[논문]화학물질 안전관리 시설기준 합리화 연구 : 방류벽 중심

김남석; 유병태

doi:10.7842/kigas.2020.24.2.29

화학물질 안전관리 시설기준 합리화 연구 : 방류벽 중심
A Study of the Rationalization of Handling Facility Safety Management Standard for Hazardous Chemicals : Focusing on Dike 원문보기

한국가스학회지 = Journal of the Korean institute of gas, v.24 no.2, 2020년, pp.29 - 35

초록
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화학사고의 예방 및 대응을 위한 화학물질관리법이 2015년 전부 개정되었다. 이를 계기로 유해화학물질 취급시설의 설치 및 관리기준도 상당히 강화되었다. 하지만, 일부 기존시설의 경우 시설기준 준수가 어려운 쉽지 않은 경우가 발생하지만 일괄적으로 적용되고 있어 산업계에서는 어려움을 호소하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 이러한 최근 2년(2017-2018)간 취급시설 중 민원(1,087건)이 가장 많았던(2017:117건, 2018:83건) 방류벽에 대한 선행연구, Flacs 시뮬레이션, 국내·외 기준, 만족도 조사 등을 통해 보다 합리적인 방안을 마련하고자 하였다. 이에 현재 가동 중인 기존시설에 한하여 방류벽의 설치 목적을 고려하여 화학물질 유·누출을 신속하게 감지할 수 있고 신뢰성을 높이기 위해 감지기를 추가로 설치하거나 상시 모니터링이 가능한 폐쇄회로텔레비전(CCTV)을 추가로 설치·운영하는 경우 추가 대체방안으로 인정하였다. 이는 부지를 확보하기 힘들거나, 공사비용 등 경제적인 문제로 법적인 규제를 이행하지 못하는 영세사업장 또는 중소기업의 안전측면과 비용적인 측면에 도움이 될 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

The Chemical Control Act has revised in 2015 to promote chemical safety, particularly enhancing the standards for the installation and management of hazardous chemical handling facilities. However, in some existing facilities, it was difficult to comply with some facility standards because of lack of land, safety accident possibility during rebuilding. In this study, we attempted to provide a more rational approach of dike standard which was the highest(2017: 117, 2018: 83) complaint for two years(2017~2018, 1,087) by prior study, FLACS simulation, analyze safety management standard and conduct a survey. Therefore, considering the purpose of installing the discharge wall only at existing facilities in operation, additional sensors that can detect chemical leakage and leakage were recognized as an additional alternative to installing and operating closed circuit television (CCTV). This will help the safety and cost aspects of small or medium-sized businesses or small and medium-sized enterprises that cannot secure legal grounds or fail to enforce legal regulations due to economic problems such as construction costs.

주제어

표/그림 (11)

그림 Fig. 1. Trend of handling facilities civil complaints for 2 years.
그림 Fig. 2. Atmospheric dispersion of hydrochloric acid from the Dike[16].
그림 Fig. 3. Structure & Specification of toluene storage tank.
그림 Fig. 4. Structure & Specification of Dike.
그림 Fig. 5. Maximum size of more than 1cm in Dike.
표 Table 1. Comparison of domestic and foreign Dike and storage tank spacing
그림 Fig. 6. Difficulties in applying the standard.
그림 Fig. 7. Result of survey for alternative system in Daegu.
그림 Fig. 8. Result of survey for alternative system in Jeonju.
그림 Fig. 9. Result of survey for alternative system in Yeosu.
그림 Fig. 10. Satisfied items of survey for alternative system.

