[논문]화학플랜트에서의 화학물질 누출사고에 대한 배상책임 위험도 산정

문정만; 박달재

doi:10.9713/kcer.2020.58.3.438

화학플랜트에서의 화학물질 누출사고에 대한 배상책임 위험도 산정
Estimation of the Liability Risk for Release of Chemicals at Chemical Plant 원문보기

Korean chemical engineering research = 화학공학, v.58 no.3, 2020년, pp.438 - 449

문정만 (서울과학기술대학교 일반대학원 안전공학과) , 박달재 (서울과학기술대학교 공과대학 안전공학과)

초록
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본 연구는 화학 및 석유화학 플랜트 등의 장치산업에서 사업장 외부로 유해화학물질이 누출·확산되어 발생할 수 있는 배상책임 위험도에 대한 산정 방식을 개선하고자 하였다. 이를 위해 환경부 사고대비 물질(14종)에 대해 누출·확산 시뮬레이션, 화학물질 누출사고 사례 분석, 식물피해 영향 자료 분석 등을 통하여 화학물질 누출사고 배상책임 위험도와의 상관관계인자를 도출하였고, 도출된 결과를 바탕으로 화학물질 배상 책임 위험도 산정 방법을 수정·보완하였다. 14종의 화학물질의 Probit 값과 EURAM 배상책임 위험도의 상관계수는 -0.526로 나타났고, 수정된 화학물질 누출사고 배상책임 위험도와의 상관계수는 0.319로 상관성이 있는 것으로 분석되었다. 수정된 산정 방법론으로 97종에 대한 배상책임 위험도와 ERPG-2 값의 상관계수는 -0.494로 분석되었고, 이는 기존 배상책임 위험도와의 상관관계보다 약 19배 높은 상관관계를 보였고, 부식위험도 값과의 상관계수는 0.91로 분석되었다. 위험도의 증가와 감소에 영향을 미친 상관관계 인자의 표준화 회귀계수(β) 값은 Corrosion Index (0.713), ERPG-2 (0.400), NFPA_Health Index (0.068) 크기 순서로 도출되었다. 이러한 연구결과는 기존과 신규 화학물질의 합리적인 배상책임 위험도 산정이 가능하게 하고, 사업장에서 정량적인 배상책임 위험관리 지표로 활용하는데 도움이 되리라 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study is to improve the method of calculating the risk of liability that arise from release and dispersion of chemicals outside the plant in process industries such as chemical and petrochemical plants. To achieve this goal, the correlation factors with the risk of chemical release accident is derived by simulating release and dispersion of substances (14 types) designated by Ministry of Environment as preparation for accident, analyzing the cases of chemical release and effects of plant life damage. The method of calculating chemical liability risk was modified and supplemented based on the results obtained from the study. The correlation coefficient between the probit value of 14 chemical types and the liability risk by EURAM (European Union Risk Ranking Method) was -0.526, while the correlation coefficient with the modified chemical release accident risk was 0.319. Thus, the value from modified method shows that they appear to be correlated. According to modified calculating methodology, the correlation between ERPG-2 value and liability risk of 97 chemical types was -0.494 which is 19 times higher than existing liability risk correlation as absolute value. And the correlation coefficient of corrosion risk was 0.91. The standardized regression coefficients (β) value of correlation factors that affected the increase and decrease of risk were derived in order of Corrosion Index(0.713), ERPG-2 (0.400) and NFPA Health Index (0.0680) by values. It is expected that these findings this study result will also enable the calculation of reasonable chemical release liability risk for existing and new chemical, and will help use them as quantitative liability risk management indicators for chemical plant site.

