위험화학물질 및 관련 공정의 위험요인 분석을 통한 안전대책 수립에 관한 연구 A Study on the Safety Measures through Analysis of Risk Factor of Hazardous Chemicals and Related Process원문보기
화학물질관리법에 따라 실시된 2016년 화학물질통계 조사 결과를 보면, 2만1,911개 사업장에서 2014년도 대비 6,166만 톤(12.4%)증가한 화학물질 5억5,859만 톤, 1만6,874종이 유통되고 있다. 또 제조량은 5,456만 톤(16.9%), 수입량은 2,603만 톤(8.8%), 수출량은 1,893만 톤(15.5%) 증가하였으며 유해화학물질 유통량 또한 4,287만 톤으로 2014년 대비 8.5% 증가로 매년 유통량 증가추세에 있다. 화학사고 발생현황은 2017년 86건, 2018년 62건, 2019년 56건으로 매년 지속적인 사고발생과 이에 따른 인명, 재산상의 피해가 있다. 특히 2012년 발생한 구미 불화수소(...
화학물질관리법에 따라 실시된 2016년 화학물질통계 조사 결과를 보면, 2만1,911개 사업장에서 2014년도 대비 6,166만 톤(12.4%)증가한 화학물질 5억5,859만 톤, 1만6,874종이 유통되고 있다. 또 제조량은 5,456만 톤(16.9%), 수입량은 2,603만 톤(8.8%), 수출량은 1,893만 톤(15.5%) 증가하였으며 유해화학물질 유통량 또한 4,287만 톤으로 2014년 대비 8.5% 증가로 매년 유통량 증가추세에 있다. 화학사고 발생현황은 2017년 86건, 2018년 62건, 2019년 56건으로 매년 지속적인 사고발생과 이에 따른 인명, 재산상의 피해가 있다. 특히 2012년 발생한 구미 불화수소(HF) 누출사고는 사망 5명, 진료의뢰 12,000여명, 농작물 피해 약 212 ha 등 막대한 피해를 끼침 사례로 사회적, 경제적 경각심을 일깨우게 하는 계기가 되었다. 이러한 화학사고 영향으로 2015년부터 기존 유해화학물질관리법을 화학물질관리법으로 변경하여 시행되었고 유해화학물질을 일정량 이상 취급하는 사업장은 장외영향평가서(ORA, Off-sits Risk Assessment)를 제출하고 사고대비물질을 지정수량 이상 취급하는 경우에는 위해관리계획서(RMP, Risk Management Plan)를 화학물질안전원에 제출하여야 한다. ORA, RMP는 취급시설의 안전성을 설계 단계부터 확보하고 사고 시에도 신속하게 대응하는 방안을 마련하여 인근주민과 주변 환경의 피해를 최소로 줄이는 것을 목표로 진행되고 있다. 이러한 화학사고는 재난관리 측면에서 예방·대비·대응·복구의 4단계로 관리되고 있다. 이 중 대비·대응·복구단계는 현실적으로 인지하기 때문에 어느 정도 관리되고 있으나 예방단계는 전문가에 의해 안전을 고려한 설계 과정이 근로자에게 정확히 전달되지 않아 중요한 점이 배제된 채 교육·훈련이 진행되기도 한다. 이에 따라 화학사고를 최소화하기 위해서는 예방단계인 초기 설계과정에서 위험성 평가를 통해 시대의 변화에 맞게 설계내용이 변경되고 변경된 내용에 맞는 적합한 매뉴얼 작성 및 교육이 이뤄져야 한다. 또한, 교육내용에 맞게 전문적인 방법으로 주기적인 훈련이 시행되어야 한다. 