연구 실험실 안전장비

1. 가스 안전장비의 종류 및 특성

가. 가스누출경보장치

가연성 및 독성가스 누출 시 이를 검지하여 경보하는 장치로 연구 실험실에서 가연성 및

독성가스를 사용하고자 할 경우에는 반드시 가스누출경보장치를 설치하여야 한다.

 

⑴ 용도 : 가연성, 독성 및 조연성 가스 누출 시 검지하여 경보하여 주는 장치

 

⑵ 유지관리

- 가스 경보기의 정확한 동작을 위하여 가스 종류에 따라 최소 6개월에 1회 이상 교정 용 가스로 점검. 교정해야 한다.

<가스누출경보장치>

⑶ 설치 개수

- 연구 실험실 내에 설치하는 경우, 연구 실험실 내부 둘레 10m마다 1개 이상의 비율로 설치

- 연구 실험실 밖에 설치하는 경우, 저장소 내부 둘레 20m마다 1개 이상의 비율로 설치

 

⑷ 설치 장소

- 경보장치의 감지부는 사용하는 가스의 특성에 따라 설치위치를 고려하여야 한다. 가스

비중, 주위상황, 가스설비 높이 등 조건에 따라 적절한 높이에 설치한다.

- 공기보다 가벼운 가스는 천정에서 30㎝이내에 감지부를 설치한다.

- 공기보다 무거운 가스는 바닥에서 30㎝이내에 설치한다.

 

 

나. 실린더형 전용 캐비닛

연구 실험실에서 사용하는 위험성이 높은 독성가스를 안전하게 보관하고, 일정압력 및 일정 량의 가스를 실험장비까지 공급하며, 비상시 자동차단, 배기가 되도록 구성된 가스의 안전공급 장비이다.

 

⑴ 용도 : 가스 용기를 캐비닛에 장착하여 특정고압가스를 안전하게 사용하기 위한 설비

 

⑵ 대상가스 : 특정고압가스 및 독성가스(H2, C2H2, CH4, NH3, CI2, SiH4, PH3, B2H6  등)

<실린더형 전용 캐비넷>

 

⑶ 구조

- 캐비닛 내부의 누출된 가스를 항상 제독설비로 이송할 수 있고 내부압력이 외부압력보다 항상 낮게 유지할 것

- 유사시 가스의 공급을 차단할 수 있는 긴급차단장치가 설치되어 있을 것

- 캐비닛에 사용하는 가스는 상호반응에 의하여 재해가 발생할 우려가 없는 것일 것 - 정전기 제거 조치가 될 것

- 한국가스안전공사 완성검사필증이 부착된 제품일 것

 

 

다. 중화제독장치

독성가스를 허용농도 이하로 중화제독시켜 주는 장치로 독성가스를 사용하고자 하는 연구 실험실은 반드시 설치하여야 한다.

 

⑴ 용도

- 독성가스를 저장하는 시설에 독성가스가 누출될 경우 그 독성가스로 인한 중독을 방지하기 위함

<중화제독장치(Thermal Wet Type)>

 

⑵ 제독설비의 기준

- 실험장비(가스설비)와 가능한 가깝게 설치하여 배출 가스를 즉시 처리함으로써 허용농 도 이하로 대기 중으로 방출하여야 한다.

- 제독효율이 높으며, 내부식성이 우수한 재료이어야 한다.

- 여러 종류의 가스에 적용될 수 있는 설비이어야 한다. - 먼지, 미스트를 함유한 가스 처리가 가능하여야 한다.

- 충분한 보호 및 안전대책이 이루어져야 한다.

- 제독방법은 산화, 환원, 중화, 가수분해, 흡수, 흡착 또는 이들의 조합 또는 그 밖의 동등 이상의 방법에 의해 처리되어야 한다.

 

⑶ 제독방법

제독해야 하는 가스의 종류, 농도, 유량, 압력 등 모든 조건을 고려하여 다음에 열거하는 제독 방법 중에서 적절한 방법을 선정해야 한다.

- 연소 처리에 의한 방법(Combustion Type) - 습식 처리에 의한 방법(Wet Type)

- 건식 처리에 의한 방법(Dry Type)

- Thermal Wet Type - Burn Wet Type

- 상기 종류를 조합하여 사용한다.

