リスク-機能分析に基づく化学物質情報の体系化

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本研究は、産業における化学物質の適正利用のために、製品製造プロセス設計時に設計者や製品のサプライチェーンにおいて行うべき意思決定支援を行うことを目的とする。品質達成のためにプロセスが果たすべき機能と、化学物質の使用に伴い発生するヒトや環境へのリスクを分析する手法(リスク-機能分析)を構築する。さらに、分析結果を利用した意思決定における具体的な作業や必要な情報を可視化することで、化学物質に関わる情報の体系化を行う。ケーススタディとして、金属部品表面の汚れを化学物質で除去する金属洗浄プロセスを取り扱う。平成22年度は、ケーススタディの対象である金属洗浄プロセスについて、プロセスの機能とリスクを評価し、両者の相関を定量化するためのプロセスモデルを構築するために、洗浄装置メーカーの協力のもと工業用洗浄装置を用いた実験を行った。実験では、ベース条件の他、洗浄力を向上するために行われる、超音波発生装置の稼働、洗浄温度の上昇、被洗浄物の投入、洗浄時間の変更といった、主要なプロセスパラメタを変更した際の、作業環境中の溶剤濃度、排気中の溶剤濃度、及び、洗浄装置からの溶剤排出量を測定した。溶剤濃度に関しては連続モニタリング装置を用い、昼間の装置稼働時だけでなく夜間の非稼働時のデータも収集した。装置からの溶剤排出量に関しては、装置の一部に測定精度を向上させるための改造を行った。金属洗浄プロセスの稼働に伴う濃度、溶剤排出量に関する測定は他に例がなく、非常に貴重なデータが得られたといえる。測定結果を解析することで一部のパラメタに関して、溶剤排出量を推算するための統計モデルを構築した。また、測定データから、夜間の装置非稼働時も溶剤が排出されること、局所排気装置による作業環境改善効果が一部のプロセスパラメタにより大きな影響を受けることなど、新たな知見が多数得られた。構築したプロセスモデルや得られた知見を利用することで、代替プロセスの機能とリスクを定量的に評価することが可能となった。