공정 설계에서 고려해야 할 사항은 공정에 사용되는 물질의 물성, 반응성, 가연성, 유독성, 불순물의 영향, 공정 조건, 물품 재고 등이 해당된다. 또한, 공정흐름도(PFD, Process Flow Diagram)는 물질의 물성, 공정 조건(압력, 온도, 조성), 물품 재고, 위급 상황 및 폐기물 배출, 공정 통제 등이 포함되어 있다. 본 연구는 재난관리의 예방단계인 공정 안전설계 시 고려할 점을 제시하기 위해 국내 화학물질 사고 발생 현황 및 사례 분석을 통해 사고발생 빈도가 높은 10개 화학물질을 선정하고, 대상 공정 선정 및 위험요인 분석을 통하여 각 화학물질의 사고대응을 위한 물질별 공정 위험요인을 언급하고, 이를 통한 단위시설에 대한 문제점 및 안전대책 방향을 제시하고자 하였다. 이를 위해 선행연구 등의 문헌조사·분석을 통하여 이론적 배경과 근거를 언급하고, 국내 2014년부터 2019년까지, 6년 동안 우리나라에서 발생했었던 화학물질 사고를 지역별로 발생하는 빈도, 사고의 원인이 되었던 빈도가 높은 10개의 화학물질, 사고 발생하게 된 원인, 사고가 발생한 시설 등을 기준으로 삼아 복합적으로 화학사고가 발생하는 원인을 알아보기 위해 분석하였다. 또한, 화학사고 발생 시 고용노동부, 환경부, 산업통산자원부, 국민안전처 등 여러 부처에서 독립적으로 사고 조사를 수행하는바 조사 방식에 차이를 보여 별도의 화학사고 조사 기록지를 제시하였다. 또한, 제시된 설계도 및 분석된 내용을 근거로 공정위험분석 데이터베이스(PHADB, Process Hazard Analysis Database)를 구축하였다. 10대 사고 화학물질로 구성되어 있으며 목차에서 해당 화학물질명 또는 단위시설을 클릭하게 되면 공정위험요인, 사고 부위 및 안전 관리 대책을 확인할 수 있다. 이 데이터베이스는, 1차적으로는, 안전관리자가 활용 가능하도록 하는 것을 목적으로 하였으며, 특별히 기존에 화학물질에 대한 기술적 지식이 미흡한 담당자라도 화학사고를 대응할 때 사용이 용이하도록 하였다. 이 프로그램을 실행하고 상황을 대입시켜 보는 것만으로도 인명과 재산피해를 최소화할 수 있다. 2차적으로는, 이후 화학사고에 대한 추가적인 자료를 지속적으로 update하여 축적하는 것을 용이하도록 하였다. 따라서 이 데이터베이스는, 향후 대응단계에 대한 이점뿐만 아니라 데이터가 계속 쌓이면서 big data 분석과 연계하여 각 사업 현장에서 행동과 상태를 기반으로 앞으로 발생하게 될 화학사고를 미리 예측하고 이를 예방하거나 대비하는 데 사용할 수 있는 framework이 될 수 있다. 본 연구의 위험화학물질 및 관련 공정의 위험요인 분석을 통한 안전대책 수립을 활용함으로 중소기업 안전관리 방침에 도움이 되고자 제안하였다. 중소기업 내에서도 규모의 차이가 있기는 하지만 대부분이 대기업보다 안전관리분야에 대한 투자여력이 약하거나 안전관리업무를 일반 업무 담당자가 겸직하는 경우도 있다. 이에 화학사고 초기에 효율적인 대응을 하지 못하여 사고를 키우는 결과를 초래함으로 공정의 위험요인 분석을 통한 안전대책 수립 및 활용이 필요하다. 향후 10대 사고 화학물질 외에도 산업현장에서는 공정 시설과 대상 화학물질이 다양하므로 추가적인 물질별, 업종별, 공정시설별 연구가 지속적으로 이루어져야 한다.
