레이저 안전 이해: 레이저 보호를 위한 필수 지식

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빠르게 변화하는 기술 발전 속에서 레이저의 적용 범위는 급격히 확대되어 레이저 절단, 용접, 마킹, 클래딩 등의 분야로 산업에 혁신을 가져왔습니다. 그러나 이러한 확대는 엔지니어와 기술직 종사자들의 안전 의식 및 교육에 상당한 격차를 드러냈으며, 많은 현장 인력이 잠재적 위험을 제대로 이해하지 못한 채 레이저 방사선에 노출되고 있습니다. 이 글은 레이저 안전 교육의 중요성, 레이저 노출의 생물학적 영향, 그리고 레이저 기술을 사용하거나 주변에서 작업하는 사람들을 보호하기 위한 포괄적인 보호 조치에 대해 조명합니다.

레이저 안전 교육의 절실한 필요성

레이저 안전 교육은 레이저 용접 및 유사 분야의 작업 안전과 효율성을 위해 매우 중요합니다. 레이저 작업 중 발생하는 고강도 빛, 열, 그리고 잠재적으로 유해한 가스는 작업자의 건강을 위협합니다. 안전 교육은 엔지니어와 작업자에게 보안경, 안면 보호대 등 개인 보호 장비(PPE)의 올바른 사용법과 직간접적인 레이저 노출을 피하는 방법을 교육하여 눈과 피부를 효과적으로 보호합니다.

레이저의 위험성 이해

레이저의 생물학적 효과

레이저는 심각한 피부 손상을 유발할 수 있으므로 피부 보호가 필요합니다. 그러나 가장 큰 문제는 눈 손상입니다. 레이저 노출은 열, 음향, 광화학적 영향을 초래할 수 있습니다.

 

열의:열 생산과 흡수로 인해 피부와 눈에 화상을 입을 수 있습니다.

음향학: 기계적 충격파는 국소적인 증발과 조직 손상을 초래할 수 있습니다.

광화학: 특정 파장은 화학 반응을 일으켜 백내장, 각막 또는 망막 화상을 일으킬 수 있으며 피부암 위험을 증가시킬 수 있습니다.

레이저 종류, 펄스 지속 시간, 반복률, 파장에 따라 피부에 나타나는 부작용은 가벼운 발적과 통증부터 3도 화상까지 다양합니다.

파장 범위

병리학적 효과
180-315nm(UV-B, UV-C) 광각막염은 햇볕에 타는 것과 비슷하지만 눈의 각막에서 발생합니다.
315-400nm(자외선-A) 광화학적 백내장(눈 수정체가 흐려짐)
400-780nm(가시광선) 망막 화상이라고도 불리는 망막의 광화학적 손상은 망막이 빛에 노출되어 손상될 때 발생합니다.
780-1400nm(근적외선) 백내장, 망막 화상
1.4-3.0μm(IR) 수성 발적(수용액 내 단백질), 백내장, 각막 화상

방수 플레어는 눈의 방수에 단백질이 나타나는 증상입니다. 백내장은 눈의 수정체가 흐려지는 증상이고, 각막 화상은 눈의 앞면인 각막이 손상되는 증상입니다.

3.0μm-1mm 각막 화상

가장 중요한 문제인 눈 손상은 동공 크기, 색소 침착, 펄스 지속 시간, 그리고 파장에 따라 달라집니다. 각기 다른 파장이 눈의 여러 층을 투과하여 각막, 수정체 또는 망막에 손상을 입힙니다. 눈의 초점 조절 능력은 망막의 에너지 밀도를 크게 증가시켜, 저선량 노출만으로도 심각한 망막 손상을 유발하고 시력 저하 또는 실명을 초래할 수 있습니다.

피부 위험

피부에 레이저가 노출되면 화상, 발진, 물집, 색소 변화가 발생할 수 있으며, 이는 피하 조직을 파괴할 가능성이 있습니다. 다양한 파장이 피부 조직 내 각기 다른 깊이로 침투합니다.