 

각각의 제독 처리방법으로 각각의 장단점이 있으므로 사용하는 가스에 대한 적절한 방법을 조합하여 제거 효율을 증가시키고 투자비를 낮출 수 있는 최선의 조합을 찾아야 한다.

 

<제독설비의 장. 단점>

처리방법	대상가스	장점	단점	Utility
연소	가연성 가스	• 가연성 배출가스에만 적용 • 고농도 배출가스에 적합 • 유량이 많은 경우 적합	• 불연성 가스에 부적합 • 저농도에서는 연소 처리 유 지 불가능 • 유량이 적은 경우 부적합 • 별도의 집진기능이 필요	공기 질소 연료 전기 물
습식	수용성 가스	• 제독액의 선택에 의해 다종의 배출가스에 적용 가능 • 저농도에 적합 • 대용량 처리 가능 • 집진 기능을 가짐	• 제독액의 폐수 처리 필요 • 고농도용에는 부적합	물 중화제 전기 질소
건식	대부분의 가스 (PFC 제외)	• 저농도부터 고농도에 적용 • 색의 변에 의해 흡착제의 수명 판단 가능	• 압력손실이 비교적 큼	전기 공기 질소
Thermal Wet	가연성 가스 (PFC 제외)	• 처리 효율이 높음 • 혼합가스 처리 가능	• 불연성 가스에 부적합 • 덕트 내 수분 유입 우려 • 할로겐 가스 처리 불가	공기 질소 물 전기
Burn Wet	거의 모든 가 연성 가스	• 처리 효율이 가장 높음 • 혼합가스 처리 가능 • 대용량 처리 가능	• 불연성 가스에 부적합 • 폐수 발생	공기 질소 연료 물 전기

 

▶ 제독 설비에 필요한 보호구
독성 가스의 종류에 따라 다음의 것 및 그 밖에 필요한 보호구를 구비해야 한다.

① 공기호흡기 또는 송기식 마스크(전면형)
② 격리식 방독 마스크
③ 보호장갑 및 보호장화
④ 보호복(Level A, B, C, D suit)

보호구의 구비 개수는 ①, ④의 보호구는 긴급 작업에 종사하는 작업원에 적절한 예 비 개수를 더한 수 또는 상시 연구에 종사하는 연구활동종사자 10인당 3개의 비율로 계산한 개수 중 많은 개수 이상을 구비해야 한다. ②, ③의 보호구는 독성 가스를 취급하는 전 연구활동종사자 수의 수량을 구비해야 한다.

 

⑷ 제독설비의 유지관리

제독 설비의 설비 능력의 유지 및 가스누출 검지 경보기와의 연동 기능 확인을 위하여 다음과 같은 주기적인 점검 및 확인을 실시해야 한다.

① 설비 능력의 유지를 위해 일상 점검을 실시한다.

② 설비 능력의 유지를 위해 연 1회 이상 정기적으로 수리 점검을 실시한다.

③ 가스누출경보장치와의 연동에 의한 설비는 월 1회 이상 연동 기능을 확인한다.

④ 제독 설비의 능력을 유지하기 위하여 안전담당자가 설비 규모에 맞게 일상점검표를 작성하여 실시한다.

⑤ 연구활동종사자는 취급 순서, 점검 사항, 안전 대책에 관하여 정기적으로 교육훈련을

실시한다.

⑥ 중화제독장치의 정기 점검, 정기 수리는 제조업체를 통해 실시한다.

 

 

 

2. 화학약품 안전장비의 종류 및 특성

가. 시약보관 캐비닛

⑴ 용도 : 유해화학물질을 캐비닛에 장착하여 안전하게 사용하기 위한 설비

<시약보관 캐비넷>

 

⑵ 보관 시 주의사항

- 화학약품은 ‘알파벳순’이나 ‘가나다순’으로 보관해서는 안되고, 성상별로 구분하여 보관하여야 한다.

(혼합 저장할 수 없는 화학약품을 나란히 보관 시 화학반응의 위험이 있음.)

- 캐비닛 밖에 놓아두는 화학약품은 최소로 한다.

- 깨지기 쉬운 유리병은 가능한 한 캐비닛 선반의 아래쪽에 둔다.