AI 본문요약
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문제 정의

유해화학물질을 취급하는 방류벽 설치현황을 파악하기 위해 현장방문으로 조사를 실시하였다. 방류벽이 취급시설 기준에 적합하게 설치되었는지 여부를 파악하고 기준에 적합하게 개선이 가능한지 여부를 조사하였다. 방류벽의 유효체적용량, 이격거리, 높이의 적절성과 이를 개선할 경우 문제점에 대해 조사하였다.
본 연구에서는 Fig.1과 같이 최근 2년간 가장 많은 민원이 발생한 방류벽(2017:117건, 2018:83건)에 대한 법령 정비 및 추가안전관리 방안을 마련하여 정부 정책과 현장 적용성의 간격을 줄여 유해화학물질 취급자가 화관법 이행을 기민하게 할 수 있도록 법령을 정비하는 방안을 연구하였고 그 방법은 아래와 같다.
본 연구에서는 유해화학물질 취급시설 기준에 대한 정부 정책과 현장 적용성의 간격을 줄여 합리적인 제도 운영 및 기준 이행력을 강화할 수 있도록 관련 법령체계 개선방안 및 화관법 시설 기준 준수가 어려운 방류벽 시설을 도출하여 추가적인 안전관리 방안을 제시하고자 하였다.
그럼에도 불구하고, 2014년 12월 31일 이전에 설치되어 운영되고 있는 취급시설(이하 ‘기존 시설’)의 경우 화관법에 따라 안전을 확보하기 위한 현장 작업 시 오히려 안전을 위협할 수 있다는 현장의 어려움이 있었다[9-11]. 화관법 시설 기준을 적용하고 싶어도 물리적인 공간이 부족하거나, 기준 준수를 위해 현장 작업 시 오히려 사고 위험 우려가 있는 취급시설인 방류벽에 합리적인 대안을 마련하고자 하였다.

제안 방법

기존의 유해화학물질관리법(이하 ‘유해법’이라 한다. )을 화학물질관리법(이하 ‘화관법’)과 화학 물질 등록 및 평가 등에 관한 법률로 전면 개정 · 시행하였다[1-3].
또한, 국내 · 외에서 규제하고 있는 방류벽 기준을 비교하였고, 현장조사를 통하여 설치현황을 알아보고 사업장 대상 설문을 통해 만족도를 조사하였다.
먼저, 최근 2년간 화학물질안전원에 접수된 취급 시설관련 국민신문고 민원 1,087건을 조사 · 분석하여 연도별 주요 이슈사항, 산업계 관심사항 그리고 애로사항 등을 분석하였다.
방류벽이 취급시설 기준에 적합하게 설치되었는지 여부를 파악하고 기준에 적합하게 개선이 가능한지 여부를 조사하였다. 방류벽의 유효체적용량, 이격거리, 높이의 적절성과 이를 개선할 경우 문제점에 대해 조사하였다.
저장용기에서 최대량이 누출되어 사람 및 환경에 미치는 영향범위가 최대인 사고시나리오인 최악의 사고 시나리오 환경 및 조건 으로 검증하였으며 저장탱크의 공정조건은온도 25℃, 압력 대기압으로 적용하였다. 범위는 가로 60m, 세로 60m로 적용하여 방류벽 유무에 따른 확산범위를 알아보기 위한 시뮬레이션을 수행하였다.
