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이 글의 목적은 작업 현장과 일상에서 자주 사용하는 톨루엔·자일렌 유기용제의 흡입 위험성을 체계적으로 설명하고, 실제 현장에서 적용할 수 있는 호흡 보호구 및 안전관리 기준을 정리하여 산업보건 담당자와 작업자가 바로 활용할 수 있도록 돕는 것이다.
1. 톨루엔·자일렌은 어떤 용제인가
톨루엔과 자일렌은 방향족 탄화수소계 유기용제로, 도료, 잉크, 접착제, 세정제, 탈지제, 인쇄 및 자동차·조선·전기전자 산업에서 광범위하게 사용되는 대표적인 휘발성 용제이다. 상온에서 무색의 액체이며 특유의 달콤하면서 자극적인 냄새가 나고, 휘발성이 높아 쉽게 공기 중으로 증발하기 때문에 흡입 노출 위험이 크다.
이들 용제는 지용성(지방에 잘 녹는 성질)이 커서 호흡기를 통해 체내로 흡수되면 혈류를 통해 전신으로 분포하고, 특히 뇌와 같은 지방이 많은 조직에 잘 축적되어 중추신경계(CNS)에 강하게 작용하는 것이 특징이다.
2. 유기용제 흡입 경로와 체내 거동
톨루엔·자일렌 흡입 노출의 주된 경로는 호흡기이다. 용제가 증발해 공기 중에 증기 형태로 존재하면, 작업자가 이를 들이마실 때 폐포에서 빠르게 혈액으로 확산된다. 폐포는 넓은 표면적과 얇은 막 구조를 가지고 있어 휘발성 유기용제가 짧은 시간 안에 높은 비율로 흡수된다.
혈류로 흡수된 톨루엔과 자일렌은 전신으로 운반되며, 지용성 특성 때문에 뇌, 신경조직, 지방조직에 상대적으로 많이 축적된다. 특히 톨루엔은 혈액-뇌 장벽을 잘 통과하여 중추신경계에 직접 작용하고, 반복·고농도 노출 시 백질 손상과 인지기능 저하 등의 신경독성을 유발하는 것으로 보고되어 있다.
체내에 들어온 용제는 주로 간에서 대사되어 수용성 대사산물로 전환된 뒤 소변으로 배설되지만, 대사 기능을 초과하는 과도한 노출이 지속되면 중추신경계, 간, 신장 등의 장기 손상을 초래한다.
3. 급성 흡입 노출 시 증상과 위험
3.1 저농도(초기) 노출 증상
비교적 낮은 농도의 톨루엔·자일렌 증기를 단시간 흡입해도 다음과 같은 초기 증상이 나타날 수 있다.
- 눈·코·목 자극감, 콧물, 기침, 인후 작열감
- 두통, 어지러움, 멍한 느낌
- 집중력 저하, 반응 속도 감소
- 메스꺼움, 속 울렁거림
이 단계에서는 작업자가 “냄새가 강하다”, “머리가 띵하다” 정도로만 느끼고 계속 작업을 이어가는 경우가 많아, 실제 위험에 비해 과소평가되기 쉽다.
3.2 중간 농도 노출 증상
노출 농도와 시간이 증가하면 중추신경계 억제 효과가 뚜렷해지며, 다음과 같은 증상이 나타날 수 있다.
- 현저한 졸림, 균형감각 저하, 비틀거리며 걷는 증상
- 말이 어눌해지고 반응이 느려짐
- 판단력 저하로 안전수칙을 무시하거나 위험 행동 증가
- 시야 흐림, 이명, 심계항진(두근거림)
이 단계에서 기계·설비를 운전하거나 고소작업, 크레인 조작 등의 업무를 수행할 경우 추락·끼임·충돌 사고로 이어질 위험이 커진다.
3.3 고농도 노출 및 치명적 위험
밀폐공간이나 환기가 부족한 구역에서 대량의 톨루엔·자일렌 증기가 누출되면 단시간에 매우 높은 농도로 상승할 수 있다. 이때는 다음과 같은 중증 증상이 나타난다.
- 의식 소실, 혼수, 경련
- 호흡 억제, 호흡정지
- 심실부정맥, 심정지
- 폐부종, 급성 호흡부전
특히 구조자가 적절한 보호장비 없이 무방비 상태로 밀폐공간에 진입할 경우, 연속적인 2차 사고(동시 질식·의식소실)가 발생할 수 있어 각별한 주의가 필요하다.
