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Case Report
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Case series: from ventilation failure to substitution success in occupational lead poisoning at a Korean indoor firing range
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Chul Gab Lee, Soo Hyeong Park
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Ann Occup Environ Med 2026;38:e5. Published online February 9, 2026
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DOI: https://doi.org/10.35371/aoem.2026.38.e5
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 Abstract
Abstract in Korean
 PDF
- Background
Indoor firing ranges are globally recognized as high-risk settings for occupational and recreational lead exposure due to the use of lead-based ammunition and frequently inadequate ventilation systems. In Korea, however, public health surveillance and regulatory oversight have remained limited. This case series empirically demonstrates that in high-emission settings like indoor firing ranges, ventilation upgrades are insufficient. Source substitution with lead-free primer ammunition proved to be the only definitive intervention.
Case presentation
In late 2023, an index case presenting with abdominal pain was found to have a blood lead level (BLL) of 55 μg/dL, prompting a government-mandated investigation. Nine male shooting instructors (tenure: 4–65 months) were subsequently identified with BLLs ranging from 38.2–73.2 μg/dL, while airborne lead concentrations (ALC) reached 0.51 mg/m³—10 times the occupational exposure limit (OEL: 0.05 mg/m³).
During a 3-month closure to upgrade ventilation, workers received chelation therapy (CaNa₂EDTA and D-penicillamine), which reduced their BLLs to 3.2–25.7 μg/dL. However, 2 months after reopening, post-intervention ALC remained elevated at 0.0797 mg/m³, still exceeding the OEL, and BLLs rebounded to 16.2–53.3 μg/dL. A substitution strategy was then implemented, replacing lead-based ammunition with copper-clad, lead-free primer rounds. This intervention decreased ALC to <0.003 mg/m³ and lowered BLLs to 4.9–23.1 μg/dL. Despite the reduced airborne concentrations, several workers continued to exhibit BLLs around 20 μg/dL, suggesting subtle ongoing exposure and mobilization of bone-stored lead.
Conclusions
This cluster demonstrates that in environments where hazardous agents are continuously generated, such as indoor firing ranges, engineering controls alone, such as improved ventilation, may not provide adequate protection. Substitution—the most effective intervention within the hierarchy of controls—was essential for eliminating exposure. Furthermore, the toxicokinetics of bone lead in chronically exposed adults highlight the need for ongoing monitoring and cautious decision-making regarding treatment and return-to-work planning.
- 한국의 한 실내사격장에서 발생한 직업성 납중독: 개입위계 체계의 실패와 성공 사례보고
배경
실내 사격장은 납 기반 탄약의 사용과 불충분한 환기 시스템으로 인해, 직업적 및 레저 활동 시 납 노출 위험이 높은 환경으로 전 세계적으로 알려져 있다. 그러나 한국에서는 이에 대한 공중 보건학적 감시나 규제적인 감독이 없었다. 본 증례 보고는 국내 한 실내 사격장 노동자(사격 코치)에서 발생한 집단 중증 납 중독 사례를 분석하여, 고농도 노출 환경에서 환기 개선과 같은 공학적 대책의 한계를 살펴보고, 유해 물질 대체(substitution)를 통한 근본적 해결의 중요성을 강조하고자 한다.
증례
2023년 말, 심한 복통을 호소한 지표 환자(index case)의 혈중 납 농도(BLL)가 55 µg/dL로 확인되면서 정부 주도의 역학 조사가 실시되었다. 해당 사격장의 사격 코치 9명(근무 기간: 4~65개월)의 혈중 납 농도(Blood lead level, BLL)은 38.2~73.2 µg/dL 범위였으며, 작업환경측정에 의한 사격장 실내 납 농도(Airborne lead concentration, ALC)는 0.51 mg/m³로 노출 기준(Occupational exposure limit, OEL: 0.05 mg/m³)의 10배를 초과했다. 환기 설비 개선을 위한 3개월간 폐쇄 기간 동안 킬레이션 요법(CaNa₂EDTA 및 D-penicillamine)을 시행하여 BLL이 3.2~25.7 µg/dL로 감소했다. 그러나 환기 시스템을 대폭 개선하여 재가동했음에도 불구하고, 2개월 후 ALC는 0.0797 mg/m³로 여전히 기준치를 초과했고, 복귀한 근로자들의 BLL은 16.2~53.3 µg/dL로 급격히 재상승했다. 이에 따라 납 기반 탄약을 구리 피복 및 무연 뇌관(lead-free primer) 탄약으로 전면 교체하는 대체 전략이 시행되었다. 그 결과 ALC는 0.003 mg/m³ 미만으로 감소하였고, BLL 또한 4.9~23.1 µg/dL로 감소하여 안정화되었다. 다만, ALC의 획기적 감소에도 불구하고 일부 노동자의 BLL이 20 µg/dL 수준을 유지한 것은 뼈에 축적된 납의 재분배(mobilization) 영향으로 추정된다.
