KR101137651B1 - 뿜칠석면의 고형화 정도 측정장치 및 고형화 정도 측정방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 뿜칠석면의 고형화 정도 측정장치 및 측정방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 뿜칠석면(뿜칠재 석면)의 안정화를 위해 침투형 고형화제가 투여된 뿜칠석면의 고형화정도를 측정하는 방법에 관한 것이다. 즉, 본 발명은 석면의 고형화 처리에 있어서 고형화 처리된 상태의 정도를 확인하기 위한 시험장치 및 기술에 관한 것으로서, 고형화 처리된 석면의 상태를 확인하기 위한 시험장치 및 기술에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 침투형 고형화제가 투여된 뿜칠석면 시료에 대해, 석면이 비산할 수 있는 현장 조건을 정량적으로 부여한 상태에서 발생되는 일정한 공기 시료를 채취하여 비산된 석면 섬유의 개수를 계수하여 뿜칠석면의 고형화 정도 측정할 수 있는 장치 및 방법이 제공된다.
본 발명에 의하면, 침투형 고형화제가 투여된 뿜칠석면 시료에 대해, 석면이 비산할 수 있는 현장 조건을 정량적으로 부여한 상태에서 발생되는 일정한 공기 시료를 채취하여 비산된 석면 섬유의 개수를 계수하여 뿜칠석면의 고형화 정도 측정할 수 있는 장치 및 방법이 제공된다.
Description
본 발명은 석면을 고형화 처리함에 있어서 석면의 고형화 처리된 상태 및 고형화된 정도를 확인하기 위한 기술에 관한 것으로서, 구체적으로는 뿜칠석면(뿜칠재 석면)의 안정화를 위해 침투형 고형화제가 투여된 뿜칠석면의 고형화 정도를 측정하는 장치(뿜칠석면의 고형화 정도 측정장치) 및 방법(뿜칠석면의 고형화 정도 측정방법)에 관한 것이다.
석면은 크리소타일(Crysotile), 크로시돌라이트(crocidolite), 아모사이트(amosite), 엔소필라이트(anthophyllite) 및 트레몰라이트(tremolite)로 구분되며, 주요 구성 성분은 SiO2, MgO 및 Al2O3가 90% 이상을 차지하고 있는 천연광물이다. 석면은 내화성(Fire proofing), 방부성(Corrosion resistance), 단열성(Heat resistance), 절연성(Insulation), 방적성(Spinability), 고인장성, 유연성 등이 우수하다는 특성을 가지고 있으며, 따라서 이러한 성능이 요구되는 건축용 내화재료, 단열재료, 시멘트복합 섬유보강섬유, 내열성이 요구되는 건축자재, 패킹재, 마찰재 등 다양한 곳에 적용되어 왔다. 특히, 석면의 우수한 내열성으로 인하여 철골내화 피복재로서 1990년대 초반까지 지속적으로 사용되어 왔다.
그런데, 최근 석면의 유해성이 알려지고 있다. 즉, 석면이 공기 중으로 비산되어 이러한 물질이 인체에 지속적으로 흡입될 경우 폐암, 중피종 등을 유발한다는 것이다. 특히 이러한 유해성 논란의 중심에 있는 것이 석면을 사용한 건축자재이다. 더욱이 일반적인 석면 건축자재의 경우에는 시멘트 또는 다른 무기물질과 혼합되어 고형화가 되어 있으나, 지하철 터널 등에서 뿜칠재로 사용된 석면 즉, 뿜칠석면의 경우에는 일반적인 진동 및 바람의 영향에 의하여 미세한 입자가 비산될 우려가 있다. 즉, 지하철 터널의 시공시 터널 벽면이나 천정 등에 사용된 뿜칠석면은 장기간 시간이 경과하면서 미세한 진동 및 바람에 의하여 이탈되어 공기 중에 비산할 수 있다. 러한 미세 비산 석면이 인체에 가장 해로운 영향을 미치게 되는 것이다. 이러한 이유 때문에 뿜칠석면은 가장 인체 위해성이 높은 건축자재라고 할 수 있다. 따라서 현재 전세계적으로 뿜칠석면의 제거가 지속적으로 이루어지고 있으며, 국내에서도 뿜칠석면의 해체작업이 지속적으로 이루어지고 있다.
