제목 : 폐수 집수조 청소작업중 질식
     업종 : 피혁제품 제조업
   기인물 : 폐수 집수조
 피해정도 : 사망2명, 부상1명
 재해유형 : 질식
     날짜 : 1994년 07월


  1. 재해 개요

       '94년 7월 부산시에 소재한 (주)○○산업
     폐수집수조에서 슬러지(SLUDGE) 청소작업을 위해 15톤 폐수처리
     차량으로 진공흡입하는 과정에서 집수조 내부의 수위를 확인하던
     작업자 1명이 유해가스에 중독되면서 질식되어 추락하자, 이를
     구조하는 과정에서 동료 및 사업주도 추락되어 2명은 병원에서
     사망하고, 1명은 중상을 입은 재해임.

  2. 재해원인 조사

    가. 작업상황
       1) 사고당일('94. 7.) 새벽 6:30분경 폐수 위탁처리업체인
          대한환경 직원 2명이 15톤 폐수처리 차량을 가지고 현장에
          도착하여 사장 및 공장장과 함께 폐수를 폐수처리 차량으로
          진공흡입하였으나 폐수처리 차량의 탱크로리 용량이
          모자라 1차 작업을 끝냈음.
       2) 오후 1시경 폐수처리 차량이 다시 도착하여 2차 작업을
          실시하던중 생산직 직원이 집수조 내부의 수위를 확인하다
          유해가스에 중독되면서 질식하여 추락하자 사장이 추락한
          작업자를 구하려다 다시 질식하여 추락함.
       3) 이에 공장장은 상황을 작업중인 작업자들에게 큰소리로 외치고
          119 구조대로 전화하였으며, 공장장이 전화하러 간 사이 또다른
          작업자가 현장에 도착 이들을 구하려다 또다시 질식하여 추락함.
       4) 119 구조대가 도착하여 이들을 구조하여 병원에 도착하였으나
          최초의 피재자는 사망(13:45) 하였고, 응급처치 후 치료도중
          다른 피재자도 사망(18:00) 하였으며, 사장은 조사 당시
          중태인 상황임

    나. 작업상황도 [그림 참조]

    다. 기인물 및 물성
       1) 사고의 직접적인 원인은 H2S, CO, CH4등의 유해가스로
          추정되나 사고발생 집수조의 유해가스 발생조건과 재현실험을
          통해 볼때 H2S가 주된 기인물로 사료되어 H2S에 대한
          물성을 조사하였음.
       2) H2S GAS의 물성 및 독성
         가) 품명 : HYDROGEN SULFIDE(황화수소)
         나) 물성 및 인체위험성
             - 증기비중(공기=1) : 1.18
             - 수용성이며 독성은 LC50(흡입/쥐, 1hr) 673ppm이다.
             - 흡입하였을 경우 심하게 코, 목구멍을 자극하고 심한
               두통을 일키며, 중추신경을 마비시키고 두통, 현기증,
               보행의 곤란, 호흡장해를 일으킨다.
             - 피부에 묻었을 경우 화상(부식성약상), 동상을 일으킨다.
             - 눈에 들어갔을 경우 심한 통증을 일으킨다.

      [표] 황화수소(H2S)의 농도에 따른 인체영향
     ┌───────┬────────────────────────┐
     │ 농   도(ppm) │        증                       상             │
     ├───────┼────────────────────────┤
     │    2 ∼ 4    │냄새는 명료하지만 익숙하면 고통은 없다.         │
     │    5 ∼ 8    │황화수소에 습관화된 사람도 아주 불쾌감을 느낀다.│
     │   80 ∼ 120  │현저한 증상은 없고 약 6시간 견딜만하다.         │
     │  200 ∼ 300  │5∼8분 후에 눈, 코, 목구명에 강한 통증을 느낀다.│
     │  500 ∼ 700  │약 30분 흡입하면 아급성 중독으로 된다.          │
     │1,000 ∼ 1,500│흡인 후 즉시 실신, 호흡마비를 일으켜 사망한다.  │
     └───────┴────────────────────────┘

    라. 재해원인 추정 및 분석
       1) 유해가스 발생에 대한 이론적 배경
         가) 1차 전처리 및 집수조(일종의 침전조 역할)에 유입된
             폐수는 폐수내의 유기물 및 무기물등이 집수조 하부로
             침전하게 되고, 침전된 슬러지는 하부에 체류시간이
             길어질 경우, 집수조 하부에서 혐기성 미생물에 의해
             부패하게 되며 슬러지는 혐기성 상태로 되기전에 호기성
             상태와 혐기성 상태의 중간과정인 임의의 상태를 거치게
             되며, 대부분의 침전된 슬러지는 임의성 상태로서 미생물이
             폐수 슬러지내에 함유되어 있는 NO3나 SO3-2, CO2 등으로부터
             산소를 섭취하여 성장 증식하게 되는데 이과정에서
             유기물은 분해되며, N2, H2S, CH4 등의 유해가스가 발생됨.
         나) H2S 가스 발생기전을 구체적으로 살펴보면, DESULFURVIBRIO
             라는 미생물이 SO4-2를 환원시켜 H2S가 생성되는데
             DESULFURVIBRIO는 산형성 과정에서 형성된 산을 섭취하여
             H2S를 발생시키는데 초산(ACETIC ACID)을 예로 들어보면
             다음과 같음.
             CH3COOH ＋ SO4-2 → H2S＋2HCO3

       2) 재현실험
          재해발생원인이 H2S등의 유해가스에 질식된 것인지, 산소결핍증에
          의한 것인지를 조사하기 위해 재해발생후 24시간이 경과된 상태에서
          산소, 황화수소, 메탄 및 일산화탄소 농도를 각각 측정한 결과는
          [표2]와 같았다 (측정당시 비가 왔으며 사고 당시 집수조 수면이
          70㎝가량 상승된 상태였음).

