은잔여물무게 (F2-F1) 를계산한다. 7.3.2.2.5 잔여물무게 (F2-F1) 를초기시료무게 (S1) 로나누고 100 을곱하여잔 여물무게 (R) % 를계산한다. = R(%) 7.3.2.2.7 잔여물분석 석면의정성이나정량을위해잔여물을 PLM 으로분석한다. 주 1) 여과지에있는잔여물을별도로덜어내지않고그상태를입체현미경으로 관찰하여이물질이붙어있는것없이산처리가잘되어있는지확인해야한다. 주 2) 산용해를통해이물질성분이완전하게제거가안되었을때는시료를 - 204 -

다시취해다음과같이수행한다. - 파쇄나분쇄등에의해시료의입자크기를더줄인다. - 열판으로따뜻하게가열한다. - 산처리시간을늘린다. 7.3.2.3 유기용매처리 7.3.2.3.1 초기시료무게를잰다. 7.3.2.3.2 제 2 장제 3 항 3.0 에따른다. 7.3.2.3.3 시료의상층액을따르고무게를다시잰다. 원심분리분리후피펫으로상층용매를제거, 침전물이따라나오는위험성을 최소화하기위해원심분리용기내용매를조금남겨둔다. 7.3.2.4 함유량계산시료에서석면함유량을무게 (wt)% 로계산하는방법은다음과같다. 시료내석면 wt% = 잔여물내석면 wt% 잔여물 wt% 100 바닥타일시료를회화과정으로전처리했다면 시료내석면의 wt% 는위의식에의해회화과정에서의 잔여물 wt% 를곱하고 100 으로나눈다. 8.0 결과보고 8.1 정성분석결과 편광현미경으로시료를관찰하여표 3 의양식으로기록하여석면의종류를확 인한다. - 205 -

8.2 정량분석결과 8.2.1 육안평가의경우, 편광현미경으로시료를관찰하고석면종류별로표 5 의양식과같이석면농도 (%) 를기록한다. 농도 (%) 값의표기는 1% 이상은정수로, 1% 미만은 < 1% 로표현한다. 예 ) < 1%, 1%, 2%, 3%, 10%, 15%, 20% 표 5. PLM 법에의한미지시료의결과 시료번호정성결과정량결과 (A/A%) 백석면 (Crysotile) A% 청석면 (Crocidolite) B% 시료 1 갈석면 (Amosite) C% 직섬석 (Anthophyllite) D% 투섬석 (Tremolite) E% 녹섬석 (Actinolite) F% 8.2.2 무게차평가의경우, 편광현미경으로시료를관찰하고표 6의양식과같이측정값을기록하여석면농도 (%) 를무게단위로계산한다. 농도 (%) 값의표기는 1% 이상은정수로, 1% 미만은소수점첫째자리로표현한다. 예 ) 0.1%, 0.5%, 1%, 2%, 10%, 15%, 20% - 206 -

표 6. 무게차측정법기입항목 A1(= A2(= A3(= 항목측정값비고 W1 W2 W3 F1 F2 F3 F4 ) C(=A2 A3 100) A1 100 초기시료무게 초기용기무게 회화후용기무게 산처리초기시료무게 초기여과지무게 산처리후여과지무게 산처리후석면무게 ) 회화잔여물 wt% ) 산처리잔여물 wt% 산처리잔여물내석면 wt% 시료중석면 wt% 9.0 참고자료 9.1 USA, Polarized Light Microscopy, Subpart E, App. E, 40CFR763 9.2 USA, Interim Method for the Determination of Asbestos in Bulk Insulation Samples, EPA/600/M4-82-020, 1982 9.3 USA, Test Method for the Determination of Asbestos Asbestos in Bulk Building Materials. EPA/6100/R-93/116, 1993 9.4 McCrone, Walter C., "Routine Detection and Identification of Asbestos", - 207 -