주의 : 밀폐공간 또는 환기가 극히 부족한 장소에서 유기용제 증기 누출이 의심될 때는 필터형 마스크만 착용하고 진입해서는 안 되며, 공기호흡기(SCBA)와 가스농도 측정기, 구명로프 등 완전한 장비를 갖춘 뒤 진입해야 한다.
4. 만성 노출 시 건강 영향
4.1 중추신경계 손상
톨루엔과 자일렌에 장기간 반복적으로 노출되면, 일시적인 증상을 넘어 만성적인 신경계 이상을 유발할 수 있다. 많은 연구에서 장기 노출 시 다음과 같은 증상이 보고되어 있다.
- 기억력 저하, 집중력 감소, 성격 변화(易자극성, 우울·불안)
- 수행 능력 저하, 손 떨림, 미세운동 장애
- 말초신경병증(손·발 저림, 감각 둔화)
- 뇌 백질 손상, 뇌 위축 등 구조적 변화(고농도·장기 노출 사례)
특히 톨루엔에 대한 만성적인 고농도 노출은 백질 탈수초화와 관련된 심각한 뇌 손상을 일으켜, 치매 수준의 인지장애와 보행장애를 남길 수 있는 것으로 보고되어 있다.
4.2 호흡기·눈·피부 영향
자일렌은 눈, 코, 호흡기 점막을 지속적으로 자극하여 만성 기관지염 증상을 악화시키고, 천식을 악화시키는 요인으로도 작용할 수 있다. 반복적인 피부 접촉은 탈지 효과로 인한 건조, 갈라짐, 접촉피부염을 유발할 수 있으며, 튀거나 흘러서 눈에 들어갈 경우 화학적 결막염과 각막 손상을 일으킬 수 있다.
4.3 생식·발달 영향
톨루엔은 동물실험과 일부 인체 사례에서 생식독성과 태아 발달 이상과의 관련성이 보고되어 있어, 임신 가능 연령의 여성 및 임산부의 노출 관리가 특히 중요하다. 따라서 유기용제 노출이 있는 작업에서는 임산부·수유부에 대해 작업전환, 노출 최소화 등의 추가적 관리가 필요하다.
5. 냄새에 의존하면 안 되는 이유와 대략적 노출 수준
일반적으로 톨루엔과 자일렌은 낮은 농도에서도 특유의 냄새가 감지되지만, 작업 중에는 후각 피로로 인해 시간이 지나면 냄새를 덜 느끼게 되는 경향이 있다. 또한 사람에 따라 냄새를 느끼는 역치가 크게 달라 “냄새가 약하니 안전하다”라고 판단하는 것은 매우 위험하다.
국제적으로 제시된 여러 권고기준을 보면, 톨루엔에 대해 하루 8~10시간 작업 시 20~100 ppm 정도의 시간가중평균 농도(TWA)가 권고되며, 그 이상의 농도에서는 중추신경계 이상, 반응속도 저하 등이 보고되어 있다. 자일렌도 약 100 ppm 수준에서 두통, 어지러움, 메스꺼움 등의 증상이 발생할 수 있다는 보고가 있다.
이러한 수치는 일반적인 기준일 뿐이며, 실제 현장에서는 혼합용제 사용, 고온 공정, 신체 활동량, 개인 감수성 등에 따라 더 낮은 농도에서도 증상이 나타날 수 있다. 따라서 냄새의 강도나 개인 느낌이 아니라, 공기 중 농도측정 결과와 보수적인 기준에 따라 위험성을 판단해야 한다.
주의 : “냄새가 거의 안 나는데요?”라는 말은 안전의 근거가 될 수 없으며, 후각 피로와 개인차 때문에 냄새는 유기용제 노출평가 지표로 사용해서는 안 된다.
6. 톨루엔·자일렌 노출이 커지는 대표 작업 상황
현장에서 톨루엔·자일렌 흡입 위험이 특히 커지는 상황을 정리하면 다음과 같다.