결론
본 사례는 실내 사격장과 같이 유해 인자가 지속적으로 발생하는 환경에서는 환기 개선 등의 공학적 대책만으로는 근로자를 충분히 보호할 수 없음을 시사한다. 따라서 산업안전보건의 ‘위험성 관리의 위계(Hierarchy of Controls)’ 중 가장 효과적인 조치인 ‘대체(substitution)’를 통해 오염원을 원천적으로 제거하는 것이 필수적이다. 아울러 만성 고농도 노출 근로자의 경우, 체내 축적된 납의 독성동태학적 특성을 고려하여 치료 및 업무 복귀 결정 시 장기적인 모니터링과 신중한 접근이 요구된다.
Original Article
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Acute health effects of accidental exposure to lithium hydroxide at a battery material production plant
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Chul Gab Lee, Soo Hyeong Park, Ji Won Kang, Si Woo Hwang, Hyeo Na Kim, Hyeon Kyeong Ko
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Ann Occup Environ Med 2026;38:e6. Published online February 9, 2026
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DOI: https://doi.org/10.35371/aoem.2026.38.e6
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Abstract
Abstract in Korean
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- Background
Lithium hydroxide (LiOH) is increasingly used in electric vehicle battery production; however, its health effects in the work environment remain underreported. This study characterizes the acute health effects on workers following accidental occupational exposure to LiOH at a Korean lithium plant in March 2024.
Methods
We analyzed health effects from two LiOH exposure accidents on March 6 and 9, 2024, involving 50–100 kg powder spills. Two datasets were examined: acute symptoms from 115 workers who visited hospitals immediately after exposure, and a symptom severity survey from 474 workers conducted 2 weeks post-exposure. Workers were stratified by distance from the leak source (<10 m, 10–20 m, >20 m) and respirator use. Univariate general linear modeling was applied to analyze the relationship between symptom occurrence and both the distance from the exposure source and respirator use.
Results
Among workers visiting hospitals immediately, local irritation symptoms predominated: sore throat (58.3%), cough (28.7%), and skin dermatoses (17.4%). Systemic symptoms included headache (45.2%), nausea (18.3%), chest tightness (12.2%), and dizziness (9.6%). Two-week follow-up revealed overall symptom improvement; severe cough decreased from 22.2% to 10.1%. However, despite general improvement, a significant portion of workers reported persistent respiratory issues, including cough (28.7%) and sputum production (31.0%). Symptom severity showed a significant dose-response relationship with proximity to the source (p < 0.001). While respirator use offered initial protection (p = 0.021), this effect was not statistically significant after 2 weeks.
Conclusions
Occupational LiOH exposure caused acute irritation and systemic symptoms, demonstrating immediate tissue damage consistent with its alkalinity and systemic toxicity upon absorption. As lithium battery production expands globally, these results emphasize the necessity for developing specific occupational exposure limits and medical surveillance guidelines for lithium compounds.
- 수산화리튬 누출 사고에 따른 급성 건강영향
배경
수산화리튬((LiOH)은 전기차 배터리 생산에 필수적인 소재이나, 직업환경의학 영역에서 건강영향에 대한 문헌은 부족하다. 본 연구는 2024년 3월 수산화리튬 생산공장에서 발생한 두 차례의 사고에 따른 노동자의 급성 건강 영향에 대해 조사 결과이다.
방법
2024. 3. 6일과 9일 두 차례에 걸쳐 수산화리튬 생산설비 시운전 중 실리콘 연결부 파열로 50~100kg의 분말이 누출되어 발생한 급성건강 영향의 2개의 데이터를 분석하였다. 하나는 누출사고 당시 한 병원 방문자 115명의 증상이며, 다른 하나는 노출 2주후에 474명을 대상으로 한 설문조사 결과이다. 국소증상과 전신증상 호소율을 기록하고, 이들 증상이 노출원과의 거리(<10m, 10~20m, >20m) 및 호흡 보호구를 착용 유무에 따른 심각도에 차이가 있는지 단변량 일반 선형 모델링을 적용하여 분석하였다.
결과
사고 직후 병원을 방문한 노동자에서 국소 자극 증상이 가장 흔하게 나타났으며, 인후통(58.3%), 기침(28.7%), 피부 질환(17.4%) 등이었다. 전신 증상으로는 두통(45.2%), 메스꺼움(18.3%), 가슴 답답함(12.2%), 어지럼증(9.6%) 등이 있었다. 2주 후 추적 관찰 결과에서 전반적인 증상 호전이 있었는데, 심한 기침은 22.2%에서 10.1%로 감소했다. 그러나 전반적인 증상 개선에도 불구하고, 상당수의 노동자는 기침(28.7%)과 가래(31.0%)를 포함한 호흡기 문제를 지속적으로 호소했다. 증상 심각도는 노출원과 거리에 따라 의미한 상관관계를 보였으며(p<0.001), 호흡기 보호구 착용은 초기에는 보호 효과를 제공했지만(p=0.021), 2주 후에는 통계적으로 유의미한 효과가 나타나지 않았다.
결론
수산화리튬에 누출 사고에 노출된 노동자에서 국소적인 자극 및 전신 증상을 유발했으며, 이는 수산화리튬의 알칼리성과 흡수 시 전신 독성에 부합하는 즉각적인 조직 손상으로 추정된다. 리튬 배터리 생산이 전 세계적으로 확대됨에 따라, 수산화리튬에 대한 구체적인 직업적 노출 한계와 의학적 감시 지침을 개발해야 한다.
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KSOEM