화학물질관리법에 따라 실시된 2016년 화학물질 통계 조사 결과를 보면, 2만1,911개 사업장에서 2014년도 대비 6,166만 톤(12.4%)증가한 화학물질 5억5,859만 톤, 1만6,874종이 유통되고 있다. 또 제조량은 5,456만 톤(16.9%), 수입량은 2,603만 톤(8.8%), 수출량은 1,893만 톤(15.5%) 증가하였으며 유해화학물질 유통량 또한 4,287만 톤으로 2014년 대비 8.5% 증가로 매년 유통량 증가추세에 있다. 화학사고 발생현황은 2017년 86건, 2018년 62건, 2019년 56건으로 매년 지속적인 사고발생과 이에 따른 인명, 재산상의 피해가 있다. 특히 2012년 발생한 구미 불화수소(HF) 누출사고는 사망 5명, 진료의뢰 12,000여명, 농작물 피해 약 212 ha 등 막대한 피해를 끼침 사례로 사회적, 경제적 경각심을 일깨우게 하는 계기가 되었다. 이러한 화학사고 영향으로 2015년부터 기존 유해화학물질관리법을 화학물질관리법으로 변경하여 시행되었고 유해화학물질을 일정량 이상 취급하는 사업장은 장외영향평가서(ORA, Off-sits Risk Assessment)를 제출하고 사고대비물질을 지정수량 이상 취급하는 경우에는 위해관리계획서(RMP, Risk Management Plan)를 화학물질안전원에 제출하여야 한다. ORA, RMP는 취급시설의 안전성을 설계 단계부터 확보하고 사고 시에도 신속하게 대응하는 방안을 마련하여 인근주민과 주변 환경의 피해를 최소로 줄이는 것을 목표로 진행되고 있다. 이러한 화학사고는 재난관리 측면에서 예방·대비·대응·복구의 4단계로 관리되고 있다. 이 중 대비·대응·복구단계는 현실적으로 인지하기 때문에 어느 정도 관리되고 있으나 예방단계는 전문가에 의해 안전을 고려한 설계 과정이 근로자에게 정확히 전달되지 않아 중요한 점이 배제된 채 교육·훈련이 진행되기도 한다. 이에 따라 화학사고를 최소화하기 위해서는 예방단계인 초기 설계과정에서 위험성 평가를 통해 시대의 변화에 맞게 설계내용이 변경되고 변경된 내용에 맞는 적합한 매뉴얼 작성 및 교육이 이뤄져야 한다. 또한, 교육내용에 맞게 전문적인 방법으로 주기적인 훈련이 시행되어야 한다. 공정 설계에서 고려해야 할 사항은 공정에 사용되는 물질의 물성, 반응성, 가연성, 유독성, 불순물의 영향, 공정 조건, 물품 재고 등이 해당된다. 또한, 공정흐름도(PFD, Process Flow Diagram)는 물질의 물성, 공정 조건(압력, 온도, 조성), 물품 재고, 위급 상황 및 폐기물 배출, 공정 통제 등이 포함되어 있다. 본 연구는 재난관리의 예방단계인 공정 안전설계 시 고려할 점을 제시하기 위해 국내 화학물질 사고 발생 현황 및 사례 분석을 통해 사고발생 빈도가 높은 10개 화학물질을 선정하고, 대상 공정 선정 및 위험요인 분석을 통하여 각 화학물질의 사고대응을 위한 물질별 공정 위험요인을 언급하고, 이를 통한 단위시설에 대한 문제점 및 안전대책 방향을 제시하고자 하였다. 이를 위해 선행연구 등의 문헌조사·분석을 통하여 이론적 배경과 근거를 언급하고, 국내 2014년부터 2019년까지, 6년 동안 우리나라에서 발생했었던 화학물질 사고를 지역별로 발생하는 빈도, 사고의 원인이 되었던 빈도가 높은 10개의 화학물질, 사고 발생하게 된 원인, 사고가 발생한 시설 등을 기준으로 삼아 복합적으로 화학사고가 발생하는 원인을 알아보기 위해 분석하였다. 또한, 화학사고 발생 시 고용노동부, 환경부, 산업통산자원부, 국민안전처 등 여러 부처에서 독립적으로 사고 조사를 수행하는바 조사 방식에 차이를 보여 별도의 화학사고 조사 기록지를 제시하였다. 또한, 제시된 설계도 및 분석된 내용을 근거로 공정위험분석 데이터베이스(PHADB, Process Hazard Analysis Database)를 구축하였다. 10대 사고 화학물질로 구성되어 있으며 목차에서 해당 화학물질명 또는 단위시설을 클릭하게 되면 공정위험요인, 사고 부위 및 안전 관리 대책을 확인할 수 있다. 이 데이터베이스는, 1차적으로는, 안전관리자가 활용 가능하도록 하는 것을 목적으로 하였으며, 특별히 기존에 화학물질에 대한 기술적 지식이 미흡한 담당자라도 화학사고를 대응할 때 사용이 용이하도록 하였다. 이 프로그램을 실행하고 상황을 대입시켜 보는 것만으로도 인명과 재산피해를 최소화할 수 있다. 2차적으로는, 이후 화학사고에 대한 추가적인 자료를 지속적으로 update하여 축적하는 것을 용이하도록 하였다. 따라서 이 데이터베이스는, 향후 대응단계에 대한 이점뿐만 아니라 데이터가 계속 쌓이면서 big data 분석과 연계하여 각 사업 현장에서 행동과 상태를 기반으로 앞으로 발생하게 될 화학사고를 미리 예측하고 이를 예방하거나 대비하는 데 사용할 수 있는 framework이 될 수 있다. 본 연구의 위험화학물질 및 관련 공정의 위험요인 분석을 통한 안전대책 수립을 활용함으로 중소기업 안전관리 방침에 도움이 되고자 제안하였다. 중소기업 내에서도 규모의 차이가 있기는 하지만 대부분이 대기업보다 안전관리분야에 대한 투자여력이 약하거나 안전관리업무를 일반 업무 담당자가 겸직하는 경우도 있다. 이에 화학사고 초기에 효율적인 대응을 하지 못하여 사고를 키우는 결과를 초래함으로 공정의 위험요인 분석을 통한 안전대책 수립 및 활용이 필요하다. 향후 10대 사고 화학물질 외에도 산업현장에서는 공정 시설과 대상 화학물질이 다양하므로 추가적인 물질별, 업종별, 공정시설별 연구가 지속적으로 이루어져야 한다.
According to the results of statistical survey conducted on 2016 related to chemical substances in accordance with the Chemical Substances Control Act, 558.59 million tons and 16,874 types of chemical substances has been distributed in Korea at 21,911 workplaces, which showed an increase of 61.66 mi...
