석면

1. 개요

석면은 '돌솜'을 뜻하며, 뛰어난 내열성을 가진 광물이다. 사문석계(백석면)와 각섬석계로 분류되며, 과거 건축 자재, 차량 부품 등 다양한 산업 분야에서 널리 사용되었다. 그러나 석면은 폐암, 중피종 등 심각한 건강 문제를 일으키는 1급 발암물질로, 장기간 흡입 시 석면폐를 유발할 수 있다. 이에 따라 전 세계적으로 석면 사용을 금지하는 추세이며, 대체 품목이 개발되었다. 한국에서도 산업안전보건법 및 석면안전관리법을 통해 석면을 규제하고 있으며, 지하철 등에서 석면 검출 문제가 발생하기도 했다.

2. 어원

석면(石綿)은 '돌솜'이라는 뜻이다. 영어 단어 'Asbestos'는 그리스어 'Asbestos'(불멸의)에서 유래했는데, 이는 석면의 뛰어난 내열성을 나타낸다.

"석면(asbestos)"이라는 단어는 17세기에 처음 사용되었으며, "꺼지지 않는" 또는 "소멸되지 않는"을 의미하는 그리스어 ἄσβεστος^{고대 그리스어}에서 유래했다. 원래 그리스어에서 "석면(asbestos)"은 생석회를 가리켰으나, 플리니우스가 현재 우리가 석면이라고 부르는 물질에 잘못 사용하면서 널리 알려지게 되었다.

석면은 원래 그리스어로 "더럽혀지지 않은"을 의미하는 amiantos라고 불렸는데, 불에 던져졌을 때 흔적 없이 나왔기 때문이다. "Amiantos"는 포르투갈어 amianto와 프랑스어 amiante와 같이 여러 언어에서 석면을 의미하는 단어의 어원이 되었다. 15세기 초 영어에서는 "amiant"라고 불리기도 했지만, "asbestos"로 대체되었다.

다른 이름으로는 아미안토스(ἀμίαντος^그리스어, amiantus^라틴어) 또는 아미안토(amianto^{이탈리아어})라고도 불린다.

3. 종류

석면은 광물학적으로 사문석계와 각섬석계로 나뉜다.

* 사문석계
* 백석면(Chrysotile): Chrysotile^영어
* 각섬석계
* 갈석면(Amosite): Amosite^영어 현미경으로 관찰했을 때 회백색의 유리질 섬유로 보인다.
* 청석면(Crocidolite): Crocidolite^영어 현미경으로 관찰하면 파란색 섬유로 보인다.
* 양기석석면(Actinolite): Actinolite^영어
* 직섬석석면(Anthophylite): Anthophylite^영어
* 투각섬석면(Tremolite): Tremolite^영어

각섬석류에는 아모사이트(갈색 석면)와 크로키돌라이트(청색 석면)가 포함되는데, 서구권 대부분 지역에서는 1980년대 중반까지, 일본에서는 1995년까지 각섬석류 석면의 모든 종류의 사용이 금지되었다.

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4. 분석과 농도 측정

석면은 천연 광물이므로 결정 구조를 조사한다.

* 함유 여부 또는 그 종류의 분석은 X선 회절이나 편광현미경으로 분석한다. 일반적으로는 400배로 확대하여 길이 5 µm 이상의 섬유의 숫자를 센다.
* 공기 중의 석면 분진 농도는 펌프로 공기를 흡인하여 투과지에 부착한 분진을 조사한다.
* 일본의 경우 환경청의 법규정으로 위상차 현미경을 사용하여 섬유 농도를 센다.

5. 사용 역사

고대 그리스에서는 아테네 신전의 금 램프 심지로, 로마에서는 웨스터 신전의 '영원의 불' 심지로 사용되었다. 냅킨, 여성 머리 장식, 상류층 의복, 황족의 시신을 감싸는 옷 등에도 사용되었다. 기원 77년 로마에서 완성된 서양 최초의 백과사전인 박물지에는 타기 어려운 린네르가 언급되어 있다.

