삼불화인 노출 연구 종사자에서 발생한 과민성 폐장염

60대 남성 근로자로, 6개월 전부터 TDI를 용매로 삼불화인(phosphorus trifluoride, PF3)을 사용하는 연구를 수행하는 연구종사자이다.
이전 특이 병력 없는 분으로, 내원 8시간 전 발생한 호흡곤란을 주소로 응급실 내원하였다. 내원 당시 활력징후는 혈압 154/85 mmHg, 심박수 114 회/분, 호흡수 27 회/분, 체온 38.7℃, 산소포화도 83%였다.
1주일 전 보호구 미착용 상태로 PF3에 최초 노출된 적 있으며, 내원 당일 오전 PF3에 재차 노출된 이후 오후부터 호흡곤란이 발생 및 악화되어 응급실 방문하였다고 한다. 흡연 및 음주는 하지 않는다 하였다.
내원 이후 시행한 흉부 CT 검사 상 전 폐야에 광범위한 간유리음영 확인되었다. 과민성 폐장염 의증 하에 산소 치료 및 항생제 치료를 시행하였으며, 스테로이드 투여하며 호전 여부 관찰 후 퇴원하였다.

해당 근로자는 퇴원 이후 2주간 증상 호전되어, 업무에 복귀하였다. 복귀한 다음날 동료직원의 실수로 재차 PF3에 노출되며, 호흡곤란이 다시 발생하였다. 응급실 통해 방문하여 산소 치료 및 항생제 치료 시행하였으며, 호전 후 퇴원하여 외래에서 치료 중이다.

과민성 폐장염은 주로 유기 분진 등에 의하여 발생하는 간질성 폐질환으로, 호산구 침윤이 폐엽에 발생하는 질환이다. 다른 간질성 폐질환과의 감별이 필요한 질환이며, 원인 물질을 회피하는 것이 치료에서 가장 중요하다. 질병발생의 기전이나 임상적 특징이 잘 알려져 있는 질환이지만, 이 질환으로 의심하는 경우가 많지 않아, 반복적인 증상이 발생한 이후나 비가역적인 손상이 남은 후 진단되는 사례가 많다.

삼불화인(Phosphorus trifluoride, PF3)는 액화가스인 고압가스로서의 물리적 위험성을 가지고 있고, 특정표적장기에 독성을 나타내는 물질이다. 흡입 시에는 기침·숨막힘·점막 손상을 동반한 호흡기도 자극 유발  가능성, 상기도·폐 부식성, 폐부종 가능성, 호흡곤란·거품  가래·청색증·현기증·두통·메스꺼움·무기력증·쇠약  증상이 나타난다. 피부 및 안구 노출 시에는 피부·안구 통증 및 화상 유발 가능성, 증기/액체는 피부에 부식성으로 화상과 궤양 유발 가능성, 안구에는 자극성으로 시력감퇴를 동반한 심한 손상 유발 가능성을 나타낸다. 경구에 노출 시에는 위장 불편함과 심각한 점막 손상을 일으킬 수 있다.

2022년 해외에서 보고된 증례 보고에 따르면 PF3 가스를 사용하는 실험실 근무 48세 남성에서, 가스 노출 이후 청색증, 낮은 산소포화도,  흉부 CT상 광범위한 중심소엽성의 간유리음영이 폐야에서 관찰되어 화학성 폐장염 또는 과민성 폐장염 등과 유사한 소견이 관찰된 적이 있다. PF3는 체내에서 물과 접촉하여 염화수소와 산소산 이온을 형성하여, 염화수소 가스로 인한 2차적인 점막 손상이 주된 독성 메크니즘으로 추정하고 있다. 경구용 코티코스테로이드가 가능한 치료법 중 하나로 고려된다고 제시하고 있다.

흡입하였다면 신선한 공기를 호흡할 수 있도록 환자를 옮기고, 호흡이 멈춘 경우 인공호흡을 실시하도록 한다. 호흡이 곤란한 경우 호흡 보조 장치를 통해 산소를 공급하고, 따뜻하게 하여 안정을 유지하도록 한다. 피부에 노출되었다면 동상이 발생한 경우 문지르거나 물로 세척하지 말고, 오염된 의복이나 신발을 제거하는 동안 다량의 물과 비누를 사용하여 최소 15분 정도 세척하도록 한다.
 안구 노출 시에는 렌즈착용자는 즉시 렌즈를 제거하고 눈꺼풀을 위아래로 들어 올리면서 다량의 물로 최소 15분동안 세척하도록 한다.

PF3 누출 시에는 화재를 동반하지 않았을 경우 완전밀폐형 증기보호의를 착용한다. 누출된 물질 위를 걷거나 만지지 말고, 증기를 줄이거나 증기구름의 이동을 돌리기 위해 물 분무를 사용한다. 이 때 누출원에 직접 주수하지 않도록 하고, 가스가 분산되기 전에 그 지역을 격리시킨다. 유출물이 수로·배수구·밀폐된 장소로 들어가는 것을 방지하고, 사람들의 접근을 막고 환기시키며, 응급기관에 신고하여 위치와 위험성을  알리도록 한다.

PF3 취급  시에는  제품 사용 전에 경고표지를 읽어 동일 제품인지 확인하고, 사용 전 제품의 특성과 위험성을 알고 이해하도록 한다. 용기 내용물 확인을 위해 경고표지를 제거하거나 손상시키지 말고, 밸브는 천천히 열도록 한다. 경험이 많고 숙련된 작업자만 취급하되, 개인보호구를 참조하여 작업하고, PF3 취급 시 먹고·마시고·흡연을 하지 않도록 한다. 장시간지속적인 피부접촉을 피하고 취급 후에는 취급 부위를 철저히 씻도록 한다.

PF3의 저장은 옥외 또는 격리된 건물에 보관하고, 용기는 항상 40°C 이하의 온도를 유지하도록 한다. 서늘하고 건조한 장소에 보관하되, 환기가 잘 되는 장소에 보관하고 직사광선을 피하도록 한다. 혼합금지물질 및 점화원을 가까이 두지 말고 밀폐된 용기나 실린더에 저장하고 경고표지를 붙이도록 한다.

해당 사례는 독성 가스 취급 시에 보호구 착용과 후속 조치의 중요성에 대해 설명하여 주는 사례이다. PF3는 독성가스로 적정 보호용구 착용의 예방적 조치가 필요하다.  정기적인 건강검진 실시를 통해 노출여부 확인과 함께 노출되었다면 표적 장기에 대한 추적 관찰을 필요로 한다.

<관련내용 출처>
한국가스안전공사, [독성가스] 삼불화인 안전정보
삼플루오르화인(삼플루오린화인), 화학대사전
Fennema, G., Bates, M., Fox, H., Gearhart, D., Roepke, B., & Murray, K. (2022). Hypoxic respiratory distress potentially secondary to phosphorus trifluoride gas exposure.The American Journal of Emergency Medicine,53, 282-e5.