According to the results of statistical survey conducted on 2016 related to chemical substances in accordance with the Chemical Substances Control Act, 558.59 million tons and 16,874 types of chemical substances has been distributed in Korea at 21,911 workplaces, which showed an increase of 61.66 million tons (12.4%) from those in 2014. In addition, there were an increase of 54.56 million tons (16.9%) in production rate, 26.03 million tons (8.8%)/ 18.93 million tons (15.5%) in import/export volume respectively and an increase of 42.87 million tons (8.5%) compared with those in 2014 in the distribution volume of toxic chemicals. And the distribution volume tends to increase every year. There were 86 cases of chemical accidents occurred in 2017, 62 cases in 2018, and 56 cases in 2019, Even though the cases of accidents have been decreased continuously every year, still considerable number of accidents have been expected to be occurred, resulting in personal and property damaged. As a serious case of chemical accident, there was an catastrophic accident caused by the leakage of hydrogen fluoride (HF) at a Chemical plant located in Gumi in 2012. The accident resulted in personal damage including 5 deaths, 12,000 requests for emergent medical treatment, and damage to the crops planted on about 212 ha. This accident provided an opportunity to awake social and economical awareness. As a result of such a chemical accident, the existing Toxic Chemical Control Act has been changed to the Chemical Substances Control Act and come into force from 2015. According to this new Act, workplaces those deal with hazardous chemical substances in excess of a certain quantity should prepare, carry out off-sites risk assessment (ORA) and submit report. And workplaces those deal with Accident Precaution Chemicals in excess of a certain quantity should prepare a risk management plan (RMP) and submit it to the National Institute of Chemical Safety. The purpose of ORA and RMP are to minimize damages to neighboring residents and the surrounding environment by securing the safety of handling facilities from the design stage and preparing a quick response to accidents. From the disaster management stand point, these chemical accidents can be managed in four stages of Prevention, Control, Protection and Mitigation. Out of these four stages, the Control, Protection and Mitigation stages can be managed to some extent since these stages can be practically recognized. But for the prevention stage, without conveying the design aspects implemented by experts involved from design stage, education and training for workers used to be carried out. Therefore, in order to minimize numbers of chemical accidents, the conventional design aspects shall be reconsidered and changed, if required, to mitigate the risk through risk assessment to be performed at the early stage of design as precautionary stage. And manuals frequently utilized in a workplace should be updated and periodic education and training shall be carried out in a professional manner with the manuals updated accordingly. During process design stage, physical properties, reactivity, flammability, toxicity, influence of impurities, process conditions and inventory of materials used in the process shall be considered. The material properties, process conditions (pressure, temperature, composition), inventory, emergency and waste discharge, and process control are to be shown in process flow diagram (PFD) accordingly. This study selects 10 chemical substances which have been the main causes of frequent accidents through analysis of domestic chemical accidents in order to suggest points to consider selecting target processes and analyzing risk factors during process design stage, which is considered to be the precautionary stage of disaster management. The main purpose of these survey and study is to touch on the process risk factors for each chemical substance and how to mitigate the risk factors