- 밀폐된 탱크·조 안에서의 도장, 세척, 탈지 작업
- 국소배기장치가 없거나 성능이 떨어지는 스프레이 도장부스
- 대량의 용제를 사용하는 세척조, 탈지조 상부에서의 장시간 작업
- 도장·세척 후 초기 건조시간 동안의 근접 작업
- 실내에서 창문·환기팬을 가동하지 않고 수행하는 소량 도장·접착 작업
- 기계실, 지하실 등 자연환기가 잘 되지 않는 장소에서의 유기용제 사용
- 무더운 날씨에 작업자가 마스크 착용을 기피하는 경우
| 위험 상황 | 주요 문제점 | 필요한 조치 |
|---|---|---|
| 밀폐공간 내 도장·세척 | 농도 급상승, 질식·의식소실 위험 | 밀폐공간 작업허가제, 가스측정, 공기호흡기 사용 |
| 국소배기 미비 스프레이 도장 | 작업자 호흡 높이에서 고농도 노출 | 도장부스 개선, 전면형 마스크+유기용제 필터 사용 |
| 대용량 세척조 상부 작업 | 용제 증기층이 작업자 호흡부에 형성 | 덮개 설치, 국소배기, 자동화·원격작업 도입 |
| 실내 소량 도장·접착 | 무의식적 미착용, 환기 부족 | 창문 개방, 환기팬 가동, 반면형 마스크 착용 |
7. 보호구 선택 원칙: 공학적 관리가 우선이다
유기용제 노출관리의 기본 원칙은 “제거·대체 → 공학적 제어 → 행정적 관리 → 개인보호구” 순으로 적용하는 것이다. 즉, 가능한 경우 저유해성 용제로 대체하고, 용제 사용량을 줄이며, 밀폐 및 국소배기장치를 통해 공기 중 농도를 원천적으로 낮추는 것이 우선이다.
개인보호구(호흡보호구)는 이러한 상위 단계가 충분히 구현된 후에도 잔여 위험이 남는 경우에 보완적으로 사용하는 수단이다. 그러나 실제 현장에서는 공학적 제어가 완전하지 않은 경우가 많으므로, 적절한 호흡보호구 선택과 올바른 착용이 톨루엔·자일렌 흡입 위험을 줄이는 핵심 수단이 된다.
8. 톨루엔·자일렌 작업 시 호흡 보호구 선택
8.1 필터 종류: 유기가스용 카트리지(A형 필터)
톨루엔과 자일렌은 끓는점 65℃ 이상인 유기용제에 해당하므로, 일반적으로 “유기가스용(Organic Vapour)” 카트리지를 사용하는 반면형·전면형 마스크를 선택한다. 많은 제조사의 제품에서 A1, A2 등으로 표기되며, 이는 유기가스 흡착능력(용량) 등급을 의미한다.
도장, 세척, 희석제 사용, 래커 및 접착제 사용 등 유기용제 작업에는 유기가스용 카트리지를 기본으로 하고, 분무형 도장처럼 미스트·입자가 동시에 발생하는 경우에는 유기가스용 카트리지에 방진필터를 결합한 조합형 필터를 사용한다.
8.2 마스크 유형 선택
- 반면형(half-face) 마스크 : 코와 입을 덮는 형태로, 적절한 유기가스용 카트리지를 장착하면 일반적인 도장·세척·접착 작업에서 톨루엔·자일렌 노출 감소에 효과적이다.
- 전면형(full-face) 마스크 : 눈까지 보호하므로, 자극성 증기가 강하거나 튐 우려가 있는 작업에서 적합하다. 눈 자극과 흡입 노출을 동시에 줄일 수 있다.
- 동력식 공기정화호흡보호구(PAPR) : 고농도 또는 장시간 작업에서 호흡 부담을 줄이기 위해 사용할 수 있다. 적절한 유기가스 카트리지를 장착하면 높은 보호계수를 제공한다.
- 공기호흡기(SCBA) : 농도를 알 수 없거나 IDLH(즉시 생명·건강에 위협이 되는 농도) 수준에 도달할 우려가 있는 밀폐공간 등에서는 필수이다.
주의 : 일회용 방진마스크(흰색 부직포 마스크)는 미세입자 차단용으로 설계된 것으로, 톨루엔·자일렌과 같은 유기용제 증기 흡입을 거의 막지 못한다. 유기용제 작업에는 반드시 유기가스용 카트리지가 장착된 호흡보호구를 사용해야 한다.