주제어

표/그림 (19)

그림 Fig. 1. Correlations among EURAM, ERPG-2 and NFPA-Health Index for 97 species.
그림 Fig. 2. Variations of dispersion concentration by distance for 14 chemi-cals.
그림 Fig. 3. Variations of dispersion concentration by distance for the region represented at Table 1.
그림 Fig. 4. Variations of Probit number by distance for 14 chemicals.
표 Table 1. 14 chemicals applied for simulation
그림 Fig. 5. Variations of probability of fatality by distance for 14 chemicals.
그림 Fig. 6. Variations of ERPG-2 and probability of fatality by varying Probit numbers for 14 chemicals.
표 Table 2. Simulation results and concerned data of 14 materials at about 100 m
그림 Fig. 7. Variations of EURAM and probability of fatality by varying Probit numbers for 14 chemicals.
표 Table 3. Correlation coefficient Analysis of 14 chemicals by Pearson method
표 Table 4. Results from the accidents both HF and HCl
표 Table 5. A detail for damage of the release accident of hydrogen fluoride occurred at Gumi
표 Table 6. A detail damage of the release accident of silicon tetrachloride occurred at Gunsan
표 Table 7. Plant life damage from exposure of chemicals
그림 Fig. 8. Correlation of modified liability rate with ERPG-2 and NFPA health index.
표 Table 8. Regression analysis of dependent variable (correlation factor)
표 Table 9. Correlation coefficient analysis of 14 chemicals with Modified Liability Rate by Pearson method
표 Table 10. Results of application of Modified Liability Rate to hazardous materials (97 species)
표 Table 10. Continued

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 수정된 화학물질 누출사고 배상책임 위험도 산정방법론을 통해서 기존과 신규 화학물질의 합리적인 배상책임 위험도 산정이 가능하게 하고, 사업장에서 정량적인 배상책임 위험관리지표로 활용될 수 있도록 하였다. 이를 통해 화학플랜트 등의 장치 산업에서 화학물질 누출사고 시 배상책임 위험도를 사전에 인지하고, 피해 최소화 대책에 유용하게 활용되리라 판단된다.
본 연구에서는 화학플랜트 등의 장치산업에서 화학물질의 누출사고로 인한 배상책임 위험도를 합리적으로 산정할 수 있는 상관관계 인자를 도출하고 기존의 배상책임 위험도 평가법을 개선하여 화학물질별 누출 배상책임 위험도를 산정하고자 하였다. 이를 위해 환경부 사고대비 물질(14종)에 대해 누출·확산 시뮬레이션, 화학물질 누출사고 사례 분석, 식물피해 영향도 자료에 대한 분석 등을 통하여 화학물질 누출사고 배상책임 위험도와의 상관관계인자를 도출하였다.
이에 본 연구에서는 화학플랜트 등에서 화학물질이 누출하여 사업장 외부에 영향을 주어 발생할 수 있는 배상책임 위험도 산정 방식을 개선하여 관련 사업장에서 정량적인 배상책임 위험관리 지표로 활용하는 데 도움을 주고자 하였다. 이를 위해 환경부 사고대비물질(14종)에 대해 사고결과 피해예측 도구인 PHAST를 이용한 시뮬레이션, 대표적 화학물질 누출사고 사례분석, 식물피해 영향 자료 분석 등을 통하여 화학물질 누출사고 배상책임 위험도와의 상관관계 인자를 도출하고, 이러한 결과를 토대로 기존 화학물질 배상책임 위험도 산정 방식을 보완하였다.

