Analysis on Noise Environments and Hearing Patterns of Dental Technicians

Kim, Hyoungjae; Ku, Holim; Lim, Dukhwan

Original Article

Noise and hearing conservation

Korean Journal of Audiology 2004;8(2):145-150.

Analysis on Noise Environments and Hearing Patterns of Dental Technicians

¹Audiology Major, Graduate School, Hallym University, Seoul
²Division of Speech Pathology & Audiology, Hallym University, Chunchon, Korea

치과기공사들의 작업소음 환경 및 청력패턴 분석

김형재^¹^, 구호림^¹^, 임덕환^²

^¹한림대학교 대학원 청각학전공
^²한림대학교 언어청각학부

Abstract

We performed environmental noise analysis and audiometric tests for 19 ears of dental technicians with special reference to their hearing patterns. The results of this analysis led to the following characteristic points. The noise levels ranged from 78 dBA to 88 dBA and the most intense level was at the 6.3 kHz. The hearing thresholds were elevated predominantly at about 6 kHz regardless of the duration of career. The high frequency dip was noticed at about 6 kHz instead of at 4 kHz which has been typically known as C5 dip. These data suggested that dental noise environments could affect hearing patterns of dental technicians especially at high frequency regions. In this study, however, no statistically significant incident rates were observed in the chosen group. This might be due to relatively low levels of noise and intermittent noise exposures in the work place. Based on these results, effective hearing conservation programs (HCP) for dental technicians may need to be established at its earliest convenience.

Keywords: Noise exposure;Hearing protection;Hearing loss.

교신저자：임덕환, 200-702 춘천시 옥천동 1번지
교신저자：전화) (033) 248-2217, 전송) (02) 6280-9133, E-mail：dlim@hallym.ac.kr

서 론

치과기공사는 구강이나 안면에 정착되거나 매식되는 치과 보철물과 교정 장치물을 드릴 등을 사용하여 섬세한 손동작으로 제작하는 것을 주 업무로 하고 있다. 이때 드릴을 구동하는 전동 모터와 가공시 발생되는 먼지를 흡입하는 진공 흡입 장치, 그리고 드릴과 치과 재료와의 마찰에 의한 발생 소음이 크다.
이러한 치과기공 작업공정은 대부분 밀폐된 좁은 공간에서 진행되므로 소음 공해에 의한 환경위생관리에 문제점이 많다. 지금까지의 치과기공사에 영향을 주는 작업환경에 대한 연구는 분진에 관한 연구(김웅철, 1982), 중금속 오염에 대한 연구(차성수, 1988) 등 작업 환경과 건강과의 관련 연구가 주류를 이루었고, 소음과 관련된 연구는 치과기공소의 작업 공정별 소음에 관한 연구,²⁾ 치과기공소 내부 소음특성에 대한 연구⁴⁾가 있었을 뿐 소음성 난청과의 관련성에 관한 연구는 미흡한 실정이었다.
또한 지금까지 파악된 해외 관련 논문도 고속 회전하는 치과기공용 터빈의 소음주파수 특성 연구 등의 소음 연구에 한정되었으며, 소음성 난청 연구의 접근에는 역시 미흡하였다.⁶⁾⁸⁾ 본 연구는 치과기공사들의 작업 공정에 따른 노출 소음 정도 및 청력패턴을 파악함으로써, 치과기공사들의 청력보호프로그램(hearing conservation program, HCP) 설정에 필요한 기초자료의 제공을 주목적으로 하였다. 이러한 연구목적 달성을 위해 다음과 같은 세부 목적을 설정하였다.
1) 치과기공소의 작업공정 및 조건별 소음강도와 소음특성을 파악한다.
2) 치과기공사들의 청력 정도를 조사하고, 청력패턴 원인을 인자별로 분석한다.
- 기공 작업공정(소음강도), 근무 경력, 연령, 소음의 특성
- 산업의학적 청력 평가(소음성난청 유소견자 판정, D1)
3) 치과기공사들의 향후 청력보호 프로그램 설정을 위한 기초 제안 자료를 마련한다.

대상 및 방법

연구대상

본 연구는 수도권에 위치한 치과기공소 2곳을 대상으로 작업 환경 소음을 측정하였고, 치과기공사들의 기도 순음청력을 측정하였다. 본 연구에 참여한 피검자는 중이에 질병이 없는 10명(19귀, 남 8, 여 2)을 대상으로 하였다. 평균 연령은 37세(연령 범위：28~61세), 평균 경력은 13년(경력 범위：3~40년)이었다.

