솔더 크림, 플럭스(flux)의 건강영향

2012.03.11 00:02

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이 기사는 노동환경건강연구소 산업위생실 선옥남 연구원이 작성하였음을 알려드립니다. 기사 내용이나 사진을 인용하실 때는 반드시 출처를 밝혀주세요.


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3월 24일 반올림이 개최한 기자회견 모습. 이 자리에는 한혜경 씨도 불편한 몸을 이끌고 나와 함께 했다. ⓒ 이현정


노동환경건강연구소 산업위생실 선옥남


뇌종양 판정을 받은 삼성전자 퇴직 노동자 한혜경 씨가 사용한 물질은 건강에 어떤 영향을 미칠까?


그는 고등학교 3학년이던 1995년 10월 삼성전자 기흥공장 LCD 생산직으로 입사했다. 6년간 줄곧 LCD 관련 업무를 담당하였다. 입사 3년 뒤 생리가 끊겼고 무월경 상태가 지속되자 2001년 8월경 치료를 위해 퇴사했다.


한혜경 씨가 담당한 업무는 모듈공정 SMT. SMT(Surface Mount Technology)는 PCB(인쇄 회로기판)표면에 전자부품을 장착한 후 납땜하는 공정이다. 이 중 한혜경 씨는 솔더 크림 이라는 땝납을 도포하는 작업을 수행했다. 한혜경 씨가 사용한 솔더 크림은 건강상에 어떤 영향을 줄 수 있으며 예방조치로 무엇이 필요한지 알아보자. 이와 함께 솔더 크림 세척제로 사용된 이소프로필알콜(IPA), 아세톤도 함께 살펴본다.   


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PCB에 올려진 솔더 크림을 도포하는 기계. 한혜경 씨는 PCB에 솔더 크림을

올리는 작업을 수행했다. 사진은 기사 내용과 관계없음 ⓒ www.metalmask.com


1. 한혜경 씨가 사용한 물질
 
1) 솔더 크림(solder cream)
납 분말과 주석분말 및 특수 플럭스(flux)를 균일하게 혼합하여 만든 페이스트 혹은 크림상태의 납을 말한다. 즉 납 및 주석분말을 끈적한 액체상태의 플럭스와 함께 반죽하여 크림상태로 만든 땜납이다. 솔더 크림은 주석과 납의 함량에 따라 다양한 형태로 만들 수 있다. 가장 일반적으로 사용되는 솔더 크림은 주석이 63%, 납이 37% 포함된 것이다. 납 및 주석 외에 은 또는 비스무트를 첨가하기도 한다. 은은 납의 전도성을 좋게 하고, 비스무트는 납의 용융점을 낮추기 때문이다.

2) 플럭스(flux)
납땜이 잘 되도록 플럭스를 첨가한다. 플럭스는 금속 또는 합금을 용해할 때 대기와 닿는 것을 방해할 목적으로 사용하는 혼합염이다. 용해한 금속면이 직접 대기에 닿으면 산화하거나 대기 속의 수분과 반응하여 수소를 흡수하여 생기는 불편함을 제거한다. 즉, 납땜 용접 등으로 금속을 접합할 때에 접착면의 산화를 방지하여 접합이 완전하게 되도록 염화물/플루오린화물/수지 등을 플럭스로 이용한다. 플럭스 용도를 다시 정리하면 ∇표면의 오염물질을 제거하는 세정작용 ∇공기와 접촉하여 다시 산화되는 것을 방지하는 재산화 방지작용 ∇표면 장력을 줄이는 역할을 한다. 플럭스 성분을 줄이게 되면 점성(점착성)이 낮아져 작업이 힘들게 된다. 플럭스는 주로 송진(로진, 레진), 유동성 첨가제, 솔벤트, 그리고 활성제등으로 구성된다.

3) 이소프로필알콜(IPA), 아세톤
솔더 크림 세척제로 이소프로필알콜과 아세톤 등이 사용된다. 이소프로필알콜은 유기용제와 같은 무극성 물질을 용해한다. 자기 얼룩을 남기지 않고 쉽게 증발하는 특징이 있어 반도체, LCD 등 IT 부품 세정액으로 많이 사용된다. 페인트, 잉크 등의 용제로도 사용되는 강한 알콜향의 무색 유기용제이다. 한혜경 씨 증언에 따르면, 선임자가 솔더 크림이 묻었을 때 IPA로 닦으라는 주의를 주었다고 했다.