석기시대에는 수단과 케냐에서 사용 흔적이 있으며, 기원전 2500년 핀란드에서는 석면의 존재를 인식하고 있었다. 동핀란드의 주오야르비 호 지역 주민들은 석면 광물인 앙티필라이트를 사용하여 토기와 조리 도구를 강화했다.

산업혁명 이후 석면 방적법이 개량되어 석면포, 석면지가 대량 생산되었다. 1862년 런던 만국박람회에는 캐나다산 석면 원석이 전시되었고, 1877년 캐나다 퀘벡 지방과 남아프리카에서 대광맥이 발견되었다. 특히 전쟁에서 군함, 전차, 군용기 등의 단열재와 방독마스크 필터용 청석면 수요가 증가하면서 석면 산업이 호황을 누렸다.

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2차 세계 대전 시기 한국에서는 일본에 의해 석면이 공업용으로 대량 사용되기 시작했다. 20세기 초 석면의 특성이 밝혀지면서 건설에서 자동차 제조에 이르기까지 3,000여 종류의 공업 제품에 사용되었다. 제2차 세계대전 중 일본은 강제 징용된 조선인들을 석면 공장에 동원했다.

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현대에는 1975년 세계 석면 생산량이 520만 톤으로 최고조에 달했다. 주요 산출국은 러시아와 캐나다였다. 그러나 석면의 위험성이 인지되면서, 현재 66개국에서 석면 사용이 완전히 금지되었고, 많은 국가에서 엄격하게 규제되고 있다.

일본에서도 평가원내가 1764년에 석면을 천으로 만든 것을 "불로포"라 명명하여 에도 막부에 헌상하였다. 20세기에 들어서면서 단열재나 방화재 등으로 대량으로 사용되었지만, 1970년대에 들어서면서 발암성 등이 문제가 되었다. 일본에서는 2006년부터 원칙적으로 사용이 금지되었으며, 2011년 이후 새로운 석면 제품은 제조되지 않고 있다.

6. 역할과 용도

석면은 다양한 분야에서 사용되었는데, 주요 용도는 다음과 같다.

석면 시멘트는 강도 보완, 윤활성, 불연성, 단열성, 내구성, 절연성이 뛰어나 건축 분야에서 80%가 사용되었다.

주요 건축 자재 용도는 다음과 같다.

* 마감재: 장식, 음향 조절, 방화용으로 벽과 천장에 분사 또는 미장 바름, 철골 부재에 내화 피복으로 사용
* 단열 및 보온재: 급수관, 증기관, 덕트, 보일러 및 온수 탱크에 보온재로 사용
* 기타 수장재: 비닐 석면 바닥 타일, 천장 타일, 시멘트판, 벽판, 지붕용 골 슬레이트 등
* 기타: 배관 공사의 플랜지 이음에서의 가스켓, 석면 시멘트관, 고온 물질 취급용 장갑 및 방석 등

건물 종류별 사용 용도는 다음과 같다.

* 목조 건물: 지붕 기와에 사용 (석면과 시멘트를 섞어 굳힌 후 표면 착색)
* 비목조 건물: 철골이 열에 의해 휘거나 녹는 것을 방지하기 위한 내화 피복재로 사용

브레이크 라이닝에도 석면이 포함되어 있었으나, 현재는 비석면 브레이크 라이닝도 생산되고 있다. 하지만 가격이 비싸 여전히 석면이 사용되는 경우도 있다.

19세기 말부터 석면의 사용이 증가하여 내화 코팅, 콘크리트, 벽돌, 파이프 및 벽난로 시멘트, 내열, 내화, 내산 가스켓, 파이프 단열재, 천장 단열재, 내화 드라이월, 바닥재, 지붕재, 정원 가구, 드라이월 조인트 컴파운드 등 다양한 용도로 사용되었다.

일본에서는 제2차 세계 대전 이후 석면이 쌀 생산을 위한 황산암모늄 제조, 철도 차량 및 건물의 천장, 철골, 벽에 분사, 에너지 효율을 위해 사용되었다. 일본의 석면 생산량은 1974년에 최고조에 달했고, 1990년경까지 오르내리다가 급격히 감소했다.