연구절차

본 연구의 소음수준 측정에 사용된 소음측정계는 B & K(Denmark)의 Modular Precision SLM(Type 2231)을 사용하였다. 순음청력검사는 Starkey Lab(USA)의 AA 30 audiometer를 사용하여 실시하였다. 청력검사기는 청력 측정의 신뢰도를 향상을 위해 ANSI 규정에 의거한 음향보정을 마쳤다. 또한 변환기는 Ear Tone의 3A insertearphone를 사용하였다. 이는 양이감쇠를 상승시키고, 배경소음 및 자극음이 반대 귀로 전달되는 cross over 현상으로 인한 문제를 해결함으로서 피검자의 청력 측정의 신뢰도를 크게 향상시킬 수 있었다.
치과기공소의 배경 소음 및 작업 공정별 발생 소음 측정은 공정시험법에 따라 다음과 같은 절차에 의해 진행되었다. 소음계의 조정을 위해 먼저 선정된 측정 위치에서 대략적인 소음의 변화 양상을 파악한 후 소음계 지시치의 변화를 5초 간격으로 5회 판독하였다. 배경 소음 측정은 모두 1.5 m 높이에서 측정을 하였다. 그리고 각 작업 공정에 따른 발생 소음 측정은 마이크로폰을 치과기공사의 얼굴을 중심으로 30 cm 이내에 위치하면서 가능한 가장 바람직한 위치인 어깨 위에서 측정하였다. 배경소음 및 작업 공정별 발생소음의 주파수 분석은 1/3 옥타브 밴드로 평가하였다.
순음청력검사는 먼저 청력이 좋은 쪽의 1 kHz에서 시작하여 2, 3, 4, 6, 8, 1, 0.5 kHz 순서로 수정상승법을 사용하였으며, 피검자의 소음에 의한 일시적인 청력손실(TTS)를 배제하기 위해 청력측정은 소음 노출이 중단된 후 최소 14시간 이상 경과한 피검자만 측정하였다. 청력역치의 평균값은 아래 식에 따라 저주파 영역(HTL-L)과 고주파 영역(HTL-H)으로 나누어 계산하였다.

HTL-L=[HTL(0.5 k)+HTL(1 k)+HTL(2 k)]/3
HTL-H=[HTL(3 k)+HTL(4 k)+HTL(6 k)]/3

결 과

배경소음

본 연구에서 치과기공사들의 청력 측정은 사업장 부속 사무실에서 이루어졌는데 실제 측정 배경소음은 다음과 같다(Fig. 1). 이 때 실제 배경소음은 청력선별 기준인 OSHA 규격은 충분히 만족하였으며, 청력진단 기준인 ANSI 규격은 2 kHz 미만의 저주파 영역을 제외한 고주파 영역은 전부 만족하였다.⁷⁾¹⁰⁾ 따라서 고주파 영역에서의 소음에 의한 청력패턴 연구에는 충분한 신뢰성을 확보하였다.

작업공정별 소음

치과기공사들의 대표적 업무인 관교의치기공, 도재기공, 총의치기공, 국소의치기공별로 측정된 소음량을 분석 요약하였다(Fig. 2). 관교의치기공과 도재기공 공정에서의 발생 소음은 약 78 dBA이었으며, 총의치기공과 국소의치기공은 각각 82, 88 dBA로서 대체적으로 치과기공소에서의 소음은 법정 소음 노출기준치에 미치지 않는 것으로 나타났다. 전체 소음의 주파수별 소음강도를 조사한 결과 최고의 강도를 보이는 주파수 대역은 6.3 kHz였다(Fig. 3).

