Industrial Audiology and Occupational Hearing Loss

Kim, Kyoo Sang

Review

Noise and hearing conservation

Korean Journal of Audiology 2003;7(1):3-14.

Industrial Audiology and Occupational Hearing Loss

Kyoo Sang Kim

Occupational Safety & Health Research Institute, KOSHA, Incheon, Korea

산업청각학과 직업성 난청

김규상

한국산업안전공단 산업안전보건연구원 직업병연구센터

교신저자：김규상, 403-711 인천광역시 부평구 구산동 34-6
전화) (032) 5100-927, 전송) (032) 518-0862, E-mail：kobawoo@kosha.net

서 론

감각성 난청의 제일 원인으로 소음을 들 수 있다. 현대 산업화된 사회에서 소음으로부터 벗어나기는 힘들다. 소음이 현대 사회에서 중요한 문제로 대두됨에 따라 소음 노출로 인한 건강위해로부터 보호와 소음 저감을 위한 대책이 중요하다고 볼 수 있다. 산업장의 소음은 여러 작업공정에서 필연적으로 발생하여 소음성 난청의 원인으로 작용한다. 이러한 소음에 의한 청력장애를 예방하기 위한 체계적인 활동이 청력보존 프로그램이다. 산업장의 소음은 소음성 난청 뿐만 아니라 재해의 발생이나 작업능률의 저하 등 직접적인 각종 피해를 야기시킨다. 그리고 이러한 청각장애 이외에도 심혈관계 질환과 고혈압의 발생에 영향을 미치고, 심한 소음 수준은 급격한 스트레스와 정신장애를 유발시키는 요인으로 작용하고, 수행행동능력장애, 수면장애, 대화방해 등 건강과 일상생활에 영향을 준다. 이와 같은 소음으로 인한 청력장애로 신체적, 정서적, 행동학적, 사회적 기능에 영향을 미친다. 산업청각학은 소음, 소음의 건강영향, 소음성 난청의 발생기전과 특성, 소음성 난청의 진단과 장해보상을 중심으로 소음성 난청을 예방하기 위한 청력보존 프로그램의 주요 구성 내용인 소음측정 평가, 청력보호구, 공학적 관리, 청력평가를 다루고 있다. 그러나 산업장에서의 유해요인 노출에 의한 건강영향은 소음에 의한 청각학적 영향·비청각학적 영향에만 한정하지 않는다. 난청 장애도 소음 이외에 진동, 기압 등의 물리적 요인, 중금속·유기용제 등 중추신경독성물질 등의 화학적 요인과 외상 등 사고에 의한 직업성 난청이 있다. 이 글은 2004년부터 시행하는 청력보존 프로그램의 배경을 알기 위해 소음 노출과 소음성 난청의 실태, 청력보존 프로그램의 구성 내용과 주의사항을 개략적으로 살펴보고, 우리나라 산업청각학 분야의 연구 동향과 더불어 제언을 덧붙이고자 한다. 그리고 마지막으로 소음성 난청 이외에 작업 환경으로부터 기인하나 널리 알려지지 않은 직업성 난청을 소개하고자 한다.

소음 노출과 소음성 난청의 실태

소음은 우리나라 제조업체 사업장 근로자의 주요한 노출 유해요인으로 1999년 제조업체를 대상으로 한 작업환경 실제조사에서 전체 조사 대상 사업장 52,070개소 중 53.3%에서 소음 발생 작업공정을 보유하고 근로자 수로는 12.1%가 해당 공정에 근무하고 있는 것으로 나타났다.¹⁾ 업종별 노출 평균소음수준이 연구자별로 차이를 보이며 우리나라 산업장의 업종별 소음공정의 전 주파수역 음압수준은 과거에 비해 소음 환경이 개선되고 있음을 보여주나 대부분의 제조업종에서 비교적 90 dBA를 초과하거나 허용기준에 근접하고 있음을 보여주고 있다. 작업환경 중 소음은 1995~2001년 최근의 작업환경측정 결과에서도 소음의 노출기준 초과율이 1995년의 39.7%에서 2001년의 25.4%로 감소추세에 있으나 유해인자 중 가장 높은 초과율을 보이고 있다. 2001년 작업환경측정에서 대상 사업장(26,347개소) 중 소음 측정 사업장이 98.7%(22,412개소)로 대부분 사업장 근로자가 소음에 노출되고 있음에도 불구하고 소음기준 초과율이 25.4%(5,702개소)로 작업환경관리가 제대로 이루어지지 않고 있다(분진 초과율 4.0%, 유기용제 초과율 1.9% 등).
우리나라의 경우 소음성 난청은 1991년 이후 특수건강진단에 의해 발견되는 직업성 질환 유소견자 중 가장 많은 비율을 차지하고 있다. 소음성 난청은 1991년 3,990건을 최고로 1998년에는 849건으로 감소하였으나 그 후 다시 증가하여 2001년에는 1,330건으로 전체 직업병 유소견자 중에서 소음성 난청이 차지하고 있는 비율은 55~65%로 전체의 절반 이상을 차지하고 있다. 산업재해보상보험법에 의해 직업성 사고에 의한 상해나 업무상 질병에 대해 요양과 보상을 하고 있는데 소음성 난청에 의한 직업병자는 매년 200~300건으로 10~20%에 이르고 있다. 특수건강진단에 의한 소음성 난청 유소견자 또한 매년 증가추세에 있어 소음성 난청 예방을 위한 추가적인 규제가 필요한 실정으로 청력보존프로그램의 도입 필요성이 요구되었다. 또한 앞으로 공장자동화, 대형화 및 고속화로 인해 작업장의 소음이 더 높아질 것으로 미루어 본다면 이 소음성 난청에 대한 효과적이고도 지속적인 대책이 마련되지 않는 한 소음성 난청은 계속해서 우리나라에서 가장 심각한 직업병 문제로 지속될 것이다. 또한 소음성 난청은 규모만이 아니라 예방할 수 있다는 관리 측면 때문에 산업보건분야에서 중요한 위치를 차지하고 있는 질환이다.