The Microscope, 33, 273-284, 1985 9.5 McCrone, Walter C., Asbestos Identification, McCrone Research Institute, 1987. 9.6. 작업환경측정 분석방법지침, 한국산업안전공단 9.7 USA, Advanced Asbestos Identification, McCrone Research Institute. 9.8 USA, Asbestos(bulk) by PLM, NIOSH 9002, 1994. 9.9 UK, Asbestos : The analysts' guide for sampling, analysis and clearance procedures, HSE, 2005. 9.10 Germany, VDI 386 series(part 1~5), VDI/DIN-Handbuch Reinhaltung der Luft, 2000~2005. - 208 -

제 2 항 X- 선회절법 1.0 개요 1.1 목적 X- 선회절분석기를이용하여시료중석면의특정한회절피크 (peak) 의특성을 관찰하고정성및정량분석을하기위한것이다. 1.2 적용범위 건축자재를포함한고형폐기물의정량분석에사용되며유기및무기성분의조 합으로된모든석면함유물질에서석면유무를판단할수있다. X- 선회절 분석기로판단할수있는석면의정량범위는 1~100 wt% 까지이다. 1.3 간섭물질 간섭물질로는크로라이트 (chlorite), 세피오라이트 (sepiolite), 석고 (gypsum), 섬유소 (cellulose), 탄산염 (carbonates), 탄산칼슘 (CaCO 3 ), 활석 (talc) 등이있다. 또한안티고라이트 (Antigorite), 리자다이트 (lizardite) 는백석면, 할로이사이트 (halloysite), 카올리나이트 (kaolinite) 는갈석면과동일한 X-선회절피크를가지고있는물질이므로확인이필요하다 ( 표 7). 2.0 용어정의 내용없음 - 209 -

표 7. XRD 측정시간섭물질 석면형물질사문석 (SERPENTINE) 백석면 (chrysotile) 일차진단피크 ( 대략적인면간거리, A ) 7.4 간섭물질비석면형사문석 (antigorite, lizardite), 녹니석 (chlorite), 질석 (vermiculite), 해포석 (sepiolite), 고령석 (kaolinite), 석고 (gypsum) 각섬석 (AMPHIBOLE) 갈석면 (amosite;grunerite) 직섬석 (anthophyllite) 청석면 (crocodolite;riebeckite) 투섬석 (tremolite) 녹섬석 (actinolite) 3.7 3.1 8.3 비석면형사문석 (antigorite, lizardite), 녹니석 (chlorite), 질석 (vermiculite), 해포석 (sepiolite), 할로이사이트 (halloysite), 셀룰로오스 (cellulose) 비석면형각섬석 ( g r u n e r i t e - c u m m i n g t o n i t e, anthophyllite, riebeckite, tremolite), 상호간섭물질 (mutual interferences), 활석 (talc), 탄산염 (carbonates) 비석면형각섬석 ( g r u n e r i t e - c u m m i n g t o n i t e, anthophyllite, riebeckite, tremolite), 상호간섭물질 (mutual interferences) 간섭피크 (interference peak) 1) Chlorite : 7.19A, 3.58A 2) Vermuculite : 7.14A, 3.56A 3) Sepiolite : 7.47A 4) Halloysite : 3.63A 5) Kaolinite : 7.15A 6) Gypsum : 7.5A 7) Cellulose : broad peak(overlaps 3.65A ) 8) Carbonates : 3.035A 9) Talc : 3.12A 10) Mutual : 8.3A ~3.1A - 210 -

3.0 분석기기및기구 3.1 X- 선분말회절기 3.1.1 전류전압안정기 3.1.2 단계주사모드장착자동회절기 3.1.3 구리타겟 X- 선튜브 3.1.4 X- 선검출기 3.1.5 단색화장치 3.1.6 자료출력장치 3.1.7 시료회전장치 3.1.8 기기교정표준시편 (Instrument Calibration Reference Specimen) 3.2 플라스틱병 3.3 분쇄기 ( 실온, 냉동 ) 3.4 100 μm, 10 μm체 3.5 분석용저울 ( 측정가능 0.01 mg 까지 ) - 211 -

