[논문]화학사고 장외영향평가 지원 프로그램(KORA)의 활용도 증대를 위한 제언

김정곤; 류지성; 류태권; 곽솔림; 임형준; 최우수; 정진희; 이지은; 임동연; 윤준헌

doi:10.5668/jehs.2018.44.2.124

화학사고 장외영향평가 지원 프로그램(KORA)의 활용도 증대를 위한 제언
Suggestions for Increasing Utilization of KORA for Supporting the Off-site Risk Assessment System 원문보기

韓國環境保健學會誌 = Journal of environmental health sciences, v.44 no.2, 2018년, pp.124 - 132

Abstract ▼ AI-Helper

Objectives: All enterprises intending to install and operate hazardous chemical handling facilities should prepare an off-site risk assessment (ORA) report that evaluates the impact of potential chemical accidents on the surrounding environment and population. This study was conducted to introduce the process of development and the functioning of the Korea Off-site Risk Assessment support tool (KORA) developed by the National Institute of Chemical Safety and to suggest manners to increase its utilization. Additionally, this article provided an overview of KORA. Methods: In order to identify problems with and refinements for KORA, the required items for each phase of KORA were derived by analyzing the Chemical Control Act and related administrative regulations. Results: The functions of KORA made receptor-considered assessment of chemical accidents possible, but several limitations were found in particular phases, such as the analysis of impact range, consideration of sensitive receptors, and assessment of environmental receptors. Conclusion: In this study, we suggested manners to increase the utilization of KORA. It is anticipated that the further research suggested in the study could contribute to the stabilization of the KORA system.

주제어

표/그림 (5)

그림 Fig. 1. The calculation procedure of impact range and risk level of hazardous chemical handling facilities using the Korea Off-site Risk Assessment Supporting Tool (KORA) to support the preparation of off-site risk assessment reports.
표 Table 1. Components of the off-site risk assessment report
표 Table 2. Modelling assumptions for consequence assessment in Korea Off-site Risk Assessment Supporting Tool (KORA)
표 Table 3. Summary of physical properties used for consequence assessment in Korea Off-site Risk Assessment supporting tool (KORA)
표 Table 4. List of liquid solutions available to consequence assessment in Korea Off-site Risk Assessment supporting tool (KORA)

AI 본문요약
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문제 정의

하지만, 안전을 담보하기 위해 사업장에 요구되는 의무 또한, 증가하여 적지 않은 부담으로 작용하고 있다. 본 논문에서는 KORA의 개발과 기능에 대해 소개하였고 개선되어야 할 문제점을 도출하였다. 초기단계이긴 하지만, 장외영향평가의 개선을 위한 연구^26,27)가 수행되고 있으므로 이와 보조를 맞추어 지속적으로 개선한다면 KORA의 개발과 보급은 국가 정책의 연착륙을 돕는 좋은 사례가 될 것이다.
처음 시행되는 제도에 맞춰 개발된 KORA는 사업장의 많은 관심과 활용을 이끌어 냈으나 활용도와 편의성 등을 더 높이기 위한 고도화를 2년에 걸쳐 2회 수행하였다. 본 논문에서는 KORA의 핵심기능인 화학사고 장외영향평가 즉, 취급시설의 화학사고 시 영향범위 산정 및 위험도 계산을 프로그램 상으로 구현하는 체계와 과정을 소개하고, 향후 KORA의 활용을 증대시키기 위해 필요한 장외영향평가 제도 및 KORA의 개선점을 제안하기 위해 수행되었다.

가설 설정

25) 현재의 위험도 평가방식은 사람에 편중되어 있으며, 이는 환경가치를 높이려 하는 환경부의 비전에도 부합하지 않는다. 화학사고 관리체계가 발달한 유럽의 여러 국가에서는 화학사고로 인한 환경피해를 평가하는 제도를 시행하고 있다.