산업청각학과 청력보존 프로그램

산업장에서의 청력보존 프로그램(Hearing Conservation Program, HCP)은 작업장에서 과다한 소음에 노출되는 근로자들에게서 발생할 수 있는 소음성 난청을 예방하기 위하여 수행하는 프로그램이다. 1983년부터 미국 산업안전보국(Occupational Safety and Health Administration, OSHA)은 일일 8시간 평균 90 dBA을 넘을 때는 소음 제어를 실시하고, 85 dBA을 넘을 때는 청력보존 프로그램 실시를 권장하고 있다. 청력보존 프로그램은 소음 측정, 공학적 소음제어와 행정적 관리, 청력보호구 착용, 청력검사 및 의학적 판정, 보건교육 및 훈련, 기록보관 및 프로그램 효과 평가 등 7개의 구성요소로 되어 있다.²⁾ 소음측정은 과노출되는 근로자와 과노출에 기여하는 기계, 즉 소음 발생원을 알아내기 필요하며, 공학적 대책은 장기간 소음 노출과 관련하여 가장 좋은 대책이라고 볼 수 있다. 소음 문제는 발생원, 경로, 수용자(근로자)와 같은 세가지 요소에 의해 구분되며, 발생원을 조절하는 것이 가장 만족스러운 방법이다. 청력보호구 착용은 소음성 난청을 예방하는 또 다른 중요한 방법이다. 청력검사 자체는 실제적으로 근로자를 보호하지는 못하지만 청력보존 프로그램이 효율적으로 진행중인지를 알려주는 유일한 방법이다. 근로자가 청력보존 프로그램을 제대로 교육받고 잘 이해한다면 이 프로그램의 성공률은 매우 클 것이다. 그리고 이 프로그램의 마지막 요소로서 기록보존을 들 수 있는데, 이것은 흥미로운 요소는 되지 못하지만 프로그램이 성공적인 기능을 하는데 결정적이다.
이 프로그램이 성공적으로 수행되기 위하여 필요한 첫 번째 조건은 사업주의 협력을 얻는데 있으며, 두 번째는 소음 노출 근로자의 지지를 얻는데 있다. 또한 사업주, 산업보건의, 산업보건 간호사와 산업위생사를 포함하는 보건관리자 및 청력검사자, 이비인후과 전문의 등이 참여하는 팀의 유기적인 협조가 중요하다. 다만 사업주가 지켜야 할 최소한의 기준으로서 청력보존 프로그램만으로는 직업성 난청을 효율적으로 예방할 수 없다. 여기에는 부적절한 의사소통과 협조, 청력보존프로그램 상의 결정들에 부적절한 또는 잘못된 정보의 적용, 보호구의 부적절한 선택과 보호구 사용자들의 훈련 실패, 청력보존 프로그램을 제공하는 제도에 대한 과신, 근로자들을 교육시키고 고무시킬 수 있는 청력검사 도구의 사용 실패, 청력보존 프로그램의 효율성을 조사하기 위한 청력검사 자료 사용의 실패 등의 오류에 기인한다.
우리나라에서는 소음 노출 근로자에 대한 소음 측정과 노출 평가 및 건강관리를 위한 특수건강진단을 실시하고 있으나 개별적이라고 볼 수 있다. 그러나 2004년부터 90 dBA 이상의 소음 노출 사업장은 청력보존 프로그램을 마련하도록 하고 있다. 따라서 소음 노출로부터 건강보호를 위한 사전 예방과 지속적인 사후관리를 위한 소음성 난청의 진단, 치료 및 재활 등의 근로자 건강관리와 소음의 측정, 평가 및 저감을 위한 사업장 보건관리 측면에 여러 전문가 즉, 음향학, 산업공학, 건축공학, 산업위생학, 안전공학, 산업의학, 이과학 및 청각학 분야의 세심한 협조가 필요하게 되었다. 산업청각학은 이렇게 소음으로 인한 난청, 소음성 난청의 진단을 위한 청각학적 검사 및 평가, 작업 환경상의 소음 노출의 측정 및 평가, 노출 소음의 저감을 위한 개인적 보호구와 공학적 대책, 소음성 난청의 보상, 그리고 소음성 난청의 예방을 위한 제반 행정적 관리 대책 및 제도를 중심으로 발전해왔다. 따라서 산업청각학은 산업장에서 소음에 노출되는 근로자의 청력보존 프로그램의 토대가 되었다. 그러나 소음만이 아니라 근로자가 작업 환경상 노출되는 제반 위해 위험 환경으로부터 기인하는 청각학적 장해도 산업청각학에서 다룰 수 있을 것이다(Fig. 1).

