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작업장에서의 자외선 홍반

자외선 홍반은 자외선에 의해 피부가 붉어지는 현상으로, 흔히 일광화상으로 알려져 있으며 이미 피부 손상이 발생했음을 나타내는 가시적인 지표입니다. 작업장에서는 야외에서 일하는 사람뿐만 아니라 용접, 자외선(UV) 경화 또는 자외선 소독 등 인공 자외선에 노출되는 모든 사람에게 영향을 미칩니다.

실제 노출 정도가 얼마나 높은지는 자외선(UV) 센서 및 복사계를 이용한 측정을 통해 확인할 수 있습니다.

작업장에서의 자외선 홍반의 영향

자외선 홍반의 경미한 영향으로는 가벼운 발적, 가려움 및 통증이 있을 수 있습니다.
이러한 증상은 대개 단기간에 그치며 보통 1~2일 내에 가라앉지만 최대 5일까지 지속될 수 있습니다. 눈의 경우 UVC는 광각막염과 광결막염을 유발할 수 있으며, 두 질환 모두 불편하기는 하지만 적절한 보호 안경을 착용하면 대개 가역적이며 예방이 가능합니다.

이러한 증상은 대부분 일시적이지만, 자외선(UV) 홍반이 재발하는 것은 피부암 위험 증가를 포함하여 피부에 잠재적인 손상이 있을 수 있다는 경고 신호입니다. 따라서 증상을 심각하게 받아들이고 예방 조치를 취하는 것이 중요합니다.
직장에서 발생하는 자외선(UV) 홍반은 대개 가벼운 피부 자극으로 나타나지만, 특히 장기간 조사(照射)에 노출될 경우 더 심각한 결과를 초래할 수 있습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다:

  1. 조기 피부 노화
  2. 색소 침착 장애
  3. 피부암 위험 증가

보호 조치 및 개인보호장비(PPE)

직장 내 자외선(UV) 홍반을 예방하기 위해서는 다양한 보호 조치가 필요하며, 가장 먼저 노출 정도를 파악하는 것이 최우선입니다. 스펙트럼, 복사조도 및 조사 시간이 중요합니다.
§ 7 OStrV에 따르면, 보호 조치를 결정하고 시행할 때 다음의 우선순위를 고려해야 합니다: 

  1. 비간섭성 광학 방사선으로 인한 위험의 회피 또는 최소화 
  2. 기술적 보호 조치 
  3. 조직적 보호 조치 
  4. 개인적 조치, 특히 개인보호장비
  • 고용주는 보호 고글, 장갑, 긴소매 의복은 물론, 자외선 차단지수(SPF)가 높은 선크림과 같은 적절한 개인보호장비(PPE)를 제공해야 합니다
  • 교육 및 훈련: 자외선(UV) 노출의 위험성과 PPE의 올바른 사용법에 대한 교육은 직원들이 자외선(UV) 보호의 중요성을 인식하는 데 도움이 될 수 있습니다 
  • 보호 측정 및 위험 평가
  • 측정 데이터는 "인공 광학 방사선 지침"을 기반으로 근로자의 노출을 평가하고, 지침 2006/25/EC에 따라 허용 가능한 일일 노출량 Heff 및 HUVA를 결정하는 데 사용됩니다. 이러한 한계값은 파장 180~400 nm의 자외선(UV) 방사선에 대해 구체적으로 정의되어 있습니다. 이는 대부분의 건강한 근로자가 홍반(피부 발적)이나 광각막염(일종의 눈 손상)과 같은 급성 건강 손상을 입지 않고 반복적으로 노출될 수 있는 조건을 나타냅니다. 이러한 한계값은 특히 연속 방사선원에 적용되며, 자외선(UV) 광원의 사용을 더 안전하게 만들기 위한 지침을 제공하기 위한 것이지만, 안전과 위험을 엄격히 구분하는 경계선으로 간주되어서는 안 됩니다.

홍반 유효 복사조도: 일광화상을 유발하는 물리량

홍반은 "UV" 전체가 아니라 그중 매우 좁은 영역에 의해 발생합니다. 297~400 nm 사이에서 그 효과는 약 네 자릿수(10⁴배) 정도 감소합니다. 300 nm에서 1 mW/cm²는 피부를 붉게 만들지만, 380 nm에서 동일한 복사조도는 사실상 그렇지 않습니다. 따라서 파장이 명시되지 않은 mW/cm² UV-A 수치는 피부에 대한 위험성에 대해 아무것도 말해주지 않습니다.

ISO/CIE 17166에 따른 홍반 작용 스펙트럼 ser(λ)는 이를 하나의 곡선으로 나타냅니다. 이 곡선은 250~298 nm 구간에서 1로 정규화되며, 그 이상에서는 두 단계에 걸쳐 감소합니다. 측정된 스펙트럼에 이 곡선을 곱한 후 해당 범위에 대해 합산하면 홍반 유효 복사조도 Eer를 W/m² 단위로 얻을 수 있으며, 이는 피부와 관련하여 서로 다른 두 광원을 비교할 수 있는 유일한 물리량입니다.