일반적으로 석면의 제거를 위해서는 기존 건축물의 사용을 중지하고 해체를 실시하여야 한다. 즉, 석면의 해체작업은 노동부 산업안전보건법 석면해체적업 매뉴얼(이하, "해체작업 매뉴얼"라고 약칭함)에 따라 작업을 실시하여야 한다. 해체작업 매뉴얼에 따르면, 해체 작업시 작업자의 보호 및 비산 석면의 외부 방출을 억제하기 위한 현장의 밀폐 등에 대한 규정이 존재한다. 또한 해체작업 매뉴얼에는 공기 중 석면의 농도에 대해서도 특별한 관리 규정을 두고 있는데, 해체작업 매뉴얼에 규정된 공기 중 석면의 농도는 0.01개(석면섬유의 개수)/cc 이하이다.
석면 해체 작업의 경우 비용이 과다하여 실제로 해체 작업을 실시하는데 많은 어려움을 겪고 있다. 실제로 지하철 역사의 석면 해체작업의 경우 공사비가 27만원/㎡으로 실시한 사례가 있다.
최근에는 석면을 그냥 해체하지 않고 고형화하여 석면의 비산을 억제하는 기술이 개발되어 현장에 적용되고 있다. 즉, 미세먼지의 비산을 억제하기 위하여 비산 방지재를 석면건축자재에 분사하여 수명을 연장하거나 해체시 비산을 최소화하려는 시도가 있는데, 침투형 고형화제를 석면에 투여하여 석면, 특히 뿜칠석면을 철거전까지의 안정화를 위해 고형화시키는 것이다.
앞서 언급한 것처럼, 한국에서 가장 문제시되고 있는 현장은 지하철 역사내의 뿜칠석면인데, 이는 주로 전동차의 진입부와 승객들의 승차장 상부 콘크리트면에 도포된 것으로서, 해체공사비용이 과다하게 소요된다는 이유로, 현재에는 뿜칠석면을 해체하는 대신에 수명을 연장하는 방식이 이용되고 있다. 이를 위하여 고형화제가 사용되고 있는데, 고형화제를 이용한 뿜칠석면의 고형화 정도에 대한 평가방법이 명확하게 제시되지 못하고 단순히 육안 관찰에 의해서만 고형화 정도에 대한 평가가 이루어지고 있는 실정이다.
현재 국내에서 시공되고 있는 석면 고형화제는 대부분 일본 등에서 수입되는 화학물질인데, 제품의 성능 측정은 현장에서 뿜칠석면의 표면에 고형화제를 도포하고 일정시간 경과 후, 육안 또는 관능적인 측정 방법으로 고형화 정도를 평가하거나, 진동을 부여할 수 있는 체가름 시험기를 이용하여 비산성을 측정하기도 한다.
그러나 상기와 같은 방법은 고형화 정도를 정량적인 수치로 평가하기 어렵다는 한계가 있다. 시험에 있어서 가장 중요한 것은 시험의 재현성에 있다고 할 수 있는데, 상기한 종래의 기술에서는, 시험을 실시할 때마다 조건이 다르게 적용될 수 있는 소지가 있어 재현성에 심각한 문제점을 가지고 있다. 공기중 석면의 농도 0.01개/cc이하로 규정하고 있는 실내공기질관리법 관련 내용은, 일정한 유량을 채취한 시료에서 석면 농도를 측정하도록 규정하고 있는데, 이러한 조건을 맞추기 위해서는 정량적인 시험방법을 적용하여야 한다. 그러나 고형화의 경우, 석면 비산에 대한 검증을 확실하게 할 수 있는 정량적인 시험장치 및 시험방법이 개발되어 있지 않은 실정이며, 그 결과 단순히 현장에서 시범적용을 실시한 후 관능적인 판단에 의해서만 고형화의 정도를 평가하고 있는 실정인 것이다. 즉, 침투형 고형화제가 투여된 뿜칠석면의 고형화 정도를 정량적으로 정확하게 측정할 수 있는 기술이 개발되어 있지 아니한 것이다.