우리나라 산업청각학 분야의 연구 동향

산업청각학 분야의 우리나라 연구 동향을 살펴보면, 주로 역학조사 또는 근로자 건강진단 자료를 통한 소음성 난청 유병률 조사, 소음관련 근로자 건강진단 제도 및 기준 등에 관한 연구, 소음 노출 근로자의 청력에 영향을 미치는 요인에 관련된 연구, 소음에 의한 비이질환 영향 연구(특히 소음 노출과 혈압과의 관련성), 소음 이외의 유해요인에 의한 청력 영향 연구, 청력검사에 영향을 미치는 요인 등에 대한 연구, 소음에 대한 근로자의 의식 및 사후관리조치 등에 관한 연구, 소음 측정 및 평가를 위한 산업위생학적 연구 등으로 구분할 수 있다.³⁾
우리나라의 각종 학회지에 발표된 산업청각학적 연구를 통해 소음성 난청의 규모, 소음성 난청 판정기준에 따른 유소견자의 변화, 보상기준과의 일치율 및 문제점, 소음 노출 근로자에서 직업적 소음(소음 노출수준, 노출기간 등) 노출 이외에 군에서의 소음 노출, 성· 연령 등의 인구학적 요인, 혈압·총콜레스테롤·중성 지방 등의 심혈관 위험인자 및 흡연 등의 개인적인 행태 등 여러 요인이 청력에 유의하게 영향을 미침을 알 수 있다. 그리고 소음에 의한 비이질환 영향으로 소음의 생리적, 사회심리적 영향과 특히 혈압에 미치는 영향과 비소음에 의한 직업성 난청 및 청각에 미치는 영향을 살펴볼 수 있다. 또한 근로자 건강진단과 장해보상을 위한 가장 기본적인 검사로서 순음청력검사와 관련된 문제점이 있다. 이와 관련된 문제로서 크게는 건강진단기관의 제반 조건, 검사 실시 시점에서 사업장 및 근로자의 제반 상태가 순음청력검사 결과에 영향을 미침을 알 수 있다. 마지막으로 건강진단 결과 사후관리 및 근로자의 소음성 난청에 대한 인식 관련 연구와 근로자에게 노출되는 소음의 특성, 이러한 소음을 적절히 평가하기 위한 산업위생학적 방법에 대한 연구가 있다.³⁾
이와 같이 산업장의 여러 유해 요인 중 소음과 관련한 연구는 지속적으로 많은 연구 결과를 내고 있다. 그러나 외국의 산업청각학적 연구 동향과 관련하여 살펴볼 때 소음성 난청 이외의 직업성 난청(진동, 유기용제, 중금속 등에 의한 청각학적 건강영향), 소음에 의한 생리적 영향, 소음성 난청의 순음청력검사 이외의 청각 진단학적 특성, 청력보호구의 효과 등을 포함한 청력보존프로그램의 효과 및 평가, 소음성 난청자의 장해보상 관련 연구(비용, 삶의 질, 치료 재활 등), 비지속음으로 음향외상에 노출될 수 있는 비제조업 분야(건설업, 광업 등)의 근로자와 특정 직업(군인, 조종사, 음악연주자 등), 특정 지역(사격장, 비행장 등의 고소음 노출지역과 병원, 학교 등의 특정 지역), 특정 취미(사격, 모터사이클링, 하드록, 다이버 등)에 의한 소음의 건강영향 연구까지 관심을 넓혀야 할 것이다. 이는 난청장애를 소음 유해 요인 이외의 여타 다른 직업적 유해 요인과 청각의 해부생리학적 구조/특성과 관련지어 살펴볼 수 있으며, 또한 소음의 직업적 위해를 난청만이 아닌 다른 이학적(이명, 전정기능장애 등), 생리적, 행동심리학적, 사회적 영향까지 아우를 수 있고, 소음 노출 제조업체 근로자 외의 군인, 특정 직업군, 소음에 노출될 수 있는 제반 조건의 집단 및 지역사회의 주민까지 우리의 관심하에 두어야 한다. 즉, 환경소음의 영향까지 살펴보아야 함을 말한다.
그리고 연구방법론적으로 우리나라의 연구 대부분이 소규모로 단면연구 중심이어 앞으로 실험연구와 역학연구로서 환자-대조군연구, 코호트 연구 등으로 확장될 필요가 있으며, 의학(이과학), 언어청각학, 산업위생학(소음진동)공학 등과의 학제간 연구의 필요성이 크다. 또한 우리나라 사람의 귀(외이, 중이)의 크기, 기준청력 등의 청각학 분야의 인체 계측 기초연구, 청력검사의 정확성을 확보하기 위한 청력검사기, 청력검사실의 기준과 노출소음 평가방법 및 소음성 난청 판정기준의 보다 합리적인 적용을 위한 기준 등에 대한 검토가 필요하며, 더불어 직업성 난청의 예방을 위한 체계적이고 종합적인 청력보존프로그램의 개발과 이의 사업장에서의 정착을 위한 기술적이고 행정적인 제도 마련이 시급하다.

직업성 난청

산업장 근로자는 근로자 특수건강진단에서 소음성 난청 유소견자와 산업재해보상보험법상의 업무상 질병으로서 소음성 난청만의 전형적인 사례만이 아니라 비전형적인 소음성 난청과 기타 다양한 직업성 난청의 문제에 직면할 수 있다. 직업성 난청은 근로자가 노출되는 환경으로 인해 난청이 발생한 것으로 그 정도는 경도에서부터 심지어 전농까지 발생할 수 있고, 난청의 유형은 전음성, 감음성 그리고 혼합성 난청의 모든 형태가 가능하다. 직업성 전음성 난청으로 두부의 외상, 폭발, 날카로운 물체나 금속조각 또는 불꽃(metal spark)으로 인한 고막천공을 들 수 있으며, 감각신경성 난청으로 지속적인 소음 노출로 인한 소음성 난청, 외상 또는 압력손상 등으로 인한 내이, 정원창막의 파열 및 외임파누공, 음향외상, 이독성 물질로 인한 난청을 들 수 있다. 직업성 난청의 경우에는 양측성으로 오는 것이 일반적이지만 일측성으로 올 수도 있다. 원인에 따라서는 소음성 난청이 가장 대표적이나 그 외 주로 중추신경독성의 특성을 갖는 여러 산업화학물질에 의한 이독성 난청, 음향외상성 난청, 이상기압으로 인한 난청, 외상성 난청으로 분류할 수 있다. 그리고 노출 소음수준, 발생시점과 관련하여 소음이 원인으로 추정되는 돌발성 난청을 들 수 있다. 현재 청력손실에 관해 업무상재해로 현재 인정되고 있는 것은 ① 외상에 의해 발생하는 급성 재해성 난청 ② 갑자기 큰 소음에 노출되어 발생되는 급성 음향외상성 난청과 ③ 장기간 소음에 노출되는 소음성 난청이 있다.
본 내용에서는 소음성 난청은 간략히 개괄하고 그 외에 널리 알려지지 않은 직업성 난청인 ① 여러 가지 산업화학물질에 의한 이독성 난청 ② 음향외상성 난청 ③ 외상성 난청 ④ 이상기압에 의한 난청 ⑤ 진동에 의한 난청 그리고 ⑥ 이외에 소음으로 추정되는 돌발성 난청을 중심으로 원인, 기전과 난청의 특성을 기술한다.