3.6 전기로 3.7 50~100 ml 삼각플라스크 ( 마개 ), 비커 ( 시계접시 ) 3.8 초음파욕조 3.9 자력교반기 3.10 가열기 (hot plate) 3.11 여과지 ( 직경 25 mm, 기공크기 0.45 μm은 (Ag) 또는유리재질 ) 3.12 여과장치 (25 mm 여과지홀더용 ) 3.13 데시케이터 4.0 시약 4.1 백석면 (Chrysotile), 청석면 (Crocidolite), 갈석면 (Amosite) 등의표준 시료 4.2 2- 프로판올 (2-propanol) 4.3 계면활성제 (surfactant) 4.4 염산 - 212 -

5.0 시료채취및관리 제 2 장제 1 항시료의채취방법을따른다. 6.0 QA/QC 6.1 교육 (Training) 분석담당자에대한정기적인교육이나관련정보교환활동을통해석면에대 한지식과경험을쌓도록한다. 6.2 시험기기, 기구및시약의관리 6.2.1 시험기기의관리 X- 선회절기의유지관리를위한지정담당자를선정하여운영하여야한다. 최소 1 년단위로부속품에대한점검을실시하고필요시전문서비스를받아야 한다. 6.2.2 시험기구의관리 석면분석에사용하는모든분석기구, 분석장비에대한오염여부를항상점검 한다. 특히, 분쇄기구나여과장치는사용전후에대한관리절차를마련하여이 행하도록한다. 6.2.3 시험시약의관리 시험에사용되는전처리시약이나여과지등은오염되지않도록관리하고사용 되는소모품에대해서는최소 6 개월단위로점검하여구비해두어야한다. - 213 -

6.3 내부정도관리 (Intra Quality Control) 6.3.1 정성분석 (Qualitative Analysis) 석면분석자는 X- 선회절기를사용하여백석면, 갈석면, 청석면의종류를정확 히구분할수있도록표준시료를주기적으로점검하여분석장비의상태를확인 해야한다. 6.3.2 정량분석 (Quantitative Analysis) 석면분석자는 X- 선회절기를사용하여석면에대한감도를주기적으로점검하 여분석장비의상태를확인해야한다. 6.4 외부정도관리 (Inter Quality Control) 인증표준시료나이미알고있는시료를다른석면분석기관간의교류를통하여 서로간의분석능력을확인하고검증하며분석역량을유지 / 개발한다. 7.0 분석절차 7.1 시료의조제 7.1.1 정성분석용 제 2 장제 2 항조제방법 2.0 시료의균질화의 2.2.2 방법을따른다. 7.1.2 정량분석용 제 2 장제 2 항시료의조제방법 2.0 시료의균질화의 2.2.3 방법을따른다. - 214 -

주 ) 석고 (gypsum), 섬유질 (cellulosic) 또는다른유기물질이많은것으로판단 되면시료를제 2 장제 3 항시료의전처리방법 1.0 회화에의한유기물분해방 법또는 2.0 염산에의한무기물분해방법을따른다. 7.2 정성분석 7.2.1 PLM 에의한정성확인 제 4 장제 1 항의편광현미경법의정성분석방법을따른다. 7.2.2 XRD 에의한정성확인 일정량의시료를시료홀더에충진해서 X-선회절분석장치에장착하고 X-선대음극을구리관전압 30~40 kv, 관전류 30~40 ma의조건으로하여 2θ= 5 ~70 의범위에서 2 2θ/ 분속도로주사한다. 이때, 회전식시료홀더를사용한다. 측정해서얻은 X-선회절패턴의회절선피크의위치와강도를 ICCD PDF에나와있는표준물질석면의회절선피크와맞는지를확인한다. 주 ) 정성용주사속도는기기종류와회사에따라다를수있다. 7.3 정량분석 정성분석결과, 석면함유가인정된시료에대해서는 X- 선회절에의한정량 분석을실시한다. 표준시료의검정곡선을작성한후석면함유율을산출한다. 주 ) PLM 정성결과를우선한다. 7.3.1 시료분석 - 215 -

