독성물질 끝점 농도(End-Point)-ERPG, AEGL,TEEL, IDLH, EEI, DTL

 

독성물질 끝점 농도(End-Point)-ERPG, AEGL,TEEL, IDLH, EEI, DTL

 

화학물질의 누출은 저장탱크, 배관, 탱크로리 등의 화학설비에서 시작된다. 화재 폭발의 이벤트가 없이 단순 누출이되기도 한다. 누출되면서 대기의 산소 및 수분과 반응하여 새로운 독성물질이 누출되기도 한다. 누출된 화학물질은 대기중으로 확산이 되면서 농도는 서서히 떨어진다. 이는 CA 프로그램 (Phast, Aloha, Kora 등)으로 정량 위험성평가를 해보면 보다 실질적인 비상대응에 도움이 될것이다. 독성물질 누출 (Toxic release) 사고가 발생하면 끝점의 농도가 매우 중요하다. 바람을 타고 확산된 독성물질의 끝부분의 농도가 인체에 미치는 독성의 정도가 허용이 가능한 것인지 그렇지 않은 것인지를 정하는 기준이 되는 것이다. 이러한 기준은 국외 기준을 준용하여 국내에도 적용되고 있다. 이번 포스팅에서는 ERPG, AEGL,TEEL, IDLH, EEI, DTL에 대해 알아보겠다.

 끝점 (End-Point)  끝점농도, 과압 또는 복사열 등의 수치에 도달하는 지점을 말한다. 

* 화학물질 비상 사고 시 사용할 수 있는 국외 기준들

Guide	기관	국가	내용
ERPG	AIHA	US	Emergency Response Planning Guideline  비상대응 계획 시 한시간 농안 노출될 수 있는 수준으로 ERPG-1, ERPG-2, ERPG-3가 설정됨
AEGL	EPA	US	Acute Exposure Guideline Level  일반인이 급성노출을 방지하기 위한 기준으로 10분, 30분, 1시간, 4시간, 8시간 기준이 설정됨
TEEL	DOE	US	Temporary Emergency Exposure Limits  ERPG와 유사한 개념으로 단시간 노출에 대한 우려농도(Level of Concern)값
IDLH	NIOSH	US	Immediately Dangerous to Life and Health  자기구조능력을 약화시키커나 비가역적인 건강상의 영향 없이 30분 이내에 사람이 노출될 수 있는 기준
EEI	ECETOC	EU	Emergency Exposure Indices.  비상사태 대응 지수로 EEI-1, EEI-2, EEI-3로 구분
DTL	HSE	UK	Dangerous Toxic Load  일반인에게 특별한 독성을 나타낼 수 있는 공기중 농도와 시간을 설정함.  국토이용계획(Land Use Planning) 제출 시 사용하며, SLOT(Specified Level of Toxicity) 와 SLOD(Significant Likelihood of Death)로 구분, 219개 물질에 대해 설정됨

 1  ERPG

비상대응계획수립지침 (Emergency response planning guideline, ERPG)
이라 함은 미국산업위생학회(American Industrial Hygiene Association, AIHA)에서 발표하는 기준이며, 관심의 우선순위, 취급·저장평가, 누출시 확산지역의 파악 및 지역사회의 비상대응계획을 수립하는데 사용되는 지침 을 말하며, 미국 산업위생학회인 AIHA에서 정한 화학물질 누출로 인한 지역사회의 사고대응에 대한 가이드 라인으로 ERPG-1, ERPG-2, ERPG-3로 구분된다. 공기중의 농도로 구분한다.  (www.aiha.org)

ERPG-1	아주 가벼운 가역적 증상 이상을 겪지 않거나 심한 냄새를 인지하지 않고 노출될 수 있는 1시간의 최고 농도로 108개 물질에 대해 설정
ERPG-2	자기 구조능력을 손상시킬 만한 비가역적 또는 심각한 건강손상이나 증상을 경험하지 않고 노출될 수 있는 1시간의 최고 농도로 144개 물질 설정
ERPG-3	생명에 위협을 주는 건강손상을 겪지 않고 노출될 수 있는 1시간의 최고 농도로 141개 물질에 대해 설정

 

Example of identified ERPG threat zones in ALOHA

Article : Influence of Evacuation Policy on Clearance Time under Large-Scale Chemical Accident: An Agent-Based Modeling

 

 2  AEGL

급성폭로기준레벨 (Acute exposure guideline level, AEGL)
미국 환경보호청(EPA)에서 발표하는 기준으로 사고로 인한 화학물질 누출시 이를 다루는 비상대응요원에 의해 사용되는 기준이며, 일반인의 급성노출을 방지하기 위한 기준으로 사용된다. 이 기준은 폭로시간 10분, 30분, 1시간, 4시간, 8시간에 따라 구분되며, 일생 중 한 번 또는 드물게 공기 중으로 폭로되는 화학물질에 대한 인체의 영향을 나타내는 기준이다. 

