[논문]재해분석을 통한 정전기 안전관리 수준 향상 방안 연구

최상원; 정성춘; 박재석; 양정열; 변정환

doi:10.14346/jkosos.2019.34.5.37

재해분석을 통한 정전기 안전관리 수준 향상 방안 연구
A Study on the Improvement Plan of Electrostatic Safety Management Level through Injury Analysis 원문보기

한국안전학회지 = Journal of the Korean Society of Safety, v.34 no.5, 2019년, pp.37 - 45

최상원 (안전보건공단 산업안전보건연구원) , 정성춘 (안전보건공단 산업안전보건연구원) , 박재석 (안전보건공단 산업안전보건연구원) , 양정열 (안전보건공단 산업안전보건연구원) , 변정환 (안전보건공단 산업안전보건연구원)

Abstract ▼ AI-Helper

The characteristic of fire and explosion related to electrostatic discharge is that it is difficult to reproduce the electrostatic charge and discharge phenomenon in addition to the large human and material damage. Therefore, in order to prevent accidents and disasters related to electrostatic in fire and explosion hazard areas, it is important to manage the level of electrostatic in a safe manner from the perspective of system between industrial facilities and human bodies. Rule 325 of the Occupational Safety and Health Regulations, "Prevention of Fire / Explosion due to Electrostatic", requires the use of grounding, conductive materials, humidification and electrification in order to prevent the risk of disaster caused by static explosion and electrostatic in the production process. In order to comply with these measures, related technologies, standards and systems are needed from the viewpoint of preventive measures related to electrostatic in fire and explosion hazard areas, but in Korea, it is still insufficient. Therefore, technical, institutional and managerial measures are needed as a precautionary measure to improve the level of ESD safety in fire and explosion hazard areas and prevent electrostatic related injury. In Korea, we analyzed the current status and characteristics of electrostatic related disaster by using the statistics of industrial accident and fire statistics of the Ministry of Employment and Labor. We also analyzed the current status and characteristics of electrostatic related disasters in Japan using JNIOSH accidents and disasters investigation cases and JNIOSH fire accident data of Japan Fire Bureau. The purpose of this study is to compare and analyze the current status of electrostatic related accidents and disasters in Korea and Japan in order to improve the safety management of electrostatic in fire and explosion hazard areas. In order to prevent accidents and disasters in the industrial field, The technical, institutional, and managerial measures to manage the level of electrostatic in a safe state were derived from the system point of view.

주제어

표/그림 (17)

그림 Fig. 1. Classification by source of ignition.
그림 Fig. 2. Classification by source of ignition(Electrostatic).
그림 Fig. 3. The number of injury and fatal in the fire/explosion.
그림 Fig. 4. The number of electrostatic injury.
그림 Fig. 5. The number of electrostatic injury, fatal, occurrences.
그림 Fig. 6. The number of occurrences in the industry scope.
그림 Fig. 7. The number of injury in the number of workers scope.
그림 Fig. 8. The number of injury in the task scope.
그림 Fig. 9. The number of injury in the devices scope.
그림 Fig. 10. The number of injury in the material scope.
그림 Fig. 11. The number of injury in the detailed material scope.
그림 Fig. 12. The number of electrostatic occurrences in the fire.
그림 Fig. 13. The number of electrostatic injury, fatal, occurrences.
그림 Fig. 14. The number of injury in the task scope.
그림 Fig. 15. The number of injury in the devices scope.
그림 Fig. 16. The number of injury in the material scope.
표 Table 1. The item and step of electrostatic hazard assessment