7.3.1.1 정량용시료를 0.01 mg 무게단위까지정확히무게를잰다. 7.3.1.2 PLM으로시료를확인하여섬유질이나유기물질, 석고, 탄산화합물이많은시료는제2장제3항의전처리방법에따라시료를전처리한다. 전처리후, 제2장제2항의시료의조제방법 1.3에따라건조하고무게를측정하여잃은무게율 (%, L, loss) 을계산한다. 7.3.1.3 건조한시료의무게 (50~100 mg) 를정확히재어삼각플라스크에넣고 수 ml 의 2- 프로판올을첨가한다. 필요시한방울의계면활성제 (surfactant) 를 첨가한다. 7.3.1.4 삼각플라스크에 2- 프로판올을수 ml 를첨가하고유리시계접시나마 개를닫은후초음파욕조에담궈 10 분동안분산시킨다. 분산후 30 ±1 의 항온수조나열판위에서수분간교반하고바로여과할수있도록한다. 주 ) 열판을사용할경우에는교반용자석 (stirring bar) 을플라스크에넣는다. 7.3.1.5 여과장치에여과지를설치하고감압하지않은상태에서수 ml 의 2- 프 로판올을여과용깔대기에넣는다. 7.3.1.6 교반기를끄고시계접시나마개를제거하고손으로플라스크를잘흔 들면서여과용깔대기에시료액을옮긴다. 피펫으로수 ml 2- 프로판올을취해 플라스크와깔때기내벽을씻는다. 7.3.1.7 감압하여여과한다. 여과하고여과지에시료가재배열되어침착된후 에는깔때기내부벽을씻지않는다. 7.3.1.8 여과지가건조될때까지감압을유지한다. 건조가끝나면감압을풀고 집게로여과지를집는다. - 216 -

주 ) 증류수로세척하면수용성매질방해물이제거될수있다. 시료가휘저어지 지않도록최대한주의를기울인다. 7.3.1.9 XRD flat holder 에여과지를잘붙도록놓고 XRD 에장착한다. 주 ) PLM 이나 XRD 정성분석으로방해물이없는반사판 (reflection) 을선택한다. 7.3.1.10 선택한반사판을 0.02 2θ 씩늘려가면서단계주사 (step-scanning) 로분 석하여적당한시간 (fixed time) 을정하고점 (counts) 을계산한다. 주 ) 정량용주사속도는기기종류와회사에따라다를수있다. 7.3.1.11 위의 7.3.1.10 과정에서 2.36 A 의피크의실제값, I Ag 을측정한다. 7.3.1.12 시료홀더에서여과지를제거하고뒤집어얹어홀더에다시장착한다. 비감쇠 (unattenuated) 은 (silver) 피크의실제 (net) 값, I Ag 를계산한다. 은피크를측정하는주사시간이시료와비교하여짧을수있지만분석동안은일정해야한다. 주 ) 유리여과지를사용할경우에는별도의보정판을사용한다. 7.3.1.13 모든원 (raw) 자료와기준화한실제세기 ( 기기불안정도를고려해 ) 는 외부표준물질 ( 예, α- 석영표준결정 (crystal) 의 3.34 Ǻ 피크 ) 로표준화한다 (normalize). 7.3.1.14 각미지시료를주사한후위의 7.3.1.10 과정으로표준시편 (reference specimen) 의실제값 I r 을계산한다. I r 로피크세기를나눠표준세기를계 산한다. Ȋa = Ia / I r, Ȋ Ag = I Ag / I r, Ȋ Ag = I Ag / I r, - 217 -

7.3.2 검정곡선작성 7.3.2.1 0.01 mg 무게단위까지석면종류별시료를 0.1 mg~5.0 mg 범위에서 서로다른농도 5 개를준비하여유리삼각플라스크에넣는다. 필요시 2- 프로판 올을사용한다. 주1) 바탕시료를위해빈삼각플라스크를준비하고시료와같은과정을수행한다. 주2) 표준시료는입자크기의영향이크므로, 분말로만들경우습식체 (wet sieve) 가필요할수있다. 건조기에서 110 를유지하며 4시간이상건조하고데시케이터에저장한다. 7.3.2.2 위의 7.3.1.4~7.3.1.10 과정을따른다. 주 1) 증류수로세척하면수용성매질방해물이제거될수있다. 하지만시료가 휘저어지지않도록최대한주의를기울인다. 7.3.2.3 각측정피크, I std 에대한표준화된세기를측정한다. 7.3.2.4 위의 7.3.1.12~7.3.1.14 에따라각측정피크, I std 에대한표준화세기 를계산한다. 7.3.3 함유량계산 각석면표준액으로부터표준여과지에침착한각표준물질의정확한무게를계 산한다. 7.3.3.1 각표준물질의무게 (W) 를기록한다. - 218 -