석면 섬유는 내구성, 내열성, 내약품성, 전기 절연성 등의 특성이 뛰어나고 저렴하여 "기적의 광물"로 불리며 건축 자재, 전기 제품, 자동차, 가정 용품 등 다양한 용도로 널리 사용되었다. 그러나, 공기 중 석면 섬유를 장기간 흡입하면 폐암과 중피종을 유발할 수 있어 "조용한 시한폭탄"이라고 불리게 되었다. 이후, 대체품으로 글래스울(파이버글래스)과 세라믹 파이버가 사용된다.

과학 실험에서 비커 등을 가열할 때 사용하는 석면 금망(석면망, 석면 부착 금망)이 1988년 3월경까지 판매되었다. 그러나 석면 문제로 사용이 중지되었고, 2005년 11월 10일 현재 모든 초·중·고등학교에서 사용 중지 및 폐기 또는 폐기 전제 밀봉 보관이 확인되었다. 현재는 세라믹이나 세라믹 섬유를 이용한 세라믹 금망이 사용되고 있다.

7. 생산 및 소비

석면은 러시아, 캐나다, 남아프리카 등에서 세계 총 생산량의 80% 이상을 산출하였으며, 그 외에 중국, 이탈리아, 그리스, 짐바브웨, 미국 애리조나주, 스위스에서도 생산되었다. 1970년부터 1980년까지는 연간 500만 톤, 현재는 연간 400만 톤이 사용되고 있다.

2017년에는 전 세계적으로 130만 톤의 석면이 채굴되었다. 러시아가 세계 총 생산량의 53%를 차지하며 최대 생산국이었고, 그 뒤를 카자흐스탄(16%), 중국(15%), 브라질(11.5%)이 이었다. 아시아는 전 세계 석면 생산량의 약 70%를 소비하며, 중국, 인도, 인도네시아가 최대 소비국이다.

2009년에는 세계 석면 생산량의 약 9%가 캐나다에서 채굴되었다. 2011년 말, 모두 퀘벡에 위치한 캐나다의 남은 두 개의 석면 광산은 운영을 중단했다. 2012년 9월, 퀘벡 주 정부는 석면 채굴을 중단했다.

현재 유럽, 일본, 대한민국 등은 석면 사용이 금지되어 있다. 그러나 미국, 중화인민공화국, 인도, 러시아, 브라질, 짐바브웨, 카자흐스탄, 타이, 우크라이나, 이란, 인도네시아, 중화민국 등은 여전히 석면을 사용하고 있다.

일본에서는 홋카이도 중앙척추산맥, 북상산지, 아부쿠마산지, 치치부산지, 시즈오카에서 큐슈 중부에 이르는 중앙구조선을 따라 석면이 산출된다.

제2차 세계 대전 직전부터 각지에서 석면 자원 개발이 시작되어, 홋카이도후라노시 산베 지역은 드문 국산 석면 산지로서 노자와 광산 등 대규모 크리소타일 광산이 운영되었다. 이 외에도 쿠마모토현이나 나가사키현에서도 소규모로 저품질의 크로시돌라이트 등이 채굴되었다.

이들 지역에서는 전후에도 운영이 계속되어, 1969년에 후라노시 산베에서의 채굴이 중지될 때까지 소규모로 생산이 계속되었다. 산베에서는 채굴 중지 후에도 광미(폐석)에서 저품질의 석면이 2000년대 초두까지 회수되었다.

8. 건강 문제

석면은 미국 산업안전 보건청(OSHA)이 제시한 1급 발암물질 중 하나이다. 석면 먼지를 마시면 암에 걸릴 가능성이 있으며, 몸 안에 들어온 석면은 빠져나가지 않고 조직과 염색체를 손상시켜 암을 유발한다. 10~30년의 잠복기를 거쳐 암으로 이어지는 경우가 많으며, 특히 중피종은 진단 후 1년 안에 사망하는 무서운 병이다.

석면의 종류에 따라 유해성의 차이가 있는데, 백석면보다는 황석면이, 황석면보다는 청석면이 더 유해하다. 청석면과 황석면은 백석면보다 날카롭다. 석면으로 인한 질환으로는 석면폐(asbestosis), 폐종양(lung cancer), 양성 늑막질환(benign pleural disease), 늑막판(pleural plaque), 늑막액(pleural effusion), 악성중피종(malignant mesothelioma) 등이 있으며, 최근에는 장관계 암, 인두후암, 유방암, 난소암, 신장암, 췌장암, 부고환암, 임파선암을 유발한다는 보고도 있다.