제안 방법

KORA의 문제점을 도출하기 위해 장외영향평가 절차와 각 단계별 요구사항을 파악하고 이를 수행하는 KORA의 기능들을 분석하였다. 장외영향평가 절차는 관련 법령¹⁰⁾과 행정규칙¹²⁾을 그리고 KORA의 기능은 개발 및 고도화 수행 보고서¹³⁾를 참조하였다.
EPSG 900913 좌표계는 기본적으로 미터 단위를 사용하나 위치에 따라 비율이 달라져KORA와 같이 지도상에 피해반경과 장외거리 등 다양한 요소를 좌표로 지정하면서도 정확한 거리를 유지해야 되는 상황에서는 항상 오차를 수반하게 된다. 따라서, 이러한 문제를 해결하기 위해 계산된 피해반경이나 장외거리를 표현할 때는 브이월드에 적용된 EPSG 900913 좌표 체계를 미터 단위의 비율변경이 없는 횡축 메르카토르(TM: Transverse Mercator)좌표로 변경하여 정확한 좌표를 계산하였다. 이를 다시 EPSG 900913 좌표로 변경하여 브이월드에 적용하는 방식을 사용하였다.
이를 다시 EPSG 900913 좌표로 변경하여 브이월드에 적용하는 방식을 사용하였다. 또한, EPSG 900913 좌표는 TM 좌표로 바로 변경하기 어렵기 때문에 전지구좌표계(WGS84: World Geodetic System 1984)를 중간단계로 사용하여 두 개의 좌표체계를 서로 변환하였다. 이상의 변환을 통해 피해반경이나 장외거리를 표현하는 선 정보를 브이월드상에 정확히 나타낼 수 있었다.
따라서, 이러한 문제를 해결하기 위해 계산된 피해반경이나 장외거리를 표현할 때는 브이월드에 적용된 EPSG 900913 좌표 체계를 미터 단위의 비율변경이 없는 횡축 메르카토르(TM: Transverse Mercator)좌표로 변경하여 정확한 좌표를 계산하였다. 이를 다시 EPSG 900913 좌표로 변경하여 브이월드에 적용하는 방식을 사용하였다. 또한, EPSG 900913 좌표는 TM 좌표로 바로 변경하기 어렵기 때문에 전지구좌표계(WGS84: World Geodetic System 1984)를 중간단계로 사용하여 두 개의 좌표체계를 서로 변환하였다.
KORA는 별도로 첨부해야 하는 서류 이외에는 기본적으로 장외영향평가서의 13개 작성항목(Table 1)을 프로그램에서 작성할 수 있도록 설계되었다. 이를 위해 KORA는 취급설비에서 발생할 수 있는 화재, 폭발, 독성확산 사고의 영향범위를 평가하고 사고발생빈도 분석을 적용하여 최종적으로 사고시나리오에 대한 위험도를 산정한다(Fig. 1).
KORA는 사업장의 지리적 위치와 지형상의 피해거리 반경을 기초로 주요 기능이 구현되므로 지리정보서비스(GIS: Geographic Information System) 기반구축이 필수적이다. 이를 위해 국토교통부에서 구축한 브이월드 지도 서비스¹⁹⁾를 활용하여 KORA를 운영하는데 필요한 지도 기반을 구축하였으며 브이월드가 제공해주는 공개 응용 프로그램 프로그래밍 인터페이스(API: Application Programming Interface)를 활용하여 다양한 기능을 구현하였다. 구축된 GIS 기술기반 위에 구현한 관련 세부 기능은 1) 드로잉 API를 이용한 지도상 선 그리기 및 선 끝점 좌표 획득, 2) 마우스 클릭 이벤트를 이용한 특정 위치 지정 및 좌표 획득, 3) 지도 상 이미지 형태의 마커 지정 및 이동·삭제, 4) 지도 상 폴리곤 형태 개체 표현 및 삭제, 5) 지도상 특정 개체를 화면중심으로 이동, 6) 보고서를 위한 백그라운드 정적 맵 생성, 7) 지도 확대 축소 및 거리 및 면적 측정 등 이다.
앞서 언급한 바와 같이 장외영향평가 취지가 사업장내 취급설비의 위험성을 사전에 판단하여 설계단계에서 이를 반영하는 것이므로 영향거리 산정 및 위험도 산정은 KORA의 가장 중요한 요소이다. 피해거리산정은 화학설비에서 발생할 수 있는 다양한사고의 유형(독성, 화재, 폭발)으로 도출되어야 하므로 이를 위한 수학적 모델을 활용하였다. 화학사고의 피해를 산정하기 위해 사용되는 수학적 모델은 예외없이 화학물질의 물성치를 사용한다(Table 3).
둘째, 액액 혼합의 경우, 그 혼합비로 수용액의 밀도를 계산하고 라울의 법칙(Raoult’s low)을 이용하여 증기압을 도출하였다. 확보된 수용액의 증기압으로부터 증발률과 바람속도의 상관식을 통해 지면의 액체풀에서 대기 중으로 유입되는 양을 산정하였고 기존의 확산모델을 활용하여 확산평가를 수행할 수 있도록 하였다. 액상물질의 증발률은 다음의 모델을 사용하였다.