본 발명은 위와 같이 종래 기술의 한계를 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 뿜칠석면에 대해 침투형 고형화제를 투여하였을 때, 석면의 고형화 정도 즉, 석면의 고형화 처리제의 성능을 정량적으로 평가할 수 있는 측정장치 및 측정방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
특히, 지하철의 터널 등에 현실적으로 발생하는 진동, 바람 등의 외부 조건을 즉, 진동, 풍압 등의 요인을 현장 상태와 동일하게 모사하여 인위적으로 조성함으로써, 뿜칠석면의 고형화 정도를 현장 상황과 동일한 상태에서 측정할 수 있는 측정장치 및 측정방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
구체적으로 본 발명에서는 현장 상황의 여러 조건을 고려하여 뿜칠석면이 비산될 수 있는 조건을 정량적으로 부여하고, 이때 공기 중 시료를 채취하여 비산 석면의 양을 측정함으로써, 시험의 재현성을 부여할 수 있고 수치 또한 정량적으로 제시할 수 있는 측정장치 및 측정방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서는, 위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 침투형 고형화제가 투여된 뿜칠석면 시료에 대해, 석면이 비산할 수 있는 현장 조건을 정량적으로 부여한 상태에서 발생되는 일정한 공기 시료를 채취하여 비산된 석면 섬유의 개수를 계수하여 뿜칠석면의 고형화 정도 측정할 수 있는 장치 및 방법이 제공된다.
본 발명에 의하면, 뿜칠 석면이 비산될 수 있는 조건을 정량적으로 부여한 상태에서 공기 중 시료를 채취하여 비산 석면의 양을 측정하므로, 시험의 재현성을 부여할 수 있고, 뿜칠석면의 고형화 정도를 수치를 이용하여 정량적으로 제시할 수 있게 되는 효과가 발휘된다. 즉, 본 발명에 의하면, 현장 상황과 동일한 조건에서, 침투형 고형화제가 투여된 뿜칠석면의 고형화 정도를 정략적으로 측정할 수 있게 되는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 뿜칠석면의 고형화 정도 측정장치의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 뿜칠석면의 고형화 정도 측정장치의 개략적인 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 뿜칠석면의 고형화 정도 측정장치의 개략적인 측면도이다.
이하, 첨부도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 구체적으로 설명한다. 본 명세서에서 설명되는 것은 하나의 실시예로서, 본 발명은 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.
도 1에는 본 발명에 따른 뿜칠석면의 고형화 정도 측정장치의 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 뿜칠석면의 고형화 정도 측정장치의 개략적인 측면도가 도시되어 있다.
도면에 도시된 것처럼 본 발명에 따른 뿜칠석면의 고형화 정도 측정장치(이하, "측정장치"라고 약칭함)(1)는, 가진장치(71)의 작동에 의해 진동이 발생하는 진동판(7)을 포함하고 있다. 상기 진동판(7) 위에는 시료함(10)이 설치되는데, 시료함(10)은 내부에는 밀폐된 공간이 형성되어 있고, 시료함(10) 내부에는 공기배출구(노즐)(3)가 설치되어 있고, 공기주입(31)관을 통해서 외부로부터 공기가 공기배출구(3)로 공급되어 공기배출구(3)를 통해 시료함(10) 내부에서 상부를 향하여 공기가 분사된다. 이러한 공기배출구(3)로부터 상부를 향하여 공기를 분사하는 것에 의해서, 지하철 터널에서 바람(풍압)이 발생하는 조건을 형성하게 되는 것이다. 상기 시료함(10)은 그 내부를 볼 수 있도록 그 외곽이 투명 유리나 아크릴 같은 재질로 제작될 수 있다.
