대두, 밀 등 많은 곡물 화물을 선적할 때에는 운송 중 화물의 품질 유지 또는 양하항의 검역 규정 등 따라 화물내의 병해충을 통제하기 위하여 방역이 필요하다. 이러한 방역의 일환으로 훈증법을 사용하는데 화물을 화물창에 선적 후 화물 깊숙히 침투할 수 있는 훈증 가스를 이용하는 것이 일반적이다. 그러나 이러한 화물창 훈증에는 화재/폭발, 훈증가스의 독성, 화물창 통풍과 같은 문제가 있다.
이번 호에서는 상기에서 언급한 문제들에 대해서 살펴보고 이와 관련된 위험을 예방하기 위한 조치를 검토하고자 한다.

<훈증방법>
훈증제
훈증제는 상온에서 기체이거나 기화가 쉬우며, 침투성이 강하고 훈증할 물품에 수착이 적고, 훈증할 물품에 약해가 없거나 적을 뿐 아니라, 인축에 독성이 없거나 적고, 인화성, 발화성이 없거나 적어야 한다. 그러나 상기의 조건을 모두 충족시킬 수 있는 이상적인 훈증제는 거의 찾아볼 수 없어, 단점을 보완하기 위하여 제형을 개선하거나 안전관리 규정에 의해 사용되고 있다.
일반적으로 고체 형태의 훈증제는 그 자체가 훈증제는 아니지만 사용 후에 훈증제로 작용한다. 예를 들면 칼슘시아나이드 가루는 대기의 수분과 반응하여 청산가스를 발생시키며, 정제 또는 펠릿형태의 인화알루미늄 역시 공기 중 수분과 반응하여 인화수소를 만든다. 파라디클로로벤젠 및 나프탈렌 등과 같이 훈증 증기를 발생할 수 있도록 승화되는 결정체와 박편의 형태를 가진 훈증제도 있다.

선박에서 가장 일반적으로 사용되는 훈증제는 포스핀(Phosphine) 훈증제로 1990년부터 곡물류를 가해하는 저장해충 방제를 위하여 전 세계적으로 널리 사용해오고 있다. 인화성이 높아 인화늄(알루미늄 혼합), 마그톡신(마그네슘 혼합)과 같은 정제형태로 사용하거나, 액화 인화수소 또는 이산화탄소와 혼합한 제형이 개발되어 사용되어 왔다. 선박에서는 대부분 정제 형태의 포스핀 훈증제를 적재된 산적화물의 상단에 균일하게 퍼트리거나 슬리브를 이용하여 화물의 표면 아래에 집어넣어 사용하며, 대기 중 수분과 반응하여 시간이 지남에 따라 용해되어 포스핀 가스를 발생시킨다. 훈증이 완료되면 쉽게 회수할 수 있고 물리적인 잔류물이 거의 남지 않는다. 또한 특정 상황에서는 가스 형태로 공급되는 이산화탄소 또는 질소가 훈증제로 사용될 수 있다. 메틸 브로마이드(Methyl Bromide) 같은 경우에는 온실 가스로 분류되어 사용이 제한되거나 완전히 금지되었다.

도포방법
훈증제는 적재된 화물 속으로 침투할 수 있으나 이는 매우 느린 과정이 될 수 있다. 이에 훈증의 효율을 높이기 위하여 화물 표면에 넓게 살포하는 방식, 화물에 도랑을 파고 펠릿 등을 도포하는 방식, 파이프나 튜브 등으로 훈증제를 화물 깊은 곳까지 넣는 방식, 훈증제를 순환시키는 방식 등을 사용한다.

훈증에 영향을 주는 요인
(1) 가스농도
훈증제에 대한 해충의 감수성은 유전적인 요인에 기초하나 화물내의 개체군 내에서 해충들의 내성은 크거나 적을 수 있다. 이에 내성이 강한 해충도 사멸시킬 수 있는 농도를 얻는 것이 중요하다. 이러한 농도는 실제로 선적한 화물 용적보다는 화물창 용적을 기준으로 계산해야 한다. 물론 대부분은 훈련된 훈증요원이 계산하여 훈증작업을 하나 실제로 화물량을 기준으로 훈증을 실시한 사례가 있다. 이에 필수는 아니지만 선장이 훈증요원으로부터 각 화물창에 대한 계산을 어떻게 하였는지 확인해 볼 필요는 있다. 또한 불충분한 훈증의 가장 일반적인 원인은 화물창으로부터의 누출이다. 이를 막기위해 테이프 등과 같은 밀봉재를 사용하여 화물창을 밀봉하는 것이 필요할 수 있다.

