밀폐공간의 기초

▣ 용어의 정리

▷밀폐공간

환기가 불충분한 상태에서 산소결핍과 유해가스로 인한 건강장해와 화재, 폭발 등의 위험이 있는 장소를 말한다.
우물, 수직갱, 터널, 잠함 케이슨, 피트, 맨홀, 탱크, 반응탑, 정화조, 침전조, 집수조 등이다.

▷유해가스

탄산가스·일산화탄소·황화수소 등의 기체로서 인체에 유해한 영향을 미치는 물질을 말한다.

▷적정한 공기

산소농도 범위 18% 이상 23.5% 미만
탄산가스 농도 1.5% 미만
황화수소 농도 10ppm 미만수준의 공기
일산화탄소 농도 30ppm미만

▷산소결핍

공기 중의 산소 농도가 18% 미만인 상태이다.

▷산소결핍증

산소가 결핍된 공기를 들이마십으로써 생기는 증상이다.

▷위험 공기

근로자가 자신을 구출할 능력을 상실하거나 무능력, 사망에 빠질 수 있는 수준의 실내 공기를 말한다.
폭발 하한치 10%를 초과하는 가연성 가스, 증기 또는 미스트를 함유하고 있다.
열소성 분진의 농도가 폭발 하한치에 달하거나 초과한다.
산소 농도가 18% 미만이거나 23.5% 이상이다.

▷질식

생체 또는 조직의 산소 결핍이나 탄산가스 과잉으로 일어나는 상태이다.

▷질식제

조직 내의 산화작용을 방해하는 화학물질이다.

▷단순질식제

가스 그 자체에는 독작용이 없지만 공기 중에 많으면 산소분압을 떨어뜨려 조직에 필요한 산소 공급 부족을 초래하는 물질을 말한다.
수소H2, 질소N2, 헬륨He, 메탄CH4, 에탄 C2H6, 탄산가스 CO2 등 불활성가스

▷화학적 질식제

혈액 중의 혈색소와 결합해 산소 운반능력을 방해한다.
조직 중의 산화효소를 불활성화해 질식작용을 일으킨다.
혈액 중의 산소 운반능력을 방해하는 일산화탄소CO, 아닐린, 니트로소아민, 아비산AsH3 등의 가스
황화수소H2S, 오존O3

▣ 물질의 산화작용에 의한 산소결핍

▷저장용 탠크 등 소재의 산화

철재 탱크가 장기간 밀폐되거나 내부에 물기가 있으면 내벽이 산화해 생긴 녹이 탱크 내 산소를 감소시킨다.
지하에 매장된 환원 상태의 광물질(황화철을 비롯한 환원상태의 제1철 화합물 함유)은 공기와 접촉할 때 수분이 있으면 쉽게 산화한다.
강재의 보일러, 탱크, 반응탑, 압력용기, 가스홀더, 반응기, 추출기, 분리기, 열교환기, 선창, 선박 이중바닥등의 내부

▷저장 또는 운반 물질의 산화

석탄, 강재, 고철 등은 상온에서도 공기 중의 산소를 소비해 산화, 발열되어 녹이 발생한다.
탱크, 호퍼, 사일로, 열차 화물칸 등의 내부

▷건성유의 산패

아마유, 보일유 등 도료용 건성유는 건조·경화될 때 다량의 산소를 유성분 분자 내에 포집해 결합하며, 동시에 일산화탄소와 알데히드를 방출함으로써 저산소 상태가 된다.
건성유, 대두유(콩기름), 유채유와 같은 불포화지방산을 함유한 식물성 식용유는 공기 중의 산소와 결합하여 고화, 변질된다.
건성유로 동장해 환기가 불충분한 장소, 식물성 기름 저장탱크등의 내부

▷건성유란?

오동유, 아마인유, 대두유, 탈수 피자마유 등 요오드값130 이상의 식물유. 공기 중에서 산화 중 합에 의해 가교 경화하므로 건조성이 크다.
도료, 오일바니시, 인쇄잉크 등에 사용된다.

▣ 미생물의 호흡작용에 의한 산소결핍

▷미생물이 발효하는 탱크, 항온실 또는 양조조 내부

▷미생물 증식

하수, 오물은 세균 증식에 따른 산소 소비로 이산화탄소, 메탄, 황화수소 등이 동반 발생한다.
분뇨, 부니 오수, 펄프액, 기타 부패하거나 분해하기 쉬운 물질을 넣었던 탠크, 선창, 조, 관, 암거, 맨홀, 하수구 또는 피크와 같은 장소

▷식물, 곡물, 목재 등이 호흡작용을 하는 사일로, 야채 항온실, 창고, 선창 등의 내부

▣ 기타 원인에 의한 산소결핍

▷냉장·냉동실, 탱크, 보일러, 압력용기, 반응탑과 같은 밀폐된 방의 내부 지하수의 산소 소모

지하수에 용존산소가 적을 때 공기 중의 산소를 용해해 산소결핍이 발생
수도의 지하 집수지
수력발전소의 취수구
용수가 풍부한 지하터널이나 맨홀 등의 내부

▷일반 우물에서 복잡한 원인에 의한 산소결핍

물로의 산소 용해
내부 미생물의 호흡
지질에 따른 산소 흡수
토사틍에서 산소결핍 유입

▣ 인체의 산소소비

-체내의 모든 세포 활동은 혈액으로 공급되는 포도당에서 만들어지는 ATP 형태의 에너지 발생원에 지배되며 그 생성에 산소가 필요하다.

-생태 내 각 조직의 산소 소비량은 큰 차이가 있다. 뇌는 산소소비가 가장 큰 장기로서 중량은 1.4kg에 불과하나 소비량은 전신의 약 25%에 해당한다.

▷신체의 산소소비량

단위시간의 흡기와 호기의 산소 합량차로 구해진다. 뇌 ·간 ·신 ·심장 ·골격근 에서 신체 산소소비량의 약 80%를 차지한다.

체중이 70kg인 사람의 정상시 산소 소비량은 0.34㎠/100g/분이다. 장기별로는 뇌 47㎠/분, 간 60㎠/분, 신장 17.4㎠/분, 심장 19.2㎠/분 등이다. 30l의 더글러스백에 3분간 호기를 채취하고, 숄란데르(Scholander) 미량가스분석계로 산소 농도를 측정해 1분간의 산소소비량을 계산한다. 저체온하에서는 조직의 혈류가 감소해 산소 수요와 이산화탄소 산생이 저하해서 호흡비가 저하한다.

▣ 산소 부족과 생채반응

▷산소결핍에 대한 사람의 반응

▷산소결핍에 의한 소소농도별 증상

산소농도		영향과 증상
15%	19%	열성적인 업무능력 감소, 신체기능 조절 저하 및 심장, 폐, 순화기장 해인 초기증상 유발
12%	14%	호습수 증가, 맥박 증가, 기능조절 저하, 지각 · 판단력의 손상
10%	12%	호흡이 빠르고 깊에지며 판단력이 저하되고 입술이 파래짐
8%	10%	정신혼미, 어지럽증, 의식상실, 안면창백, 청색얼굴, 구토
6%	8%	8분내 100% 치명적, 6분 내 50% 치명적
4%	6%	40초 내 혼수상태, 경련, 호흡정지, 사망