시료함(10)의 상부에는, 판형상의 뿜칠석면시료(2)가 지지대(4)에 걸쳐서 고정 설치된다. 공기배출구(3)에서 바람이 분사될 때 뿜칠석면시료(2)가 들리지 않도록 뿜칠석면시료(2)의 위에 가압판(상부패널)(41)을 설치하여 뿜칠석면시료(2)를 가압하도록 할 수 있다. 예를 들면, 뿜칠석면시료(2)의 가장자리를 지지대(4) 위에 올려놓고, 뿜칠석면시료(2)의 가장자리 위에 가압판(41)을 덮은 상태에서 가압판(41)을 관통하여 볼트 등의 체결구(42)를 지지대와 체결시킴으로써 뿜칠석면시료(2)가 움직이지 않도록 할 수 있다. 물론 뿜칠석면시료(2)를 고정하는 구성은 위에서 설명한 것에 한정되지 않는다. 이를 변형하여 지지대(4)에 올려놓은 뿜칠석면시료(2)의 측면을 측면 볼트와 같은 진출가압부재가 가압함으로써 뿜칠석면시료(2)가 고정되도록 할 수 있으며, 그 외에 다양한 방법과 구성을 이용하여 뿜칠석면시료(2)를 고정할 수 있다.
시료함(10)에는 공기흡입기(5)가 설치되어 있어 시료함(10)의 내부로부터 공기를 흡입하게 된다. 이 때 공기흡입기(5) 앞쪽에는 필터(6)를 설치할 수 있는데, 이 경우, 시료함(10)으로부터 공기가 흡입될 때, 흡입되는 공기 중에 포함되어 있던 비산된 석면이 필터(6)에 걸러지게 된다. 도면에 도시된 실시예에서는 필터(6)와 공기흡입기(5)가 일체로 형성되어 필터(6)가 공기흡입기(5)의 앞쪽에 일체로 설치되어 있으나, 각각 분리된 부재로 구성될 수도 있다. 도면에는 도시되지 않았지만 흡입된 공기의 유량을 측정하기 위한 유량계 등이 공기흡입기(5) 등에 더 구비될 수 있다. 또한 도면에는 도시되지 않았지만, 공기배출구(3)를 통해 시료함(10) 내부로 공기가 유입됨에 따라 시료함(10) 내부의 압력이 과도하게 높아지는 것을 방지하기 위하여 필요한 경우 시료함(10) 내부의 공기를 외부로 자연스럽게 배출하기 위한 배출공이 시료함(10)에 형성될 수도 있다. 이 경우, 배출공에는 석면 섬유가 시료함(10) 외부로 누출되지 않도록 걸름필터가 더 구비된다.
한편, 가진장치(71) 및 진동판(7)로부터 진동이 데이터 로거 등의 데이터 수집 및 제어장비(8)로 전달되는 것을 차단하는 진동차단부재(72)가 진동판(7)의 하부에 구비될 수 있다. 상기 진동차단부재(72)는 도면에 예시된 것처럼 스프링으로 구현될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 측정장치(1)를 이용한 본 발명의 측정방법을 구체적으로 살펴보면, 우선 시료함(10)의 상부에 뿜칠석면시료(2)를 고정하고, 시료함(10)을 밀폐한다. 예를 들어 시료함(10)의 천정면을 개폐 가능하게 구성하여, 뿜칠석면시료(2)를 고정 설치한 후, 시료함(10)의 천정면을 덮어 밀봉하는 방법 등을 이용할 수 있다.
