PFAS란 무엇입니까? Swagelok 제품 내 PFAS에 대한 이해

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Swagelok 제품 내 PFAS에 대한 전문가 인사이트: 현명한 재질 선택

Marcy McQuary, Swagelok 수석 재료공학 엔지니어

산업용 소재 또는 환경 규제에 대한 뉴스를 계속 보아 왔다면 “PFAS”란 용어가 점점 더 빈번하게 언급되는 것을 들으셨을 것입니다. 하지만, PFAS가 정확히 무엇이며, 그렇게 많은 주의를 끄는 이유가 무엇 때문입니까? 저는 Swagelok의 수석 재료공학 엔지니어로서, PFAS에 대한 의혹을 밝히고, Swagelok 제품에서 PFAS가 하는 역할을 설명하며, 여러분이 애플리케이션에 맞는 현명한 선택을 내리도록 안내하고자 이 자리에 왔습니다.

PFAS가 무엇이며 왜 중요합니까?

Q. PFAS가 무엇이며 왜 중요합니까? PFAS는 “per- and polyfluoroalkyl substances(과불화화합물)”의 약어입니다. 이는 불소 성분이 함유된 수천 가지 물질의 커다란 집합입니다. 불소의 고유한 특성(예: 작은 원자 반지름, 극한의 전기 음성도)이 바로 가스, 화학물질, 폴리머와 같은 물질이 예외적인 속성을 띠게 되는 이유입니다. 유별난 안정성, 극한의 내열성 및 내화학성, 발수성(water repelling), 발유성(oil repelling), 낮은 마찰력 등의 이러한 속성은 광범위한 애플리케이션에서 플루오르화 물질을 유용하게 만드는 요소입니다. 플루오르화 물질은 전자, 반도체, 섬유, 의류, 자동차, 우주항공, 방산, 소방용 폼, 오일 및 가스, 건설, 식품 포장, 의료, 제약, 에너지, 폐기물 관리를 포함한 거의 모든 산업에 사용됩니다.

PFAS가 집중적인 검토 대상이 된 이유가 무엇 때문입니까?

일부 불소 화학물질은 건강 유해성과 연관이 있습니다 일부 불소 화학물질, 과불화옥탄산(PFOA), 과불화옥탄술폰산(PFOS), 과불화헥산술폰산(PFHxS), 과불화노난산(PFNA), 육불소프로필렌옥사이드 이량체산(HFPO-DA)은 독성 또는 생물축적(bioaccumulation)으로 인해 건강 유해성과 연관이 있습니다. 전 세계적으로 몇 곳의 오염 부지가 확인되었습니다. 이러한 오염 부지는 주로 폐기물 관리 시설 또는 소방용 폼에 PFOS가 사용되는 군사 시설 및 공항 근처에 있습니다. 현재 이러한 일부 화학물질은 거의 모든 산업 국가에서 사용이 금지되었거나 엄격히 제한됩니다. 어러한 일부 화학물질이 이미 금지되거나 제한되었음에도 불구하고, 마찬가지로 건강 위험을 야기하는 유사한 불소 화학물질이 합성될 수 있다는 우려가 있습니다.

PFAS와 관련된 다른 문제도 있습니까?

그렇습니다. 불소 화학물질은 안정적이며(쉽게 분해되지 않음을 의미함), 불소 화학물질이 환경에 축적된다는 우려가 있습니다. 불소 화학물질이 때로 "영원한 화학물질(forever chemical)"이라고 불리는 것도 이 때문입니다. 이러한 우려에 안전하고, 지속 가능하며, 비용 효율적으로 대응하는 방법으로, 미생물과 효소를 활용하는 생물학적 방식을 사용하여 불소 화학물질을 분해하는 혁신적인 방법과, 광촉매(photocatalysis) 및 기타 진취적인 접근 방식이 연구되고 있습니다.

책임 있는 제조

플루오르화 물질의 수명 종료를 관리하는 것과 더불어, AGC Chemicals, Arkema, The Chemours Company LLC, Daikin, Syensqo SA, W. L. Gore & Associates 등 모든 주요 유럽 플루오르화 물질 제조업체는 비고분자(non-polymeric) 플루오르화 물질의 누출을 2030년말까지 공기에 대해 0.003%, 물에 대해 0.0006%로 감축하는 것을 목표로 하는 책임 있는 제조 프로그램에 자발적으로 참여했습니다. 중합 보조(polymerization aid) 기술의 발전 덕분에, 이 제조업체들은 이미 공기 중 0.009%, 물 중 0.001%의 첫 번째 누출 감축 이정표를 달성했습니다. 플라스틱 유럽의 플루오르수지 제품 그룹(Fluoropolymers Product Group of Plastics Europe, https://fluoropolymers.eu/)을 팔로우하여 책임 있는 제조 의지에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다.

