노동환경건강연구소 정연희(j-y-h0403@hanmail.net), 일과건강 2007년 5월호

1. 1,3-부타디엔, 어떤 물질인가?
천연으로는 존재하지 않고, 1863년에 처음으로 퓨젤유(油)의 열분해로 생기는 기체 속에서 확인되었다. 부타디엔에는 1,2-부타디엔, 1,3-부타디엔의 이성질체를 말하는데, 1,2-부타디엔은 다른 이름으로 메틸알렌으로 부른다. 흔히 부타디엔이라고 하면 1,3-부타디엔을 가리킨다. 1,3-부타디엔은 바이비닐(Bivinyl), 부타-1,3-디엔(Buta-1,3-diene) 등의 이명(異名)을 가지며, 아래의 그림과 같이 탄소원자 4개로 이루어진 곧은 사슬모양의 구조에 2중 결합을 2개 가진 구조이다.

                                                                                           ▲ 1,3-부타디엔 분자 구조식

1,3-부타디엔은 무색무취의 특이한 냄새가 나며, 1~1.6ppm 정도에서도 냄새를 감지할 수 있다. 상온에서 가스로 존재하여 흡입을 통한 노출이 쉽다. 공기보다 무거워 밀폐된 공간이나 낮은 공간에 가스가 모여 있을 수 있어 그로 인한 질식 위험이 있다.

2. 주요용도
1,3-부타디엔의 주요용도는 합성고무나 합성수지를 만드는 공정의 원료로 이용되며, 로켓연료, 플라스틱, 레진 등의 구성성분으로 사용된다.

3. 반응성
■ 반응성은 매우 높은편으로 쉽게 중합되는 성질을 가지고 있다. 충격이나 마찰 또는 열에 노출되면 가연성과 폭발성이 있다. 공기와 접촉 시 과산화물을 형성한다.

■ 산소, 열, 화염, 스파크(불꽃) 및 기타 불꽃을 일으킬 수 있는 점화원과는 피하여야 하며, 금속 카바이드, 금속염, 가연성물질, 금속, 산화제, 할로겐, 금속산화물 등과는 혼합하여 사용하는 것을 금하고 있다.

4. 건강영향
■ 발암성 : 1,3-부타디엔의 발암성을 살펴보면, 우리나라 노동부 뿐만 아니라 외국에 여러기관에서 인체발암의심물질이거나 가능성이 있는 물질로 분류한다.

■ 신경독성 : 가스 상태의 1,3-부타디엔은 1000ppm 이상의 농도에서 감각신경에 자극을 일으킨다고 알려져 있다. 이처럼 매우 높은 농도에 노출되면 술이 취한 것과 같은 환각증상(hallucination)이 나타나며, 무의식, 죽음에 이를 수도 있다.

■ 피부 및 기타독성 : 몇 천 ppm의 1,3-부타디엔에 노출 시에는 피부, 눈, 목에 자극을 일으킨다. 8시간 동안 8000ppm에 노출되었던 두 작업자에게서 눈 자극, 시야가 흐려짐, 기침, 졸음 등의 건강 영향이 보고되었다.

5. 노출기준
1,3-부타디엔의 우리나라 노동부의 기준은 TWA 10ppm으로 정하고 있으며, 단시간 노출기준은 제정되어 있지 않았다. 하지만 최근 노동부에서 ‘2005년 연구용역으로 실시한 86종의 화학물질 및 물리적 인자에 대한 노출기준’ 최종 개정안을 행정예고하고 의겸수렴에 들어갔다. 이 중 1,3-부타디엔의 단시간 노출기준이 10ppm으로 새롭게 설정되는 등 노동부 안대로 이번 행정예고안에 포함되었다.

외국의 여러 기관에서는 TWA 기준을 1~2ppm으로 정하고 있었으며, 단시간 노출기준도 5~6ppm으로 정하고 있다. ACGIH(미국산업위생전문가협의회)에서는 하루에 잠시라도 노출되어선 안되는 농도를 TWA의 5배로 10ppm으로 규정하고 있다. 또한 NIOSH에서는 발암물질에 대해서는 Lowest feasible concentration(LFC)라고 하여 가능한 최대한 해당물질이 노출이 되지 않도록 규정하고 있다.

6. 특수건강검진
1,3-부타디엔에 노출되는 작업공정에 처음으로 배치 된 6개월 이후에 첫 번째 특수건강검진을 받아야 하며, 그 이후에도 1년에 한번 씩 정기적으로 검진을 받아 건강상 영향의 이상여부를 확인하도록 산업안전보건법 제99조 제3항에 제시 되어 있다.
1,3-부타디엔은 발암성의심물질이기 때문에 검진 시 조혈기계 질환에 대한 임상적 관찰이 필요하며, 임상학적 검사로는 혈액검사를 통한 혈색소량혈구용적치를 확인하고, 단백뇨, 간기능 검사 등을 필수적으로 실시하도록 하고 있다.

7. 노출사례
우리나라에서 1,3-부타디엔의 노출에 따른 직업적 재해 사례는 지금까지 보고된 바가 없다.

일부 문헌상 연구 결과를 살펴보면, 고무제조 산업의 연구에서 낮은 농도의 1,3-부타디엔에 장기간 노출된 경우 심장과 혈액관련 질환, 폐 질환, 암 등을 일으킬 수 있다는 보고가 있었다.
또한 OSHA(1996)에서는 역학연구를 통해 1,3-부타디엔이 림프 조혈계암에 위험을 증가 시킨다는 결론을 얻었다. 이와 비슷한 건강상 영향 연구는 몇몇이 알려지고 있으나, 실제 우리나라의 1,3-부타디엔의 노출수준이나 건강영향에 대한 재해 사례 연구는 아직 미미하다.

최근 몇 년 전 우리나라의 석유화학산업 사업장을 중심으로 1,3-부타디엔의 단시간 노출 평가에 대한 측정이 이루어진 경우가 있다. 측정 결과 불검출에서 최고 82ppm까지 검출되어 OSHA의 STEL(단시간노출기준)인 5ppm의 130배 이상 높은 수준을 보였다.

산단 작업자들은 대부분 10분에서 30분 정도 소요되는 계기작동 검사나 제품 입ㆍ출하, 원료탱크 내 원료저장 상태 확인 등을 하는데 이 때 고농도로 노출되는 것으로 알려졌다.

이 같은 작업환경으로 근로자들 상당수가 가려움증과 현기증 등 이상증세를 느끼는 것으로 나타났다. 실제 석유화학업체 9개 근로자 1,271명을 대상으로 설문조사한 결과, 응답자의 43%가 “눈과 코, 목구멍이 따갑다”고 답했다. 또 피부염증을 호소한 응답자는 42%에 달했고, 현기증과 두통을 경험한 응답자도 30%나 차지했다.

앞으로 1,3-부타디엔의 단시간 노출기준이 신설되고, 작업형태에 따른 좀 더 실질적인 노출평가가 이루어지고 1,3-부타디엔의 건강영향에 대한 연구도 더욱 많아지길 기대해 본다.