레이저 안전 표준

GB72471.1-2001

"레이저 제품의 안전 - 제1부: 장비 분류, 요건 및 사용자 안내서"라는 제목의 GB7247.1-2001은 레이저 제품의 안전 분류, 요건 및 사용자 지침에 대한 규정을 제시합니다. 이 표준은 산업, 상업, 엔터테인먼트, 연구, 교육 및 의료 분야 등 레이저 제품이 사용되는 다양한 분야에서 안전을 보장하기 위해 2002년 5월 1일에 시행되었습니다. 그러나 GB 7247.1-2012로 대체되었습니다.(중국어표준) (중국 법전) (오픈STD)​.

GB18151-2000

"레이저 가드"로 알려진 GB18151-2000은 레이저 가공 기계의 작업 영역을 둘러싸는 데 사용되는 레이저 보호 스크린의 사양 및 요건에 중점을 두었습니다. 이러한 보호 조치에는 작업 중 안전을 보장하기 위한 레이저 커튼 및 벽과 같은 장기적 및 임시적 해결책이 모두 포함되었습니다. 2000년 7월 2일에 발표되어 2001년 1월 2일에 시행된 이 표준은 이후 GB/T 18151-2008로 대체되었습니다. 이 표준은 시각적으로 투명한 스크린과 창문을 포함한 보호 스크린의 다양한 구성 요소에 적용되었으며, 이러한 스크린의 보호 특성을 평가하고 표준화하는 것을 목표로 했습니다.중국 법전)​​ (오픈STD)​​ (앤트피디아)​.

GB18217-2000

"레이저 안전 표지판"이라는 제목의 GB18217-2000은 레이저 방사선 피해로부터 개인을 보호하기 위해 설계된 표지판의 기본 모양, 기호, 색상, 치수, 설명문 및 사용 방법에 대한 지침을 제정했습니다. 이 지침은 레이저 제품 및 레이저 제품이 생산, 사용 및 유지되는 장소에 적용되었습니다. 이 표준은 2001년 6월 1일에 시행되었으나, 2009년 10월 1일부터 GB 2894-2008 "안전 표지판 및 사용 지침"으로 대체되었습니다.(중국 법전)​​ (오픈STD)​​ (앤트피디아)​.

유해 레이저 분류

레이저는 사람의 눈과 피부에 미치는 잠재적 유해성에 따라 분류됩니다. 눈에 보이지 않는 방사선을 방출하는 산업용 고출력 레이저(반도체 레이저 및 CO2 레이저 포함)는 심각한 위험을 초래합니다. 안전 기준은 모든 레이저 시스템을 다음과 같이 분류합니다.파이버 레이저출력은 종종 최고 위험 수준을 나타내는 4등급으로 평가됩니다. 다음 내용에서는 1등급부터 4등급까지의 레이저 안전 등급에 대해 살펴보겠습니다.

1등급 레이저 제품

1등급 레이저는 일반적인 상황에서 누구나 사용하고 관찰하기에 안전한 것으로 간주됩니다. 즉, 이러한 레이저를 직접 보거나 망원경이나 현미경과 같은 일반적인 확대경을 통해 보아도 다치지 않습니다. 안전 기준은 레이저 광점의 크기와 안전하게 관찰하기 위해 얼마나 멀리 떨어져 있어야 하는지에 대한 구체적인 규칙을 사용하여 이를 확인합니다. 그러나 일부 1등급 레이저는 매우 강력한 돋보기를 통해 볼 경우 여전히 위험할 수 있다는 것을 아는 것이 중요합니다. 이러한 돋보기는 평소보다 더 많은 레이저 광선을 모을 수 있기 때문입니다. 때때로 CD 또는 DVD 플레이어와 같은 제품은 내부에 더 강력한 레이저가 있지만 일반적인 사용 중에는 유해한 광선이 전혀 나가지 않도록 제작되었기 때문에 1등급으로 표시됩니다.

