본 연구는 소량 다품종의 화학물질을 다루는 연구실의 안전관리를 강화하기 위해 전과정관리 체계 알고리즘을 제안하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 최근 10년간의 연구실 사고 사례, 관련 법규, 선행 연구 및 FGI (Focus Group Interview) 연구실 현황 분석을 통해 요구사항을 도출하고 전과정 관리체계를 개발하였으며, 이를 기반으로 전과정관리체계 알고리즘을 설계, 개발하여 연구실에 적용 및 검증하였다. 연구실 화학물질 사고 예방을 위한 안전관리는 우선 연구실 내 화학물질의 종류와 양을 정확히 파악하는 것부터 시작해야 한다. 이를 위해 화학물질관리의 전 과정을 단계별로 나누어 관리체계를 수립하고, 각 단계에서 활용되는 물질 정보, 법규 정보, 화학물질 성상별 분리 정보를 다루는 데이터베이스 항목 추출 및 알고리즘 개발 방안을 제시하였다. 본 알고리즘을 세 개의 기관에서 적용한 결과, 사고 예방 및 법규 준수 측면에서 높은 효과를 보인 것으로 평가되었으나 사고 발생률에 미치는 유의한 영향에 대해 알기 위해서는 더 많은 적용 연구가 필요하다. 본 연구에서 개발한 전과정관리체계 알고리즘의 활용은 실험실 안전과 사회적 안전을 도모하는 동시에 기업의 ESG 경영의 중요한 요소 중 하나인 기업활동의 리스크 관리와 책임경영에 도움이 될 것으로 기대한다.

This study analyzed the factors affecting the effectiveness of the Chemical Hazard Risk Management (CHARM). A survey was conducted on 104 learners who participated in the Risk Assessment training course at Occupational Safety and Health Training Institute. Through a self-administered questionnaire, the effect of personal characteristics, corporate characteristics, and safety and health level of the company on the effectiveness of chemical risk assessment was investigated. As a result of statistical analysis, the safety and health level of the company had a positive (+) effect on the effectiveness of Chemical Hazard Risk Management(CHARM), but personal characteristics and corporate characteristics had no relation to it. This study can be used as basic data for further research related to chemical risk assessment in workplaces.

본 연구의 목적은 질산, 황산, 암모니아수, 과산화수소에 대한 생태독성평가를 통해서 사고대비물질들에 대한 기초 독성 데이터베이스를 구축하여, 향후 화학사고 발생시 환경 피해에 관한 의사결정에 과학적 근거를 제공하는 데 있다. 이를 위해 본 연구에서는 사고대비물질 중 토양의 물리·화학적 성질을 변화시킬 수 있는 질산, 황산, 암모니아수, 과산화수소를 대상으로 국내 토착 절지동물인 김어리 톡토기 (Paronychiurus kimi)를 이용한 생태독성평가를 수행하였다. 7일간의 급성독성평가와 28일간의 만성독성평가를 수행하였으며, 시험물질 농도에 따른 토양의 pH 변화를 관찰하였다. 토양의 pH는 질산, 황산, 과산화수소, 암모니아수의 농도가 10,000 mg kg-1 soil dry wt.일 때, 각각 2.86, 2.72, 7.18, 9.69이었다. 질산, 황산, 과산화수소, 암모니아수에 대한 만성독성평가 결과, LC50 값은 각각 2,703, 5,414, 3,158, 859 mg kg-1 soil dry wt.이었으며, P. kimi의 산란 수에 대한 EC50 값은 각각 587, 2,148, 1,300, 216 mg kg-1 soil dry wt.이었다. 비록 본 연구에서는 사고대비물질들의 유입에 따른 토양 pH의 변화만이 조사되었지만, 본 연구의 결과는 P. kimi가 사고대비물질에 의해 변화된 토양의 pH뿐만 아니라 사고대비물질의 유입에 의해 감소된 유기물 함량과 생성된 반응 산물에 의해서도 사망률과 산란수에 영향을 받을 수 있음을 의미한다. 대부분의 사고대비물질들이 토양의 특성을 변화시킬 수 있다는 점을 감안할 때, 토양의 특성 변화와 이에 따른 생물 영향을 고려한 화학사고 후 평가 및 복원 방법이 필요하다.

There has been an increase in fire/explosion accidents caused by chemical substances used in new small/medium sized construction, reconstruction, or extension sites. There is vast room for improvement, especially in safety training, safety inspection, and selection of countermeasures because training, technicality, and management systems regarding fire·explosion risks in small/medium sized construction sites are very immature in most cases. The purpose of this study is to propose a differentiated technical, educational, and management application plan for preventative management of fire·explosion accidents caused by chemical substances used in small/medium sized construction sites.

산업화와 경제 발전에 따라 생산량, 사용량, 보관량, 운반량이 늘어난 산 물질들의 누출 사고가 빈발하고 있다. 지중 환경으로 유입된 누출 산은 지질매체와의 반응에 의해 궁극적으로 중화될 것으로 예상된다. 하지만 누출 산이 영향을 주는 공간적 및 시간적 범위는 산에 노출된 지질매체의 특성에 따라 달라질 것으로 예측된다. 본 연구에서는 국내에서 가장 사용량이 많은 황산을 한국의 지질을 대표할 수 있는 모델 지질매체들과 반응시켰다. 용액의 pH 변화를 지시자로 회분식 실험을 통해 모델 지질매체들의 산 완충능을 평가하였다. 그리고 산 중화에 기여하는 광물성분을 X-선회절분석을 통해 확인하였다. 실험 결과는 평가한 지질매체 중 사암이 가장 큰 중화능을 가졌으며, 캐올리나이트가 가장 낮은 중화능을 가졌음을 보여준다. 이 연구 결과는 지질매체에 대한 누출 산의 영향을 정량화하고 따라서 누출 산에 대한 지질매체들의 취약성을 예측하는데 기여할 것으로 기대된다.