AEGL-1	대부분의 사람들이 인식가능한 불편, 재채기 등을 경험할 수 있는 농도 민감인구를 포함한 일반 인구가 이 농도 이상에서는 상당한 불쾌감, 자극, 어떤 증상을동반하지 않는 비감각적 효과를 경험할 수 있는 공기중 최고 농도. 이 효과는 장해를초래하지 않으며, 일시적이며 노출이 중단되면 가역적으로 회복되는 공기중 예측농도
AEGL-2	대부분의 사람들이 대피 능력 상실 또는 비가역적 또는 장기적인 건강영향을 입을 농도  민감인구를 포함한 일반 인구가 이 농도 이상에서는 비가역적 또는 다른 심각하고, 지속가능한 역건강 효과 또는 대피 능력에 장애를 경험할 수 있는 공기중 예측 농도.
AEGL-3	대부분의 사람이 생명의 위협 영향 또는 사망을 경험할 수 있는 농도 민감인구를 포함한 일반 인구가 이 농도 수준 이상에서는 생명의 위협 또는 사망을 경험 할 수 있는 공기중 예측 농도

 

출처 USACHPPM – Basic AEGL Information, January 03

 

 3  TEEL

TEEL (Temporary Emergency Exposure Limits); 단시간비상폭로한계
미국에너지부(Department of Energy, DOE)에서 발표하는 기준으로 대부분의 사람들이 주어진 시간동안 공기중의 화학물질에 폭로될 때 건강 영향을 경험하기 시작하는 농도를 의미하며,  실제 기준 설정은 Subcommittee on Consequence 
Assessment and Protective Actions (SCAPA)에서 하였고, 60분 노출 시의 AEGL 및 ERPG와 유사한 개념으로 사용되는 기준이다. 공기 중의 농도에 따라 TEEL-1, TEEL-2 및 TEEL-3 등으로 구분된다. 

TEEL-1	1시간 이상 폭로될 때 대부분의 사람들(취약계층 포함)이 인식 가능한 불편, 재채기 또는 무증상 등을 경험할 것으로 예측되는 공기 중의 농도 *일반 인구가 이 농도 이상에서는 상당한 불쾌감, 자극, 어떤 증상을 동반하지 않는 비감각적 효과를 경험할 수 있는 공기중 최고 농도. 이 효과는 장해를 초래하지 않으며, 일시적이며 노출이 중단되면 가역적으로 회복되는 공기 중 예측농도
TEEL-2	1시간 이상 폭로될 때 대부분의 사람들(취약계층 포함)이 대피 능력 상실 또는 비가역적 또는 장기적인 건강영향을 입을 것으로 에측되는 공기 중의 농도 *일반 인구가 이 농도 이상에서는 비가역적 또는 다른 심각하고, 지속가능한 역건강 효과, 또는 대피 능력에 장애를 경험할 수 있는 최고 공기중 예측 농도
TEEL-3	1시간 이상 노출될 때 대부분의 사람(취약계층 포함)이 생명의 위협 영향 또는 사망을 경험할 것으로 예측되는 공기 중의 농도 *일반 인구가 이 농도 수준 이상에서는 생명의 위협 또는 사망을 경험할 수 있는 공기 중 예측 농도

 

 4  IDLH

시건강위험농도(Immediately Dangerous to Life or Health, IDLH)

“즉시건강위험농도 (Immediately dangerous to life and health, IDLH)”라 함은 미국산업안전보건연구원(NIOSH)에서 발표하는 기준으로 생명 또는 건강에 즉각적으로 위험을 초래하는 농도이며, 그 이상의 농도에서 30분간 노출되면 사망 또는 회복 불가능한 건강장해를 일으킬 수 있는 농도를 말한다.

 

몇가지 물질에 대한 정보만 예시로 포스팅 하였다.

 

IDHL 값.xlsx

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 5  PAC

PAC (Protective Action Criteria)
미국 DOE는 AEGL, ERPG, TEEL의 값을 적절히 사용할 수 있도록 PAC (Protective Action Criteria)를 제시하고 있는데 이는 2012년 기준으로 3,388개의 화학물질에 대한 값이 제시되어 있고 PAC도 PAC-1, PAC-2, PAC-3로 구분된다. 

이는 특별히 다른 정의를 사용하지 않고, 각 수준에서 ERPG, AEGL, TEEL를 사용하도록 정의하고 있다. 
그러면 세 값 중 사용해야 될 값은 무엇인가라는 질문이 제기된다. 

· PAC-1 : 적용가능한 AEGL-1, ERPG-1, TEEL-1의 값을 이용한 값 
· PAC-2 : 적용가능한 AEGL-2, ERPG-2, TEEL-2의 값을 이용한 값 
· PAC-3 : 적용가능한 AEGL 3, ERPG-3, TEEL-3의 값을 이용한 값 

이에 대해 PAC는 첫 번째 고려할 값은 AEGI이며 이 값이 없을 때 ERPG값 그리고 이것이 없을 때 TEEL값을 적용하도록 하고 있다. 이 값마저 없을 때는 위에 언급한 SCAPA에서 재고하도록하고 있다. 