1등급 레이저:에르븀 도핑 유리 레이저, L1535 거리 측정기 모듈

1M등급 레이저 제품

클래스 1M 레이저는 일반적으로 안전하며 정상적으로 사용하면 눈에 해를 끼치지 않으므로 특별한 보호 장비 없이 사용할 수 있습니다.그러나 현미경이나 망원경과 같은 도구를 사용하여 레이저를 관찰하면 상황이 달라집니다.이러한 도구는 레이저 빔을 집중시켜 안전하다고 간주되는 것보다 더 강하게 만들 수 있습니다.클래스 1M 레이저는 빔이 매우 넓거나 퍼져 있습니다.일반적으로 이러한 레이저의 빛은 눈에 직접 들어갈 때 안전 수준을 넘지 않습니다.그러나 확대 광학 장치를 사용하면 눈에 더 많은 빛이 모여 잠재적으로 위험을 초래할 수 있습니다.따라서 클래스 1M 레이저의 직접 빛은 안전하지만 특정 광학 장치와 함께 사용하면 위험이 더 높은 클래스 3B 레이저와 마찬가지로 위험해질 수 있습니다.

2등급 레이저 제품

2등급 레이저는 누군가 실수로 레이저를 들여다보더라도 눈을 깜빡이거나 밝은 빛에서 눈을 돌리는 자연스러운 반응으로 보호되므로 안전하게 사용할 수 있습니다. 이 보호 메커니즘은 최대 0.25초까지의 노출에 적용됩니다. 이 레이저는 파장이 400~700나노미터인 가시광선 스펙트럼에만 존재합니다. 연속적으로 빛을 방출하는 경우 출력 한계는 1밀리와트(mW)입니다. 한 번에 0.25초 미만으로 빛을 방출하거나 빛이 집중되지 않으면 출력이 더 강해질 수 있습니다. 그러나 의도적으로 눈을 깜빡이거나 레이저에서 눈을 돌리지 않으면 눈 손상을 초래할 수 있습니다. 일부 레이저 포인터 및 거리 측정기와 같은 도구는 2등급 레이저를 사용합니다.

2M급 레이저 제품

2M 등급 레이저는 자연스러운 눈 깜빡임 반사로 인해 밝은 빛을 너무 오래 보지 않도록 해주기 때문에 일반적으로 눈에 안전한 것으로 간주됩니다. 1M 등급과 유사한 이 레이저는 매우 넓게 또는 빠르게 퍼져나가는 빛을 방출하여 동공을 통해 눈에 들어오는 레이저 광선의 양을 2등급 기준에 따라 안전한 수준으로 제한합니다. 그러나 이러한 안전 기준은 돋보기나 망원경과 같은 광학 장치를 사용하지 않는 경우에만 적용됩니다. 이러한 장치를 사용할 경우 레이저 광선이 집중되어 눈에 대한 위험이 증가할 수 있습니다.

3R 등급 레이저 제품

3R 등급 레이저는 비교적 안전하지만 빔을 직접 보는 것은 위험할 수 있으므로 취급 시 주의해야 합니다. 이 유형의 레이저는 완전히 안전하다고 여겨지는 것보다 더 많은 빛을 방출할 수 있지만, 주의하면 부상 위험은 여전히 ​​낮은 것으로 간주됩니다. 가시광선 스펙트럼에서 볼 수 있는 레이저의 경우, 3R 등급 레이저의 최대 출력은 5밀리와트(mW)로 제한됩니다. 다른 파장의 레이저와 펄스 레이저에는 다른 안전 한계가 있으며, 특정 조건에서 더 높은 출력을 허용할 수 있습니다. 3R 등급 레이저를 안전하게 사용하려면 빔을 직접 보지 않고 제공된 모든 안전 지침을 준수하는 것이 중요합니다.