(2) 시간
훈증은 시간이 길수록 살충효과가 좋다. 특히 포스핀 훈증제의 경우에는 훈증시간의 영향을 타 훈증제에 비해 크게 받아 훈증시간이 길어짐에 따라 살충효과가 현저히 증가한다. 훈증제에 따른 적절한 훈증시간 및 밀봉시간은 훈증요원 또는 매뉴얼로부터 반드시 확인하여야 한다. 참고로 살충효과는 농도와 시간을 곱한 값에 의해 결정된다. 따라서 농도가 높으면 훈증시간을 단축할수 있다. 다만 인화수소와 같이 특정 훈증제는 훈증시간의 영향이 온도에 비해 큰 경우도 있는 점을 알아야 한다.

(3) 온도
훈증처리할 화물의 온도는 훈증 기간에 많은 영향을 미친다. 훈증제와 수분의 반응, 해충의 호흡은 고온에서 더 빨라지므로 온도가 높을수록 살충효과가 좋다. 반대로  온도가 5℃ 이하로 내려가면 현저히 효과가 감소되며, 특히 훈증 지침에서도 매우 낮은 온도에서 포스핀 훈증은 권장하지 않고 있다. 몇몇 사례에서 겨울 고위도 지역에서 훈증작업 후 선박이 따뜻한 기후지역을 통과하였을 시점에 선원이 통풍을 시도한 중에 훈증제가 반응하기 시작한 경우도 있었다.
이외에도 훈증제가 화물에 효과적으로 침투하도록 하기 위하여 훈증요원이 순환용 팬을 설치할 수도 있다. 다만 이러한 순환이 제대로 되지 않으면 오히려 훈증 효과가 떨어지거나 화물창 상부에 위험한 수준의 훈증제가 축적될 수 있으니 주의하여야 한다.

<위험 및 예방조치>
화재/폭발
(1) 위험
인화 알루미늄 훈증제가 화물 표면이나 표면 아래에 고르지 못하게 분포된 경우 문제가 발생한다. 인화 알루미늄 정제가 공기 및 화물내에서 수분과 반응하면 열을 생성하고 포스핀 가스를 방출한다. 훈증제 정제 더미는 국부적으로 포스핀 농도와 고온을 증가시켜 화물의 잠재적 발화 가능성을 높이고 포스핀과 공기의 가연성 혼합물을 형성할 수 있다.
화물 표면에 비가 내리거나, 수밀이 되지 않은 화물창 덮개를 통하여 물이 유입되거나, 선박 또는 화물 결로로 자유수가 존재하는 경우에는 정제의 반응을 크게 촉진시켜 열과 포스핀 가스가 생성되는 속도를 증가시킬 수 있다.

이러한 정제 더미로부터의 열이나 이러한 화물의 불완전 연소는 화물창내의 가연성 포스핀/공기 분위기에서 발화시킬 수 있다. 또한 결함이 있는 조명과 같은 화물창내의 설비, 훈증요원이 설치한 순환용 송풍기 등을 통하여도 발화될 수 있다. 포스핀 가스는 공기 중 1.8% 폭발하한계를 가진다.
인화 알루미늄 훈증제 정제는 보통 도포 후 2~4시간 후에 반응을 시작한다. 포스핀 가스의 생성은 일반적으로 48~72시간 동안 지속될 수 있다. 대부분의 훈증제 폭발사고는 정제를 도포한 후 24시간 이내에 발생하지만, 훈증이 시작되고 며칠 후에 폭발하는 경우가 있었다. 화물인 곡물이 과도한 수분 함량을 갖거나 젖어있는 경우에는 화물이 팽창하고 뭉쳐서 포스핀 가스가 화물내로 침투하지 못하고 화물과 화물창 덮개 사이의 공간에 가스를 집중시키며 가연성 포스핀/공기 혼합물을 형성시킨다. 폭발의 크기는 형성된 가연성 가스의 양에 따라 달라지는데, 심각한 경우에는 화물창 덮개가 날아가거나 화물창 구조물이 심하게 손상될 수 있다. 이는 선원 부상, 항해지연, 화물 손상 등으로 이어지고 더 심각한 경우에는 선박의 안전에도 위협이 될 수 있다.