7.3.3.2 무게 (W) 에대한검정곡선을그린다. 주 ) 검정곡선은선형이어야한다. 7.3.3.3 검정곡선으로부터기울기 (m) 를구한다. 절편 (b) 은 0 에가까워야한다. 주 ) 절편값이음의큰값을가지면바탕값계산에잘못이있음을의미한다. 이경우는바탕선측정을부정확하게했거나바탕값측정시다른상의방해로나타난다. 큰양의절편값은바탕값계산이잘못되었거나불순물이있음을의미한다. 7.3.3.4 시료의감쇠 (attenuated) 은 (silver) 피크에대한표준세기 (Î Ag ) 와비감 쇠 (unattenuated) 는피크표준세기 (Î Ag ) 를이용하여투과도 (T) 를계산한다. T= Î Ag / Î Ag 7.3.3.5 각시료의보정인자, f(t) 를계산한다. f(t) = -R(ln T) / (1 - T R ) R = sinθ Ag / sinθ a θ Ag θ a = 은피크각위치 (angular position) = 석면피크각위치 (angular position) 7.3.3.6 각시료의석면물질을분석하기위해흡수보정을이용하여마이크로그 램 (μg) 또는밀리그램 (mg) 단위로석면물질의무게 (Wa) 를계산한다. Wa = (Î a f(t) - b) / m b = 절편 (intercept) m = 기울기 (slope) - 219 -

7.3.3.7 여과지위의시료전체무게, W T 로부터대상시료중분석한석면물 질의퍼센트조성, P a 를계산한다. P a = ( W a (1-0.01L ) / W T P a = 모물질중석면물질의퍼센트 (%) W a W T = 여과지위의석면물질의무게, μg또는 mg = 여과지위의시료전체무게, μg또는 mg L = 회화또는산처리로모물질의잃은무게퍼센트 (%) 8.0 결과보고 X-선회절분석장치를이용하여석면종류에따른 2θ 회절피크값을기록하여정성분석을한다. 정성확인후정량분석용시료제작은한분석시료당 3개를제작하여측정하고평균값을물질별로석면농도 ( 중량 w/w%) 를소수점첫째자리까지표시하여기록한다. 0.1% 미만은불검출로표시한다. 표 8에시료의결과보고작성양식을나타내었다. 표 8. X- 선회절분석법에의한미지시료의결과작성예 시료번호정성결과정량결과 (W/W%) 시료 1 백석면 (Chrysotile) 갈석면 (Amosite) 청석면 (Crocidolite) 직섬석 (anthophyllite) 투섬석 (tremolite) 녹섬석 (actinolite) 20.0 5.5 1.5 0.5 0.1 불검출 (< 0.1) - 220 -

9.0 참고문헌 9.1 USEPA, Test method for the determination of asbestos in bulk building materials. EPA/6100/R-93/116, 1993. 9.2 USA, Asbestos, chrysotile by XRD, NIOSH 9000, 1994. 9.3 USEPA, Interim method of the determination of asbestos in bulk insulation samples. Section 2. X-ray powder diffraction. 40CFR 763. Appendix E, pp. 808-816. 9.4 건축재제품중의석면함유율측정방법. JIS A1481, 2006-221 -

[ 부록 2] 폐석면분석전문기관지정 ( 안 ) Ⅰ. 폐기물측정분석전문기관의인정기준 [ 별표 1] Ⅱ. 폐기물측정분석전문기관인정신청서의검토및 평가세부기준 [ 별표 2] Ⅲ. 측정분석능력평가요령 [ 별표 3] - 223 -