현재 국내에는 약 4만여 종의 화학물질이 유통되고 있으며, 매년 약 400여 종의 화학물질이 새로 진입되면서 화학물질의 사용이 꾸준히 증가하고 있다. 이에 따라 구미 불산 누출사고(2012.09), 화성 불산 누출사고(2013.01), A사 지하배관 파손 유독물질 유출사고(2014.02) 등 화학물질 관련 사건이 빈번하게 발생하고 있다. 하지만 현행 토양법 상에는 사고신고 외에 토양사고관련 사항은 부족한 상태이며, 화학물질의 안전관리제도 또한 미비한 상태이다. 토양지하수매체에서 토양법상의 토양사고 대비 능력을 향상시키기 위해서는 실질적인 사전관리체계 제도화가 시급하다. 본 연구는 유해화학물질 누출 시 토양·지하수오염 예방을 위한 위해도 기반 사전관리체계 개발 연구의 1단계 과정으로 오염물질 선정 및 오염취약성 평가체계 framework를 도출하였다. 오염물질 선정은 ‘토양·지하수오염 국가인벤토리 구축기법 개발 연구’ 과제(환경부, 2012)를 통해 제시한 52개의 토양·지하수관련 물질을 대상으로 하였으며, 국내 유해화학물질 목록, 오염물질 유통량 및 배출량 현황 그리고 외국사례 등을 종합적으로 고려하여 평가체계 대상 오염물질을 최종적으로 선정하였다. 대부분의 화학물질 누출사고는 누출, 화재, 폭발 등으로 인해 대기와 토양으로 유입되고 대기로 비산된 물질은 시간이 지남에 따라 해당 범위 내의 토양으로 다시 침적되어 토양오염을 유발한다. 이렇게 충적된 오염물질은 강우 등에 의해 토양 내로 유입되어 지하수까지 오염시키게 되며, 기준노출점에서 토양과 지하수 매체의 오염농도를 산정한 후 인체 및 생태 노출 특성에 따라 오염물질을 등급화 할 수 있다. 이러한 개념을 바탕으로 대상 물질별 사고 시 토양·지하수오염 취약성평가체계 framework를 도출하였다.

우리나라의 석유화학산업은 2012년 에틸렌 생산량 기준 세계 5위까지 올라서는 발전을 이루었다. 급격하게 발전하는 석유화학산업에 맞춰 그에 따른 관리방안 또한 발전하여야 한다. 하지만 현재 상태 또는 발생하는 사고를 보면 미흡한 점이 많이 보여 진다. 그 사례로 최근 화학 산업에서 화학물질과 관련된 사고가 빈번하게 발생하고 있는 것을 확인할 수 있다. 그 중에서도 2012년 하반기 국내 사고에서 가장 이슈가 되었던 구미사고를 보면 국내의 유해화학물질들이 정확한 관리방안도 없이 다뤄지고 있다는 것을 알 수 있었고, 사고 후 처리과정에서도 보여진 문제점들 역시 개선되어야 할 사항들이 있다는 것을 보여주는 사고였다. 또한 이와 관련된 제도들 역시 그 사이에 공백이 생겨 제도적인 관리마저도 허점이 있다는 것을 확인할 수 있었다. 이처럼 화학산업에서 발생하는 사고는 직접적인 회사의 피해와 더불어 주위의 인명, 재산, 환경에게까지 미치는 영향이 크기 때문에 그에 대한 관리가 철저히 이루어져야 한다. 그러기 위해서는 사업장 관리부터 사고 후 대응까지 확인하고 관리하는 부분이 필요할 것으로 생각된다. 국내에서 적용할 수 있는 관리 및 대응체계는 국제연합환경계획(UNEP)의 지역사회 비상조치제도(APELL)와 같은 긴급대응체계 등 세계 각 국에서 이행되고 있는 관리제도를 국내의 실정에 맞게 변환하여 적용하는 방안을 고려해야 한다. 그 예로 대만에서 운영 중에 있는 센터를 보면 실시간 감지 및 조사를 통해 사고 발생 시 대처법 및 대피 방안 등 피해를 줄일 수 있는 방안을 연구하고 보급하는 역할을 수행하고 있다. 본 연구에서는 국내의 사고를 예방하고, 사고 발생 시 피해를 줄이기 위한 방안으로 일원화 된 관리 센터 운영 방안을 제안하고자 한다. 최상위기관인 중앙관리센터는 각 지역의 센터를 지원 또는 관리할 수 있는 권한을 가지고 총괄하는 기관으로 필요 시 법적 제재를 할 수 있는 권한을 가지고 운영되어야 할 것이다. 또한 지역에서 사업장 및 산업단지를 관리하는 지역관리센터는 속해있는 지역의 산업단지 및 사업장의 자체 방재 계획 및 시스템들이 잘 갖추어 진행되는지를 확인하고, 필요에 의해 지역 내 재난 대처 시스템(병원, 경찰서, 소방서 등)에 대한 통제권을 가지고 있어야 할 것이다. 이러한 센터의 운영이 정상적으로 이루어지고, 관리가 진행이 되려면 가장 우선적으로 산업단지 및 사업장에서 자체적으로 방재계획을 세우고 이를 철저하게 지켜나가는 것이 기본이 되어야 할 것이다.