소음성 난청

소음성 난청은 감각 세포의 손상이며 청력손실의 원인이 되는 코티기관의 총체적인 파괴이다. 소음에 의한 내이의 조직학적 소견을 보면, 와우의 기저부의 청각세포와 청신경의 광범위한 퇴행성 변화⁴⁾로 청력의 저하를 보이는 감음성 난청에 속한다. 이 신경 수용기에 도달하는 자극이 너무 강력하면, 두가지 현상이 나타난다. 첫째는 소음에 노출되어 일시적으로 신경의 전도성이 저하되는 신경세포의 가역적인 피로현상이고, 둘째는 코티기관 내의 신경 수용기의 비가역적인 파괴현상이다. 전자는 일시적 난청(temporary threshold shift, TTS)이라고 하며, 후자는 영구적인 소음성 난청(permanent threshold shift, PTS)이다.
소음 노출로 인한 청력손실의 기전은 첫째, 신경세포에 대한 소음의 직접적인 영향인 기계적 손상(mechanical injury), 둘째, 소음으로 인한 신경세포의 대사이상으로 인한 대사성 손상(metabolic injury), 셋째, 신경세포의 혈액순환의 손상 등 세가지로 구분하고 있다.⁵⁾
소음성 난청에 영향을 미치는 요인은 ① 소리의 강도와 크기(intensity or loudness of noise), ② 주파수(spectrum or frequency of noise), ③ 매일 노출되는 시간(period of exposure each day), ④ 총 작업시간(total work duration), ⑤ 개인적 감수성(individual susceptibility)이 있다. 즉, 음압이 클수록, 노출기간이 길수록 청력저하는 크게 나타난다. 그리고 소음성 난청에 대한 감수성은 매우 다양한데, 어떤 사람들은 상당히 높은 소음에 장기간 노출되어도 이에 견딜 수 있지만, 동일한 환경에서도 빨리 난청이 생기는 사람도 있다. 감수성 요인으로 심혈관계질환 위험요인, 흡연, 혈액점도, 홍채의 색소 침착 정도, 외이도의 형태, 혈액 백혈구수, 여성의 생리주기, 음주, 전해질 및 비타민의 부족 그리고 정신적인 요인 등이 있다.⁶⁾ 그러나 영구적인 청력손실의 위험은 소음성 외상에 대한 감수성 보다는 노출의 강도 및 기간과 큰 관련이 있다.
소음성 난청의 특성에 대하여 미국산업의학회에서 기술한 것을 보면 첫째, 항상 내이의 모세포에 작용하는 감각신경성 난청이다. 둘째, 거의 항상 양측성이다. 청력검사상 소견도 일반적으로 비슷하게 양측성이다. 셋째, 농(profound hearing loss)을 일으키지 않는다. 일반적으로 저음한계는 약 40 dB이며, 고음한계는 약 75 dB이다. 넷째, 소음 노출이 중단되었을 때 소음 노출의 결과로 인한 청력손실이 진행하지 않는다. 다섯째, 과거의 소음성 난청으로 인해 소음 노출에 더 민감하게 반응하지 않는다. 청력 역치가 증가할수록 청력손실의 속도는 감소한다. 여섯째, 초기 저음역(500, 1000 및 2000 Hz)에서 보다 고음역(3000, 4000 및 6000 Hz, 특히 4000 Hz)에서 청력손실이 현저히 심하게 나타난다(초기에는 8000 Hz의 청력손실이 없어 노인성 난청과 감별할 수 있다). 일곱째, 지속적인 소음 노출 시 고음역에서의 청력손실이 보통 10~15년에 최고치에 이른다. 여덟째, 지속적인 소음(continuous noise) 노출이 단속적인 소음(interrupted noise) 노출보다 더 큰 장해를 초래하는데, 단속적인 소음 노출은 휴식기간 동안 회복되기 때문이다.⁷⁾

산업화학물질에 의한 이독성 난청

이독성 난청은 치료 약물에 의한 경우와 산업용으로 사용되고 있는 여러 가지 화학물질에 의해서 발생할 수 있다. 이독성 약물들은 내이의 구조물 중 특히 청각과 평형기능을 관장하는 말초감각세포나 신경세포 또는 중추신경에 기능적 장해를 초래하거나 손상을 야기하기도 한다. 대부분의 이독성 난청은 독성물질에 의한 유모세포의 손상과 미로의 항상성 기전이 파괴되어 발생한다.
작업장에서 산업화학물질에 노출되어 나타나는 청력손실은 다양하고 복합적이며 또한 논란이 있다. 최근에 동물실험연구만이 아니라 화학물질에 노출된 인간에 대한 청각학적 영향을 밝혀내고 있다. 청력손실을 가져올 수 있는 산업용 이독성 물질로는 다음과 같은 것이 보고되고 있다. 중금속으로는 비소, 코발트, 납, 리듐, 메틸수은, 카드뮴, 망간 등이 있고, 화학물질로는 시안화합물, 벤젠, 아닐린 염료, 요오드, 일산화탄소, 이황화탄소, 트리클로로에틸렌, 크실렌, 톨루엔, 스타일렌, 헥산, 디메틸설폭사이드, 사염화탄소 등이 있다.⁸⁾ 일례로 수은중독의 경우에 Hunter-Russell 증후군과 미나마타병으로 진단되어 발견되었고, 청각장해와 관련하여 청력손실이 초기에는 와우, 말기에는 후미로성 병변에 의해 진행 발전된다. 일산화탄소는 소음과는 상승적으로 작용하여 난청을 일으키는 가장 명확한 물질이다. 일산화탄소와 소음에 대한 동시 노출은 단독노출의 합보다 더 큰 영구적 난청을 유발하고, 무산소증은 소음성 난청을 악화한다. 이와 같은 산업화학물질에 의한 이독성 난청의 특징적인 증상으로 고음역의 청력손실, 이명 및 전정기능장애가 있다. 이독성 위험에 영향을 미치는 소인으로는 용량, 신독성, 임신, 약물의 상승효과 작용, 유전적 소인, 소음 노출, 연령, 성과 과거의 청력손실 등이 있다.⁹⁾
동물실험상 병리조직학적 연구와 뇌간유발반응에서 톨루엔은 와우각,¹⁰⁾ 노말헥산은 중추 청신경 경로¹¹⁾에 주로 영향을 미치는 것으로 나타났다. 톨루엔에 노출된 쥐에서 영구적인 고음청력손실과 와우각 기저부의 유모세포의 손상을 보였고, 특히 어린 쥐에서 어른 쥐보다 더 심한 영향을 받은 것으로 나타났다. 즉, 유기용제가 감각세포와 와우신경말단에 손상을 줄 수 있다는데 대한 논의가 있었고, 유기용제와 관련된 효과가 뇌에 영향을 미쳐 청력에 있어서 후미로성 영향의 가능성 또한 주목되고 있다.
소음과 더불어 톨루엔, 에틸아세테이트, 에탄올 등의 혼합용제에 노출되는 그라비아 인쇄공장 근로자를 대상으로 한 Morata 등¹²⁾의 연구에서 나이와 톨루엔 노출의 생물학적 지표인 마뇨산만이 청력손실에 영향을 미치는 요인으로 나타나 톨루엔이 청각계에 영향을 미치는 독성을 가지고 있는 것으로 시사하고 있고, 비노출군, 소음 노출군, 소음 및 톨루엔 노출군, 혼합 유기용제 노출군으로 분류하여 청력에 미치는 영향을 조사한 결과에서는 비노출군에 비해 소음 노출군의 위험비가 4, 유기용제 노출군이 5, 소음과 톨루엔 노출군이 11이었다.¹³⁾ 이는 유기용제가 청각계에 독성을 가지고 있으며, 중추청신경로에 소음과 유기용제의 상호작용으로 영향을 미침을 시사하고 있다. 우리나라 신혜련 등¹⁴⁾의 연구에서도 톨루엔, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등 혼합유기용제에 노출된 비디오테이프 제조공장 근로자에 대한 청력검사 결과 비노출군에 비해 기도 골도 청력 모두에서 평균청력역치가 더 높게 나타났음을 보고하고 있다. 또 중금속 중 혈중 납 농도와 4000 Hz 청력역치의 상관성을 통해 소음노출과 납의 상호작용을 보고¹⁵⁾하거나 혈중 납 농도와 아동기/청소년기의 청력역치의 상관성을 보고¹⁶⁾하고 있다.
이와 같이 유기용제와 소음의 청력에 대한 복합작용은 노출기준 미만이라도 충분히 고려되어져야 함을 보이고, 난청 예방 프로그램이 전환점에 위치함을 시사한다. 미국산업위생사협회(American Conference of Governmental Industrial Hygienists, ACGIH)는 현재의 화학물질 노출기준이 소음과의 복합노출로 소음성 난청을 강화할 가능성을 최소화하는데 적정한지 검토하고 있으며, 톨루엔, 납, 망간 등의 이독성 화학물질과 소음에 복합 노출되는 근로자에 대한 주기적인 청각학적 검사를 권고하고 있다.
이전의 중공업 등의 소음 작업장이 컴퓨터 및 고도 기술산업으로 전환되어 가는 시점에서 화학물질은 청력장애의 주 요인으로서 소음을 대체할지 모른다. 또한 고령의 산업장 근로자들은 특히 이독성 물질에 더 취약하다는 점에서 지금까지의 소음의 청력에 대한 집단검진에도 주의를 요한다고 볼 수 있다. 이전에 실제적인 주의를 주지 못하였지만 최근 소음과 상호작용하거나 산업화학물질 노출이 청력에 영향을 미친다는 보고와 소음과 화학물질에 노출되는 근로자의 규모와 작업장에서 쓰이는 다양한 유해화학물질로 말미암아 우리의 숙고를 요하고, 특히 물리적 요인과 화학물질의 복합노출에 대한 기준이 없는 마당에 이에 대한 연구의 필요성은 크다 할 것이다.