주파수별 청력도

근무기간별 평균 청력도를 경력을 10년 미만과 10년 이상으로 나누어 살펴보았다. 일부 저주파를 제외한 대부분의 주파수에서 경력이 많을수록 역치가 상승함을 알 수 있다(Fig. 4).
결과는 소음 특수진단검사에서의 2차 건강진단 대상 기준인 1 kHz에서 30 dBHL 이상 또는 4 kHz에서 40 dBHL 이상의 청력의 패턴에는 해당이 안 되었다. 또한 4 kHz에서 50 dBHL 이상의 청력 손실이 인정되고, 0.5, 1, 2 kHz에 대한 3분법 청력 손실 정도가 30 dBHL 이상인 경우이고 직업력상 소음 노출에 의한 것으로 추정되는 소음성 난청 유소견자(D1)로 판정되는 청력 패턴에도 해당되지 않았다.
전형적인 소음성 난청에서의 최대 역치는 4 kHz에서 얻어져 C5-dip을 나타내지만, 본 연구 결과에서의 치과기공사들의 최대 역치는 양쪽 귀 모두 6 kHz에서 얻어졌다. 이는 치과기공사가 처해있는 소음환경에서의 소음특성을 분석한 결과 가장 강도가 컸던 6.3 kHz에서의 소음과 상관관계가 있을 것으로 사료된다.
본 연구에서 얻어진 HTL-H(right ear)는 16.5, HTL-L(right ear)은 12.8이며, HTL-H(left ear)는 19.1, HTL-L(left ear)은 15.0이었다. 저주파 영역(HTL-L)보다 고주파 영역(HTL-H)에서 역치가 높게 나타났다. 또한 왼쪽이 오른쪽 보다 역치가 상승하였다.
동일 연령대의 세계 표준역치(ISO, 1999)의 정상인과 본 연구에 참가한 치과기공사들의 청력 역치를 비교해보았다. 소음성 난청은 고주파 영역의 청력손실로 특징지어지기 때문에 소음성 난청의 선별검사와 관련하여 2 kHz 이하의 저주파 영역의 결과는 제외하였다. 본 연구에 참여한 피검자 중 남자의 평균연령은 38.3세, 여자의 평균 연령은 31세였다. 이들과 비슷한 연령인 남녀 각각 40세와 30세의 ISO 표준 청력과의 역치를 고주파 영역에서 비교해 보았다(Fig. 5).
   본 연구에 참여한 치과기공사는 남녀 모두 ISO 표준 청력에 비해 역치 상승이 있었다. 남성의 경우 6 kHz에서 10 dBHL 이상의 역치 상승이 있었고, 여성의 경우는 4, 6, 8 kHz에서 10 dBHL 이상의 역치 상승이 있었으며, 남녀 모두 6 kHz에서 최고의 역치 상승이 나타났다. 개별 비교를 위해 피검자인 특정 치과기공사와 ISO 기준 표준역치와 한국의 정상 성인의 연령에 따른 청력 역치⁵⁾를 가진 정상인과도 비교하였다(Fig. 6).
여기서 치과기공 경력이 3년인 33세 미혼 여성의 왼쪽 청력 역치와 ISO 기준 35세 여성의 표준 역치 및 30~34세 여성의 왼쪽 귀의 한국 표준 역치와 비교하였다.