시료함(10)의 상부에 뿜칠석면시료(2)를 고정한 후, 시료함(10)의 내부에 위치한 공기배출구(3)를 통해 공기를 시료함(10)의 상부에 고정된 뿜칠석면시료(2)를 향하여 분사한다. 이와 같이 뿜칠석면시료(2)를 향하여 공기를 분사함으로써, 지하철 터널에서 풍압 등이 발생하는 실제 조건을 시료함(10)의 내부에 형성한다. 이와 동시에 가진장치(71)에 의해 진동판(7)을 진동시켜 그 위에 놓인 시료함(10)이 진동하게 한다. 이러한 시료함(10)에 진동을 가함으로써 지하철 터널에서 실제 진동 등이 발생하는 조건을 시료함(10)에 형성한다. 이와 같이 공기의 분사와 가진은 함께 부여되는 것이 바람직하지만, 필요에 따라서는 현장 상황에 맞추어 공기 분사와 가진 중 어느 하나만을 가할 수도 있다.
이와 같이, 공기의 분사와 진동이 가해지게 되면, 시료함(10)에 설치된 뿜칠석면시료(2) 즉, 침투형 고형화제가 투여된 뿜칠석면시료(2)는 지하철 터널과 마찬가지로 풍압, 진동 등이 가해져서 실제 지하철 터널과 동일한 상태가 된다. 풍압 또는 진동이 가해지거나 또는 이 두가지가 동시에 가해짐으로 인하여, 뿜칠석면시료(2)로부터 석면이 비산하여 공기 중에 부유하게 되면, 공기흡입기(5)를 통해 시료함(10) 내부의 공기를 흡입하여 공기 시료를 채취한다. 이 때 비산되어 있던 석면은 필터(6)에 걸러지게 된다. 공기흡입기(5)에 의해 흡입된 공기의 양(부피)과 필터(6)에 걸러진 석면 섬유의 개수를 계수하여 알게 되면, 시료함(10) 내부에서의 단위 부피당 석면 섬유의 부유 개수 즉, 현장 상황과 동일한 상태에서 뿜칠석면으로부터 비산하게 되는 석면 섬유 개수를 알게 되고, 더 나아가 단위 부피당 석면 섬유의 농도를 알게 된다. 단위 부피당 석면 섬유의 개수 측정 수치(또는 단위 부피당 석면 섬유의 농도)가 낮을수록 고형화제에 의한 뿜칠석면의 고형화 정도가 높은 것이며, 반대로 단위 부피당 석면 섬유의 개수 측정 수치가 높을수록 고형화제에 의한 뿜칠석면의 고형화 정도가 낮은 것이다. 이와 같이 본 발명의 측정장치 및 측정방법에 의하면, 본 발명의 측정장치에 의해 구해지는 단위 부피당 석면 섬유의 개수 측정 수치(또는 단위 부피당 석면 섬유의 농도)를 고형화제에 의한 뿜칠석면의 고형화 정도를 정량적인 수치로 제시할 수 있게 된다. 즉, 본 발명에 의하면 고형화제에 의한 뿜칠석면의 고형화 정도의 정량적인 측정이 가능한 것이다.