음향외상성 난청

1957년 Davis는 소음으로 인한 청력장애의 형태를 일시적 난청과 소음에 오랫동안 노출되어 초래되는 지속성 청력장애 즉 소음성 난청 및 강대음에 단시간 또는 순간적으로 노출되어 유발되는 음향외상성 청력장애의 세가지로 분류하고 있다. 이 글에서는 청력보존 및 관리의 측면에서 중요한 집단인 군에서의 충격소음 노출과 관련한 음향외상에 초점을 맞추고자 한다.
급성 음향외상은 젊은 신병에서 주요한 문제이다. 급성 음향외상은 군에서 사격 등의 강력한 충격음으로 인한 내이의 기계적인 손상이나 대사장애로부터 기인한다. Labarere 등¹⁷⁾의 연구에서는 사격 등 충격소음에 기인한 와우 손상의 음향외상성 난청이 많았으며, 발병빈도는 10만명당 156명이었다. 신병과 31세 이하의 군인에서 빈도가 더 높았으며, 음향외상 난청 발생 시 57%는 청력보호구를 착용하고 있었다. 급성 음향외상 발생시 노출되는 사격/폭발음의 노출 수, 원인인 화기로부터 상해측 귀까지의 거리 및 청력보호구의 착용 등에 초점을 맞춘 Savolainen과 Lehtomaki¹⁸⁾의 전향적 연구에서는 87%가 전투훈련 기간 동안 발생하고, 41%가 단발의 발포 또는 폭발 충격음에 기인하며, 92%가 2 m 이내의 거리에서 발생하고, 14%가 청력보호구를 착용한 상태에서도 발생-그러나 1/3이 착용상태가 불량했거나 안전수칙을 무시하여 충분하게 보호되지 않음-하였음을 보고하고 있다. Ylikoski¹⁹⁾의 군복무시 사격으로 인해 급성 음향외상을 경험한 361명의 핀란드 신병에 대한 연구 결과에서는 대부분 청력보호구를 착용하지 않고 개인용화기(hand-held weapon)로 사격 시 발생(50%)하고, 25%가 대전차화기(antitank guns), 12%가 대포, 10%는 폭발에 의하였다. 22명(6%)에서 고막천공을 동반하였으며, 6,000 Hz에서 가장 큰 청력손실을 보이며 그 다음 8,000 Hz, 4,000 Hz의 순으로 진행하였다. 청력손실 유형으로 편평형(flat type)이 20%, 점강형(rising type；low-tone loss)은 약 5%이었다. Temmel²⁰⁾의 연구에서는 급성 음향외상의 75% 이상이 2 kHz 이상의 고음역 청력손실을 보이고, 청력손실 정도는 화기의 종류, 발포수와 청력보호구의 착용과는 독립적으로 영향을 미쳤으며, 일측 방향의 소음 노출 때문에 청력손실은 양이가 불균형하나, 이명은 양측성을 보였다. 급성 음향외상의 결과로 대부분 청력손실과 함께 이명을 동반하였으며, 6.2%만이 이명만을 호소하였다. 이명은 청력손실과 더불어 급성 음향외상의 중요한 증상으로서 보고하고 있다. Ylikoski와 Ylikoski²¹⁾도 청력손실과 함께 이명을 거론하고 있다. 32%에서 이명을 경험하고, 17%는 계속 이명이 있으며, 이명은 청력손실이 심한 자에서 특히 대부분 나타났다. 이와 같이 군 경력과 관련한 청력손실의 특성을 문헌을 통해 정리해 보면, 음향외상성 난청, 초기의 고음역(특히 6,000~8,000 Hz)의 청력손실, 좌우 청력의 불일치, 와우와 중추청신경로에 영향을 미친 감각신경성 난청, 평균 청력역치 평가에 따르면 초기의 경도 난청을 보이고, 군 병과와 밀접하게 관련이 있으며, 청력보호구는 난청 예방에 큰 영향을 미치지 못함을 알 수 있다. 그리고 이명을 동반하는 경우가 많음을 알 수 있다.