Ⅰ. 폐기물측정분석전문기관의인정기준 [ 별표 1] 1. 폐기물분석전문기관 1.1 기술인력보유기준 1.1.1 책임자 : 각호의어느하나에해당하는자 1 인이상 - 이공계분야박사학위또는기술사자격을취득한자 - 이공계분야석사학위또는환경기사 ( 폐기물, 수질, 토양 ) 자격취득후석면분석업무경력이 2 년이상인자 - 교육법의규정에따른대학에서이공계분야학사학위취득후분석업무경력이 5 년이상인자 1.1.2 담당자 : 각호의어느하나에해당하는자 1 인이상 - 이공계분야학사학위또는환경기사 ( 폐기물, 수질, 토양 ) 자격을취득한후석면분석업무경력이 1 년이상인자 - 교육법의규정에의한대학에서이공계분야의전문학사를취득한후석면분석업무경력이 2 년이상인자 1.2 분석능력및대상항목 1.2.1 분석능력 - 폐기물공정시험기준의석면관련분석항목을충분히분석할수있어야한다. 1.2.2 인정분야별대상항목 분야분석항목 석 면 백석면 (Chrysotile), 청석면 (Amosite), 갈석면 (Crocidolite), 투섬석 (Tremolite), 녹섬석 (Actinolite), 직섬석 (Anthophyllite) 1.3 시설보유기준총면적이 20 제곱미터이상으로, HEPA 여과필터장착후드시설을갖춘실험실 20 제곱미터이상, 사무실등으로구분, 구획되어있어야한다. - 225 -

1.4 장비보유기준폐기물공정시험기준에의하여폐기물중석면을분석하기위한다음의장 비, 기구, 시약은기본적으로갖추어야한다. 분야별장비명단위수량 수욕조 (water bath) 대 1 증류수제조기대 1 저울 (0.01 mg 단위 ) 대 1 냉장보관실 (4 이하 ) 대 1 체 (500 μm, 425 μm ) set 1 개인보호장구 ( 마스크, 보안경, 보호복 ) 대 1 시료채취도구 kit set 1 필수사항 건조기 ( 실온 ~120 ) 대 1 회화로 ( 실온 ~500 ) 대 1 HEPA 필터장착흄후드 (Fume Hood) 대 1 입체현미경 대 1 편광현미경 (PLM) 대 1 현미경악세사리 set( 슬라이드, 핀셋, 칼등 ) set 1 석면표준시료 set set 1 분쇄도구 set set 1 굴절시약 set(ri : 1.550, 1.605, 1.620, 1.680, 1.700) set 1 시약장또는초자장대 1 초음파세척기대 1 선택사항 엑스선회절기 (XRD) 대 1 자석교반기대 1 시약 set( 염산, 아세톤, 에틸알코올 ) set 1 여과장치 set 1-226 -

Ⅱ. 폐기물측정분석전문기관인정신청서의검토및평가세부기준 [ 별표 2] 1. 인정신청서의검토 1.1 과학원장은인정신청서를검토하여첨부서류가미비하다고인정되는경우신청기관에필요한자료의보완을요구할수있다. 1.2 과학원장은인정신청자가별다른이유없이 14 일이내에내용보완또는조치사항이없을경우인정신청서를반려하고평가를수행하지않을수있으며. 보완소요기간은처리기간에산입하지아니한다. 2. 신청자에대한평가 2.1 폐기물분석전문기관 2.1.1 과학원장은인정신청서가적정하게제출 보완되었을경우, 분석능력평가용표준시료 ( 평가시료 ) 를배부한다. 2.1.2 분석능력평가는인정신청분야에따라나누어할수있으며, 평가시료는별표 1에따른인정분야별분석항목중 1항목이상에대해서로다른농도의시료를 3개이상배부하고, 신청자는시료배부일로부터 20일이내에평가시료의분석결과및관련자료를제출하여야한다. 2.1.3 위원장이선임한 2 인이내의현지평가위원은인정신청서와평가시료에대 한분석결과를가지고현지를방문하여별지제 5 호서식의폐기물분석능력 평가표에따라평가한다. 2.1.4 운영관리평가는현지평가위원과담당공무원이분석능력평가와동시에별 지제 7 호서식의폐기물측정분석전문기관운영관리평가표에따라기술 인력, 실험실시설, 장비보유현황, 분석업무에관한사항등의일반사항으로 구분하여평가한다. 2.1.5 현지평가위원은별지제 5 호, 제 7 호서식에따라점검항목별로인정기준에적합한지여부를평가한후위원장에게제출하고, 위원장은각분야별현지평가결과가모두적합으로판정되었을경우평가위원회를개최토록한다. 2.1.6 위원장은현지평가결과보완사항이있을경우에는신청자에게즉시요구하여야하며, 신청자는 14 일이내에보완내용을이행하고그결과를제출하여야한다. - 227 -