 

 

나. 흄 후드

⑴ 용도 : 유해화학물질 실험 시 발생할 수 있는 생성되는 유해증기 및 가스를 옥외로 배출시키기 위한 설비

<흄 후드>

 

⑵ 취급 시 주의사항

- 모든 화학물질에 대한 실험은 후드 내에서 수행하도록 한다.

- 흄 후드는 표준제어속도(0.4㎧) 이상의 풍속을 유지하여야 한다.

- 배기 장치에 이상이 생겼을 경우 즉시 수리의뢰하고 ‘수리 중’이라는 표지를 한다.

- 후드배기가 안될 경우를 대비하여 비상 대응조치사항을 작성해 놓는다.

- 후드 안에서 화학물질을 취급할 때는 적절한 개인보호구를 착용한다.

- 휴지 등 이물질이 후드 뒤 연결된 배기닥트 안으로 들어가지 않도록 한다.

 

 

다. 국소배기장치

⑴ 용도 : 유해화학물질이 발생되는 장비 또는 실험대에서 유해증기 및 가스를 옥외로 배출시키기 위한 설비

<국소배기장치>

 

⑵ 취급 시 주의사항

- 후드 내에서 실험을 할 수 없는 경우 또는 흄이 발생하는 장비 주변에 국소배기장치를 설치한다.

- 국소배기장치의 표준제어속도(0.4㎧) 이상의 풍속을 유지하여야 한다.

- 배기 장치에 이상이 생겼을 경우 즉시 수리 의뢰하고 ‘수리 중’이라는 표지를 한다.

- 배기가 안될 경우를 대비하여 비상 대응조치사항을 작성해 놓는다.

- 휴지 등 이물질이 배기닥트 안으로 들어가지 않도록 한다.

 

 

라. 비상샤워장치

⑴ 용도

- 화학물질이 피부나 옷에 튀거나 묻었을 때 신속하게 씻어내기 위한 설비

- 옷에 불이 붙었을 경우 비상 소화를 위한 장치

<비상샤워장치>

 

⑵ 사용방법

① 비상샤워장치로 신속히 이동하여 레버를 잡아당긴다.

② 온몸에 물이 충분히 흐를 수 있도록 최소 15분 이상 샤워한다.

③ 옷에 유해화학물질이 묻었을 경우, 샤워를 하면서 옷을 벗는다. ④ 샤워 후에는 레버를 밀어 올려 밸브를 잠근다.

 

⑶ 주의사항

- 비상시 외에는 사용을 금지한다.

- 비상샤워시설 앞에 장애물을 방치하지 않도록 한다.

 

 

마. 아이워셔

⑴ 용도 : 화학물질이 눈에 튀었을 경우 신속하게 씻어내기 위한 설비

<아이워셔>

 

⑵ 사용방법

① 양손으로 눈을 벌린 다음 레버를 누른다.

② 충분히 약품을 씻겨낼 수 있도록 최소 15분 이상 세척한다. 이때 오염된 눈을 아래로 향하게 세척한다.(화학물질이 다른 쪽 눈으로 흘러 오염될 수 있다.)

③ 콘택트렌즈를 착용한 경우 가능한 한 빨리 벗겨낸 후 세척한다.

④ 세척 후 가까운 병원을 찾아 이상 유무를 진찰받는다.

 

⑶ 주의사항

- 세안장치는 1개월에 한 번씩 작동여부를 점검한다.

- 수직형의 세안장치는 공기 중의 오염물질로부터 노즐을 보호하기 위하여 보호커버를 설치한다.

 

 

바. 안전용기

⑴ 용도

- 연구 실험실 화학물질 또는 폐액을 안전하게 저장하기 위함

<안전용기>

 

⑵ 주의사항

- 용기를 막을 수 있는 뚜껑, 배출구 덮개를 가지고 있어야 함

- 용기 내부에서 생성되는 압력을 안전하게 배출시킬 수 있어야 함 - 상호 반응할 수 있는 물질은 분리하여 보관하여야 함

 

 

 

3. 생물 안전장비의 종류 및 특성

에어로졸은 병원체를 다루는 연구 실험실에서 감염의 가장 중요한 요인으로 실험종사자는 실험 중 에어로졸 발생과 비산을 최소화하도록 주의해야 한다. 병원체 취급에 따른 해로운 에 어로졸은 혼합, 분쇄, 교반, 흔듦, 초음파 파쇄, 원심분리 등 많은 실험과정 중 발생한다. 그러 나 이러한 에어로졸이 발생되는 실험을 할 경우 생물안전작업대 안에서 장비를 사용하는 것이 생물안전을 확보할 수 있는 좋은 방법이다.

