산소결핍장소에서의 작업안전

1. 산소결핍에 의한 재해의 특징

산소결핍이라 함은 공기중의 산소농도가 18%미만인 상태를 말하며, 산소결핍증이란 산소가 결핍된 공기를 흡입함으로써 생기는 증상을 말한다.
산소결핍에 의한 재해는 잠항·기초갱, 청과물 창고, 탱크, 선창 등의 통풍이 불충분한 작업환경에서의 작업이 증가함에 따라 발생건수가 증가하고 있다. 산소결핍증이나 황화 수소중독 등은 지하철 터널공사 등의 토목공사업 같은 공기의 유통이 좋지 않은 지하 작업, 화학공업, 청소업, 식료품 제조업, 종이·펄프제조업 등 탱크내 작업이나 폐쇄공간에서의 작업 등 많은 업종에서 다발하고 있음은 물론 광범위한 종류의 업종에 걸쳐 발생 하고 있고 또한 다양한 규모의 사업장으로 확산되고 있다. 산소결핍에 의한 사고는 사망 위험이 다른 가스중독 등에 비해서 높은데 이는 구조하러 들어간 사람이 차례로 연속재해를 입어 사망함으로써 대형 재해를 초래하는 경우가 많은 것이 특징이다.

2. 산소의 특성 및 인체에 미치는 영향

가. 산소의 특성
산소는 상온상압에서 무색, 무미, 무취의 기체로 표준상태에서 1L의 무게는 1.429g, 물 1부피에 대하여 0℃에서 0.0491 부피, 20℃에서 0.0311 부피가 녹는다. 임계 온도는 -118.8℃, 임계압력 49.7atm이다. 액체·고체상태에서는 담청색을 띠며, 액체의 비중 1.118(-183℃), 고체의 비중 1.416(-252.5℃)이다. 물과 알콜에 녹으며 산소자체는 가연성이 아니나 다른 물체의 연소를 돕는 조연성 물질이다.
물체가 연소하기 위해서는 산소가 필요하며 공기중의 산소농도가 16%(상온) ~ 17%(고온) 이하가 되면 불꽃은 꺼지게 되고, 동물 특히 사람은 생명에 위험을 느끼게 된다. 또한 공기중의 산소량이 증가하면 물체는 발화하기 쉽게 되고 연소속도가 급격히 상승하여 화재 및 화상(작업복의 연소 등)을 일으킬 위험이 있다.

나. 인체에 미치는 영향
성인은 안정된 상태에서 1분에 0.2~0.3ℓ의 산소를 소비하고 있다. 뇌는 생명현상의 가장 중요한 존재이지만 산소량에 의존도가 높은 특징이 있다. 산소의 공급량이 감소하게 되면 뇌의 활동은 곧바로 활동성을 잃게 된다. 무산소 상태로 되면 순간적으로 뇌가 활동을 정지하게 되고, 2분이 경과되면 대뇌의 피질세포가 비가역적인 붕괴를 일으키기 시작한다. 이러한 세포의 붕괴는 6~8분만에 전신으로 파급되게 되어 사망에 이르게 된다. 또한 산소 결핍으로 인한 후유증으로 언어장애, 운동장애, 시야장애, 건망증 등이 발생할 수 있다. 근육을 많이 사용할 때에 산소결핍증은 중증화 되기 쉽고, 왕성한 노동을 하고 있는 사람이 먼저 산소결핍증에 의해 피해를 당하게 된다.

3. 산소결핍의 원인

가. 공기중 산소의 소비
공기의 조정은 주로 산소와 질소(4:1)로 되어 있으며 공기중의 산소를 소비하는 원인은 물질의 산화, 미생물의 호흡작용, 식물, 곡물, 목재 등의 호흡작용 등이 있다.

