노동환경건강연구소 최인자(spanner@hanmail.net)
일과건강 2007년 11월호

1. 니켈은 어떤 물질인가?

원소기호 Ni, 원소번호 28인 은백색의 광택을 지닌 금속으로 자연 중에 풍부하게 존재한다. 니켈은 모든 토양에서 발견되며 화산 폭발시 방출된다. 운석과 해저에서도 니켈이 포함되어 있다. 순수한 니켈은 단단하고 무색, 무미의 특성을 가진다. 일반적으로 파우더 형태로 존재한다.

2. 주요용도 및 발생원

① 용도
철, 구리, 크롬 및 아연 등의 금속과 결합하여 합금의 원료로 사용된다. 이러한 합금은 동전이나 보석을 만드는데 사용되기도 하며 밸브나 열교환기 재료로 사용되기도 한다. 그러나 가장 많은 곳은 스테인레스 강을 만드는데 사용된다.
염소, 황 및 산소와 결합하여 니켈화합물을 만들기도 한다. 니켈 화합물은 물에 잘 녹고 물에 녹았을 때 녹색을 띤다. 이러한 화합물은 주로 니켈 도금에 사용되며 화학반응의 효율을 높이기 위한 촉매로 사용되기도 한다. 건전지에도 사용된다.

② 발생원
니켈 및 니켈 화합물을 생산하는 곳, 니켈 정련 및 제련소, 전기도금 사업장, 니켈촉매를 생산하거나 사용하는 곳, 용접, 니켈-카드뮴 배터리 사업장 등에서 니켈 먼지나 흄에 직업적으로 노출될 수 있다. 니켈을 함유한 페인트(예를 들면 노란색)를 사용하는 작업자도 노출될 가능성이 있다.

3. 반응성
▸ 가연성: 니켈 파우더는 공기 중에서 가연성이 있으며 화재시 니켈카르보닐 이라는 독성가스가 발생할 수 있다.
▸ 폭발성: 미세한 니켈 분진은 공기 중에서 폭발성 혼합물을 생성한다. 
▸ 티타늄 분말, 과염화칼슘 그리고 질산암모늄과 같은 산화물과 반응하여 화재 또는 폭발이 발생할 수 있다. 비산화성 산과는 천천히 반응하지만 산화성 산과는 빠르게 반응한다.

4. 건강영향

① 발암성
동물실험결과 폐암을 일으키는 것으로 알려진 후, 니켈은 사람에게 발암이 가능한 물질로 분류하고 있다. 미국립독성연구소(NTP)에서는 발암성물질, 국제암연구센터(IARC)에서는 인체에 대한 발암가능성이 있는 물질(Group-2B)로 분류하였다. 주로 비강암, 폐암을 유발시킨다.

② 피부독성
사람에 대한 니켈의 가장 일반적인 유해성은 알레르기 반응이다. 일반인의 약 10～20%는 니켈에 민감하다. 일상생활에서 뿐만 아니라, 직업적인 노출에 의해 알러지성 피부염이 발생할 수 있다. 가려움, 발진 등의 증상이 있다.

③ 호흡독성
반복적으로 오랫동안 니켈에 노출되면 호흡의 짧아짐, 기침, 쌔근거리는 소리, 가슴압박 등의 천식이 발생할 수 있다. 그리고 만성기관지염과 폐 기능도 감소한다.

④ 기타
고농도에 단시간 노출되면 눈과 피부에 자극을 줄 수 있으며, 반복적으로 오랫동안 노출되는 경우 신장에 영향을 줄 수 있다.

5. 노출기준

니켈은 수용성화합물과 비수용성(불용성)화합물로 구분되며, 노출기준도 성질에 따라 달리 적용된다. 수용성화합물에는 초산니켈, 염화니켈, 황산니켈 그리고 질산니켈 등이 있으며, 비수용성화합물로는 황화니켈, 수산화니켈, 산화니켈 그리고 탄산니켈 등이 있다. 유기니켈화합물로는 카르보닐 니켈이 있다.

각 화합물마다 노출기준이 약간씩 차이가 있으며, 8시간 노출기준인 TWA만 가지고 있으며, 단시간 노출기준인 STEL은 가지고 있지 않다.