 

따라서 관련 장비를 사용하는 사람이 사용법 및 적절한 기술을 습득하고 있어야 하며 그렇지 않은 경우 실험종사자의 안전을 보장하기 힘들다. 그럼 생물안전과 관련되는 기본적인 장 비를 알아보자

 

 

가. 생물안전작업대

생물안전작업대(Biological Safety Cabinet)는 유전자변형생물체뿐만 아니라 병원체, 감염성 물질을 다루는 연구 실험실에서 사용되는 대표적인 밀폐장치입니다. 생물안전작업대는 내부에 장착된 고효율 미세 공기정화필터인 헤파필터(HEPA, High Efficiency Particulate Air filer)를 통해 장비 내부로 유입된 공기를 공기흐름의 방향을 안쪽으로, 위에서 아래로 일정하게 유지함으로써 실험물질, 연구종사자 및 연구 환경을 안전하게 보호할 수 있습니다.

 

생물안전작업대는 일반적으로 장비 내 유입 및 배출공기의 형태와 속도에 따라 Class I, II, III의 3종류로 구분됩니다. 이중 Class II 생물안전작업대는 구조, 기류 속도, 형태 및 배출 시 스템에 기초하여 A1형, A2형, B1형, B2형으로 구분됩니다. Class II 생물안전작업대는 안전관 리 2등급 이상의 연구 실험실에서 병원체 및 감염성물질 취급 시에 사용되며, Class III 생물안 전작업대가 가장 높은 안전 수준을 요구하는 병원체 취급 실험에 사용됩니다. 그러므로 연구종 사자는 생물안전작업대의 작동원리를 올바르게 이해하고, 취급하는 물질의 특성을 정확히 파 악하여 이에 적합한 종류의 생물안전작업대를 사용하는 것이 매우 중요합니다. 또한 생물안전 작업대 내부가 오염되지 않고 항상 청결한 상태로 유지되도록 주의해야 하며, 안전유지를 위 해 일정 기간마다 공기흐름 및 헤파필터의 효율 등에 대한 점검을 실시해야 합니다.

 

<생물안전작업대의 종류 및 특성>

<생물안전작업대의 종류별 형태>

 

 

나. 고압증기멸균기

고압증기멸균기는 유전자변형생물체뿐만 아니라 감염성물질을 사용하면서 생기는 폐기물의 생물학적 활성을 제거해 안전하게 처리하기 위해 꼭 갖추어야 하는 장비입니다. 고압증기멸균 기를 이용하는 습열멸균법은 연구 실험실에서 널리 사용되는 멸균법 중의 하나입니다. 압축된 고온증기를 이용하여 멸균 대상물에 존재하는 세균을 완전히 제거하는 방법으로, 보통 고압멸균기를 1.5 기압, 121℃에서 15분간 작동시킵니다. 그러나 멸균하고자 하는 세균 및 바이러스의 특성에 따라 온도 및 시간을 조절하여 사용합니다. 고압증기멸균기를 사용하기 위해서는 작동 원리를 이해하고 올바르게 사용하는 것이 매우 중요합니다. 또한 고압증기멸균기가 정상 적으로 작동하는지 검증프로그램을 마련하여 정기적으로 관리하고, 신규종사자는 사용법에 대해 교육을 받도록 합니다. 고압증기멸균기 근처에 사용일지를 마련하여 가동시간, 멸균 대상물, 사용자 등에 대해 기록하는 것도 멸균기 관리에 도움일 될 수 있습니다.