 

3B등급 레이저 제품

클래스 3B 레이저는 눈에 직접 닿으면 위험할 수 있지만, 종이와 같은 거친 표면에서 레이저 광선이 반사되면 해롭지 않습니다. 특정 범위(315나노미터에서 원적외선까지)에서 작동하는 연속 빔 레이저의 경우 최대 허용 전력은 0.5W(0.5W)입니다. 가시광선 범위(400~700나노미터)에서 펄스가 켜지고 꺼지는 레이저의 경우 펄스당 30밀리줄(mJ)을 초과해서는 안 됩니다. 다른 유형의 레이저와 매우 짧은 펄스에는 다른 규칙이 있습니다. 클래스 3B 레이저를 사용할 때는 일반적으로 눈 보호를 위해 보안경을 착용해야 합니다. 이러한 레이저에는 우발적인 사용을 방지하기 위한 키 스위치와 안전 잠금 장치가 있어야 합니다. 클래스 3B 레이저는 CD 및 DVD 라이터와 같은 장치에 사용되지만, 이러한 장치는 레이저가 내부에 내장되어 있어 외부로 유출될 수 없기 때문에 클래스 1로 간주됩니다.

4등급 레이저 제품

4등급 레이저는 가장 강력하고 위험한 레이저입니다. 3B등급 레이저보다 더 강력하며, 직접, 반사, 산란 여부와 관계없이 빔에 노출되면 피부 화상이나 영구적인 눈 손상 등 심각한 손상을 유발할 수 있습니다. 가연성 물질에 닿으면 화재를 일으킬 수도 있습니다. 이러한 위험 때문에 4등급 레이저는 키 스위치와 안전 잠금 장치 등 엄격한 안전 기능을 요구합니다. 산업, 과학, 군사, 의료 분야에서 널리 사용됩니다. 의료용 레이저의 경우, 눈 손상을 방지하기 위해 안전 거리와 안전 구역을 인지하는 것이 매우 중요합니다. 사고를 예방하기 위해서는 빔 관리 및 제어에 특별한 주의가 필요합니다.

LumiSpot의 펄스 파이버 레이저 라벨 예시

레이저 위험으로부터 보호하는 방법

다음은 레이저 위험으로부터 올바르게 보호하는 방법을 역할별로 정리한 간단한 설명입니다.

레이저 제조업체의 경우:

그들은 레이저 커터, 휴대용 용접기, 마킹 머신과 같은 레이저 장비뿐만 아니라 보안경, 안전 표지판, 안전 사용 설명서, 안전 교육 자료와 같은 필수 안전 장비도 제공해야 합니다. 사용자의 안전과 관련 정보를 보장하는 것은 그들의 책임 중 하나입니다.

통합자를 위한:

보호 하우징 및 레이저 안전실: 모든 레이저 장치에는 사람이 위험한 레이저 방사선에 노출되는 것을 방지하기 위한 보호 하우징이 있어야 합니다.

장벽 및 안전 인터록 장치: 장치에는 유해한 레이저 레벨에 노출되는 것을 방지하기 위한 장벽과 안전 인터록 장치가 있어야 합니다.

주요 컨트롤러: 3B 및 4등급으로 분류된 시스템에는 접근 및 사용을 제한하여 안전을 보장하는 주요 컨트롤러가 있어야 합니다.

최종 사용자를 위해:

관리: 레이저는 숙련된 전문가만 조작해야 합니다. 숙련되지 않은 사람은 사용해서는 안 됩니다.

키 스위치: 레이저 장치에 키 스위치를 설치하여 키로만 작동되도록 하여 안전성을 강화합니다.

조명 및 배치: 레이저가 있는 방에는 밝은 조명이 있어야 하며, 레이저가 눈에 직접 노출되지 않는 높이와 각도에 배치되어야 합니다.

의료 감독:

3B 및 4등급 레이저를 사용하는 작업자는 안전을 보장하기 위해 자격을 갖춘 인력으로부터 정기적인 건강 검진을 받아야 합니다.

레이저 안전훈련:

작업자는 레이저 시스템 작동, 개인 보호 장비, 위험 관리 절차, 경고 표지 사용, 사고 보고, 레이저가 눈과 피부에 미치는 생물학적 효과에 대한 이해 등에 대한 교육을 받아야 합니다.

통제 조치:

특히 사람이 있는 곳에서는 레이저 사용을 엄격히 통제하여 우발적인 노출, 특히 눈에 대한 노출을 방지해야 합니다.