(2) 예방
선박 출항 전 훈증요원으로부터 훈증제 사용 및 처리에 관한 지침을 서면으로 수신하여야 한다. 특히 정제 및 사용후 잔류물에 대한 물질안전보건자료가 포함된 지침을 반드시 이해한 후 선박에 보관하여야 한다.
훈증제 정제는 화물 표면에 골고루 퍼지거나 화물 표면 아래에 골고루 배치되어야 한다. 정제를 한 곳 또는 소수의 위치에 함께 쌓아서는 안된다. 정제가 균등하게 펴지면 과도한 열이 발생할 가능성도 적고 앞서 말한 가연성 혼합물이 형성되기에는 충분하지 않은 포스핀 가스가 생성될 가능성이 낮다. 부적절한 정제 더미는 일반적으로 훈증요원이 훈증작업을 서두를 때 발생한다. 따라서 가능한 한 선원이 훈증요원이 훈증제를 적절히 분배하여 도포하는지 확인하여야 한다.

선박에는 포스핀 가스 농도를 측정할 수 있는 적절한 가스감지기 및 사용지침이 보급되어야 한다. 휴대용 적외선 온도계는 열이 발생하는 곳을 확인하는데 유용할 수 있다. 또한 선박에서 최소 4세트의 호흡보호장비를 사용할 수 있어야 한다. 화물창 화재경보기가 울리는 경우에는 화물구역 주변의 온도를 확인하고 필요한 모든 안전조치를 취하면서 그 원인을 조사하여야 한다. 화물창 개구부를 여는 것과 같은 조치로 인하여 상황이 악화될 수도 있으므로 최대한 전문가의 조언을 구하는 것도 좋다. 신속한 지원을 위하여 산소, 일산화탄소 및 인화성가스(%LEL) 등에 대한 모니터링을 사전에 수행하는 것도 도움이 된다.

앞서 언급한 바 인화 알루미늄 정제와 수분이 접촉하면 반응 속도가 가속화 되므로 화물 표면은 건조상태로 유지하고 선적 중 강수로부터 보호하여야 한다. 또한 화물창이 완전히 수밀되도록 사전에 정비 등을 하여야 한다. 가능하다면 항해 기간동안에 화물창내부 결로가 발생할 수 있는 점도 고려하여야 한다.
훈증제 잔류물 처리 또한 특별한 주의를 기울여야 한다. 인화수소 가스가 생성되는 훈증제를 사용하여 훈증시 추후 수집된 잔류물에서 발화할 수가 있다. 어떠한 경우에도 훈증제 폐기물의 처리는 제조업체의 지침 또는 선적항에서 훈증요원이 제공한 지침에 따라 이루어져야 한다. MSC Circular 1264는 “훈증 후 잔류물을 어떻게 처리해야 하는지에 대해 선장, 수하인 및 하역항 당국에 명확한 서면 지침을 제공해야 한다”고 구체적으로 언급되어 있다.
 
독성
(1) 위험
훈증제는 해충을 사멸시키기 위하여 제조되었으나 휘발성과 투과력이 있는 유독한 화학물로 훈증 과정 및 전/후에 인간에게 상당히 위해할 수 있다. 일반적으로 사용되는 포스핀 가스의 독성은 결코 과소평가되어서는 안된다. 다른 잘 알려진 독성가스인 황화수소와 비교하여 포스핀에 대한 작업장 노출한계(WEL)을 고려하는 것이 좋다.
화물창을 훈증한 후 충분하지 않은 환기로 인하여 화물창에 진입한 선원에게 영향을 미친 사례도 있었다. 통풍을 위해 화물창 덮개를 열었음에도 불구하고 독성 훈증 가스가 화물 층 사이에 갇혀있다가 양하지에서 화물작업 중에 화물 상단으로 가스가 퍼진 경우도 있었다.