복사조도에서 조사량까지

물리량 기호 단위 정의
홍반 유효 복사조도 Eₑᵣ W/m² 스펙트럼에 sₑᵣ(λ)를 곱하여 250–400 nm 범위에서 합산한 값
홍반 유효 노출량(조사량) Hₑᵣ J/m² Eₑᵣ에 시간을 곱한 값
표준 홍반량 SED 1 SED = 100 J/m² 피부 유형과 무관한 표준화된 조사량 단위
최소 홍반량 MED 피부 유형에 따라 다름 홍반이 나타나는 조사량 – 피부 유형 II의 경우 약 2.5 SED
자외선 지수 UVI – UVI = 40 · Eₑᵣ (W/m² 단위)

홍반 유효 복사의 측정 방법

이 값에 도달하는 방법은 두 가지이며, 노력과 범위 면에서 서로 다릅니다:

  • 분광 측정 후 계산. UVpad E와 같은 분광복사계가 스펙트럼을 제공하며, 이후 ser(λ)에 의한 가중치가 계산으로 적용됩니다. 이는 정확한 방법이며, 광원이 알려지지 않았거나 협대역인 경우 유일한 방법입니다. 또한 동일한 스펙트럼으로부터 IEC 62471에 따른 광화학적 가중치와 홍반 가중치를 나란히 산출할 수 있습니다.
  • 가중 측정. 분광 응답도가 홍반 곡선을 재현하는 센서는 Eer을 직접 제공합니다. 이러한 교체형 측정 헤드는 RMD Pro용으로 제공되며, 이 경우 기기는 원시 복사조도가 아니라 평가된 값을 표시합니다. 이는 알려진 광원을 반복적으로 점검할 때 신속한 방법입니다.

두 번째 방법은 센서가 곡선과 얼마나 정확히 일치하는지에 전적으로 좌우됩니다. ser(λ)가 4자릿수의 범위에 걸쳐 있으므로, 300 nm에서의 플랭크에 나타나는 작은 편차가 UV-A 영역의 큰 오차보다 더 중요합니다. 따라서 모든 수치는 실제 광원 대비 센서의 분광 불일치 및 소급 가능한 ISO 17025에 따른 교정과 함께 제시되어야 합니다.

조사량이 SED와 MED로 어떻게 환산되는지, 그리고 각 피부 타입에 어떤 값이 적용되는지는 표준 홍반량 및 최소 홍반량에서 상세히 다룹니다. 작업장에서의 법적 근거 - 한계값, 위험 그룹 및 위험성 평가 - 는 산업안전 및 광생물학적 안전성에서 다룹니다.

작업장 노출 측정을 위한 센서 선택

위험성 평가 및 산업안전을 위해 DIN EN 14255-1은 인공 광학 복사에 대한 개인 노출의 측정 및 평가를 규정합니다. DIN EN 14255-1 자체에는 한계값이 포함되어 있지 않으며, 이는 각국 법률로 전환된 인공 광학 복사에 관한 지침 2006/25/EC에 명시되어 있습니다.

이러한 측정에는 일정한 감도를 가진 센서가 필요합니다. 예를 들어 UVA 또는 UVB 센서의 경우 측정 범위 0~2 mW/cm²인 것을 선택하십시오. 지침 2006/25/EC에 따르면 UVA 복사의 한계값은 104 J/m²입니다. 하루 8시간 근무 시간을 기준으로 하면 이는 0.035 mW/cm²의 연속 복사조도에 해당합니다.

단시간 작업의 경우 복사조도가 그에 상응하여 더 높을 수 있습니다. 예:

참고: UV 설비를 설계할 때는 작업 지속 시간을 고려하여 복사조도가 노출 한계값을 초과하지 않도록 하십시오. 직원이 복사에 노출될 수 있는 모든 설비는 평가되어야 합니다. 가중 복사조도의 µW/cm² 단위 일부만으로도 8시간 근무 중 하루 한계값인 30 J/m²를 소진할 수 있습니다.

장비에 영구적으로 설치하기 위해 인라인 센서가 제공되며, 어떤 센서 유형이 어떤 광원에 적합한지는 UV 센서 선택 가이드에서 확인할 수 있습니다.

주제 전문가

저자: Dr. Mark Paravia

Dr.-Ing. Mark Paravia는 Ettlingen에 위치한 Opsytec Dr. Gröbel GmbH의 대표이사이며, 공인 교정기관을 이끌고 있습니다. KIT 조명공학연구소에서 펄스형 제논 엑시머 방전에 대한 연구를 진행한 이후, 현재는 광학 방사선 측정 기술에 주력하고 있습니다. 그는 DIN 표준위원회 FNL 7 "Optical Radiation"의 부위원장이며, DVGW UV 소독 프로젝트 그룹의 회원입니다.