AI 본문요약
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문제 정의

또한, 공정에서의 현장조사 또는 평가는 접지 및 본딩의 기능을 저해할 수 있는 물질과 작업자를 포함하여 접지되지 않은 도전성 물체를 확인하는 것이다. 그리고 해당 시점에서 전하의 축적 증거가 없더라도 정전기 발생 위험 장소를 확인하여야 한다.
또한, 한국과 일본의 정전기 관련 재해현황 분석⋅ 비교를 통하여 발생원인 조사체계 및 산업재해통계 분류 방법의 개선과 산업안전보건법 반영 필요성 검토및 제안 등 제도적⋅관리적 방안을 도출하고자 하였다.
본 연구에서는 화재⋅폭발 위험장소에서의 정전기 안전관리 수준 향상을 위하여 다음과 같이 재해분석을 실시하여 기술적, 관리적⋅제도적 개선 방안을 제안하고자 한다.
본 연구에서는 화재⋅폭발 위험장소에서의 정전기 안전관리 수준 향상을 위하여 한국과 일본의 정전기 관련 사고⋅재해 발생현황 비교⋅분석하였으며 산업현장에서 정전기 관련 사고⋅재해가 발생하지 않도록 사전에 설비 및 인체 상호간의 시스템적 관점에서 정전기 발생수준을 안전한 상태로 관리하기 위한 기술적⋅제도적⋅관리적 방안을 다음과 같이 제안한다.
다만, 실태조사 결과 사용⋅목적상 희소성으로 인해 국내에서 개발된 정전기 방전 검지기는 없는 것으로 파악되었고 국외 제품의 경우 가격이 상당히 고가이기 때문에 산업현장에서의 활용성은 아주 낮은 것으로 파악되었다. 이에 국외 제품의 국산화를 통하여 국내 사업장 및 관계기관에 합리적인 가격으로 대량 보급하고 정전기 안전관리에 활용하기 위한 목적으로 방폭구조 정전기 방전 검지기를 개발 필요성을 제안한다.
화재⋅폭발 위험장소에서의 정전기 안전관리 수준 향상을 위한 정전기의 위험성 평가 및 위험 관리 방안을 제안하고자 한다.

가설 설정

- 공정 작업은 개별적으로 고려되어야 하며 물질의 노출범위에 대하여 유의하여야 한다. 예를 들어, 물질의 체적 도전율과 표면 도전율은 주변 온도와 상대습도와 연관성을 가지므로 이는 충분히 고려되어야 한다¹¹⁾.

제안 방법

- 현장조사는 실제적인 정전기 위험성 평가를 위하여 운전 중에 실시하고 운전 및 공정 또는 기계설비에 대한 설계검토를 실시한다.
그리고 일본 JNIOSH의 사고⋅재해 조사 사례와 일본 소방청 화재 연보 자료를 활용하여 일본의 정전기 관련 재해발생 현황 및 특성 분석을 하였다.
셋째, 한국과 일본의 관련기관의 통계자료에 따라서, 산업규모 및 설비, 공정 및 작업방법, 근로자 기술 수준 등을 고려하여 정전기 관련 화재⋅폭발 재해발생 현황의 단순비교는 합리적이지 못하지만 발생현황의 경향 분석과 유사도 또는 차이점 등을 비교⋅분석하고자 하였다.
특히, 국내의 경우 고용노동부 산업재해통계 및 소방청 화재통계 자료를 활용하여 정전기 관련 재해발생 현황 및 특성 분석을 하였다. 그리고 일본 JNIOSH의 사고⋅재해 조사 사례와 일본 소방청 화재 연보 자료를 활용하여 일본의 정전기 관련 재해발생 현황 및 특성 분석을 하였다.

대상 데이터

Fig. 1은 소방청 화재통계에 따른 2007년부터 2017년까지 우리나라에서 발생한 전체 화재 중에서 전기화재를 분류하여 불꽃⋅스파크⋅정전기 발화원별로 구분한 통계자료이며, Fig. 2는 2015년부터 2017년까지 불꽃⋅스파크⋅정전기 발화원에서 정전기를 별도로 구분한 통계자료이다.
또한, 일본 노동안전종합연구소(JNIOSH)에서 1995 년부터 2007년까지 정전기 관련 화재⋅폭발 사고 137 건에 대하여 정밀조사를 실시하였다.