나. 산소의 자연소모
- 철제 탱크내에 수분이 있는 채로 장기간 밀폐시켜 두면 내벽이 산화되어 녹이 슬게되고 탱크내의 산소가 감소되어 산소결핍상태가 된다. 특히 해수와 같이 전해질을 함유한 경우에는 산화속도가 빠르다. 또한 석탄이나 강재 및 철부스러기 등은 항온 에서도 공기중의 산소를 소비하고 산화되어 녹이 슬게 된다. 따라서 이러한 물질을 저장하거나 운반하는 탱크와 화차 등의 내부는 작업환경이 산소결핍상태로 될 염려가 있다. (발생장소 : 강재의 보일러, 탱크, 반응탑, 압력용기, 반응기, 추출기, 분리기열교환기, 선박의 이중저 등의 내부)
- 사일로나 탱크내에 저장된 잎은 산소를 방출하지 않고 오히려 산소를 소비하여 탄산 가스를 방출하는 호흡작용을 하기 때문에 산소결핍상태로 될 가능성이 많다.
- 제품의 처리과정에서의 가열, 연소, 감압건조 및 냉동 등과 같은 공정중에 존재하는 폐쇄성의 공간에 작업자가 들어가게 되면, 작업자 자신의 호흡에 의하여 산소가 소모되어 산소결핍상태로 전환될 가능성이 있으므로 폐쇄성 공간의 출입시에는 출구의 확보과 함께 산소결핍에 대비하여야 한다.

다. 가스의 위험한 성질
- 가스(산소결핍공기, 일산화탄소, LP가스, 수소 등)는 일반적으로 육안으로 식별이 불가능하기 때문에 위험물에 대한 경계심이 약하며 위험에 쉽게 노출될 수 있다. 
- 가스는 누설되어도 소음으로 가득찬 공장이나 선박내에서는 발견이 어려우며 더욱이 가스의 밸브는 사용중 밸브 몸체에 녹이 스는 경우에는 부식되어 누설될 우려가 있다.
- 일반적으로 수소나 메탄을 제외한 대부분의 가스는 비중이 공기와 같거나 공기보다 크기 때문에 통풍이 나쁜 장소에서 무거운 가스는 자연확산을 기대할 수 없다.

4. 산소결핍 위험작업시의 조치

가. 환기
밀폐공간작업 시에는 작업시작전에 작업을 행하게 될 장소의 공기중의 산소농도가 18%이상 유지되도록 환기시켜야 한다. 다만 폭발 또는 산화 등의 위험으로 인하여 환기시킬 수 없거나 작업의 성질상 환기가 심히 곤란하여 근로자에게 공기호흡기·산소호흡기 또는 송기마스크 등 호흡용 보호구를 지급하여 착용하도록 하는 때에는 그러하지 아니하다. 사업주는 환기를 시킬 때 에는 순수한 산소를 사용하여서는 아니된다.

나. 인원의 점검
밀폐공간 작업시 근로자를 입장시킬 때와 퇴장시킬 때에 각각 인원을 점검하여야 한다.

다. 출입의 금지
작업자 외의 자가 밀폐공간 작업장소에 출입하는 것을 금지시키고 그 뜻을 보기 쉬운 장소에 게시하여야 한다.

라. 연락
밀폐공간 작업장과 외부의 관리감독자와의 사이에 상시 연락을 위할 수 있는 설비를 설치하여야 한다.

마. 사고시의 대피 등
밀폐공간 작업 시 산소결핍의 우려가 있는 때에는 즉시 작업을 중단시키고 당해 근로자를 대치하도록 하여야 하며, 근로자를 대피시킨 경우 산소결핍의 우려가 없는 것을 확인할 때까지는 그 장소에 관계자와의 자가 출입하는 것을 금지시키고 그 뜻을 보기 쉬운 곳에 게시하여야 한다.

바. 대피용 기구의 비치
공기호흡기·사다리 및 섬유로프 등 비상시에 근로자를 피난시키거나 구출하기 위하여 필요한 기구를 비치하여야 한다.

사. 구출시의 공기호흡기 등의 사용
산소결핍증에 걸린 근로자를 당해 장소에서 구출하는 작업을 하는 때에는 당해 구출작업에 종사하는 근로자에게 공기호흡기 등 호흡용 보호구를 지급하여 착용하도록 하여야 한다.

5. 안전담당자의 직무

산소결핍위험작업은 산업안전보건법에 의거 안전담당자를 지정하도록 되어 있으며, 안전담당자로 지정된 자의 직무는 다음과 같다.

가. 작업에 종사하는 근로자가 산소가 결핍된 공기를 흡입하지 아니하도록 작업 시작전에 작업방법을 결정하고 이에 따라 당해 근로자의 작업을 지휘한다.

나. 작업을 행하는 장소의 공기중 산소농도를 작업 시작전에 측정한다.

다. 근로자가 산소결핍증에 걸리는 것을 방지하기 위한 산소농도측정기구 환기장치 또는 공기호흡기 등의 기구 또는 설비를 작업시작전에 점검한다.

라. 근로자에게 공기호흡기 등 호흡용 보호구의 착용을 지도하고 착용상황을 점검한다.