대상 데이터

물성치 모듈의 주요 기능은 물성치를 저장하고 있는 데이터베이스로부터 물성치 기본 정보를 입력받고 사용자가 설정한 온도와 압력에 따른 정확한 물성치를 산정하여 누출이나 영향모델과 같은 타모델에 정확한 물성치를 공급해 주는 역할을 하게 된다. KORA에 구현된 물성치 모듈이 사용하는 물성치 기본정보는 미국화학공학회에서 제공하는 DIPPR (Design Institute for Physical Properties) 데이터를 사용하며 현재 약 2,099종을 제공하고 있다. 이 중 장외영향평가 대상인 유해화학물질은 175종에 불과해 KORA에서 영향범위를 산정하지 못하는 물질에 대해서는 화학사고 시 비상대응 이격거리²⁰⁾를 응용하여 적용하고 있다.

이론/모형

둘째, 액액 혼합의 경우, 그 혼합비로 수용액의 밀도를 계산하고 라울의 법칙(Raoult’s low)을 이용하여 증기압을 도출하였다.
여기서, VP는 증기압, wt%는 혼합비, T는 저장온도이다. 염산, 암모니아수, 불산, 질산, 발연황산 및포름알데히드 등에 이와 같은 방식을 적용하였고, 일정범위 내에서는 수용액의 확산 범위를 예측할 수 있다. 여기서 실험값의 최소 농도값보다 지정된 농도가 낮은 경우는 최소값을 사용하고 최대 농도값 보다 높은 경우는 범위의 최대값을 사용하도록 하고있다.
KORA의 문제점을 도출하기 위해 장외영향평가 절차와 각 단계별 요구사항을 파악하고 이를 수행하는 KORA의 기능들을 분석하였다. 장외영향평가 절차는 관련 법령¹⁰⁾과 행정규칙¹²⁾을 그리고 KORA의 기능은 개발 및 고도화 수행 보고서¹³⁾를 참조하였다.

성능/효과

10) 장외영향평가 제도는 유해화학물질 취급시설을 설치·운영하려는 사업장은 착공 30일 전에 화학사고 발생으로 사업장 주변의 사람이나 환경에 미치는 영향을 평가한 유해화학물질 화학사고 장외영향평가서를 작성·제출하도록 하여 해당 유해화학물질 취급시설(이하 “취급시설”)의 안전성을 위험도에 근거하여 확보함으로써 화학사고를 미연에 예방하는 것이 핵심이라 할 수 있다.
또한, EPSG 900913 좌표는 TM 좌표로 바로 변경하기 어렵기 때문에 전지구좌표계(WGS84: World Geodetic System 1984)를 중간단계로 사용하여 두 개의 좌표체계를 서로 변환하였다. 이상의 변환을 통해 피해반경이나 장외거리를 표현하는 선 정보를 브이월드상에 정확히 나타낼 수 있었다.

