▲ 조철희 국립소방연구원 안전정책연구과 안전팀장

반도체 또는 디스플레이 산업현장에서 널리 사용되는 수산화테트라메틸암모늄(Tetramethylammonium hydroxide, (CH₃)₄NOH, 이하 TMAH)은 실리콘 웨이퍼의 습식 식각(etching)과 현상(developing), 세정(cleaning) 등 정밀 제조공정에 필수적인 화학물질이다.

그러나 산업적 활용성과 달리, TMAH는 피부ㆍ눈ㆍ호흡기에 심각한 손상을 유발할 수 있는 고위험 유독물질로 분류돼 있다.

산업현장에서는 TMAH를 25% 고농도부터 2.5% 이하 저농도까지 다양한 농도로 사용한다. 특히 저농도 희석액의 경우 특유의 자극적 냄새가 거의 없어 위험성을 직감하기 어렵다.

따라서 피노출자가 초기 이상징후를 인지하지 못한 상태에서 중독이 은밀하고 빠르게 진행될 위험이 크다. 이에 따라 초기대응이 적절히 이뤄지지 않으면 치명적인 결과로 이어질 우려가 매우 크다.

최근 국내에서 발생한 TMAH 누출사고는 이러한 특성을 더욱 명확히 보여주는 사례였다. 저농도 TMAH(2.38%) 용액인데도 피부에 접촉한 후 급성 중독으로 사망에 이르렀다. CPR 등 응급조치 과정에 참여한 응급구조사가 TMAH에 노출돼 중독 증상 피해가 발생하면서 사회적 경각심을 불러일으켰다. 

▲ 국내 대표적인 TMAH 누출 사고  © FPN

이처럼 TMAH는 일반적인 유해화학물질이 아니라 초동대응 기술의 확보가 생명을 좌우하는 고위험 물질임을 분명히 확인시켜 준 사고였다.

이러한 문제 인식 아래 국립소방연구원은 사고현장에 출동하는 소방대원의 안전 확보와 인명피해 최소화를 목표로 TMAH 누출사고에 적용 가능한 초동 제독 기술을 개발했다. 

제독제 선정 과정에서는 현장 소방대원과 인근 주민에게 위해가 없고 환경오염 우려가 적은 물질에 주목해 식품첨가물ㆍ세정제 등에 사용되는 ‘구연산’과 ‘명반’ 등 접근성이 높은 산성 제독제를 후보물질로 도출했다.

▲ 용액 탁명도 등 육안으로 신속하고 쉽게 확인하기 위해 각 용액에 BTB 지시약 소량 투여. BTB 지시약은 산성(→노란색), 염기성(→푸른색), 중성(→녹색) 별 색 변화로 쉽게 식별 확인  © FPN

이어 수행된 동물 독성시험 결과는 TMAH 사고 대응 기술의 필요성과 시급성을 여실히 보여주는 근거가 됐다. 저농도 TMAH(2.38%) 용액에 직접 노출된 실험 쥐는 노출 후 약 5~10분 만에 모두 사망했다.

하지만 구연산 또는 명반으로 중화 처리된 시료에 노출된 실험 쥐는 실험의 최대 관찰 기간인 72시간(3일) 동안 단 한 마리의 폐사도 발생하지 않았다. 이 같은 결과는 사고현장에서의 신속한 제독 조치가 곧 생명을 살리는 결정적 변수임을 다시 한번 명확히 보여주는 것이라고 할 수 있다. 

▲ 평가 시료(1~3) 도포 후 실험 쥐 상태 변화  © FPN

TMAH 누출사고는 사업장 근로자뿐 아니라 출동한 소방대원에게도 치명적인 위해를 초래할 수 있는 고위험 재난이다. 사고가 발생한 현장에서 구조대원은 환자를 구급대에 인계하기 전 피부에 잔류한 TMAH를 명반 또는 구연산 수용액으로 신속히 제독하고 이후 충분한 물 세척 절차를 반드시 수행해야 한다.

이런 초동 제독 조치는 피노출자의 생존율을 획기적으로 높일 뿐 아니라 구조대원과 구급대원에게 발생할 수 있는 2차 중독 피해를 예방하는 핵심적인 안전 대응 전략이다.

신속하고 과학적인 제독 기술의 확보는 국민과 현장 소방대원의 안전을 보장하는 핵심 기반이다. 소방청은 연구 성과를 보고서와 교육용 동영상 등 다양한 형태로 산업계와 소방조직에 공유함으로써 사고대응의 체계성과 현장 적용성을 지속해서 강화해 나가겠다.

▲ 소방청 TMAH 누출 위험 표지  © FPN

조철희 국립소방연구원 안전정책연구과 안전팀장

※ 외부 필자의 기고 및 칼럼 등은 FPN/소방방재신문 편집방향과 일치하지 않을 수 있습니다.

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