          [표2]에 의하면 산소농도는 거의 정상에 가까운 수준이지만
          집수조에 남아있던 폐수(슬러지 다량 함유)를 교반하게 되면
          (작업당시 상황 재현) 황화수소가 적지않게 발생한다는 것을
          알수 있다. 이 결과를 근거로 하여 고찰하여 본다면 본 재해에
          있어서 사고당시 집수조 내부에는 적어도 수백 PPM 이상의
          황화수소가 존재하였다는 것으로 추정됨.

          [표2]
        ┌───────┬───────────┬──────────┐
        │          구분│ 집주조에 남은 폐수를 │집수조에 남은 폐수를│
        │가스의 종류   │ 교반하기 전          │교반한 후           │
        ├───────┼───────────┼──────────┤
        │   산   소(%) │     21               │      20.0          │
        │   황 화 수 소│     0.5PPM  이하     │      28PPM         │
        │   메       탄│     0.5PPM  이하     │      0.5PPM 이하   │
        │   일산화탄소 │     0.5PPM  이하     │      0.5PPM        │
        └───────┴───────────┴──────────┘

       3) 재해원인 추정
          조사당일에는 집수조의 수면이 사고당시 보다 70㎝ 상승하였고
          (빗물 등이 원인) 시간이 24시간이상 경과하여 사고당시의
          산소농도와 유해가스 농도를 추정하기는 곤란하였으나 집수조
          하부에 남아있는 슬러지에서 발생된 H2S 농도가 28PPM으로
          측정된것으로 보아 사고당시 부패된 슬러지에서 H2S가 다량
          발생하였을 것이며, 집수조 깊이가 2m이며, H2S의 비중이
          1.18으로 공기보다 무거워 환기가 불충분하여 황화수소가스에
          중독·질식하여 집수조내에 추락 사망한 것으로 추정됨.

  3. 재해 원인

    가. 유해가스 발생우려가 있는 작업장에는 환기설비를 가동하여
        충분히 환기를 한 상태에서 작업토록 하여야 하나 이와 같은
        조치가 없었음.

    나. 유해가스 발생 및 산소결핍 위험작업장소에서는 매 작업시작전
        산소농도 및 유해가스 농도를 측정하여 안전을 확인한 후 작업에
        임하여야 하나 이에 대한 조치가 없었음.

    다. 유해가스 발생우려가 있는 작업장에는 작업시 및 구조시 필히
        송기마스크를 착용하여야 하나 보호장비 없이 작업에 임하였음.

    라. 유해위험 및 산소결핍 위험작업에 대하여는 작업과 관련된
        작업안전수칙, 작업시 주의사항, 대피요령, 사용해야 할 보호구
        및 장비, 사고발생시 구조방법 및 응급처치방법 등을 내용으로
        하는 특별안전보건교육을 실시하여야 하나 교육의 미비로
        작업자들이 무지한 샹태였음.

  4. 재해예방 대책

    가. 작업장내 환기설비 설치
        유해가스 발생 및 산소결핍 위험작업을 시작할 때에는
        이동용송풍기와 배풍기를 이용하여 계속적으로 환기하여 깨끗한
        공기를 공급해 주는 설비가 필요함.

    나. 유해가스 농도 및 산소농도의 측정
        유해가스 발생 및 산소결핍 위험발생 장소에서의 작업시에는
        반드시 산소농도의 측정 및 유해가스의 농도측정과 산소경보기의
        휴대착용이 필요함.

    다. 공기호흡기의 비치
        유해가스 발생 및 산소결핍 장소에서 작업 또는 구축작업시에는
        호흡용 공기호스 마스크 등을 착용 후 작업 실시

    라. 집수조 상부 개구부에는 GRATING 등을 이용한 덮개를 설치하여
        질식후에도 집수조 내부로 추락하지 않도록 조치가 필요함.

    마. 교육적 대책
        보수·청소작업시에는 안전에 관한 의식이 결여되는 경우가
        많으므로 특별안전보건 교육의 실시가 중요하며 유해가스 발생 및
        산소결핍 위험장소에서의 작업시 발생되는 유해가스 및 산소농도
        측정요령과 당해 작업시의 주의사항, 보호구 및 장비 등의
        사용방법, 사고발생시의 응급처치 방법에 대한 교육이 필요함.

    바. 관리적 대책
        유해가스 발생 및 산소결핍 위헙장소에는 "관계자외 출입금지",
        "유해가스 발생 및 산소결핍 위험장소"라는 표지판을 설치하고,
        작업시에는 작업지휘자(안전담당자)를 정하여 지휘 감독하게 하고
        감시인을 배치하여 사고발생시에 신속하게 대처할 수 있도록
        조치가 필요함.