성능/효과

1) 산업안전보건기준에 관한 규칙 제325조(정전기로 인한 화재⋅폭발 등 방지) 제1항에 따르면 해당 설비에 정전기에 의한 화재 또는 폭발 등의 위험이 발생할 우려가 있는 경우에는 확실한 방법으로 접지를 하거나 도전성 재료를 사용하거나 가습 및 점화원이 될 우려가 없는 제전장치를 사용하는 등 정전기 발생을 억제 하거나 제거하기 위하여 필요한 조치를 하여야 한다고 규정되어 있으나, 정전기 발생의 사전적 예방조치인 정전기 측정에 대한 기준은 없다.
1) 화재⋅폭발 위험장소에서의 정전기 안전관리에 활용하기 위한 목적으로 국내 사업장 및 관계기관에 합리적인 가격으로 대량 보급을 위한 방폭구조 정전기 방전 검지기의 국외 제품 국산화 개발이 시급하다.
2) 산업안전보건기준에 관한 규칙 제325조(정전기로 인한 화재폭발 등 방지) 제2항에 따르면 사업주는 인체에 대전된 정전기에 의한 화재 또는 폭발위험이 있는 경우에는 정전기 대전방지용 안전화 착용, 제전복 착용, 정전기 제전용구 사용 등의 조치를 하여야 한다고 규정되어 있으나, 정전기 대전방지용 보호구 및 제전용구 등의 성능 저하로 인한 재해 발생 가능성을 대비하기 위한 정전기 안전용품 성능의 안전기준은 명확히 규정하고 있지 않다. 이에 KS C IEC 61340 series, IEC 61340 series 및 JIS C 61340 series의 성능평가 기준을 참조하여 정전기 안전용품의 안전성 향상을 위한 안전인증기준 제정 및 안전인증기준 시험을 위한 장치/기술 항목의 제도화 필요성도 있다¹³⁾.
3) 정전기 안전용품의 안전성 향상을 위한 안전인증 기준 제정 및 안전인증기준 시험을 위한 장치/기술의 제도화가 절실하다.
다만, 실태조사 결과 사용⋅목적상 희소성으로 인해 국내에서 개발된 정전기 방전 검지기는 없는 것으로 파악되었고 국외 제품의 경우 가격이 상당히 고가이기 때문에 산업현장에서의 활용성은 아주 낮은 것으로 파악되었다.
둘째, 한국과 일본의 재해예방기관의 통계자료에서는 정전기 관련 화재⋅폭발 재해발생 현황은 평균적으로 각각 사망자수는 1명, 4명이고, 재해자수는 15명, 20 명으로 분석되었다.
그러나 우리나라의 경우 정전기 관련 화재⋅폭발 사고의 일부에 대해서만 원인조사가 이루어지고 조사기간 또한 길지 않아 실증적이고 체계적인 원인조사 및 분석이 수행되기 어려운 현실이다. 따라서 수치상으로는 전기화재가 일본보다는 많이 발생함에도 불구하고 점화원으로 정전기를 결정하는 원인분석 능력 또는 분석/분류 체계 등이 일본보다는 많이 미흡 하다는 반증이 될 수 있을 것이다. 그리고 전기화재에서 정전기 분류 항목/방법/체계가 별도로 없으므로 정전기 관련 화재⋅폭발 사고의 심각성이 널리 홍보되지 못하고 있는 상황이다.
또한, 전기화재 대비 정전기 발생원인 관련 비중을 살펴보면 일본의 경우 평균적으로 약 1.4 %를차지하고 있는 반면, 우리나라의 경우 평균 전기화재 10,000여 건 대비 정전기 발생원인 관련 비중은 불과약 70∼80여 건으로 약 0.7∼0.8%로 일본보다는 발생 건수가 작다는 것을 확인하였다.
또한, 전체 대비 65%를 차지하는 30인 미만 사업장의 경우 관리⋅기술⋅제도⋅교육적 시스템이 취약하여 재해발생 비율이 타 규모에 비해서 높고 재해발생 위험이 상존하는 것으로 분석되었다.
16은 물질별 발생 건수를 나타내고 있으며, 인화성 액체, 인화성 가스, 가연성 분진, 유기용제, 혼합 물질 및 화약 순으로 분석되었다. 세부 물질별로는 수소, 도시가스, 가솔린, 톨루엔, 자일렌, 메탄올, 헵산, 헵탄 및 금속분진 등으로 분석되었다.
인화성 액체에서 정전기 관련 화재 ⋅폭발 발생 비율이 약 74%로 대부분이 인화성 액체를 취급하는 공정에서 상당수 재해자가 발생하는 것으로 분석되었다.
잇단 화재⋅폭발(2018.05.17., 2019.02.14)로 8명이 사망한 OO 대전 사업장(화약 주입공정)에 대한 고용부 특별근로감독 결과 재해발생 작업공정에 정전기 관련 접지가 적정하게 실시되지 않았던 것으로 확인되었다.
전체 화재⋅폭발 관련 재해자수와 사망자수는 각각 평균적으로 연간 870여 명, 70여 명으로 분석되었다.
전체 화재⋅폭발 대비 정전기 관련 재해 발생비중은 최대 3.66%에서 최소 0.8%로 다양한 비율을 나타내고 있다.
첫째, 한국과 일본의 소방청 통계자료에서는 정전기 관련 화재⋅폭발 발생건수가 각각 년간 평균 70, 100여건 정도로 분석되었다.
4%를 차지하고 있으며, 지속적으로 정전기 관련 화재가 발생하는 것으로 분석되었다. 평균적으로 매년 100여 건의 정전기 관련 화재가 발생하고 있는 것을 확인할 수 있었다.