아세톤은 아주 간단한 케톤으로 향기가 있는 무색의 액체이다. 용매로 사용되며, 실생활에서는 물과 유기용매 모두에 잘 녹는 성질을 이용하여, 페인트와 같이 물로 세척되지 않는 물질을 세척하는데 사용된다.

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납땜으로 부품이 장착된 PCB. 사진은 기사 내용과 관계없습니다. ⓒ technoa.co.kr


2. 한혜경 씨 취급물질이 인체에 미치는 영향

1) 납(lead, Pb)
㉮ 발암성
납은 사람에게 발암 가능성이 있는 물질. 동물실험결과 신장에 암을 발생시켰으며, 이밖에 다른 부위에 양성 및 악성 종양이 발생하는 것으로 알려져 있다. 사람에게는 충분한 자료가 없지만 폐암이 증가한다는 보고가 있다.

㉯ 생식독성
납은 태아에 기형을 유발하는 물질로 알려져 있다. 동물실험결과 기형유발 물질로 확인이 되었다. 남성에게 정자 무력증, 저 정자증, 기형 정자증을 초래한다. 뿐만 아니라 태아에게 손상을 입힐 위험성이 아주 높다. 태반을 통과할 수 있으며, 모유를 통해서도 배출될 수 있다.

㉰ 신경독성
고농도의 납 노출은 뇌에 증상을 일으킨다. 운동실조, 혼수와 발작 등이 일어날 수 있다. 이와 같은 증상에서 회복되어도 정신 혹은 신경장해와 같은 후유증을 갖게 된다. 뿐만 아니라 아주 낮은 농도에서도 중추신경계통 장해와 관계있는 증상들이 나타날 수 있다는 보고도 있다. 또한 심리적 수행능력의 장해를 초래하기도 한다는 보고도 있다.

㉱기타 독성
이 밖에도 혈액계 이상, 신장계 이상, 위장장해, 호흡기계 이상 등을 초래한다.
☞ 혈액계 이상 : 혈색소 합성을 방해하고 순환적혈구의 생존기간을 감소시킴으로써 빈혈을 일으킨다. 고혈압 위험을 증가 시킨다.
☞ 신장계 이상 : 간질성 섬유화와 세뇨관 위축 등 비특이적인 증상을 나타낸다. 어린이에게는 단기간 노출로 판코니 증후군을 유발할 수도 있다. 
☞ 위장장해 : 변비와 설사, 복부통증, 욕지기, 구토, 소화불량, 식욕감퇴 등이 일어나고, 이러한 증상들이 축적되어 경련성 복통을 유발하기도 한다.

2) 주석(tin, Sn)
주석은 주석이온, 주석화합물 형태로 존재한다. 주석이 포함된 먼지나 불용성주석화합물에 장기간 노출되거나 철, 주석, 바륨과 같은 먼지에 오랫동안 노출되면 진폐증을 일으킬 수 있다.  조직반응이 거의 없기 때문에 진폐 중에서도 비섬유 진폐증에 포함된다. 이 외에 호흡기 및 눈 등에 자극을 일으킬 수 있다.

3) 플럭스(flux)
㉮ 로진/레진(rosin, resin)
로진/레진은 소나무의 송진가루를 원료로 만든다. 로진이 포함된 흄에 노출되면 직업성 천식이 일어날 수 있다. 눈 및 상기도 호흡기계에 자극을 일으킬 수 있다. 피부에 접촉될 경우 발진등과 같은 피부염을 일으킬 수 있다.  

㉯ 솔벤트(solvent)
플럭스에 사용되는 솔벤트는 오염물을 제거하기 위한 용도로 사용되기 때문에 용해성이 높은 물질이 사용된다. 주로 시너, IPA 등이 사용된다. 시너는 톨루엔, 크실렌 등이 주요성분이며, 이외 여러 가지 유기용제가 혼합된 혼합유기용제이다. 주요 성분인 톨루엔과 크실렌은 주요 신경독성 물질로서 중추신경계에 큰 영향을 미친다. IPA 또한 중추신경계에 영향을 줄 수 있다. 알코올 성분이 있어 술에 취한 것과 같은 증상이 나타난다. 피부에 자극을 줄 수 있으며 장기간 노출시 피부가 빨갛게 부어오르거나 종창을 일으킬 수 있다. 흡입 시와 마찬가지로 술 취한 감을 일으킬 수 있다.