석면폐는 폐가 섬유화되는 진폐의 일종으로, 대량의 석면을 장기간 흡입하면 발생한다. 치료법은 아직 알려져 있지 않으며, 잠복기는 8~25년 정도이다. 폐암이나 악성 중피종의 잠복기는 18~40년 정도로, 석면을 흡입한 후 어느 날 갑자기 증상이 나타난다.

석면의 건강 문제는 1898년 영국 공장 및 작업장 수석 감독관 연례 보고서에 처음 기록되었으며, 1899년 H. 몬태규 머레이(H. Montague Murray)가 석면의 부정적인 건강 영향을 언급했다. 1900년대 초, 석면 광산 마을에서 많은 조기 사망과 폐 질환이 관찰되기 시작했고, 1906년에는 석면과 관련된 최초의 사망 사례가 기록되었다.

1924년 영국에서는 넬리 커쇼(Nellie Kershaw)의 사례를 통해 최초로 석면폐증 진단이 이루어졌다. 이후 영국 의회는 석면 먼지의 영향에 대한 조사를 의뢰했고, 1931년 최초의 석면 산업 규정이 발표되었다.

만성적인 석면 노출과 관련된 가장 흔한 질병은 석면폐증(석면 흡입으로 인한 폐 조직의 흉터)과 중피종(석면과 관련된 암)이다. 중피종은 공격적인 암의 한 종류이며, 종종 진단 후 12개월 미만의 생존 기간으로 이어진다. 모든 종류의 석면 섬유는 인간과 동물에게 심각한 건강 위험을 초래하는 것으로 알려져 있다.

8.1. 대한민국 내 석면 문제

서울 지하철 1~5호선 건설에 석면이 사용되었다. 서초역, 방배역, 교대역, 시청역, 상왕십리역, 봉천역, 신림역, 영등포구청역, 한성대입구역, 길음역, 숙대입구역 등에서 석면이 대량 검출되어 지적이 잇따랐으며, 서울메트로는 방배역의 석면을 철거했다. 서울 지하철 근무자 중 석면으로 인한 폐 질환자가 발생했다. 시민단체들은 서울메트로가 스크린도어 등 시설물 공사 중 석면이 비산했다고 주장했다.

부산 지하철 서면역 등에서도 석면이 검출되어 시민단체들이 지적했다. 대전 지하철은 비교적 석면으로부터 안전한 것으로 나타났다.

9. 관련 법규

대한민국은 산업안전보건법 및 석면안전관리법 등을 통해 석면을 규제하고 있다. 2009년부터 석면 시멘트 제품, 마찰제 등 석면 함유 제품의 제조, 수입, 사용 등이 금지되었다.

* 산업안전보건법 (노동부)
* 석면 해체, 제거 시 안전 및 보건 조치 (법 제38조의2부터 제38조의5까지 신설, 2009년 2월)
* 화학물질 및 물리적인자의 노출기준 (노동부고시 제2007-25호)
* 노출기준 제정 발암성물질 - 석면, 모든 형태: T W A 0.1개/cm3
* 총분진의 노출기준 - 석면(길이 5 μm 이상): 0.1개/cm3, 0.2 mg/m3, 6 mg/m3
* 노동부 고시 제2007-26호 - 석면함유제품의 제조, 수입, 양도, 제공 또는 사용 금지에 관한 고시
* 제1조(목적): 산업안전보건법 제37조 및 동법시행령 제29조 제1항 제10호에 따라 제조, 수입, 양도, 제공 또는 사용이 금지되는 석면함유제품을 정함.
* 제2조(제조 등 금지): 누구든지 함유된 석면의 중량이 제품 중량의 0.1퍼센트를 초과하는 석면함유제품을 제조, 수입, 양도, 제공 또는 사용하여서는 아니 된다.
* 청석면, 갈석면은 제조, 수입, 사용 등 금지 (법 제 37조, 1997년 5월)
* 석면 등 기타 석면을 제조 또는 사용하고자 하는 경우 사전에 노동부장관의 허가 (법 제 38조, 1991년 4월)
* 동일 작업장에서 석면의 제조, 사용작업 도급 금지 (법 제28조, 1991년 4월)
* 석면 취급 사업장 6월 1회 이상 작업환경측정 의무화 (법 제42조, 1981년 12월)
* 석면 취급근로자 1년 1회 이상 특수건강진단 실시 (법 제 43조, 1981년 12월)