2.1.7 위원장은신청서류및현지평가결과등에대한평가위원회의의의견을종합하여적합여부를심의하고별지제 11 호서식의심의결과보고서를작성하여과학원장에게보고한다. - 228 -

Ⅲ. 측정분석능력평가요령 [ 별표 3] 1. 항목별평가시점수배점 항목별평가시점수는 4 단계 ( 우수, 양호, 보통, 미흡 ) 로구분하여배정된점수의 100%, 80%, 60%, 20% 를각단계별로평점을부여한다. 2. 분석능력평가요령 ( 공통 ) 2.1. 전처리전준비사항 각항목의시약, 기구등을보유하고있으며, 적정하게유지관리를하고있는지의여부등을각항에배정된점수이내로평점을부여한다. 2.2. 전처리과정 각항목별전처리단계를시험방법에따라올바르게수행하고있는지의여부를배정된점수이내로평점을부여한다. 2.3. 기기분석과정 시험방법에서제시하고있는기기조건을만족하는지여부를각항에배정된점수이내로평점을부여한다. 2.4. 결과처리과정 결과산정과정과산정값이정확히맞는지의여부와제시된자료가올바르게작성되었는지등을각항에배정된점수이내로평점을부여한다. 2.5. 분석에대한이론적지식 ( 숙련도 ) 및분석결과값에대한평가 분석과정전반에대한이해도, 정성적분석능력과분석결과값이참값과어느정도의오차범위인지등을각항에배정된점수이내로평점을부여하며, 분석결과값의기준은평가대상물질분석결과값과참값과의항목별 농도별최대오차율이 ±30% 이하의경우, ±30% 초과 ~±50% 이하인경우, ±50% 초과 ~±70% 이하인경우, ±70% 를초과한경우 4 단계로나누어부여된점수의 100%, 80%, 60%, 20% 로평점을부여한다. 2.6. 종합평가는현지평가위원개인별총점 70 점이상인경우적합으로판정한다. - 229 -

Ⅳ. 폐기물측정분석전문기관보관자료 [ 별표 5] 1. 폐기물측정분석전문기관의보관자료 ( 공통 ) 1.1 시험계획서 1.2 시험기초자료 ( 시험일지 ) 1.3 시험성적서 2. 시험계획서작성 ( 공통 ) 시험계획서는매시험마다다음각호의사항이포함되도록시험전에작성한다. 2.1 시험제목 2.2 시험목적 2.3 시험의뢰자, 명칭및소재지, 의뢰서 2.4 시험개시및종료예정일 2.5 시험방법 2.6 시료채취 ( 폐기물분석전문기관제외 ) 및분석등의종류및빈도등 2.7 보관될기록및자료 2.8 폐기물측정분석전문기관의명칭및소재지 2.9 시험책임자의서명날인 3. 시험기초자료작성 ( 공통 ) 시험기초자료 ( 시험일지 ) 는매시험마다작성하되다음각호의사항이분석항목별로적정하게포함한다. 3.1 전처리및기기분석자료는년, 월, 일, 시기록 3.2 전처리조건 ( 분쇄, 산처리조건등 ) 3.3 PLM 분석조건 ( 굴절액종류, 기기모델, 배율등 ) 3.4 첨부자료의종류 3.5 사진자료 ( 굴절액에따라색깔변화 ) 3.6 사용한표준시료 3.7 정량결과표 3.8 실험자료 4. 시험성적서 시험성적서는매시험마다작성하되다음각호의사항을포함한다. 4.1 시험제목및목적 : 법적서류제출용, 일반연구용구분 4.2 시험기관의명칭및소재지 4.3 의뢰업체및대표자 4.4 시험의개시일및종료일 - 230 -