사고 위험성이 높을 수 있는 현재 가동 중인 기존시설에 한하여 방류벽의 설치 목적을 고려하여 방류벽의 설치 목적을 고려 하여 화학물질 유·누출을 신속하게 감지할 수 있고 신뢰성을 높이기 위해 감지기를 추가로 설치하거나 상시 모니터링이 가능한 폐쇄회로텔레비전(CCTV)을 추가로 설치·운영하는 경우 추가 대체방안으로 인정하였다.
이은별[15]은 탱크와 방류벽간의 거리보다 누출구의 높이, 탱크와의 체결 배관, 펌프 등을 고려하여 효과적인 예방대책을 연구하였다. 위의 연구내용을 검토하여 분석하였다.
유해화학물질을 취급하는 방류벽 설치현황을 파악하기 위해 현장방문으로 조사를 실시하였다. 방류벽이 취급시설 기준에 적합하게 설치되었는지 여부를 파악하고 기준에 적합하게 개선이 가능한지 여부를 조사하였다.
이러한 방류벽 기능을 위해 FLACS 10.9r1 모사를 통해 방류벽의 유무에 따른 효용성을 검증하였다. 탱크 모형은 수직 원형탱크로 선정하였으며, 현장 설계 여건을 반영하기 위해 OO화학공장 톨루엔 저장탱크 및 방류벽을 3D스캔을 통해 모듈화하여 설계하였고 스캔데이터를 정합 후 CAD파일로 변환하여 FLACS Geometry로 Import하여 Fig.
이에 선행연구를 분석하고 시뮬레이션으로 방류벽의 필요성을 분석하였다. 또한, 국내 · 외에서 규제하고 있는 방류벽 기준을 비교하였고, 현장조사를 통하여 설치현황을 알아보고 사업장 대상 설문을 통해 만족도를 조사하였다.
) “사고시나리오 선정에 관한 기술지침”에 따라 선정하였다. 저장용기에서 최대량이 누출되어 사람 및 환경에 미치는 영향범위가 최대인 사고시나리오인 최악의 사고 시나리오 환경 및 조건 으로 검증하였으며 저장탱크의 공정조건은온도 25℃, 압력 대기압으로 적용하였다. 범위는 가로 60m, 세로 60m로 적용하여 방류벽 유무에 따른 확산범위를 알아보기 위한 시뮬레이션을 수행하였다.
1% 인 127명이 응답하였다. 추가안전관리방안 만족도 질문에 대한 답변은 5단계(매우만족, 만족, 보통, 미흡, 매우 미흡) 구분하였다.
9r1 모사를 통해 방류벽의 유무에 따른 효용성을 검증하였다. 탱크 모형은 수직 원형탱크로 선정하였으며, 현장 설계 여건을 반영하기 위해 OO화학공장 톨루엔 저장탱크 및 방류벽을 3D스캔을 통해 모듈화하여 설계하였고 스캔데이터를 정합 후 CAD파일로 변환하여 FLACS Geometry로 Import하여 Fig. 3과 같이 생성하였다. 가로 8m, 세로 9.
취급시설 기존시설(2015년 이전시설)에 대한 화관법의 소급적용 대신 물리적 공간부족, 대규모 이설이 필요한 취급시설의 경우 추가안전관리방안을 마련하였다. 특히, 방류벽의 경우 감지기 및 CCTV를 추가 설치하여 시설의 안전을 확보할 수 있도록 마련한 추가 안전관리방안의 만족도 조사위해 설문조사를 실시하였다.