외상성 고막천공 및 이소골연쇄 단절

외상성 고막 천공과 이소골연쇄 단절의 원인으로는 두부외상, 폭발, 외이도의 세척, 유양동 삭개술 등 여러 가지가 있으나, 대부분의 저자들은 두부외상이 가장 흔한 원인이라고 한다. 두부외상은 오늘날 자동차 사고 이외 산업재해에서 중대사고(추락 등)로 수상의 위험이 높은 부상이다. 두부는 신체에서 가장 가동성이 많은 부위이고 따라서 중대사고시 두부의 손상이 많이 동반된다. 두부가 손상될 때, 귀는 가장 흔히 손상받는 감각기관으로, 1956년 Thorburn에 의해 최초로 생체에서 두부외상으로 인한 이소골연쇄의 단절이 발표된 이후, 두부손상 후 이소골연쇄의 단절로 인한 전음성 난청에 관한 관심이 집중되어져 왔다.
두부외상시 두부에 가해진 충격이 중이 전체에 영향을 주고, 이것은 이소골연쇄의 이상, 고막의 파열 등을 유발한다. 그 기전은 두개골 진탕으로 인한 이소골연쇄의 순간적인 분리 또는 약화, 충격이 가해질 때 관성으로 인한 이소골연쇄의 와해, 중이내 근육의 순간적인 강축으로 인한 힘, 충격으로 인한 서로 다른 두 회전축이 만나는 침등관절의 뒤틀림 등을 들 수 있다.
직업적 원인에 의한 이 손상은 용접공에서 간혹 일어난다. 용접작업 중 용접불꽃의 화상으로 인한 고막 및 중이장애는 매우 드물지만 1953년 Beselin에 의해 보고된 이래 외국에서의 많은 사례 보고가 있는 반면에 국내에서는 김규상과 정태기²²⁾의 보고가 있다. 용접공에서 이 손상의 위험은 좁은 공간에서 머리 위로 작업을 하거나 다른 용접공과 인접하여 작업을 하는 경우에서 거의 대부분 발생한다. 이와 같은 장애는 주로 제강, 고로, 주조, 압연작업 시에 용해된 금속의 불꽃과 용접작업에 주로 기인한다. 용접작업 중 발생한 용접불꽃 또는 용해금속으로 인한 이 손상의 위험은 크지 않지만 그 영향은 심각할 수 있다. 거의 대부분 어떤 특정한 작업자세에서 용해된 금속이 외이도를 통과하여 고막에 닿아 화상을 일으킨다. 화상을 입은 조직은 열응고에 의한 괴사와 조직내 혈관의 손실이 있다. 또한 금속물질이 고막과 중이강에 이물질로 남아있거나 또는 드물게 내이의 외상성 열성파괴와 안면신경마비²³⁾를 일으키기도 한다. 화상, 고막 천공과 만성 이루가 가장 잘 나타나는 건강영향이다.
고막 천공은 용접작업시의 용접불꽃으로 인해 외이도를 통해 고막과 접촉하여 순간적으로 일어나며 천공은 대체적으로 크다. 그러나 반드시 손상 후 곧바로 고막의 천공이 일어나지 않는다. 화상을 입은 조직은 손상 2주 후에 괴사하기 시작한다. 이 시기로부터 4~6일째에 고막 천공의 크기가 명확해진다. 이러한 부식작용 때문에 천천히 치유되며 감염되기 쉽다. 천공의 치유과정은 2차적인 감염으로 인하여 매우 복잡하며, 외상성 천공과는 달리 고막의 자연적 치유가 어렵고, 2차적 감염이 85%에 이른다고 한다.
용접작업 중 이 손상의 위험성은 일반적으로 올바르게 인식되어 있지 못하고, 또한 용접용 안보호구는 귀를 보호하지 못한다. 따라서 용접공에서는 눈만이 아니라 귀 또한 방호되어야 한다. 이는 귀마개 등으로 소음성 난청뿐만이 아니라 이와 같은 용접불꽃에 의한 중이, 중이강 및 내이의 손상을 예방할 수 있다.

압력손상(Barotrauma)에 의한 이질환

최근 스포츠잠수나 직업잠수의 기회가 증가하면서 잠수에 의한 신체장애의 빈도가 점차 증가하고 있다. 기압의 변화로 인한 감압병, 공기색전증 등은 심각하나 다행히 드물게 발생하고 있다. 그러나 심각성에 있어서는 덜하나 가장 발생빈도가 높은 의학적 문제는 중이, 부비강 등 이비인후과 영역의 압력변화에 의한 개체조직의 손상(barotrauma)이다.
압력손상은 주위압이 증가되는 하강시나 주위압이 감소되는 상승시에 Boyle의 법칙에 의한 기체의 변화에 인체가 적응치 못하여 야기되는 것이다. Neblett²⁴⁾는 압력손상을 주위환경압의 변화에 따른 신체공기공간내 기체부피변화의 결과로 인체조직내에 손상이 오는 것이라 정의하고 있다. 압력손상은 압력의 변화양상에 따라 압착(squeeze)과 역압착(reverse block, expansion injury) 두가지로 나눌 수 있는데, 이과적 압력손상은 외이, 중이, 내이, 안면신경 등에 단독 또는 동시에 발생할 수 있으며 부위에 따라 압착 또는 역압착의 형태로 나타날 수 있다.
외이의 압력손상은 외이도와 주위압의 압력차가 150 mmHg 즉, 수심 1.97 m에서도 외이도 압착의 증상이 생길 수 있다고 하였으며,²⁵⁾ 외이도의 압력손상시 주증상은 이통이고 편측 외이도 압착만 있을 때는 양쪽 귀의 온도자극 불균형으로 현훈도 생길 수 있다. 진찰소견상 외이도나 고막의 충혈, 출혈, 수포 형성 등이 보이며 심하면 고막파열도 올 수 있다. 중이의 균압생리와 압력손상의 기전은 수중으로 하강시 주위압은 수압에 의해 상승되며 중이강내의 압력은 상대적 음압상태가 되어 균압이 필요한데 이때 구씨관은 자동으로 개방되지 않기 때문이다. 중이압력손상의 원인으로서는 구씨관을 통한 중이강의 균압이 안되는 조건에 의해 올 수 있는데, 의학적 원인으로는 구씨관 기능장해, 상기도 감염, 알레르기성비염, 비폐색이 심한 비용, 비중격만곡증, 급성화농성중이염, 급성삼출성중이염 등이 주원인이고, 다이버의 기술적인 원인으로는 하강 및 상승 속도를 너무 빨리 하였을 때, 또 하강 시에 도립상태로 하강하는 경우에 혈관충혈에 의해 균압에 문제가 되어 중이의 압력손상이 올 수 있다. 중이의 압력손상은 거의 대부분 하강이나 상승 시에 압박감과 이충만감을 느끼고 이통, 난청, 출혈, 현훈 등의 증상을 동반한다. 진찰 소견상 이경검사로 고막의 함몰과 발적, 충혈, 출혈을 볼 수 있고 운동이경검사로 고막의 운동성이 저하되어 있다. 내이의 압력손상은 빈도가 높지 않으며, 고압과 감각신경성 난청의 연관관계는 논란의 대상이 되고 있다. 지금까지 알려진 내이압력손상의 주된 기전으로는 정원창, 난원창의 누공, 내이막파열, 내이출혈 등이 단독 또는 동반되어 발생할 수 있다. 내이압력손상의 증상으로는 전형적인 내이증상인 감각신경성난청, 이명, 현훈이 나타나고 중이의 압력손상이 동반되는 경우 혼합성 난청이 올 수 있다.²⁴⁾