4.5 시험방법및시료수 4.6 시료채취및분석기기조건 4.7 측정분석결과 : 시료의뢰또는접수번호, 시험항목, 처리기준, 시험결과등 4.8 시험성적서의작성일자및고유발급번호 4.9 시험책임자의서명날인 4.10 측정분석결과서발급의법적근거및사용제한표기 - 231 -

[ 부록 3] 석면함유자재 (ACM, Asbestos Containing Materials) 목록 건축재료에함유되어있는석면제품 ( 미국 ) 대표적인석면함유물질의전형적인위치 ( 영국 ) 석면함유물질의대표적사용처와석면함량 ( 독일 ) - 233 -

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1. 건축재료에함유되어있는석면제품 ( 미국 ) 제품명 설치장소 석면함유율 (%) 결합물 비산여부 지붕 & 외벽 (Roof & Siding) 지붕펠트 (Roofing felts) 지붕펠트슁글 (Roof felt shingles) 지붕슁글 (Roofing shingles) 지붕타일 (Roofing tiles) 외벽슁글 (Siding Shingles) 물막이판 (Clapboards) 펠트, 지붕 10-15 아스팔트 X 지붕 1 아스팔트 O 지붕 20-32 시멘트 X 지붕 20-30 시멘트 X 외벽 12-14 시멘트 X 외벽 12-15 시멘트 X 벽 & 천장 (Walls & Ceilings) 스프레이코팅 (Sprayed coating) 천장, 벽, 강철공작물 1-95 시멘트규산나트륨유기고착제 O 석면 - 모르타르 (Troweled coating) 천장, 벽 1-95 시멘트규산나트륨 O 석면시멘트판 (Asbestos cement sheet) 난로, 보일러열원근처 20-50 시멘트 X 스패클 (Spackle) 벽, 천장 3-5 녹말 ( 풀 ) 아교합성수지 O 연결이음새 (Joint compounds) 직물페인트 (Textured paints) 벽, 천장 3-5 아스팔트 O 벽, 천장 4-15 O 보드제품 (Millboard, Rollboard) 벽, 상업용건물 80-85 녹말, 석회, 점토 O - 235 -

비닐벽지 (Vinyl wallpaper) 단열판 (Insulation board) 벽 6-8 X 벽 30 규산염 O 바닥 (Floors) 비닐석면타일 (Vinyl-asbestos tile) 아스팔트타일 (Asphalt-asbestos tile) 탄성시트 ( 바닥용 ) (Resilient sheet flooring) 바닥 21 PVC X 바닥 26-33 아스팔트 X 바닥 30 드라이오일 X 접착제 ( 유향성분 ) (Mastic ashesives) 시트및타일안감 5-25 아스팔트 O 배관 & 보일러 (Pipes & Boilers) 시멘트관, 설비 (Cement pipe and fittings) 수도및하수 20-? 시멘트 X 단열재 ( 블록용 ) (Block insulation) 보일러 6-15 탄산마그네슘규산칼슘 O 파이프덮개 (Preformed pipe wrap) 배관 50 탄산마그네슘규산칼슘 O 파형슬레이트 (Corrugated asbestos paper) 배관 90 35-70 규산나트륨녹말 ( 풀 ) O 석면테이프 (Paper tape) 전기로, 스팀벨브, 플랜지, 전기선 80 중합체녹말 ( 풀 ) 규산염 O 퍼티 ( 접착제 ) (Putty (mudding)) 배관접합 20-100 점토 O 출처 : 미국환경보호청 (United States Environmental Protection Agency) - 236 -

2. 대표적인석면함유물질의전형적인위치 ( 영국 ) - 237 -