* [[대한민국 노동부|노동부]] 조기 사용금지 계획 대상제품 (2009년부터)
* 석면시멘트 제품 - 석면슬레이트, 석면천장재, 석면칸막이(밤라이트), 압출성형시멘트판 등
* 마찰제(차량용 브레이크 라이닝)

* [[관세법]] 제16조의 규정에 의한 석면 등의 관세율 변경에 관한 규정 (1988년 2월 24일 제정)
* 제1조(적용물품등): 관세법 제16조제1항의 규정에 의하여 관세율을 인하하는 물품과 그 세율 및 한계수량을 별표와 같이 정함.
* 제2조(용도의 제한): 이 규정의 적용을 받을 수 있는 물품은 내수용의 것에 한함.

* [[석면안전관리법]] 시행 (2012년 4월 29일)
* 공공건물, 다중이용시설, 학교, 문화 및 집회시설, 의료시설, 노인 및 어린이 시설, 특수법인 등에 대한 건축물 석면관리제도 도입.

10. 여러 국가의 석면 대책

11. 석면 대체 품목 및 문제점

석면의 사용이 금지되거나 줄어든 미국과 유럽을 중심으로 석면 대체품 개발이 활발하게 이루어졌다. 현재는 특수한 경우를 제외하고 대부분 대체품이 개발되어 석면을 사용할 필요가 없어졌다.

* 유리섬유: 유리를 고온에서 녹여 섬유화한 인조광물섬유로, 보온, 단열, 흡음재로 사용된다.
* [[암면]]: 암석으로 만든 내열성이 높은 광물섬유로, 불연성, 경량성, 단열성, 흡음성, 내구성을 갖춰 건축 및 플랜트 설비의 단열재, 방·내화 재료로 사용된다.
* 폴리올레핀 섬유 (Polyolefin Wool): 긴 사슬 모양의 중합체로, 대부분 흡입되지 않는 크기이다. 소수성이며, 실온에서 다양한 무기산, 염기, 유기용매와 반응하지 않지만, 낮은 융점과 산화성 물질에 약하다.
* [[제텍스(직물)|제텍스]]: 1978년 발 딕싯이 발명한 고도로 가공된 섬유유리 직물이다. 석면보다 가볍지만 유사한 부피, 두께, 질감, 촉감, 내마모성을 가진다.
* [[뉴텍]] 섬유: 에테르닛 또는 "에버라이트"에 사용되며 유기 섬유, 포틀랜드 시멘트, 실리카로 구성된다.
* [[시멘트 결합 목재 섬유]]: 또 다른 대체재이다.
* 석재 섬유: 개스킷 및 마찰재에 사용된다.
* [[폴리벤즈이미다졸|폴리벤즈이미다졸 섬유]](PBI 섬유): 높은 녹는점을 가지며 발화되지 않는 합성 섬유이다. 뛰어난 열적, 화학적 안정성으로 소방서와 우주 기관에서 사용된다.

하지만, 몇몇 대체재는 문제점을 가지고 있다. 유리섬유, 세라믹 섬유는 생물학적 유해성이 증명되고 있어 주의가 필요하다. 1993년 세계보건기구 연구진은 호흡성, 생체 영속성 섬유는 독성 및 발암성 테스트를 해야 한다는 기준을 정했다. IPCS는 이러한 섬유 노출이 석면과 같은 수준의 통제가 필요하다고 조언한다.

국제암연구소는 2001년 섬유유리를 잠재적 인체 발암 물질 목록에서 제외했지만, 2011년의 한 과학적 검토 논문은 역학 데이터가 일관되지 않다고 주장하며, 섬유유리의 발암 가능성을 낮추기로 한 IARC의 결정이 타당하다고 결론지었지만, 이 연구는 북미 단열재 제조업체 협회의 후원 연구 계약에 의해 자금이 지원되었다.