후속연구

14) 거주민수와 사고발생빈도로 결정된 위험도가 높은 수준일 경우 거주민수를 결정하는 사고 시나리오 영향범위와 사고발생빈도를 감소시키기 위해 장외영향평가에서 “완화장치”로 표현되는 안전장치 추가 및 공정조건 변경 등 다방면의 안전성 확보 방안을 모색한다.
화학사고 관리체계가 발달한 유럽의 여러 국가에서는 화학사고로 인한 환경피해를 평가하는 제도를 시행하고 있다. 또한, 체코의 위험 및 취약성 지수(Hazard and Vulnerability Index), 스웨덴의 환경사고 지수(Environmental-Accident Index), 영국의 환경위해성평가(Environmental Risk Assessment), 스페인의 환경위험도분석(Environmental Risk Analysis) 등을 검토하여 주변 생물환경의 독성지수, 지표수의 독성지수, 주변 생물환경의 화재지수의 조합으로 국내에 적용할 수 있는 화학사고 환경피해방법이 제안^8,9)된 바 있으므로 이 방법은 장외영향평가 제도에 도입하고 KORA에 반영하는 것을 적극적으로 고려할 필요가 있다.
본 논문에서는 KORA의 개발과 기능에 대해 소개하였고 개선되어야 할 문제점을 도출하였다. 초기단계이긴 하지만, 장외영향평가의 개선을 위한 연구^26,27)가 수행되고 있으므로 이와 보조를 맞추어 지속적으로 개선한다면 KORA의 개발과 보급은 국가 정책의 연착륙을 돕는 좋은 사례가 될 것이다.
이 중 장외영향평가 대상인 유해화학물질은 175종에 불과해 KORA에서 영향범위를 산정하지 못하는 물질에 대해서는 화학사고 시 비상대응 이격거리²⁰⁾를 응용하여 적용하고 있다. 향후 KORA의 활용성을 높이기 위해서는 물성치 확보가 시급하다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	KORA은 어떤 기반구축이 필수적인가?	KORA는 사업장의 지리적 위치와 지형상의 피해거리 반경을 기초로 주요 기능이 구현되므로 지리정보서비스(GIS: Geographic Information System) 기반구축이 필수적이다. 이를 위해 국토교통부에서 구축한 브이월드 지도 서비스19)를 활용하여 KORA를 운영하는데 필요한 지도 기반을 구축하였으며 브이월드가 제공해주는 공개 응용 프로그램 프로그래밍 인터페이스(API: Application Programming Interface)를 활용하여 다양한 기능을 구현하였다.
	장외영향평가서의 구성과 핵심은 무엇인가?	장외영향평가서는 기본평가정보, 장외평가정보 그리고 다른 법률과의 관계정보로 구성되어 있으며(Table 1), 이 중 공정 위험성 분석, 사고시나리오의 가능성 및 위험도 분석, 사업장 주변지역 영향평가 및 안전성 확보 방안으로 구성된 장외평가정보가 장외영향평가서의 핵심이다.12) 이 정보를 통해 해당 취급설비의 화학사고에 대한 위험도가 받아들일 수 있는 수준(acceptable level of risk)인지 평가되기 때문이다.
	국내의 안전성 확보를 돕는 대표적 소프트웨어는 무엇인가?	하지만, 실물이 없는 상황에서 유사시 피해 규모와 안전성 확보를 위한 조치의 실행 여부를 결정하는 것은 쉽지 않으므로 이와 같은 문제를 해결할 수 있는 소프트웨어가 개발되어 왔다. 국내의 경우 석유화학, 정유, 가스, 전력 등의 분야에서 설비의 노후화로 인한 보수나 대체 시기 및 우선순위의 결정을 돕는 위험기반검사 프로그램이나15) 안전보건공단의 화학사고 위험경보제 지원시스템이16) 대표적인 사례이다. 국외의 경우, 미국의 해양대기국(National Oceanic and Atmospheric Administration)에서 개발하고 미국 환경보호청(United States Environmental Protection Agency)과 공동으로 활용하는 화학사고 피해예측 프로그램인 ALOHA (Areal Location of Hazardous Atmospheres)17,18)가 있다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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