나노섬유 및 나노입자 관리를 위한 작업장 노출 밴딩 프로세스에 관한 NIOSH 보고서
[기사발행일: 2019-07-24]
국립산업안전보건원(이하 NIOSH)은 2019년 7월 10일 새로운 기술 보고서인 '화학물질 위해도 관리를 위한 NIOSH 작업장 노출 밴딩 프로세스'를 발표했다. NIOSH는 작업장 노출 밴딩을 "각 화학 물질의 독성과, 해당 화학 물질 노출로 인해 건강에 미치는 부정적인 영향에 기초하여 각 화학 물질을 범주화하는 자발적 과정"이라고 설명한다. 기술 보고서(Technical Report)는 범주화를 위한 쉬운 절차와 명확한 규칙을 가진 프로세스를 제공하며, 광범위한 작업 환경에서 사용될 수 있다. 섹션 3.14, "에어로졸의 특수 범주에 대한 고려사항"에는 액체 에어로졸, 나노섬유를 포함한 섬유 및 나노입자에 대한 권고사항이 포함되어 있다.
A. 섬유: 동 보고서는 섬유와 다른 높은 종횡비를 가진 입자들이 "기하학적 크기에 따라 달라지는 고유한 공기역학적 특징을 가지고 있으며, 이는 호흡기내 침전물에 영향을 미치고 있다"고 지적한다. 또한 섬유의 물리적 형태와 크기는 그들의 독성학적 특성과 세포와의 상호작용 특성에 직접적으로 영향을 미칠 수 있다. 또한 이러한 복잡성으로 인해 Tier 3 평가를 사용해야 하며, 작업장 노출 밴딩(이하 OEB) Tier 1 및 Tier 2 기준은 권장하지 않는다. 나노소재에 대한 일부 유해성 밴딩 프레임워크는 생난분해성이고 견고한 나노섬유에 가장 엄격한 밴드를 할당할 것을 권장한다.
B. 고체상 나노입자 : 이 보고서는 (예를 들어 다양한 국가 기준에서 적용되는 것과 같이) 공학적 나노입자에 대한 제어 밴딩 방식 내에서 유해성 밴딩 절차를 적용시키기 위해 사용된 경험적 데이터와 기계론적 가설을 설명한다. NIOSH는 동일한 근거를 사용하여 나노입자에 적용할 경우 다음과 같이 직업상 노출 밴딩 프로세스를 수정할 것을 권고한다.
a. 난용성 나노 크기의 입자 : 독성 데이터가 화학 물질의 나노 크기 형태에 대해 특별히 개발된 무영향관찰용량(이하 NOAEL)을 포함할 경우, NIOSH의 OEB프로세스를 변경 없이 사용할 수 있다.
b. 만약 마이크로 형태에 대해서만 데이터를 이용할 수 있다면, 물에 잘 녹지 않는 나노 크기 물질이 마이크로 크기 물질(예를 들어 크기 순서에 의해)보다 더 독성이 강할 것이라는 가정 하에 보다 엄격한 다음 밴드를 할당해야 한다. 또한 물질의 마이크로 형태에서만 데이터를 사용할 수 있을 때 일부 다른 밴딩 체계는보다 엄격한 밴드(크기의 순서에 따라 노출을 감소)를 권장한다.
c. 수용성 나노스케일 입자 : 동 보고서에 따르면, 난용성 나노 입자의 총 입자 표면적이 증가함에 따라 독성이 커지는데 대한 연관성을 뒷받침하는 데이터가 있다. 입자 용해성이 증가함에 따라, OEB에서 나노입자 특성으로 인해 증가한 독성을 설명할 필요성이 줄어들었다. 프랑스 식품 산업 안전 보건청(ANSES)과 국제 표준화기구(ISO) 제어 밴딩 방식에서 수용성 입자는 나노입자 특유의 독성을 고려하지 않고 용질의 독성과 관련하여 취급된다. 그러나 용해성과 입자 독성 사이의 관계의 불확실성을 고려할 때, NIOSH는 "반대로 데이터가 없을 경우 모든 나노 크기의 입자는 용해성과 관계없이 동일한 방식으로 취급해야 한다"고 권고한다. 만약 물질의 마이크로 형태에 대해서만 데이터를 이용할 수 있다면, NIOSH는 밴딩을 더 엄격한 다음 밴드로 옮길 것을 권고한다.
해당 보고서는 나노스케일 섬유와 나노스케일 튜브의 독성이 다른 형태의 화합물과 상당히 다를 수 있기 때문에 OEB 프로세스가 화학 물질의 독성을 완전하고 정확하게 설명하지 못할 수 있다고 경고하고 있다. NIOSH는 Tier 1과 Tier 2를 사용해서는 안 되며, 그 대신 다른 섬유 물질에 대해 기술된 Tier 3 평가가 필요하다고 밝혔다. 보고서에 따르면, NIOSH는 현재 나노소재에 대한 직업적 노출 한계(OEL)와 OEB를 도출하기 위한 과학적 실태를 평가하고 있으며, 생물학적 반응 메커니즘과 물리화학적 특성에 기초한 나노소재의 유해성 범주 개발을 위한 프로세스와 데이터도 검토하고 있다.