고     찰

본 연구에서 치과기공사들의 평균 근무기간은 13년 이었으며, 치과기공사들의 노출 소음원은 관교의치기공, 도재기공, 총의치기공, 국소의치기공 등으로 분류된다. 국소의치기공 공정에서의 발생 소음원이 가장 컸으며, 노출 소음은 일반적으로 간헐적이며 불규칙적인 특징이 있다. 대체적으로 치과기공소에서의 소음은 법정 소음노출기준치에 미치지는 않고 일반 산업현장에 비해서도 비교적 낮은 수준이었으며, 본 연구 대상자인 치과기공사들의 근무경력도 비교적 짧아 소음성 난청의 위험은 다소 낮은 것으로 나타났다.
검사실 배경음의 특성과 수준이 청력역치 결정에 미치는 영향에 대한 기존 연구에서 실험상 55 dBA의 일반 환경에서 1 kHz에서는 청력역치가 10 dBHL 이상 증가한 반면 4 kHz에서는 거의 차이를 보이지 않고, 주변 환경의 소음이 큰 경우에서도 역치의 증가가 1 kHz에서 더 크게 나타난다는 결과가 있다.¹⁾ 본 연구에서 치과기공사들의 청력 측정실의 배경 소음은 OSHA 규격은 충분히 만족하였으며, 청력진단 기준인 ANSI 규격은 2 kHz 미만의 저주파 영역을 제외한 고주파 영역은 전부 만족하여 고주파 영역에서의 소음에 의한 청력패턴 연구에는 필요한 신뢰성을 확보하였다.
본 연구결과에서는 대부분의 치과기공사 경우 소음성 난청의 일반적인 특징 중의 하나인 C5-dip이 아닌 6 kHz에서의 notch가 나타났다. 이는 피검자인 각 치기공사들의 기저역치가 없어 정확한 해석은 어려우나 발생 소음의 최고 강도 주파수가 6.3 kHz 이어서 이에 주파수 matching 지역에 따른 감각세포의 손상으로 인한 소음성 난청과 유의한 관련성이 있다고 생각된다. 최근 조종사의 고음파 영역 청력손실에 관한 연구 논문도 경력이 짧은 저 연령대에서도 본 연구 결과와 유사한 6 kHz의 고주파수 영역에서의 청력 역치상승이 일어난 결과를 보여주고 있다.³⁾ 또한 간헐적인 소음에 노출되는 비행장에 근무하는 경력이 짧은 젊은 소방관도 C-5 dip의 형태가 아닌 6 kHz의 고주파수에서의 청력 역치상승이 있다는 보고가 있고, 소음에 의한 6 kHz에서의 역치상승은 석유정제회사 종사자의 소음성 난청 패턴에서도 찾아 볼 수 있었다.⁹⁾
본 연구에 있어서 치과기공사의 기저역치(baseline audiogram)가 없어 연령보정에 따른 소음에 의한 역치 이동의 적용이 되지 않은 점은 어려웠으나, 청력에 영향을 주는 주파수인 6 kHz에서의 역치 상승은 경력에 무관하게 일정하게 나타나 소음 속에 노출된 치과기공사들의 청력패턴 연구에 의미 있는 결과를 도출하였다고 사료된다.
   간헐적인 소음에 수년간 폭로되는 경우 저주파 영역보다 고주파 영역에서 청력 손실을 유발할 수 있다는 연구가 1980년대에 발표되었다. 일반적인 소음성 난청은 고주파 영역에서 시작하여 저주파수 영역까지 청력손실의 범위가 증가하지만, 간헐적인 소음에서는 장기간 폭로 후 고주파수 영역에서 청력 손실을 유발한다.¹¹⁾ 대부분의 치과기공사 역시 간헐적인 소음에 노출 경향이 많으므로 저주파 영역보다 고주파 영역에서의 청력 손실이 크게 나타난 것으로 보인다. 본 연구의 실험결과에서도 경력에 관계없이 HTL-L에 비해 HTL-H가 큰 값을 가져 다른 요인에 의한 청력손실을 충분히 배제할 때, 일반적으로 저주파 영역보다 고주파 영역에서의 청력 손실이 크게 나타났음을 알 수 있었다.
미국환경보호협회(EPA) 또는 미국국립산업안전보건연구원(NOISH)에 의한 조사에 따르면 약 40년간 소음 노출시 3분법상 청력역치가 25 dBHL에 달하는 위험률이 각각 5%, 3%에 이른다. 그리고 EPA는 비교적 낮은 소음인 80 dBA에서 40년간 노출되었을 때 3분법상 평균청력이 25 dBHL 이상인 위험률을 5%로 보고하고 있어 치과기공사들에게도 적절한 청력 관리프로그램 적용이 요구된다. 본 기초자료를 토대로 치과기공사들에게 있어서 세부적인 청력관리 프로그램을 다음과 같이 제안해보고자 한다.
각 치과기공소별 작업공정별 발생 소음을 분석하고, 노출시간을 정기적으로 측정한다. 이때 발생 소음이 많은 공정의 작업자는 보다 세심한 관리가 요구된다. 작업 공정별 발생 소음 수준을 감소시키기 위해서 소음원에서 소음을 감소시키는 방법과 발생된 소음을 감소시키는 방법을 고려할 수 있는데, 소음수준이 85~90 dBA이면 청력보호구를 사용하게 한다. 이때 소음의 대부분을 차지하는 모터 소음을 저감시키기 위한 장비 개선 및 흡음 칸막이 설치도 발생 소음을 낮추는 데에 큰 비중을 차지할 것으로 판단된다. 청력검사는 최초 입사 후 6개월 이내에 치과기공사들의 실제 청력인 기저역치(baseline audiogram)를 평가한다. 이때 기저역치는 소음 노출 후 14시간의 휴식 후에 측정을 하여야 한다. 또한 일 년에 한 번씩 정기적으로 청력을 검사하여 어느 한쪽 귀에서라도 기저역치로부터 2, 3, 4 kHz 부근에서 10 dBHL 이상의 역치 변화(STS)가 있는지 확인한다. 만약 10 dBHL 이상의 역치 변화가 있다면 공학적 대책 또는 관리적으로 소음 감소 개선방안을 수립하거나 청력보호구를 착용하도록 교육과 동기부여를 한다.

결     론

치과기공사는 저주파 영역에 비해 고주파 영역의 역치 상승이 상대적으로 컸음을 알 수 있었다. 또한 소음성 난청의 일반적인 특징 중의 하나인 4 kHz가 아닌 6 kHz에서 청력 역치 상승이 나타났다. 이는 치과기공소 내에서의 발생 소음의 주파수 분석 결과 노출 소음 강도가 가장 큰 6 kHz에서의 소음에 연관 되어 영향을 받은 것으로 판단된다. 치과기공사의 평균 청력도는 소음성 난청 유소견자(D1)에 해당되지는 않았다. 이는 치과기공소내의 발생 소음이 비교적 낮았으며, 간헐적인 소음 노출에 따른 것으로 보인다. 그러나 미국환경보호협회(EPA)는 비교적 낮은 소음인 80 dBA에서 40년간 노출되었을 때 3분법상 평균청력이 25 dBHL 이상의 위험률을 5%로 보고하고 있어 치과기공사들에게도 적절한 청력 보존프로그램 적용이 요구된다. 본 연구의 결과를 토대로 다음과 같은 치과기공사들의 요약된 청력 보존프로그램을 제안해볼 수 있다(Table 1).

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