진동에 의한 난청

일반적으로 진동 수공구는 진동병(vibration-induced white finger)을 유발하는 것으로 알려져 있다. 그러나 많은 역학적 연구에서 진동 수공구는 진동만이 아니라 소음에 의한 소음성 난청과 진동병을 유발하고 진동병 근로자군에서 유의하게 더 높은 소음성 난청을 보여, 장기간의 진동 노출이 소음성 난청을 발생시키는데 기여하거나 청력에 소음과 더불어 복합작용 또는 상승작용을 한다. 진동의 청각에 대한 영향은 아직 완전히 규명되어 있지 않으나 진동의 말초혈관에 미치는 영향이 소음성 난청의 악화에 영향을 미치는 것으로 추정하고 있다. 소음과 진동의 동시 노출은 교감신경계에 영향을 미쳐 와우의 혈관 수축과 혈류의 감소로 청력의 일시적 난청을 야기하는 것으로 설명하고 있다. 그러나 복합노출보다는 크지 않으나 진동노출만으로도 이러한 교감신경계 영향을 미치지만 현재까지 진동 단독의 난청을 거의 야기하지 않는다. 따라서 소음이 청력에서 일시적 난청의 역치증가에 더 근원적으로 작용한다고 볼 수 있으며, 소음 노출과 더불어 진동이 내이의 혈관 수축을 야기하는 교감신경계의 영향을 더 증강시키는 작용을 한다.
Kaimio 등²⁶⁾에 의하면 쥐에서 전신진동과 소음은 평균 5 dB의 청력을 증가시키고, Guignard와 Coles²⁷⁾는 이와 같은 영향이 등골근반사의 이완에 기인하고, 4000 Hz에서 10~15 dB의 감각신경성 난청을 유발한다고 하였다. Hamernik 등²⁸⁾의 chinchilla의 실험연구에서 진동 단독으로는 일시적 난청의 영향이 없으나 소음 단독 노출과 비교하여 소음과 진동의 복합 노출의 경우에 10 dB의 일시적 난청을 보고하고 있다. Zhu 등²⁹⁾의 연구에서도 90 dBA의 소음과 60 Hz 30 m/s²의 진동에 노출된 근로자들에게 행한 실험에서 진동 단독으로는 실험 전후 모든 주파수역의 청력역치의 변화가 없었으나 동시 노출하였을 때 4000 및 6000 Hz에서 유의한 일시적 난청에 의한 역치 증가를 보였으며, 소음에 의한 4000 및 6000 Hz의 일시적 난청 보다 유의하게 역치가 증가하였다. 소음과 진동의 만성 영향에 대한 연구는 그리 많지 않다. Pinter³⁰⁾의 트랙터 운전자에서 소음 노출에 의한 감각신경성 난청의 예측보다 높은 유병율을 보였는데 이는 트랙터에 의한 전신진동으로 추정하였다. 그러나 Pyykko 등³¹⁾의 산림벌목공의 감각신경성 난청 발생에 대한 연구에서 노화가 15.4%의 설명력을 보여주는 가장 주요한 위험요인이었으며 진동병 여부가 5.2%로 두 번째의 위험인자이나 소음과 진동의 복합노출에 의한 청력손실의 위험 악화는 관찰되지 않았다. 그리고 소음 노출수준이 비슷한 조선업 근로자와 산림요원간의 충격소음 및 소음과 진동의 동시 노출 중 감각신경성 난청의 발생에 영향을 미치는 요인을 살펴본 Starck 등³²⁾의 연구에서는 충격소음의 노출빈도가 높은 조선업 근로자에서 감각신경성 난청이 많았는데 이는 동일한 에너지량(수준)에서는 충격소음이 더 청력에 영향이 크다고 하였다. 이처럼 단기적인 실험연구에서는 소음과 진동의 복합 노출에 의해 더 유의하게 역치가 증가하는 일시적인 난청 영향을 보여주고 있으나, 장기적인 만성 영향과 관련해서는 일관된 결과를 보여주지는 못하고 있다.