9. 호흡보호구 착용·관리 요령
9.1 밀착성 확보(Fit)와 착용법
유기용제용 마스크의 보호효과는 필터 성능뿐만 아니라 얼굴과 마스크 사이 밀착 상태에 크게 좌우된다.
- 수염, 턱수염, 짙은 수염은 마스크 주변의 밀착을 방해하므로 제거하는 것이 좋다.
- 머리끈 길이를 조절해 마스크가 코·볼·턱에 고르게 밀착되도록 한다.
- 착용 후 양손으로 마스크를 감싸고 숨을 들이쉬거나 내쉬면서 간이 밀착성 검사를 수행해 새는 공기가 없는지 확인한다.
- 안경 다리와 마스크가 교차하는 부위도 누설이 발생하기 쉬우므로 형태를 조정한다.
9.2 카트리지 사용시간과 교체 주기
유기가스용 카트리지는 활성탄에 유기용제를 흡착하는 방식으로 작동하며, 일정량 이상 흡착하면 포화되어 더 이상 가스를 충분히 제거하지 못한다. 포화 상태가 되면 용제 냄새가 다시 느껴지고, 실제로는 작업자가 냄새를 느끼기 전에도 흡입 농도가 상승하기 시작할 수 있다.
따라서 다음과 같은 원칙으로 교체 주기를 관리하는 것이 바람직하다.
- 사업장별로 작업농도, 사용시간, 필터 종류를 고려한 “교체 일정표”를 설정한다.
- 카트리지 외부에 사용 시작일과 시간, 작업명 등을 기록한다.
- 냄새가 갑자기 느껴지거나 두통·어지러움이 발생하면 즉시 작업을 중단하고 카트리지를 교체한다.
- 보관 시는 밀봉 상태로 깨끗한 밀폐 용기에 넣어 보관하여 불필요한 포화를 방지한다.
10. 피부·눈 보호구 및 작업복 관리
톨루엔·자일렌은 피부를 통해서도 일부 흡수될 수 있으며, 반복 접촉 시 피부건조, 균열, 접촉피부염을 유발한다. 튀거나 비산된 용제가 눈에 들어가면 강한 자극과 통증, 일시적인 시력 저하를 일으킬 수 있다.
- 장갑 : 일반 라텍스 장갑보다는 내유기용제성이 우수한 니트릴(NBR), 부틸고무, 특수 합성고무 장갑을 사용하는 것이 바람직하다.
- 보안경·고글 : 비산·분무가 예상되는 작업에서는 밀착형 고글 또는 전면형 마스크를 사용한다.
- 작업복 : 용제에 쉽게 젖는 면 작업복은 흡수된 용제가 피부와 장시간 접촉하게 만들 수 있으므로, 심한 오염 시 즉시 교체한다.
11. 유기용제 중독 의심 시 응급조치
톨루엔·자일렌 중독이 의심되는 상황에서의 기본 응급조치는 다음과 같다.
- 즉시 노출원에서 분리 : 환자를 신선한 공기가 있는 곳으로 옮기고, 구조자는 반드시 적절한 호흡보호구를 착용한다.
- 의식·호흡 확인 : 의식상태, 호흡, 맥박을 확인하고, 호흡·맥박이 없으면 즉시 심폐소생술(CPR)을 시행한다.
- 자세 유지 : 의식이 있으나 구토가 있는 경우에는 옆으로 누운 자세를 취하게 하여 기도흡인을 예방한다.
- 의료기관 이송 : 증상이 일시적으로 호전되더라도 두통, 어지러움, 의식저하, 흉통 등 중추신경계·심혈관계 증상이 있었다면 반드시 의료기관에서 진찰을 받는다.
- 오염 제거 : 피부·의복에 용제가 묻었을 경우 오염된 의복을 제거하고 흐르는 물과 비누로 충분히 씻는다.
주의 : 유기용제 노출 후 잠깐 쉬었더니 괜찮아졌다고 해서 안심해서는 안 되며, 의식 소실, 심한 두통·어지러움, 호흡곤란, 흉통 등 증상이 있었던 경우에는 반드시 전문의 진료를 받아야 한다.