미국화학협회(American Chemistry Council) 또한 플루오르수지의 책임 있는 생산, 사용, 관리를 촉진하는 동시에 견실한 과학 기반, 위험 기반의 규제 방식을 장려하는 것이 미션인 PFP(Performance Fluoropolymer Partnership)라는 기구를 운영합니다. PFP 회원사에는 3M, AGC Inc., The Chemours Company LLC, Daikin America, Inc., Groupe SEB, Gujarat Fluorochemicals Limited, Honeywell, MilliporeSigma, Shamrock Technologies, Sherwin-Williams, Syensqo, T-Lon Products Inc., Teadit, W.L. Gore & Associates, Zeus Company Inc.가 포함되어 있습니다. PFP 웹사이트(https://fluoropolymerpartnership.com/)에는 플루오르수지와 그 사회경제적 중요성, 플루오르수지의 용도, 안전 및 규정에 대한 폭넓은 정보가 있습니다.

항상 플루오르화 물질의 사용이 필수입니까?

아닙니다. 플루오르화 물질이 뛰어난 성능을 제공하지는 하지만, 필수적 용도와 비필수적 용도 사이의 차이를 고려하는 것이 바람직할 수 있습니다. 특히 고온과 부식성 높은 화학물질에 대한 내성이 필요한 까다로운 애플리케이션의 경우 대부분 결코 허용 가능한 대안이 없습니다. 플루오르화 물질 고유의 속성이 필요하지 않은 비핵심(비필수) 애플리케이션이라면 대안을 고려할 수 있는 기회가 있습니다. 스키 왁스나 유산지(baking paper) 등과 같은 비필수적 용도에는 이미 대체재가 도입되어 왔습니다.

Swagelok 제품 내의 PFAS - 필수 주의 사항

전구 아이콘 Swagelok은 자사 제품에 현재 금지 또는 제한 대상인 불소 화학물질(과불화옥탄산(PFOA), 과불화옥탄술폰산(PFOS), 과불화헥산술폰산(PFHxS), 과불화노난산(PFNA), 육불소프로필렌옥사이드 이량체산(HFPO-DA))을 사용하지 않습니다. 플루오르수지는 불소 화학물질과 크게 다릅니다. 과학적인 증거에 따르면 플루오르수지는 비독성, 비이동성, 비생체이용성인 것으로 밝혀졌습니다. 플루오르수지는 직원 및 환경 안전 또는 시스템 성능이 중요한 까다로운 산업 애플리케이션에 필수입니다. 이러한 요구를 충족할 수 있도록, Swagelok 제품 중 소프트 씰 및 시트 대부분에는 고온 및 화학물질 내성을 제공하는 플루오르수지가 사용됩니다. 까다로운 애플리케이션이 있는 고객 시스템에서 이러한 속성은 안전과 성능에 매우 중요한 요소입니다.

Marcy가 Swagelok 제품 내 PFAS에 대한 우려를 해소하는 영상을 보십시오.

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Matt Ferraro(제품 매니저):
PFAS가 무엇이며 어떤 제품에 함유되어 있는지 궁금해본 적이 있으십니까? 그렇다면 이 Ask Swagelok 비디오를 확인해 보십시오. 제 이름은 Matt Ferraro이고 제품 매니저이며, Swagelok 수석 재료공학 엔지니어인 Marcy McQuary가 함께 나와 있습니다.

Marcy씨, 쵝근 “PFAS”라는 용어가 많이 쓰이고 있는데, 어떤 의미입니까?

Marcy McQuary(수석 재료공학 엔지니어):
PFAS는 per‑ and polyfluorinated alkyl substance(과불화화합물)의 약어입니다. 간단히 말하자면, PFAS는 불소 원소가 함유된 수천 가지 화학물질을 가리킵니다. 파악해야 할 중요한 사항은 이러한 불소 화학물질 중 10%만이 상업적으로 사용된다는 사실입니다.

Matt:
그렇다면, 이러한 모든 규제 검토를 촉진하는 PFAS와 관련된 문제가 무엇입니까?

Marcy:
분자량이 매우 낮고 건강 유해성과 연관이 있는 소수의 불소 화학물질이 있습니다. 해당 재질은 이미 엄중한 규제를 받고 있습니다. 이는 Swagelok 제품에 사용되는 재질, 특히 분자량이 매우 높은 플루오르수지와 전혀 다릅니다. 이러한 고분자량 재질은 건강 유해성과 관련이 없습니다.

하지만, 이 재질도 쉽게 분해되지 않는다는 또 다른 문제가 있습니다. 이 재질은 때로 “잔류성”이라고 불리며, PFAS와 관련된 더 폭넓은 논의 주제의 일부입니다.

Matt:
부연 설명을 해주실 수 있습니까? Swagelok 제품에 어떤 종류의 PFAS가 사용됩니까?

Marcy:
플루오르수지는 Swagelok 소프트 씰 및 시트의 핵심적인 요소입니다. 플루오르수지는 고온 등급과 극한의 화학적 내성을 지원하며, 다수의 고객 애플리케이션에 핵심적입니다. 중요한 점은, Swagelok이 엄격한 규제 대상인 저분자량 PFAS를 사용하지 않는다는 사실입니다. Swagelok은 건강 유해성과 관련이 없는 고분자량 플루오르수지만 사용합니다.

Matt:
다행입니다. Swagelok이 PFAS가 함유되지 않은 제품도 공급합니까?

