금속가공유의 미생물 오염

미생물은 어디에나 있습니다. 우리 몸에서 중요한 기능을 수행하는 미생물은, 유기성 폐기물을 분해하고, 중요한 약품과 물질을 만드는 데에 도움을 주기도 합니다.

미생물(microorganism)이라는 명칭은 미시적으로(microscopically) 작은 유기 생명체를 통칭하는 것으로, 조류(algae), 세균(bacteria), 플랑크톤(plankton), 곰팡이(mould), 작은 기생 동식물(parasites), 고세균류(archaea) 등이 모두 포함됩니다. 미생물은 다양한 성질과 모습을 갖고 있습니다. 빛에 의존하는 것이 있는가 하면, 공기와 접촉하면 죽는 것도 있고, 메탄 가스를 생성하는 것도 있으며, 극한의 온도에서도 잘 자라는 것이 있습니다. 이렇게 다양한 종류가 있지만, 대부분의 미생물들이 자라기에 가장 좋은 환경은 적절한 온도(37 ˚C 이하)와 수분, 영양분과 빛이 있는 조건입니다.

왜 세균이 문제인가? 많은 미생물들이 생명 유지에 필수적이고 생태계에 꼭 필요함에도 불구하고, 이것들로 인해 바람직하지 못한 상황이 발생하는 일이 흔합니다. 특히 물에 섞어 쓰는 수용성 금속가공유는, 온도가 적절하고 영양분도 풍부하여 세균이 자랄 수 있는 최적의 조건을 갖추고 있습니다. 따라서 금속가공유에는 항상 세균이 있을 수밖에 없습니다. 이 세균들은 작업자의 건강과 안전을 위협하고, 생산성에 큰 영향을 미치게 됩니다.

작업 환경

세균이 건강 장해를 일으킬 수는 있지만, 모든 세균이 위험한 것은 아닙니다. 금속가공유에는 무해한 세균과 유해한 세균이 함께 있습니다. 감염, 중독, 알레르기 증상은 세균 접촉 시 흔히 나타나는 건강 질환입니다.

금속가공유를 취급하는 작업자들에게 흔히 나타나는 증상은, 습진, 호흡기 질환과 콧물, 기도 장애 같은 것들입니다. 세균 부산물과 살생물제(살균제, 방부제, biocides)는 작업자의 건강을 해칠 수 있는 위험을 증가시킬 수 있습니다. 세균이 분해될 때 발생하는 산(acid)과 균체내독소(endotoxin)를 접촉하거나 호흡하는 것도 위험합니다.

흔히들 살균을 위한 가장 쉽고 저렴한 해법으로 살생물제 첨가를 선택합니다. 그러나 이 방식이 가장 경제적인 해법이 맞는지에 대해서는 이견이 많습니다. 살생물제는 세균 농도에 맞춰 넣어야 하므로, 세균이 많아질수록 첨가하게 되는 살생물제의 농도도 높아지게 됩니다. 그러나 살생물제의 농도가 높아지는 만큼 작업자의 건강은 더 위협 받게 됩니다.

생산성

금속가공유 내에 있는 세균들은 금속가공유 원액과 물, 그리고 금속가공 과정에서 발생하는 입자, 각종 기계 장비들로부터 새어 나오는 기름 성분인 타유(tramp oil) 등의 풍부한 영양분을 먹이로 하여 자라나게 됩니다.

세균들이 금속가공유의 중요한 성분까지 닥치는 대로 먹어 치울 정도로 많아지면, 금속가공유 더 이상 사용할 수 없게 됩니다. 금속가공유에 들어 있는 녹 방지제(방청제), 유화제, 인산염, 질산염과 같은 성분들은 금속가공유의 기능을 위해 꼭 필요한 것들이지만, 동시에 세균에게는 좋은 먹잇감이 됩니다. 금속가공유의 기능이 떨어지면, 부식, 윤활성 저하, 거품 발생, 필터 막힘과 같은 문제가 발생하고, 각종 부품과 기계 장비도 손상을 입을 수 있습니다.

금속가공유에 세균이 많아질수록 금속가공유는 더 빨리 분해됩니다. 반대로, 금속가공유 내에 세균과 곰팡이가 적으면 금속가공유의 사용량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 장기간 금속가공유의 성능을 유지하여 생산성을 향상시킬 수 있습니다.

금속가공유에 세균이 자라고 있는지 어떻게 알 수 있나?

금속가공유에 세균이 자라고 있는 것을 알 수 있는 신호는 여러 가지가 있습니다. 여기에는 악취 발생, 금속가공유 기능 저하, 녹 발생 등도 포함됩니다. 사실 이 정도의 문제점들이 드러나기 시작하면, 세균이 자라고 있는 것을 확인하는 정도가 아니라 이미 금속가공유를 더 이상 사용하기 곤란한 상태가 시작되었다는 뜻입니다.

이런 문제를 막기 위해서는 주기적으로 적극적이고 신속하게 금속가공유의 상태를 측정해야 합니다. 대부분의 세균은 딥슬라이드(dip slide) 방식으로 측정할 수 있지만, 전부 측정할 수 있는 것은 아닙니다. 예를 들어, 과민성 폐렴을 일으키는 마이코박테리아(mycobacteria)는 이 방식으로 측정하기 어렵습니다.

이 포스트는 Wallenius Water의 금속가공유 응용 전문가(application specialist)이자 스웨덴 공정 유체 센터의 작업 환경과 건강 그룹 멤버인 Caroline Sterneryd가 Wallenius Water 블로그에 올린 "Microorganisms in process fluids"를 번역한 것입니다.