12. 현장에서 활용할 수 있는 점검 체크리스트
12.1 작업환경·환기 점검표
| 점검 항목 | 점검 방법 | 권장 빈도 |
|---|---|---|
| 국소배기장치 작동 여부 | 시운전 후 풍량·흡입 방향 확인 | 매 작업 전 |
| 도장부스 필터 상태 | 시각적 점검 및 차압 확인 | 주 1회 이상 |
| 밀폐공간 산소·가스농도 | 가스측정기로 산소·유기용제 농도 측정 | 작업 전·중 수시 |
| 톨루엔·자일렌 사용량 기록 | 작업일지에 사용량·작업시간 기재 | 매 작업 시 |
12.2 보호구 관리 체크리스트
| 보호구 | 체크 항목 | 기준 |
|---|---|---|
| 반면형·전면형 마스크 | 누설 여부, 스트랩 손상, 변형 | 누설 없고 파손·변형 시 즉시 교체 |
| 유기가스용 카트리지 | 사용 시작일, 누적 사용시간 기록 | 정해진 교체주기 도래 전 교체 |
| 보안경·고글 | 스크래치, 렌즈 혼탁 여부 | 시야 방해 시 교체 |
| 유기용제용 장갑 | 찢김, 구멍, 용제 침투 흔적 | 손상 발생 시 즉시 폐기·교체 |
FAQ
Q1. 톨루엔·자일렌 냄새가 약하게만 느껴지면 괜찮은 것 아닌가?
그렇지 않다. 사람마다 냄새를 느끼는 민감도가 다르고, 일정 시간 이상 노출되면 후각 피로로 인해 냄새를 덜 느끼게 되는 현상이 발생한다. 또한 기준치 이하 농도에서도 장기간 노출되면 중추신경계 손상 가능성이 있기 때문에, 냄새의 강도는 안전 여부를 판단하는 기준이 될 수 없다. 반드시 환기상태와 측정결과, 보수적인 기준에 따라 관리해야 한다.
Q2. 작업 중에 잠깐 어지럽고 두통이 있다가 쉬니 괜찮아졌는데 병원에 가야 하나?
유기용제 노출 후 두통, 어지러움, 멍한 느낌, 균형감각 이상이 한 번이라도 나타났다면 이미 중추신경계에 영향을 준 것으로 볼 수 있다. 증상이 경미하고 금방 회복되더라도, 반복되면 만성적인 건강 문제로 이어질 수 있으므로 산업보건의 또는 직업환경의학과 진료를 통해 적절한 평가를 받는 것이 좋다. 특히 의식 저하, 심한 구토, 호흡곤란, 흉통 등의 증상이 있었다면 반드시 의료기관에서 정밀 평가를 받아야 한다.
Q3. 단기·일용직 작업자도 톨루엔·자일렌 보호구를 꼭 착용해야 하나?
노출 위험은 고용형태와 상관없이 동일하게 적용되므로, 단기·일용직이라도 유기용제 작업에 투입되는 경우에는 동일한 수준의 호흡보호구와 피부·눈 보호구를 제공받고 착용해야 한다. “잠깐 하는 작업이라서”, “하루 이틀 뿐이라서”라는 이유로 보호구를 생략하면 급성 중독과 장기적인 건강 피해가 발생할 수 있다. 안전교육과 보호구 지급, 착용 지도는 상시·단기 근로자 모두에게 동일하게 이루어져야 한다.
Q4. 방진마스크와 유기용제용 마스크는 무엇이 다른가?
방진마스크는 먼지·분진·미스트 등 고형입자를 걸러내기 위해 설계된 것으로, 유기용제 증기와 같은 가스를 충분히 제거하지 못한다. 반면 유기용제용 마스크(유기가스 카트리지 장착)는 활성탄 등의 흡착제를 사용해 톨루엔·자일렌 증기를 흡착·제거한다. 분무형 도장 같이 먼지와 가스가 동시에 발생하는 경우에는 유기가스 카트리지와 방진필터를 결합한 조합형 필터를 사용해야 한다.
Q5. 작업장을 환기만 잘 시키면 마스크 없이 작업해도 되는가?
국소배기장치와 전체 환기가 충분하더라도, 도장·세척 등 용제를 많이 사용하는 작업에서는 작업자 호흡 높이에서 단기간 고농도 노출이 발생할 수 있다. 특히 작업 자세, 바람 방향, 작업량에 따라 공기 중 농도가 크게 변동하므로, 환기와 더불어 적절한 호흡보호구를 병행하는 것이 안전하다. 환기가 충분하다는 판단도 실제 측정값과 기준에 근거해 이루어져야 한다.