직업성 돌발성 난청

원인 불명의 돌발성 난청은 1944년 De Kleyn이 처음으로 발표한 이후 많은 연구자들에 의해 연구되어 왔으나 그 병인과 치료를 비롯하여 정의조차 확실히 인정된 것이 없는 모호한 질환으로 이과 임상에서 드물지 않게 보는 질환이다. 이 질환은 수시간 내지 수일 이내에 발생하는 원인 불명의 감각신경성 난청으로 Jaffe는 특별한 원인 없이 24~48시간에 걸쳐서 빠르게 진행하는 경우라고 하였고, Willson에 의하면 3일 이내에 적어도 3개 이상의 연속 주파수에서 30 dB 이상의 청력손실이 있는 감각신경성 난청이라 하였고, Byl은 과거에 이질환이 없던 사람에게 12시간 이내 갑자기 발생한 난청이라고 정의하였고, Anderson과 Meyerhoff는 즉석에서 발생하거나 수시간 내지 수일에 걸쳐 발생하는 청력감소라 하였다.
일본에서는 장기간 소음에 노출되다가 갑자기 청력손실이 오는 소음성 돌발성 난청을 인정하고 있다. 돌발성 난청은 일반적인 정의대로 원인불명이나 과거 청력수준, 작업 시의 소음수준, 청력손실의 발현 시간, 청력손실 발생 시점에서의 진찰 소견과 청각검사 결과 및 그외 원인의 배제를 통해서 소음에 의한 것인지를 추정할 수 있을 것이다. 소음에 의한 돌발성 난청으로는 Kawata와 Suga³³⁾가 단일한 강력한 소음에 노출된 일정 시간 후 급작스럽게 발생한 농형 청력손실을 보고하였다. 대부분 일측성으로 발생하며 청력손실의 형태는 U자형 또는 수평 형태였다. 직업적인 감각신경성 돌발성 난청으로서의 발생원인으로 잠수부 또는 비행사의 압력상해 및 음향외상을 보고하고 있으며, 이는 대부분 난원창 및 정원창 막의 누공 형성과 관련되고 있다.³⁴⁾
Lenarz와 Gzow³⁵⁾는 청각검사 중 하나인 등골근반사에서 500, 1000, 2000, 4000 Hz에서 125 dBHL의 순음에 의한 검사 후 바로 돌발성 난청이 발생한 두 사례를 보고하였는데, 중이강 또는 난원창 및 정원창 막구조물의 파괴는 관찰되지는 않았으며, 기존에 와우의 미소순환장해에 더불어 음향충격이 돌발성 난청의 유발원인으로 작용하지 않았나 추정하였다. 그래서 등골근반사검사에서의 자극강도를 105 dBHL로 제한할 것을 주장하였다.
음향외상성 난청의 발생기전은 강력한 소음의 노출로 인한 내이의 손상(특히 기저막 파열, 개막 파열, 유모세포의 손상 등의 코티기관의 손상)으로 돌발적으로 또는 일시적으로 감각신경성 난청을 초래하나 일반적으로 청력이 정상적으로 회복된다. 청력손실의 형태는 소음성 난청의 형태와 비슷한 고음역 손실(high-frequency dip)을 보인다. 폭발음에 노출된 경우에는 고막손상이나 이소골연쇄의 손상을 일으켜 전음성 난청 혹은 혼합성 난청을 초래할 수 있다.⁷⁾ 그러나 충격음이나 폭발음과 같은 높은 소음 수준에 갑자기 노출되어 발생하는 음향외상성 난청과 달리 평소 소음에 계속적으로 노출되었으나 어느 순간 노출 소음의 강도가 증가되던지 소음 노출하의 체위변화에 의해서 야기되는 돌발적인 청력손실이 있을 수 있다. 즉, 소음성 난청이 발생하는 정도의 소음수준에서도 돌발적으로 난청이 발생할 수 있다. 일반적인 돌발성 난청과의 구분은 돌발성 난청이 주로 기상시에 발생하고, 소음으로 인한 돌발성 난청은 소음 작업 중에 발생하는 발생 시점의 차이로 구분한다고 규정하고 있으나, 발생 시점의 차이는 근거가 부족하다. 김규상 등³⁶⁾의 보고 사례의 경우에서는 전형적인 음향 외상성에 의한 난청을 유발할만한 아주 높은 충격음 또는 폭발음에 노출되었다기 보다는 평소 소음(90 dBA 내외)에 노출되었다가(건측 귀의 초기 소음성 난청의 청력손실을 보임) 순간적인 소음강도의 증가(120 dBA 내외)로 작업 중 나타난 돌발성 난청으로 보이며, 또한 이과적 진찰 및 청각검사상 음향외상 또는 내이 압력의 변화로 인한 고막천공, 이소골연쇄의 손상 또는 외임파누공은 볼 수 없었다.

결 론

현대 산업사회에서 소음은 단순히 제조업체의 근로자에서만 문제되지 않는다. 소음은 산업체의 현장만이 아니라 도로, 전철, 비행장 등 일반 생활환경, 사격, 음악감상 등 취미활동 등 여러 환경과 조건에서 부딪히는 주요 문제이다. 그리고 소음은 단순히 소음성 난청과 관련한 청각학적 영향만 야기하지 않는다. 소음은 난청 장애 이외에도 이명 등의 이 증상의 주요 원인으로 작용한다. 난청과 관련해서도 의사소통만의 문제로 그치지 않고, 이차적인 수행행동능력의 저하, 수면장애 등 건강과 일상생활에 영향을 미치며, 심장 및 순환기계, 내분비계, 신경계 및 소화기계의 생리적 영향 또한 알려져 있다. 이처럼 산업장의 소음에 의한 소음성 난청의 예방을 위한 체계적인 활동으로서 청력보존 프로그램이 발전해 왔으며 여기에 청각학의 발전에 힘입어 산업청각학의 기초를 이루었다고 말할 수 있다. 산업청각학은 소음, 소음의 건강영향, 소음성 난청의 발생기전과 특성, 소음성 난청의 진단과 장해보상을 중심으로 소음성 난청을 예방하기 위한 청력보존 프로그램의 주요 구성 내용인 소음측정 평가, 청력보호구, 공학적 관리, 청력평가를 다루고 있다.
그러나 산업장 근로자의 청각학적 문제의 요인으로 소음만을 한정할 수 없다. 이는 청력에 영향을 미치는 산업장의 유해요인과 물질에 기인한 여러 직업성 난청(산업화학물질에 의한 이독성 난청, 외상성 난청, 압력외상에 의한 난청, 진동에 의한 난청 등)을 포함할 것을 요구한다고 볼 수 있다. 이는 최근의 역학적 연구와 실험적 연구에 의해 그 직업 관련성과 기전이 추구되고 있다. 산업청각학은 이와 같이 음향학, 독성학, 산업위생학, 산업의학과 이과학 등의 의학, 산업공학· 안전공학·건축공학 등의 공학과의 상호 학제간 협조와 연구가 필요한 분야이다.

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