관련사이트: www.atlintl.coni/DOE/teels/teel/teel_pdf.html

Table 1 - Chemicals of Concern and Associated Chemical Information. - PACs Rev. 29a, June 2018.pdf

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Table 2 - Protective Action Criteria (PAC) Rev. 29a based on applicable 60-minute AEGLs, ERPGs, or TEELs. The chemicals are listed in alphabetical order. June 2018.pdf

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Table 3 - Protective Action Criteria (PAC) Rev. 29a based on applicable 60-minute AEGLs, ERPGs, or TEELs. The chemicals are listed by CASRN. June 2018.pdf

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Table 4 - Protective Action Criteria (PAC) Rev. 29a based on applicable 60-minute AEGLs, ERPGs, or TEELs. The chemicals are listed in alphabetical order and the values are presented in mg.m June 2018.pdf

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PAC - Revision_29A.xlsx

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 6  독성물질의 끝점농도(End-point)의 적용

1. 끝점농도 기준의 적용 우선순위는 다음을 따른다. 
① 미국산업위생학회(AIHA)에서 발표한 ERPG-2(Emergency response planning guideline 2) 
② 미국 환경보호청(EPA)에서 발표한 AEGL-2(1시간)(Acute Exposure Guideline Level 2) 
③ 미국 에너지부(DOE)에서 발표한 PAC-2(Protective action criteria 2) 
④ 미국직업안전보건청(NIOSH)에서 발표한 IDLH(Immediately dangerous to life and health) 수치의 10% 
⑤ IDLH 수치가 없는 물질은 다음의 순서대로 IDLH 수치를 대신하여 사용할 수 있다. 
㉠ 0.1 × LC50 또는 0.2 × LC50 
* 30분 노출에 대한 값의 경우 0.1, 4시간 노출에 대한 값의 경우 0.2 적용 
㉡ 1 × LCLo 
㉢ 0.01 × LD50(경구) 
㉣ 0.1 × LCLo(경구) 
2. 끝점농도의 ppm은 25℃에서의 수치이며 끝점거리 계산 시에는 대기의 온도조건에 따라 ppm의 수치가 다르므로 이를 고려하여 사용한다.

미국에너지부의 결과에 관한 소위원회 평가 및 보호 조치 (SCAPA) 에서는 ERPG 와 AEGL이 존재하지  없는  화학물질에  대해 응급 계획에  대한 임시 지침으로 임시 비상 노출 한계 (Temporary 비상노출 한계, TEEL) 기준을 하도록 사용  하였다. 또한 AEGL, ERPG, TEEL 기준을  연동시켜 보호 조치 (보호 조치 기준, PAC)을 제시하였다. PAC는 여러 기준이 존재할  때 AEGL 을 먼저 고려하고 이 값이 없을 경우 ERPG, TEEL값을 순차적으로 적용하도록 하고 있다. 일반 인구가 PAC-2농도 이상으로  노출 될 경우 비가역, 지속 가능한 건강 영향을 주거나, 대피 능력에 장애를 많이 줄수 있으며, 2016년 5월 기준 3,146종에 대한 기준이 설정되어 있다. 우리나라 화학 물질 안전 원에서는 '사고 시나리오 선정에  관한기술 지침(2016년 12월 개정)' 에 독성 물질의  끝 점농도 기준을 제시하고 있다.   유해 화학물질에  대해 AIHA에서 발표하는 ERPG-2, 미국 EPA 에서 발표하는 1시간 AEGL-2, US DOE 에서 발표하는 PAC-2 가 존재할 경우 끝점 농도 기준을 적용하며,   독성 물질의 끝점 농도가 존재하지  않을 경우 NIOSH에서 발표하는 IDLH 의 10 %를 적용하도록 하고 있다 (IDLH × 0.1) IDLH 값이 발표되지 않은 물질은 흡입, 경구 독성 자료 (예: 반수 치사 농도 (중앙값치명적인 농도; LC ), 반 수치 사용량 (중앙값 치사량; LD)를 활용하여 IDLH를 다수하여 활용할 수 있다.  즉,  ⓐ 0.1 × LC (30 분 급성 흡입 독성값) 또는 0.2 × LC (4hr),   ⓑ1 × LC, ⓒ 0.01 × LD, ⓓ 0.1 × LD의 순서대로 IDLH 수치를 대신하여 사용할 수 있다. 현재 '사고시나리오 선정에 관한 기술 지침'에는 ERPG-2 147종 , AEGL-2173종 , PAC-2 391종 물질의 끝점 농도 기준이 제시되어 있다. -출처:한국 환경 보건 학회지, 제44권-

 

사고시나리오 선정에 관한 기술지침(2019년).hwp

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참고문헌

사고시나리오 선정에 관한 기술지침.pdf

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화학물질의 비상시 (누출, 사고) 기준.pdf

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사고대비물질 키인포가이드_2016_최종.pdf

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최악 및 대안의 사고 시나리오 선정에 관한 기술지침 (P-107-2020).pdf

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