▸ 노동부  -수용성니켈화합물[(Ni(NO3)2.6H2O/NiSO4. 6H2O]: 0.1㎎/㎥, TWA
  -비수용성니켈화합물[Ni]: 1.0㎎/㎥, TWA
▸ ACGIH -금속으로의 니켈: 1.5㎎/㎥, TWA
  -수용성니켈화합물: 0.1㎎/㎥, TWA
  -비수용성니켈화합물: 0.2㎎/㎥, TWA, A1
▸ OSHA -수용성․비수용성니케화합물: 1.0㎎/㎥, TWA
▸ NIOSH -니켈 및 니켈화합물: 0.015㎎/㎥, TWA(10hr), 잠재적 발암물질

6. 특수건강검진

니켈 및 니켈화합물에 직업적으로 노출되는 작업자는 작업배치 전 그리고 수시로 비강, 피부 그리고 호흡기에 유의하여 검진이 필요하다.
니켈의 생물학적 노출지표는 주말 작업 종료시 채취한 요중 니켈농도이며, 노출기준은  80㎍/ℓ이다.

7. 문헌리뷰

▶ 니켈 알레르기로 인한 직업성 접촉성 피부염
니켈에 대한 접촉성 알레르기는 일반사람을 대상으로 했을 때 여성의 10～15%, 남성의 1%에서 나타나는 주요 피부과적인 문제이다. 이 연구의 목적은 남성에게 직업적인 니켈 노출의 중요성을 설명하기 위함이다. 니켈 알레르기를 가진 환자를 확인하기 위해 패치 테트스를 실시하였으며 니켈 노출원을 확인하기 위해 디메틸글리옥심(dimethylglyoxime) 테스트를 실시하였다. 패치 테스트 결과 남성의 8%, 여성의 30%가 니켈에 양성적인 반응을 나타내었다.
대부분의 환자는 손 습진이 발생하였으며, 일부에서는 얼굴 부위에 습진이 발생하였다. 목수, 전기기사, 페인트공 그리고 배관공 등 서로 다른 작업환경에서 사용되는 공구 및 설비에서 종종 니켈이 발생되는 것이 발견되었다. 직업적인 니켈 노출원은 종종 피부과 전문의에 의해 무시되기도 했는데, 이는 지식부족 때문이다. 그러나 직업적 니켈 노출은 확인하는 것이 중요하며 디메틸글리옥심 테스트는 이를 확인하기 위한 보조적 기술이다.
[출처: The Science of The Total Environment, Volume 148, Issues 2-3,نJune 1994, Pages 283-285]

▶ 니켈에 대한 직업성 접촉성 피부염: 영국 피부과 전문의 및 산업의학 감시체계의 경험
영국 직업성 감시 보고 데이터에서, 보고자가 니켈 노출이 직업성 접촉성 피부염에 중요한 역할을 하는 지 조사하였다. 영국의 직업성 피부질환 데이터는 영국 피부과 전문의에 의한 보고체계(EPIDERM)와 산업의학 감시체계(OPPA), 두 방법에 의해 수집된다.
직업성 접촉성 피부염 사례는 1993년 2월부터 1999년 1월까지 두 체계 중 하나에 의해 보고된 니켈 노출을 대상으로 하였다. 1190건의 직업성 접촉성 피부염 중 니켈 노출에 의한 여부를 피부과 전문의가 확인하였는데, 연평균 198건이었다. 가장 높은 발병률은 미용사(23.9명/백만명/년), bar staff(4.7), 주방장 및 요리사(4.4), 현금 작업자(2.8) 그리고 요식업체 보조원(2.5) 순이었다. 1994년 5월부터 1999년 1월 동안 158건의 니켈과 관련 있는 피부염(총 직업성 접촉성 피부염의 1.9%)을 조사하였다.
가장 빈도가 높은 직업은 전기 조립기사, 간호사, 판매보조원 그리고 일반적인 조립기사 순이었다. 1997년 7월부터 1999년 1월까지 니켈 패치 테스트 결과 547건의 양성반응자가 보고되었다. 그 중 195건(36%)은 직업성 알레르기 반응물질(동전 다루는 작업 등)에 의한 것으로 생각된다. 니켈이 미용사, 간호사 및 요리사의 여러 가지 피부염 원인 물질 중 하나일 것으로 생각된다.

[출처: Occupational and Environmental Medicine, Volume 60, 2003, Pages 954-957]