1 : 측정장치 2 : 뿜칠석면시료 10 : 시료함
Claims (2)
- 침투형 고형화제가 투여된 뿜칠석면의 고형화 정도 측정장치로서,
내부의 상부에 지지대(4)가 구비되어 있고, 상기 지지대(4)에 뿜칠석면시료(2)의 가장자리가 놓이고, 상기 지지대(4)에 놓인 뿜칠석면시료(2)의 가장자리 위에는 가압판(41)이 설치되어 상기 지지대(4)와 상기 가압판(41)이 체결구(42)에 의해 체결됨으로써 상기 뿜칠석면시료(2)가 들려지지 않도록 고정 설치되고, 내부에는 공기주입관(31)을 통해서 외부공기가 배출되는 공기배출구(3)가 설치되어 있어, 상기 공기배출구(3)로부터 상부 방향으로 뿜칠석면시료(2)에 공기를 분사하며, 뿜칠석면시료(2)의 설치와 제거를 위하여 천정면이 개폐되는 구성을 가지는 시료함(10);
상기 시료함(10)이 위에 놓이며, 시료함(10)에 설치된 뿜칠석면시료(2)에 진동을 가해지도록 가진장치(71)를 구비하여 상기 시료함(10)을 가진하게 되는 진동판(7);
석면 섬유가 부유하고 있는 시료함(10) 내부의 공기를 흡입하며, 유량계가 구비되어 흡입된 공기의 유량을 측정할 수 있는 공기흡입기(5); 및
상기 공기흡입기(5)에 의해 상기 시료함(10) 내부로부터 흡입되는 공기 중에 포함된 석면 섬유를 걸러내는 필터(6)를 포함하여 구성되며;
시료함(10)의 내부 압력이 높아지면 공기가 배출될 수 있는 구멍으로서 석면 섬유를 걸러내는 걸름필터가 구비되어 있는 배출공이 시료함(10)에 형성되어 있고;
상기 진동판(7)의 하부에는 진동이 전달되는 것을 차단하는 진동차단부재(72)가 구비되어 있으며;
상기 필터(6)에 걸러진 석면 섬유 개수를 계수하여 흡입 공기의 단위 부피당 석면 섬유 개수를 측정함으로써, 뿜칠석면의 고형화 정도를 측정하게 되는 것을 특징으로 하는 뿜칠석면의 고형화 정도 측정장치.
- 침투형 고형화제가 투여된 뿜칠석면의 고형화 정도 측정방법으로서,
진동을 가해지도록 가진장치(71)를 구비한 진동판(7) 위에 설치되고, 내부의 상부에 지지대(4)가 구비되어 있고, 상기 지지대(4)에 뿜칠석면시료(2)의 가장자리가 놓이고, 상기 지지대(4)에 놓인 뿜칠석면시료(2)의 가장자리 위에는 가압판(41)이 설치되어 상기 지지대(4)와 상기 가압판(41)이 체결구(42)에 의해 체결됨으로써 상기 뿜칠석면시료(2)가 들려지지 않도록 고정 설치되고, 내부에는 공기주입관(31)을 통해서 외부공기가 배출되는 공기배출구(3)가 설치되어 있어, 상기 공기배출구(3)로부터 상부 방향으로 뿜칠석면시료(2)에 공기를 분사하며, 뿜칠석면시료(2)의 설치와 제거를 위하여 천정면이 개폐되며, 시료함(10)의 내부 압력이 높아지면 공기가 배출될 수 있는 구멍으로서 석면 섬유를 걸러내는 걸름필터가 구비되어 있는 배출공이 형성되어 있는 구성을 가지는 시료함(10)과; 상기 시료함(10) 내부의 공기를 흡입하며, 유량계가 구비되어 흡입된 공기의 유량을 측정할 수 있는 공기흡입기(5)와; 상기 공기흡입기(5)에 의해 상기 시료함(10) 내부로부터 흡입되는 공기 중에 포함된 석면 섬유를 걸러내는 필터(6)와; 상기 진동판(7)의 하부에는 진동이 전달되는 것을 차단하는 진동차단부재(72)를 포함하여 구성되는 뿜칠석면의 고형화 정도 측정장치에서, 상기 시료함(10)의 상부에, 뿜칠석면시료(2)를 고정 설치하고;
상기 시료함(10)의 내부에 설치된 공기배출구(3)를 통하여 뿜칠석면시료(2)를 향하여 상부로 공기를 분사하고;
상기 공기배출구(3)의 공기 분사로 인하여 석면 섬유가 부유하고 있는 시료함(10) 내부의 공기를 공기흡입기(5)에 의해 흡입하고;
상기 공기흡입기(5)에 의해 상기 시료함(10) 내부로부터 흡입되는 공기가 필터(6)를 통과하면서 필터(6)에 걸러진 석면 섬유 개수를 계수하여 흡입 공기의 단위 부피당 석면 섬유 개수를 산출하여, 뿜칠석면의 고형화 정도를 측정하게 되는 것을 특징으로 하는 뿜칠석면의 고형화 정도 측정방법.
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