고출력 레이저를 사용하기 전에 해당 지역 주민들에게 경고하고, 모든 사람이 보호 안경을 착용하도록 하세요.

레이저 작업 구역과 입구 안팎에 경고 표지판을 게시하여 레이저 위험 요소가 있음을 나타냅니다.

레이저 통제 구역:

레이저 사용은 특정한 통제 구역으로 제한하세요.

문 보호대와 안전 잠금장치를 사용하여 무단 접근을 방지하고, 문이 예기치 않게 열리면 레이저가 작동을 멈추도록 합니다.

사람에게 해를 끼칠 수 있는 광선 반사를 방지하려면 레이저 근처의 반사면을 피하세요.

 

경고 및 안전 표지판 사용:

레이저 장비의 외부와 제어판에 경고 표지판을 부착하여 잠재적 위험을 명확하게 표시합니다.

안전 라벨레이저 제품의 경우:

1. 모든 레이저 장비에는 경고, 방사선 분류, 방사선이 나오는 위치를 표시하는 안전 라벨이 있어야 합니다.

2. 라벨은 레이저 방사선에 노출되지 않고 쉽게 볼 수 있는 곳에 부착해야 합니다.

 

레이저로부터 눈을 보호하려면 레이저 안전 안경을 착용하세요

레이저 안전을 위한 개인 보호 장비(PPE)는 엔지니어링 및 관리 통제로 위험을 완전히 줄일 수 없을 때 최후의 수단으로 사용됩니다. 여기에는 레이저 보안경과 보호복이 포함됩니다.

레이저 보안경은 레이저 방사선을 줄여 눈을 보호합니다. 다음과 같은 엄격한 요건을 충족해야 합니다.

⚫국가 표준에 따라 인증 및 라벨이 부착되었습니다.

⚫레이저 유형, 파장, 작동 모드(연속 또는 펄스), 전력 설정에 적합합니다.

⚫특정 레이저에 맞는 안경을 선택하는 데 도움이 되도록 명확하게 표시되어 있습니다.

⚫프레임과 측면 보호대도 보호 기능을 제공해야 합니다.

작업하는 특정 레이저로부터 자신을 보호하기 위해 적절한 유형의 안전 안경을 사용하는 것이 필수적이며, 레이저의 특성과 작업 환경을 고려해야 합니다.

 

안전 조치를 취한 후에도 눈이 안전 한계 이상의 레이저 방사선에 노출될 가능성이 있는 경우, 레이저 파장과 일치하고 눈을 보호하기 위한 적절한 광학 밀도를 갖춘 보호 안경을 사용해야 합니다.

안전 안경에만 의존하지 마십시오. 안전 안경을 착용한 경우에도 레이저 빔을 직접 쳐다보지 마십시오.

레이저 보호복 선택:

피부에 허용되는 최대 노출량(MPE) 수준을 초과하는 방사선에 노출된 작업자에게 적절한 보호복을 제공하십시오. 이는 피부 노출을 줄이는 데 도움이 됩니다.

의류는 내화성, 내열성이 있는 소재로 만들어야 합니다.

보호 장비로 가능한 한 많은 피부를 덮도록 하세요.

레이저 손상으로부터 피부를 보호하는 방법:

난연성 소재로 만들어진 긴팔 작업복을 착용하세요.

레이저 사용이 통제되는 구역에서는 자외선을 흡수하고 적외선을 차단하는 검은색 또는 파란색 실리콘 소재로 코팅된 난연성 소재의 커튼과 빛 차단 패널을 설치하여 피부를 레이저 방사선으로부터 보호하세요.

레이저 작업 시 안전을 확보하기 위해서는 적절한 개인 보호 장비(PPE)를 선택하고 올바르게 사용하는 것이 중요합니다. 여기에는 다양한 유형의 레이저와 관련된 특정 위험을 이해하고 이를 이해하는 것이 포함됩니다.눈과 피부를 잠재적인 피해로부터 보호하기 위한 집중적인 예방 조치를 취합니다.

결론 및 요약

레이저 안전 및 보호 가이드

부인 성명:

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게시 시간: 2024년 4월 8일