(2) 예방
선원, 훈증요원, 및 선박에 승선하는 모든 사람들의 안전을 보장하기 위해 엄격하게 준수되는 효과적인 절차를 마련하는 것이 중요하다. 여기에는 훈증제가 훈증요원 및 선원의 안전에 위해를 주게 되는 최대 농도, 시간 등을 사용되는 훈증제 별로 아는 것이 포함되어야 한다.
선장은 사용된 훈증제의 종류, 인체 건강에 대한 위험성, 취해야 할 예방 조치 및 화물을 가스가 없는 상태로 유지하기 위한 환기절차에 대해 훈증요원 또는 용선자로부터 서면 지침을 제공받아야 한다. 그러한 지침은 선장이나 그의 대리인이 쉽게 이해할 수 있는 언어로 작성되어야 하며, 훈증가스의 농도를 확인하기 위한 가스감지장비가 제공되어야 한다. 이와 관련하여 MSC.1/Circ.1264 및 MSC.1/Circ.1396 “화물창 훈증에 적용되는 선박에서의 살충제의 안전한 사용에 대한 권고”를 참조할 수 있다. 
훈증제를 도포한 후에는 화물창 덮개를 닫고, 훈증 가스가 사람에게 영향을 최대한 끼치지 않도록 화물창 덮개, 화물창 출입 개구부 등을 가능한 한 밀봉하는 것도 필요하다.

화물창 통풍
(1) 위험
상기에서 언급하였듯이 훈증제의 효과를 위해서는 충분한 시간이 중요하다. 이를 위하여 출항 후 일정 기간 동안 화물창을 밀봉하여야 하는데 여기서 문제가 자주 발생한다.
일례로 미 농무부가 발행하는 훈증지침의 ‘훈증제 도포 방법 및 최소 노출시간’에서는 훈증제 유형, 용량 및 화물창 깊이에 따라 훈증 노출시간에 대한 지침을 제공하고 있다. 그러나 이러한 지침에는 ‘최소한의 노출시간이 충족되거나 초과되더라도 훈증처리된 화물창은 전체 항해기간 동안 닫아 두는 것이 좋습니다’라고 권고하고 있다. 이러한 지침 때문에 미국의 일부 훈증요원은 선박에 전체 항해기간 동안 화물창을 밀봉할 것을 지시하는 경우가 있다. 어떠한 경우에는 항해기간이 1~2개월에 달하며 서로 다른 기후를 가로지는 경우도 있다. 선박이 훈증요원의 지시에 따라 화물창을 전체 항해기간 동안 밀봉하는 경우에 선박은 양하항에서 곰팡이가 핀 곡물을 조우할 수 있으며 수하인은 클레임 제기와 함께 선박의 적절한 화물창 통풍 기록을 요구할 것이다.

(2) 예방
상기와 유사한 사고를 회피하기 위해서는 정기 또는 항해용선계약시 적합한 훈증 조항을 삽입(BIMCO 권고조항)하는 것이 좋다. 또한 반드시 송하인 또는 용선자로부터 훈증기간, 당해 항해에 적용되는 통풍 요건 또는 운송 중 화물의 훈증으로 인하여 화물창 통풍이 불가능 할 수 있는 기간과 같은 특정 요건을 사전에 서면으로 받아야 한다. 이러한 결과로 인하여 발생하는 화물 손상에 대한 책임을 선박소유자는 지지 않는다는 점도 서면으로 받는 것이 좋다.

선박은 지시받은 지침을 항해 중에 준수하였다는 것을 증명할 수 있도록 훈증 기간 및 훈증 기간 이후의 화물창 통풍 관련된 사항도 항해일지에 기록해야 한다. 또한 IMSBC 코드, SOLAS 규정, ICLL(International Convention on Load Lines) 및 여러 IMO 결의안에는 화물창 통풍 및 관련 장비와 관련된 권장 사항과 규칙이 포함되어 있으니 이러한 사항을 참조하고 준수하였다는 것도 기록할 필요가 있다.