[기계안전기술사] 문제풀이 2024년 133회 133-4-5 레이저 작업 단계별 위험 요소와 주의 조치사항

5. 레이저 작업 단계별(레이저 발진 준비, 레이저 발진 중, 레이저 사용 후) 위험 요소와 주의 및 조치 사항에 대하여 설명하시오.

문제풀이

1) 개요
(1) 레이저(LASER)는 복사 유도 방출에 의한 광증폭(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)의 줄임말로, 본래 빛의 증폭이라는 물리적 현상을 이르는 말이다.
(2) 일상적으로는 이를 이용해 만들어진, 강하고 퍼지지 않으며 멀리 전달되는 단색광 레이저 빔 또는 레이저광을 간략히 '레이저'라고 부른다.
(3) 레이저 절단, 용접, 클리닝, 마킹 등 산업현장에서 다양하게 개발/응용되고 있으나, 그 만큼 다양한 위험 요인에 노출되는 경우가 많아 주의가 필요함

○ 용도 : 레이저(Laser)는 Light Amplification by Stimulated Emisson of Radiation의 약어로 전자기파의 유도방출(stimulated emission) 현상을 통해 빛을 증폭(Light amplification) 하는 장치 및 시스템이다.

○ 종류 : 레이저는 단색광이며 매질에 따라 아르곤에서는 푸른색, 이산화탄소에서는 무색, 루비에서는 붉은색 레이저가 방출되는 등 다양한 매질을 통하여 레이저를 발생시킨다.
   레이저는 활용도가 매우 높아 연구용, 의료용, 산업용, 군사용 등 다양한 분야에서 활용하고 있다.
○구조 : 레이저의 규격 (안전등급)은 국제전기기술위원회(IEC)가 정하는 표준 IEC 60825-1에서 규정하고 있으며,
    위험도에 따라 1등급에서 4등급까지 정하여 적절한 안전수칙을 지키도록 하고 있다.

2) 레이저 3요소

(1) 레이저 매체
(2) 여기원
(3) 증폭기

3) 레이저 등급 분류(미국표준협회_ANSI)
(1) 1등급: 사람 눈에 노출되었을 때 손상이 거의 발생하지 않는 수준
(2) 2등급: 혐오 반응이 눈의 손상을 방해할 수 있는 상대적으로 낮은 출력의 가시광.
    1000초 이하의 노출에는 위험하지 않으나 그 이상의 노출에는 위험.
(3) 3등급: 직접 노출이 해로울 수 있는 수준에서 방출할 수 있는 중간출력의 레이저.
     분산 반사 된 빛은 눈에 위험을 주지 않는 수준.
(4) 4등급: 분산 반사로부터의 손상효과가 일어날 수 있는 수준에서 방출되는 고출력 레이저

4) 레이저의 주요 위험요소

(1) 광선 위험요소(Beam-Related Hazards)
가. 눈손상
ㆍ대부분의 손상은 눈에서 발생한다.
   레이저로 인해 발생한 눈 손상은 주로 급성이며, 심각한 피 해를 수반하는 경우가 많음
   백내장, 망막 화상, 출혈, 맹점, 영구실명 등 다중복합 손상
나. 피부손상 .장기 노출로 인한 피부화상, 피부암 등 주로 만성적으로 발생

(2) 비광선 위험요소(Non-beam Hazards)
가. 화학적 위험
∙ 독성 가스 방출: 레이저 절단 시 산화질소, 산화철 증기와 같은 유해 가스가 생성
ㆍ유해 먼지 및 증기 생성
나. 전기적 위험:
   감전/ 화재 등 주로 설치, 수리, 유지보수 중에 발생
   누전 등으로 인한 감전 위험, 전기 쇼트로 인한 감전 위험
다. 폭발/화재 위험:
   레이저 에너지(점화원)가 농축된 가연성 물질(용제, 가스 등)과 접촉시 발생
   레이저 가공 중 불꽃 발생에 의한 화재 위험
라. 색소레이저 위험:
   색소레이저 염료, 용제 및 색소레이저 제품은 유독성이 있거나 발암물질임
바. 기타
ㆍ소음: 레이저 절단 기계는 특히 고출력 기계 작동 중 소음 발생
. 충돌, 협착: 동작하는 기계 접촉에 의한 위험

취급 주의 사항
레이저빔은 고에너지이므로 출력이 높을수록 위험도가 증가한다.
특히 레이저빔이 눈에 조사되는 경우에 는 망막 손상 등 실명 사고가 발생하며, 피부에는 화상이 발생하기도 한다.
따라서 레이저 등급 및 파장에 적합한 보안경 및 실험복 등 개인보호구(PPE)를 착용하여야 한다.

5) 레이저 작업 단계별 주의사항

(1) 작업전
가. 표준작업절차서(SOP) 작성: 사용하는 레이저 장비의 특징, 기능 및 사용에 대한 포괄적인 지침을제공
나. 빔 정렬 절차서 작성: 빔 정렬는 안전에 가장 많은 주의를 기울여야 하는 작업으로 눈과 관련 된 부상의 35%가 빔 정렬 과정에서 발생 .
다. 안전교육: 절차서 등 레이저 절단기의 기본 원리, 작동 절차, 안전 절차, 비상 처리 절차 등 교육
라. 비상대응절차서 작성: 대응조직, 대응 절차, 비상연락처 등
라. 라벨 부착 확인: 등급과 종류를 표시한 라벨을 레이저 외함에 명확하게 보이도록 부착
마. 경고표지: 점등식 경고표지판과 출입구 경고표지판을 부착 해야 바. 방호장치 정상 작동 유무 확인

(2) 작업 중
가. 보호구 착용: 보안경, 보호복, 장갑 등 개인 보호구 착용

나. 출입 통제: 취급장소 관계자 외 출입금지 조치
다. 작업환경관리: 국소배기장치 등 유해가스 및 먼지 등 적정 배출 여부 확인
라. 모니터링 및 감독: 모니터링, 감독하여 안전 수칙 준수 여부 확인

(3) 작업 종료 후
가. 장비 시건: 작업 종료 후 임의 접근에 의한 화상 등 방지를 위한 장비 시건 혹은 출입 통제 조치
나. 정기적 유지 관리: 정상적인 작동과 안전한 성능을 보장하기 위해 정기적으로 유지 관리 및 검사

6) 레이저 관리 및 점검

참고자료
https://naver.me/5EUdhwGW

https://naver.me/FdCrOqqj

https://naver.me/GctnxKps