and to propose safety measures for the workplace. For this purpose, the broad literature research has been performed to set up the theoretical background and basis and also, the practical analysis has been performed to find out the causes of the serious and frequent chemical accidents occurred in Korea for six years from 2014 to 2019. In addition, it was realized that there were slight differences in investigation methodology among various ministries involved in the accident investigation, such as the Ministry of Employment and Labor, the Ministry of Environment, the Ministry of Trade, Industry and Energy, and the Ministry of Public Safety and Security those are involved to conduct a chemical accident. To make consistent investigation methodology, the typical format against chemical accident investigation records is to be suggested separately. Through the analysis of the causes and the types of the chemical accidents, it was recommended to categorize the main manufacturing industries and subdivide each manufacturing industry into the several processes involved. And each process is to be subdivided by process facilities. And it was also recommended to prepare the detailed process description for each process facility to be used as a basis how to find and analyze the risk factors during risk assessment. Based on the proposed design document and analysis summary, Process Hazard Analysis Database (PHADB) has been constructed. In this database, 10 chemical substances, known to be the main causes of frequent accidents in domestic chemical accidents are contained. This database can be easily utilized by clicking the name of the chemical substances or unit process listed on the table of contents, This database allows to check the process risk factors, location of an accident occurred and safety management measures. For making it available to safety managers, The data on chemical accidents shall be continuously accumulated in this PHADB and the PHADB shall be updated accordingly. With this updated database, it is intended for even a worker who does not have knowledge about the chemical accidents caused by the chemical substances to be able to minimize damages to people and properties just by using this PHADB. In the future, when the data is accumulated sufficiently enough to this PHADB, not only the immediate response in the protection stage, but also the quick prediction, prevention or preparation for future chemical accidents possibly occurred in each process unit can be provided through a big data analysis technology. This study is intended to give help to Small and Medium Enterprise (SME) to set up the safety management policy by establishment of safety measures through analysis of risk factors of hazardous chemicals and related processes. Although there are differences in size within SMEs, most of them have less investment in safety management than large companies do, or there are cases where general manager serves as safety manager work concurrently. In these SMEs case, there may be great possibility not to prevent, control, protect and mitigate against a chemical accident efficiently and this late response can result in the catastrophic accident. In the future, it is recommended to conduct additional research by industries, unit processes or facilities and chemical substances shall be performed continuously, considering changes from various processes, chemical substances and industries with respect to chemical accidents standpoint.