후속연구

따라서 소방청 화재통계 자료의 경우 인적피해가 발생하지 않는 전체 정전기 관련 화재⋅폭발 사고 데이터를 보유 하고 있으므로 향후 정보공개처리 절차를 통하여 관련 자료를 확보하여 정전기 관련 화재⋅폭발 사고에 대한 빅데이터 분석 개념의 통계분석이 필요하다.
따라서 화학제품제조업 특성에 적합한 정전기 관련 화재⋅폭발 예방대책 수립이 우선으로 수립되어야 할 것으로 판단된다.
정전기 안전관리 수준 향상 방안 제시로 산업현장에서의 정전기 관련 화재⋅폭발의 실증적⋅과학적 원인 규명, 재해예방대책 수립의 실용성 강화와 함께 화재 ⋅폭발 위험장소에서의 정전기 안전수준 관리 및 사전적 재해예방 조치가 가능할 것으로 기대한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	전기에너지 관련 화재⋅폭발 사고의 예방법은?	또한, 정전기 방전 관련 화재⋅폭발 사고의 특성은 인적 ⋅물적 피해가 크다는 것 외에도 정전기 대전⋅방전 현상의 재현이 어렵다는 것이다. 따라서 화재⋅폭발 위험장소에서의 정전기 관련 사고⋅재해가 발생하지 않도록 사전에 산업설비 및 인체 상호간의 시스템적 관점에서 정전기 발생수준을 안전한 상태로 관리하는 것이 무엇보다도 중요하다2).
	정전기에 의한 화재 ⋅폭발 및 생산 공정상 정전기에 의한 재해위험을 예방하기 위한 방법은?	산업안전보건기준에 관한 규칙 제325조 (정전기로 인한 화재⋅폭발 등 방지)에서는 정전기에 의한 화재 ⋅폭발 및 생산 공정상 정전기에 의한 재해위험을 예방하기 위하여 접지, 도전성 재료 사용, 가습 및 제전기 사용 등의 안전조치를 하여야 한다고 규정되어 있다. 이러한 조치를 준수하기 위해서는 화재⋅폭발 위험장소에서 정전기 관련 사전적 예방조치 관점의 관련 기술, 기준 및 제도가 필요하나, 우리나라의 안전관리 수준은 아직까지는 미흡하다고 판단된다.
	정전기 사고의 문제점은?	실제로 전기에너지 관련 화재⋅폭발 사고에서 발생원인을 정전기라고 대부분 추정하고 있으나 실제로 과학적 실험을 통한 실증적 원인규명이 되지 못하는 실정이다. 또한, 정전기 방전 관련 화재⋅폭발 사고의 특성은 인적 ⋅물적 피해가 크다는 것 외에도 정전기 대전⋅방전 현상의 재현이 어렵다는 것이다. 따라서 화재⋅폭발 위험장소에서의 정전기 관련 사고⋅재해가 발생하지 않도록 사전에 산업설비 및 인체 상호간의 시스템적 관점에서 정전기 발생수준을 안전한 상태로 관리하는 것이 무엇보다도 중요하다2).

참고문헌 (15)

The YTN News, 29 March, 2019.
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S. W. Choi and J. H. BYEON, A Study on the Development of Safety Evaluation Standard/Guidelines for Electrostatic Discharge Devices, 2017-OSHRI-1077, 2017.
S. H. Song, A Study on the Introduction of Electrostatic Coordinator Certification, Kats, 2006.
S. H. Song, "The Standard Execution & Economic Evolution for Electrostatic Discharge and the States of the Industry", Journal of Standards and Standardization, Vol. 1, No. 1, 2011.

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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