이차전지 공정 내 안전문제와 그 해결방안?
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[헬로티 HelloT] 이차전지 공정 내 작업 안전 환경 구축 및 개선 방안은?
킨텍스서 ‘이차전지 산업이해 및 작업환경 관리방안’ 세미나 진행 2019년 완전 개정된 산업안전보건법, 지난해 시행된 중대재해처벌법(이하 중처법) 등으로 산업 내 안전 및 보건 관리가 한층
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기사는 2023년 7월 킨텍스에서 진행된 '이차전지 산업이해 및 작업환경 관리방안' 세미나를 다루고 있다.
이 기사를 접하면서 이차전지 공정에서 작업자가 유해물질에 노출되는 공정과 그 물질에 대해서 정리해보고자 한다.
우선 배터리의 구성요소는 크게 양극, 전해액, 분리막, 음극으로 나뉘어진다.
배터리의 구성물질을 제조함에 있어 입자성 물질을 다루는 공정에서의 안전 관리가 필요하다고 한다.
대부분의 원류 투입·제품 포장 공정에서는 '분말 및 분진'으로 인해 작업자가 피해를 입을 수 있기 때문이다.
원료 투입·제품 포장 공정
양극재 생산 공정(양극활물질)
- 이차전지 산업 내에서 규모 및 생산성이 가장 크다는 분석.
- 많이 활용되고 있는 NCM전구체에는 황산니켈6수화물·황산코발트7수화물·황산망간수화물 등 황산계가 다수 사용
- 해당 전구체 제조 공정 중 원류투입·포장 등에서 작업자가 분말 노출 위험에 직면할 수 있다
음극활물질 생산 공정
- 국내에서 천연 흑연만을 활용해 제조.
- 제조 공정 내 소성 공정에서 작업자에게 위험 요소를 제공한다고 분석.
- 카보네이트 계열 용매 공정에서 사업장 차원의 관리가 이루어지지 않기에 관리가 필요하다
- 당시 산업안전보건연구원이 카보네이트 공정 평가 기준 정립 중.
분리막 공정
- 폴리에틸렌·폴리프로필렌·파라핀왁스 등 활용
- '염화메틸렌', '디클로로메탄'이라 불리는 물질이 가장 큰 문제
- 해당 물질은 발암물질로 분류되어 더욱 주의가 필요.
- 분리막 공정 내 코팅액 제조 과정에서 분말이 작업자에게 노출될 가능성이 크다.
도전재, 집전체 공정
- 도전재는 탄소나노튜브 제조 공정
- 집전체는 동막 제조 공정
- 근로자 안전에 위협을 가한다는 조사 결과
이차전지 제조 공정 4단계(전극-조립-활성화-팩)
바인더 공정
- 위험 노출 가능성이 가장 낮은 것으로 분석
믹싱 공정
- 전극을 절단하면서 집전체에 묻은 양극 및 음극활물질이 비산되어 작업자에게 노출
조립 공정 내 전해액 주입 단계
- 카보네이트 물질이 작업자에서 노출될 가능성
활성화 공정 내 에이징 및 드레싱 과정
- 작업자의 안전이 위협
- 파우치형 배터리 가스 제거 단계의 위협이 가장 두드러진다.
※ 재생 산업 내 작업 안전
- 폐배터리 및 양극활물질을 원료로 재생하는 과정이 주로 진행.
- 분해 과정에서 카보네이트에 노출될 가능성.
- 포장 공정에서도 니켈 등 화학물이 노출될 가능성.
- 반도체 산업과 같은 부스 타입의 제조 설비가 마련되어야...
- 공정 내 온도 측면에서도 자동제어 방식을 채택해야 할 것.
- 특히 공정 내 소재 원료 입자 및 먼지 제거 방식으로, 기존 터는 방식보다 흡입하는 방식을 통해 시스템을 고쳐나가야...
기사를 정리해보자면 이렇다.
기사를 보면서 느낀 점은 배터리산업에서 가장 큰 위협이 입자성 물질이었다.
양극활물질과 음극활물질에서부터 오는 입자성 물질과, 카보네이트에 노출될 가능성이 많다.
나는 산업안전기사 자격증을 취득하면서 배터리 공정에 대해 공부하면서 권취 공정이 가장 위험하지 않을까? 단순하게 생각했었다.
하지만 보이지않는 위험이 가장 위험하다고 했던가 입자성 물질이 가장 큰 위험일줄은 생각도 못했다.
나의 짧은 지식에 통탄하며 더 공부해보고 싶다는 생각을 한다.