According to the results of statistical survey conducted on 2016 related to chemical substances in accordance with the Chemical Substances Control Act, 558.59 million tons and 16,874 types of chemical substances has been distributed in Korea at 21,911 workplaces, which showed an increase of 61.66 million tons (12.4%) from those in 2014. In addition, there were an increase of 54.56 million tons (16.9%) in production rate, 26.03 million tons (8.8%)/ 18.93 million tons (15.5%) in import/export volume respectively and an increase of 42.87 million tons (8.5%) compared with those in 2014 in the distribution volume of toxic chemicals. And the distribution volume tends to increase every year. There were 86 cases of chemical accidents occurred in 2017, 62 cases in 2018, and 56 cases in 2019, Even though the cases of accidents have been decreased continuously every year, still considerable number of accidents have been expected to be occurred, resulting in personal and property damaged. As a serious case of chemical accident, there was an catastrophic accident caused by the leakage of hydrogen fluoride (HF) at a Chemical plant located in Gumi in 2012. The accident resulted in personal damage including 5 deaths, 12,000 requests for emergent medical treatment, and damage to the crops planted on about 212 ha. This accident provided an opportunity to awake social and economical awareness. As a result of such a chemical accident, the existing Toxic Chemical Control Act has been changed to the Chemical Substances Control Act and come into force from 2015. According to this new Act, workplaces those deal with hazardous chemical substances in excess of a certain quantity should prepare, carry out off-sites risk assessment (ORA) and submit report. And workplaces those deal with Accident Precaution Chemicals in excess of a certain quantity should prepare a risk management plan (RMP) and submit it to the National Institute of Chemical Safety. The purpose of ORA and RMP are to minimize damages to neighboring residents and the surrounding environment by securing the safety of handling facilities from the design stage and preparing a quick response to accidents. From the disaster management stand point, these chemical accidents can be managed in four stages of Prevention, Control, Protection and Mitigation. Out of these four stages, the Control, Protection and Mitigation stages can be managed to some extent since these stages can be practically recognized. But for the prevention stage, without conveying the design aspects implemented by experts involved from design stage, education and training for workers used to be carried out. Therefore, in order to minimize numbers of chemical accidents, the conventional design aspects shall be reconsidered and changed, if required, to mitigate the risk through risk assessment to be performed at the early stage of design as precautionary stage. And manuals frequently utilized in a workplace should be updated and periodic education and training shall be carried out in a professional manner with the manuals updated accordingly. During process design stage, physical properties, reactivity, flammability, toxicity, influence of impurities, process conditions and inventory of materials used in the process shall be considered. The material properties, process conditions (pressure, temperature, composition), inventory, emergency and waste discharge, and process control are to be shown in process flow diagram (PFD) accordingly. This study selects 10 chemical substances which have been the main causes of frequent accidents through analysis of domestic chemical accidents in order to suggest points to consider selecting target processes and analyzing risk factors during process design stage, which is considered to be the precautionary stage of disaster management. The main purpose of these survey and study is to touch on the process risk factors for each chemical substance and how to mitigate the risk factors and to propose safety measures for the workplace. For this purpose, the broad literature research has been performed to set up the theoretical background and basis and also, the practical analysis has been performed to find out the causes of the serious and frequent chemical accidents occurred in Korea for six years from 2014 to 2019. In addition, it was realized that there were slight differences in investigation methodology among various ministries involved in the accident investigation, such as the Ministry of Employment and Labor, the Ministry of Environment, the Ministry of Trade, Industry and Energy, and the Ministry of Public Safety and Security those are involved to conduct a chemical accident. To make consistent investigation methodology, the typical format against chemical accident investigation records is to be suggested separately. Through the analysis of the causes and the types of the chemical accidents, it was recommended to categorize the main manufacturing industries and subdivide each manufacturing industry into the several processes involved. And each process is to be subdivided by process facilities. And it was also recommended to prepare the detailed process description for each process facility to be used as a basis how to find and analyze the risk factors during risk assessment. Based on the proposed design document and analysis summary, Process Hazard Analysis Database (PHADB) has been constructed. In this database, 10 chemical substances, known to be the main causes of frequent accidents in domestic chemical accidents are contained. This database can be easily utilized by clicking the name of the chemical substances or unit process listed on the table of contents, This database allows to check the process risk factors, location of an accident occurred and safety management measures. For making it available to safety managers, The data on chemical accidents shall be continuously accumulated in this PHADB and the PHADB shall be updated accordingly. With this updated database, it is intended for even a worker who does not have knowledge about the chemical accidents caused by the chemical substances to be able to minimize damages to people and properties just by using this PHADB. In the future, when the data is accumulated sufficiently enough to this PHADB, not only the immediate response in the protection stage, but also the quick prediction, prevention or preparation for future chemical accidents possibly occurred in each process unit can be provided through a big data analysis technology. This study is intended to give help to Small and Medium Enterprise (SME) to set up the safety management policy by establishment of safety measures through analysis of risk factors of hazardous chemicals and related processes. Although there are differences in size within SMEs, most of them have less investment in safety management than large companies do, or there are cases where general manager serves as safety manager work concurrently. In these SMEs case, there may be great possibility not to prevent, control, protect and mitigate against a chemical accident efficiently and this late response can result in the catastrophic accident. In the future, it is recommended to conduct additional research by industries, unit processes or facilities and chemical substances shall be performed continuously, considering changes from various processes, chemical substances and industries with respect to chemical accidents standpoint.
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