 

● 고압멸균기 사용 시 고려사항

- 멸균 대상물이 고압증기멸균에 적당한 것인지 확인하고 알맞은 용기 및 포장재질을 선택하여 사용

- 멸균기 내부의 물 상태를 항상 점검하여 건조한 상태로 멸균기를 가동해서는 안 됨

- 멸균 용기의 뚜껑이나 마개 등을 꽉 막아 놓지 않도록 하고, 멸균 대상물을 멸균기 내부에 적절히 배치

- 작동여부를 확인하기 위한 화학적, 생물학적 지표인자를 사용

- 멸균 대상물의 성상, 농도, 양, 용기 재질, 오염정도 등을 고려하여 조건에 맞는 효과적인 멸균 시간 선택

- 멸균이 완료되면 문을 열기 전에 압력이 0점에 간 것을 확인하고, 천천히 문을 열어 멸균기 내부의 수증기가 서서히 빠질 수 있도록 조치

- 내열성 장갑, 보호안경 등 필요한 보호 장비 착용 - 멸균기 내부를 주기적으로 청소·관리

- 고압증기멸균기 사용일지의 작성 및 관리

- 고압증기멸균기의 작동방법에 대한 교육 실시

<고압증기멸균기>

 

 

다. 원심분리기

유전자변형생물체를 포함한 병원체 또는 감염성물질을 원심분리 할 경우에는 버켓에 뚜껑이 있는 원심분리기를 사용해야 하며, 사용 후에는 로터, 버켓 및 원심분리기 내부를 알코올솜 등 화학소독제를 이용하여 오염을 제거하고 청소하도록 합니다. 만일 공기 감염 가능성이 매우 높은 병원체를 취급하거나 에어로졸 발생이 우려되는 경우에는 생물안전작업대 안에 원심분리 기를 설치하여 원심분리를 하고, 원심분리 이후에는 생물안전작업대 및 원심분리기를 소독하 도록 합니다. 연구종사자는 원심분리기를 사용하기 전에 사용설명서를 완전히 숙지한 후에 사 용하도록 하며, 사용 시 주의사항을 반드시 준수하도록 합니다.

<원심분리기>

 

 

라. Spill Kit

실험 종료 후에는 소독이 용이하도록 실험대 주변을 정리하고, 취급하는 유전자변형생물체에 효과적인 화학(살균) 소독제를 선택하여 실험대를 소독하도록 합니다. 원심분리기 등 실험기기의 경우도 이와 동일합니다.

실험 중 유출 사고가 일어날 경우 동료 및 책임자에게 알려 적합한 조치를 취하고, 유출물의 종류와 위해에 따른 여러 종류의 유출물 처리 키트(Biological Spill kit) 등을 사용하여 오염을 제거·소독하도록 합니다.

 

<오염물 유출 처리 키트의 종류>

 

 

 

4. 소방 안전장비의 종류 및 특성 가. 소화기

가. 소화기

<소화기>

 

⑴ 용도 : 화재발생 시 초기진화용 소화장비

⑵ 사용방법

① 소화기를 불이 난 곳으로 옮긴다.

② 손잡이 부분의 안전핀을 뽑는다.

③ 바람을 등지고 서서 호스를 불 쪽으로 향하게 한다.

④ 손잡이를 힘껏 움켜쥐고 빗자루로 쓸듯이 뿌립니다. ⑤ 완전히 진화가 될 때까지 뿌려 준다.

 

 

나. 옥내소화전

⑴ 용도 : 화재발생 시 소화기로 진화가 어려울 경우 진화용 소화장비

<소화전>

 

⑵ 사용방법

① 화재가 발생하면 화재를 알리고자 발신기 스위치를 누르고, 소화기 문을 열고 관창 (물을 뿌리는 부분, 노즐)과 호스를 꺼냅니다.

② 다른 사람은 호스의 접힌 부분을 펴주고 관창(노즐)을 가지고 간 사람이 물 뿌릴 준비가 되었으면 소화전함 개폐밸브를 돌려 개방합니다.

③ 관창(노즐)을 잡고 불이 나는 곳으로 물을 뿌린다.

④ 완전히 진화가 될 때까지 뿌려 준다.

 

 

다. 화재대피용 마스크

⑴ 용도 : 유독가스가 발생하는 화재 현장에서 신속하게 대피할 때 사용

<화재대피용 마스크>

 

⑵ 사용요령

① 안전용품 캐비닛에서 용기를 꺼내 목에 건다.

② 투명한 부분이 앞으로 오도록 두건을 머리에 쓴다.

③ 용기의 조작핸들을 돌려 산소를 공급받는다. (이때 쉬~ 소리가 난다)

④ 낮은 자세로 신속하게 화재현장을 대피한다. (화기와의 직접 접촉을 피한다.)