현재는 세라믹이나 세라믹 섬유를 이용한 세라믹 금망이 사용되고 있다. 그러나 일부 세라믹 섬유에 대해서도 발암 가능성이 의심되고 있다(국제암연구기관 그룹 2B).

12. 석면 폐기 및 재활용

대부분의 선진국에서는 석면을 일반적으로 지정된 매립지에서 위험 폐기물로 처리한다.

많은 양의 석면 기반 자재가 포함된 건물의 철거는 건설업체와 부동산 개발업체에 특별한 문제를 야기한다. 이러한 건물은 종종 조각조각 해체되어야 하거나, 기계적 또는 폭발적 방법으로 구조물을 철거하기 전에 석면을 painstakingly 제거해야 한다. 그 한 예로 스코틀랜드 글래스고의 레드 로드 플랫이 있는데, 이곳에서는 벽 패널에 엄청난 양의 석면 시멘트 보드를 사용했다. 영국의 건강 및 안전 규정에 따르면 석면 재료는 특수하게 개조된 차량으로 제거하여 승인된 경로를 통해 특정 시간대에 석면을 수용할 수 있는 허가를 받은 매립지로 운반해야 한다.

미국에서는 환경보호청(EPA)이 석면 제거 및 폐기 과정을 엄격하게 규제한다. 석면을 제거하는 회사는 EPA 라이선스를 준수해야 한다. 이러한 회사를 EPA 면허 석면 계약자라고 한다. 이러한 석면 계약자 중 하나가 작업을 수행할 때마다 시험 컨설턴트는 석면이 완전히 제거되었는지 확인하기 위해 엄격한 시험을 실시해야 한다.

석면은 초고온 소각 및 플라스마 용융 공정을 통해 파괴될 수 있다. 1000°C에서 1250°C 사이의 열분해 과정은 무해한 실리콘 기반 폐기물의 혼합물을 생성하고, 1250°C 이상의 온도에서는 규산염 유리를 생성한다. 마이크로파 열처리는 산업 제조 공정에서 석면과 석면 함유 폐기물을 도자기질 타일, 다공성 단일 소성 벽 타일 및 세라믹 벽돌로 변환하는 데 사용할 수 있다.

옥살산과 초음파의 조합은 크리소타일 석면 섬유를 완전히 분해한다.

13. 석면 관련 논란

활석(talc) 제품에서 석면이 검출되어 논란이 되었다. 2009년 4월 1일, 한국 식품의약품안전청은 한국산 베이비파우더 등에서 석면이 검출되었다고 발표했다. 4월 6일에는 석면이 혼입된 원료를 공급받은 업체가 304개에 달한다고 발표했으며, 화장품, 제약, 식품 제조업체 약 300개사로 파문이 확대되었다. 다만, 식품의약품안전청 전문가 자문회의는 석면에 오염된 활석에 의한 인체 유해성이 입증된 바 없다는 의견을 제시했다. 2019년에는 미국 식품의약국(FDA)이 존슨앤존슨 베이비파우더에서 미량의 석면을 검출하여 회사가 자발적 리콜을 시작했다.

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일본 니토리(ニトリ), 카인즈(カインズ), 이즈미(イズミ)가 판매하던 규조토 욕실 매트에서 기준치를 초과하는 석면이 검출되어 2020년 12월 각 사가 자발적 회수에 나섰다. 이들 제품에는 흡수성 저하 시 갈아낼 수 있는 사포가 부착되어 석면 비산 가능성이 있었다. 규조토 자체는 생물 기원이므로 광물 기원인 석면이 포함될 여지가 없으며, 제조 단계에서 불순물로 혼입된 것으로 보인다.

9·11 테러 이후 세계 무역 센터 붕괴 현장 주변에서 석면 노출로 인한 건강 문제가 발생했다. 건물 붕괴 후 1,000톤이 넘는 석면이 공기 중으로 방출되었으며, 석면과 기타 유독 물질 혼합물 흡입이 응급 서비스 요원의 높은 암 사망률과 관련 있는 것으로 추정된다.