㉰ 활성제
활성제 성분에 따라 할로겐계 플럭스와 비할로겐계 플럭스로 나뉜다. 염화물은 호흡기계에 영향을 미쳐 기침, 가슴 답답함 등을 일으키며 피부, 눈, 호흡기계에 자극을 준다.

4) 세척제, IPA, 아세톤
이소프로필알콜은 위에서 언급한 것과 동일하다. 아세톤도 이소프로필알콜과 동일하게 중추신경계에 영향을 미친다. 부가 영향으로는 체온 저하, 피부 및 눈의 황색화, 메스꺼움, 위통, 혈이 섞인 구토, 호흡 장애, 두통, 졸음, 술 취한 감을 일으킬 수 있다. 피부 접촉시 자극을 줄 수 있고 장기간 노출되면 백내장이 발병할 수 있다. 

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보조도구를 이용해 기자회견 참석을 위해 걸어오는 한혜경 씨. 그가 입사했던 
1995년 당시 작업환경을 정밀하게 밝혀낼 필요가 있다. ⓒ 이현정


3. 예방조치

납땜을 위해 솔더 크림에 열을 가하면 흄이 발생한다.

흄의 입자의 크기는 0.1㎛ 전후로 일반먼지에 비해 입자 크기가 매우 작다. 입자 크기가 작아 쉽게 폐포까지 이동이 가능하여 호흡기계에 영향을 미친다. 따라서 반드시 국소배기장치가 설치된 곳에서 작업을 수행해야 한다. 국소배기장치뿐만 아니라 방진마스크를 필히 착용한다. 용접흄을 차단하기 위해서는 1등급 이상의 방진마스크를 착용해야 한다. 고농도의 노출이 일어날 경우 고성능 필터가 장착된 자급식 마스크(SCBA)를 착용하거나, 전면형 공기공급식 마스크를 착용한다.

플럭스에 포함된 솔벤트, 세척제로 사용된 솔벤트 등도 호흡기계 영향을 미치기 때문에 반드시 국소배기장치가 설치된 곳에서 작업해야 한다. 유기용제에 의한 영향을 막기 위해서는 방독마스크를 착용해야 한다. 이때, 필터와 정화통이 함께 부착된 호흡보호구를 착용한다.

피부접촉시 피부발진 등 피부 영향이 일어날 수 있기 때문에 반드시 장갑을 착용해야 한다. 니트릴, 고무, 라텍스 재질의 글러브를 사용한다. 매일 새것으로 교체해야 하고, 작업 시작 전에 착용하도록 한다.  

☞ 단어설명


1. SMT : Surface Mount Technology의 약어로 표면실장기술을 말한다. 전자기기의 정밀화를 추구하면서 소형, 경량, 박형화 및 다기능 기술이 발달해 왔는데 이를 표면실장기술이라고 한다. 표면실장기술이란 부품의 리드(부품의 밖으로 나와 있는 핀)를 PCB 구멍에 삽입하지 않고 땜납재 등으로 표면에 부착시키는 실장법을 말하며, 형태를 이 같은 방법에 적합하도록 성형시킨 부품을 표면실장부품(SMD, Surface Mount Device)이라고 부른다.


2. 용해 : 금속이 열에 녹아서 액체 상태로 되는 일. 또는 금속을 녹여 액체 상태로 만드는 일


3. 용제 : 물질을 녹이는 데 쓰는 액체(알코올·벤젠·에테르·아세톤 따위)


4. 판코니 증후군 : 신장 기능장애 질환의 하나로 소변의 양이 지나치게 많아서 갈증도 많이 느끼고 몸의 수분, 칼슘, 칼륨, 마그네슘 그 외의 다른 물질 결핍을 일어나게 하는 증후군


5. 운동실조 : 뇌 또는 척수 장애로 근육 조절이 마음대로 되지 아니하는 병. 운동을 하려 하여도 신체 각 부분이 조화를 잃어 목적을 이루지 못하는 병


6. 종창 : 염증이나 종양 등으로 인해 부어오르는 증상


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