Marcy:
그렇습니다. 옵션이 있습니다. 고온 성능과 극한의 화학적 내성이 필요한 고객의 경우, FKM, FFKM, PTFE, PCTFE 등과 같은 재질로 제조된 소프트 씰과 시트를 선택할 수 있습니다. 이 재질은 필요한 성능을 제공합니다.

시스템에 고온 또는 부식성 높은 유체 호환성이 필요하지 않은 고객의 경우, 플루오르수지가 함유되지 않은 대체 소프트 씰과 시트를 선택할 수 있습니다.

Matt:
플루오르수지 제조업체가 이러한 우려에 대해 어떻게 대응하고 있습니까?

Marcy:
모든 주요 불소 화학물질 제조업체는 가장 엄격한 누출 관리 기준을 포함하여 책임 있는 제조 실무를 따르고 있으며, 그러한 실무의 개선에 막대한 투자를 해왔습니다. 또한, 대부분은 건강 유해성과 관련된 PFAS 종류를 제거하는 데 도움이 되도록 제품에서 불소계면활성제를 제거하고자 노력하고 있습니다.

Matt:
고객이 Swagelok 제품 내 PFAS에 대한 질문이나 우려 사항이 있다면 어떻게 해야 합니까?

Marcy:
Swagelok 현지 판매 및 서비스 센터에 문의해야 합니다. Swagelok 판매 및 서비스 센터는 어떤 PFAS 함유 재질이 Swagelok 제품에 사용되었는지 파악하도록 지원하는 동시에 고객 애플리케이션에 최적의 재질을 선택하도록 도울 수 있습니다. 본사 홈페이지인 swagelok.com을 방문하여 가까운 판매 및 서비스 센터의 위치를 검색해보실 수 있습니다.

Matt:
Marcy씨, 시간을 내서 전문 지식을 나누어 주셔서 대단히 감사합니다.

Marcy:
천만의 말씀입니다. Matt씨.

Matt:
Ask Swagelok의 이번 에피소드에 참여해주신 여러분께도 감사드립니다.

PFAS 대안을 원하는 고객의 옵션

Swagelok은 특히 고온 등급이나 극한의 화학적 내성이 필요 없을 경우, 일부 고객은 PFAS가 없는 제품을 선호할 수도 있다는 사실을 이해합니다. Swagelok은 PFAS가 함유되지 않은 대체 재질의 소프트 시트 및 씰을 제공합니다. 불소화물이 아닌 탄성체 재질에는 니트릴(Nitrile, 예: buna-N), 에틸렌 프로필렌(예: EPR, EPDM), 폴리클로로프렌(예: 네오프렌), 실리콘 등이 있습니다. 불소가 함유되지 않은 일반적인 시트 재질로는 PEEK, 폴리이미드(Polyimide), UHMWPE가 있습니다. 부식성이 높지 않은 시스템 유체와 적당한 온도 조건이 필요한 Swagelok 고객은 이러한 옵션이 적절하다고 생각할 수 있습니다. PFAS 프리 Swagelok 제품 옵션의 세부 정보와 예는 Swagelok의 PFAS 빠른 참조 안내서를 참조하십시오.

Swagelok 제품에는 어떤 플루오르수지가 사용됩니까?

FKM, FFKM, PTFE, PFA, PCTFE와 같은 플루오르수지는 Swagelok 제품 성능에 핵심적인 요소입니다. 해당 재질은 204 °C(400 °F)의 높은 온도 등급을 지원하므로 대부분의 Swagelok 제품에서 표준 시트 및 씰 재질입니다. 해당 재질이 없으면 고온 제품 등급이 해당 온도 등급의 거의 절반으로 떨어집니다. 해당 플루오르수지는 또한 염산, 질산과 같은 산, 톨루엔, 벤젠과 같은 솔벤트, 비불화 물질에 너무 부식성이 높은 다른 화학물질을 포함하여 광범위한 부식성 화학물질에 대해 더 높은 화학적 내성을 제공합니다. 이러한 기능이 필요한 고객에게 플루오르수지는 대개 최적, 때로는 유일한 선택입니다.

Swagelok이 고객이 올바른 제품을 선택하도록 지원하는 방법

특히 화학적 내성, 온도 등급, 규제 요건 등의 요소를 고려할 때 애플리케이션에 적합한 제품을 선택하는 일이 복잡해질 수 있습니다. 그러한 경우가 Swagelok의 전문 지식이 빛을 발하는 때입니다. Swagelok 재료공학 엔지니어 및 제품 전문가 팀은 고객이 Swagelok 제품에 어떤 PFAS 재질이 사용되는지 파악하도록 돕고, 가장 안전하며 요구 조건에 가장 효율적인 솔루션을 안내합니다.

Swagelok 제품 내 PFAS에 대한 질문 또는 우려 사항이 있다면, 현지 Swagelok 판매 및 서비스 센터에 문의할 것을 권장합니다. Swagelok 전문가들이 제품 선택 과정을 돕고 자신 있는 결정을 내리는 데 필요한 정보를 확보하도록 보장할 수 있습니다.

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