대상 데이터

3과 같이 생성하였다. 가로 8m, 세로 9.4m 시설위에 지름 2.9m, 높이 5.2m의 저장탱크이다.
대구지역에서는 587명이 참석하여 약 41.7%인 245명이 응답하였으며, 전주에서 전북 지역 유해화학물질 사업장 환경안전담당자 354명을 대상으로 현장 설명 후 설문조사를 실시하였고, 그중 약 31.7%인 112명이 응답하였다. 여수에서는 309명이 참석하여 41.
7%인 112명이 응답하였다. 여수에서는 309명이 참석하여 41.1% 인 127명이 응답하였다. 추가안전관리방안 만족도 질문에 대한 답변은 5단계(매우만족, 만족, 보통, 미흡, 매우 미흡) 구분하였다.

이론/모형

공정에 따른 누출시나리오는 화학물질안전원지침제2018-5호(2018.2.6.) “사고시나리오 선정에 관한 기술지침”에 따라 선정하였다.

성능/효과

대구, 전주, 여수 지역에 대한 설문조사 결과 전반적으로 추간안전관리방안에 대한 만족도는 높았으며, 추가안전관리방안 항목 중 방류벽에 대한 부분이 26.4%로 가장 높은 비율을 차지하였다(Fig. 10.).
8%) 순으로 나타났다. 대구지역과 여수지역에서도 추가안전관리 방안 중 다중 선택이 가능한 조건으로 만족도가 높은 시설은 방류벽으로 각각 25.5%, 24% 로 나타났다.
5와 같다. 방류벽 설치 시에는 누출시간 10분 일 때 방류벽 내에 체류되어, 방류벽이 피해영향범위 감소에 효과가 있음을 알수 있었다.
먼저, 최근 2년간 화학물질안전원에 접수된 취급 시설관련 국민신문고 민원 1,087건을 조사 · 분석하여 연도별 주요 이슈사항, 산업계 관심사항 그리고 애로사항 등을 분석하였다. 분석 결과를 바탕으로 2015년 화관법 개정 이전 설치 및 운영 중인 기존 시설 중 물리적 공간부족, 대규모 이설 등으로 오히려 시설기준 준수를 위한 작업 중 안전사고 발생 위험성이 우려되는 기존시설 중 민원사항이 가장 많은 방류벽을 선정하여 해당시설에 대한 화관법 소급적용 없이 해당시설의 안전관리를 통해 화학사고를 예방할 수 있는 추가 안전관리방안을 마련하였다.
위의 결과를 토대로 방류벽의 이격거리는 유지 · 보수를 위한 공간확보 뿐만 아니라 사고예방차원에서 필요하나, 이격거리로 인해 부지를 확보하기 힘들거나, 공사비용 등 경제적인 문제로 법적인 규제를 이행하지 못하는 영세사업장 또는 중소기업이 다수 존재하므로 타당성 검토를 통해 합리적인 대안의 도출이 필요하였다.
또한, 국내 · 외에서 규제하고 있는 방류벽 기준을 비교하였고, 현장조사를 통하여 설치현황을 알아보고 사업장 대상 설문을 통해 만족도를 조사하였다. 위의 결과를 토대로 법령 정비와 추가안전관리방안의 필요성이 도출되었다.
전북지역에서는 추가안전관리방안 중 다중 선택이 가능한 조건으로 만족도가 높은 시설은 방류벽(31.0%), 내진성능(8.1%), 차량 칸막이 및 방파판(7.7%) 순으로 나타났으며, 불만족이 높은 시설로는 배관 비파괴(20.5%), 내진성능(15.4%), 내화구조(12.8%) 순으로 나타났다. 대구지역과 여수지역에서도 추가안전관리 방안 중 다중 선택이 가능한 조건으로 만족도가 높은 시설은 방류벽으로 각각 25.
전주에서는 설문조사 결과 매우만족(4%), 만족 (38%), 보통(46%)로 응답하여 긍정적인 부분이 88% 로 분석되었다. 또한 12%가 미흡하다고 답했으며 매우 미흡하다는 답변은 없는 것으로 분석되었다 (Fig.
5,m 이상으로 누출되는 경우도 발생함을 알 수 있었다. 탱크와 방류벽간의 거리보다 누출구의 높이에 영향을 받는 것으로 나타났으며, 탱크와의 체결 배관, 펌프 등 누출 우려가 높은 부분의 높이를 고려하는 것이 효과적일 것으로 판단된다. 그러나 높은 위치에서는 탱크의 수위변화로 인해 적은 양이 누출되며, 탱크의 누출구는 일반적으로 상부보다는 압력을 많이 받는 하부 배관의 밸브 등에서 누출되는 경우가 일반적이다.

후속연구

또한, 공간이 좁은 시설일수록 시설의 유지 · 보수, 사고 대응활동에 필요한 공간 확보가 반드시 고려되어야 하므로 작업자의 접근성을 확보하는 추가방안에 대한 연구가 필요할 것으로 보인다.
향후 법적 기준과 현장의 이행 수준을 지속적으로 조사 · 분석하여 제도의 현장 이행력을 강화할수 있는 다양한 방법과 신기술 도입 등 추가 안전 관리 방안이 마련되어 사업장 안전관리 강화를 위하여 현장에 적용할 수 있는 기술들이 다양한 연구를 통해 필요할 것으로 판단된다.

참고문헌 (16)

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원문보기 상세보기
Lee, K.H., Kwon, H.M., Cho, S.S., Kim, J.Y., Moon, I., "Improvements of safety management system in Korean chemical industry after a large chemical accident". J. Loss Prev. Process Ind., 42, 6-13, (2016)

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D.J,Lee, "A Study on the Improvement of Safety Management of Hazardous Noxious Substances for Prevention of Chemical Accident", Incheon National University, (2019)

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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