제안 방법

이를 위해 환경부 사고대비 물질(14종)에 대해 누출·확산 시뮬레이션, 화학물질 누출사고 사례 분석, 식물피해 영향도 자료에 대한 분석 등을 통하여 화학물질 누출사고 배상책임 위험도와의 상관관계인자를 도출하였다. 도출된 결과를 바탕으로 화학물질 누출사고 배상책임 위험도 산정 방법을 수정하였고, 수정된 방법을 사고대비물질 97종에 적용하였다. 이에 대한 결과를 요약하면 다음과 같다.
또한, 화학물질안전원의 화학물질 노출에 따른 식물피해 영향보고서의 분석을 통하여 식물 관련 화학물질 누출사고 배상책임위험 상관관계 인자를 도출하였다. 도출된 화학물질 사고 배상책임 위험도 상관관계 인자를 기존의 배상책임 위험도 산정식에 가산하여 화학물질 누출사고 배상책임 위험도 산정식을 수정하고, 이를 사고대비물질 97종에 적용하였다.
사고사례 분석은 대표적인 화학물질 배상책임사고인 2012년 구미 불화수소누출[4] 및 2015년 군산의 사염화규소 누출[5] 사고를 대상으로 하였고, 사고 피해 금액 분석을 통해서 화학물질 누출사고 배상책임 위험도와 상관관계가 높은 인자를 도출하였다. 또한, 화학물질안전원의 화학물질 노출에 따른 식물피해 영향보고서의 분석을 통하여 식물 관련 화학물질 누출사고 배상책임위험 상관관계 인자를 도출하였다. 도출된 화학물질 사고 배상책임 위험도 상관관계 인자를 기존의 배상책임 위험도 산정식에 가산하여 화학물질 누출사고 배상책임 위험도 산정식을 수정하고, 이를 사고대비물질 97종에 적용하였다.
여기서 고려한 14종의 물질은 사고대비물질 97종 중 화학물질 사고 통계자료[22]에서 사고빈도와 중대성이 높은 물질이다. 물질별 확산 농도에 따른 Probit (독성누출 영향도)과 치사율을 산출하고, 이를 비교하기 위하여 14종의 화학물질에 대해서 동일조건의 입력 데이터를 고려하였다. 여기서 적용한 데이터는 2012년 9월 27일 구미 4공단에서 발생한 불화수소(HF) 누출사고때 사고조사기관의 추정조건[8]과 유사한 Data를 선별적으로 적용하였다.
사고로 인한 피해 금액 구성비 분석을 통하여 배상책임위험 상관관계 인자를 도출하고자 국내에서 발생한 1억 이상의 사고대비물질 배상책임사고인 구미 불화수소 누출사고[4]와 군산 염화수소 누출사고[6]를 선정하여 분석하였다. Table 4는 불화수소 및 염화수소 누출사고에 대한 개략적인 사고결과를 나타낸 것이고, Table 5 및 Table 6은 앞에서 언급한 2가지 사고에서 피해 금액 구성비를 분석한 결과이다.
앞에서 기술한 14종의 화학물질 누출·확산 시뮬레이션, 화학물질 누출사고 사례분석 및 식물피해보고서 분석을 통해 배상책임위험 상관인자를 도출하였다.
Table 7은 화학물질안전원의 특정 유해 화학물질(7종)의 누출에 따른 식물 영향도를 분석한 것이다. 여기서, 식물 영향도는 화학물질 노출농도, 노출일수 및 노출 결과를 바탕으로 산정하였고, 도출된 부식성지표와 식물 영향도를 통해서 회귀방정식을 산정하였다. GHS (290, 314, 315, 318 및 319) 및 DOT 부식성 정보를 바탕으로 산정한 부식성 지표와 회귀방정식을 통해서 산정된 부식 영향도의 상관관계 분석결과, 상관성은 0.
이를 위해 환경부 사고대비 물질(14종)에 대해 누출·확산 시뮬레이션, 화학물질 누출사고 사례 분석, 식물피해 영향도 자료에 대한 분석 등을 통하여 화학물질 누출사고 배상책임 위험도와의 상관관계인자를 도출하였다.
이에 본 연구에서는 화학플랜트 등에서 화학물질이 누출하여 사업장 외부에 영향을 주어 발생할 수 있는 배상책임 위험도 산정 방식을 개선하여 관련 사업장에서 정량적인 배상책임 위험관리 지표로 활용하는 데 도움을 주고자 하였다. 이를 위해 환경부 사고대비물질(14종)에 대해 사고결과 피해예측 도구인 PHAST를 이용한 시뮬레이션, 대표적 화학물질 누출사고 사례분석, 식물피해 영향 자료 분석 등을 통하여 화학물질 누출사고 배상책임 위험도와의 상관관계 인자를 도출하고, 이러한 결과를 토대로 기존 화학물질 배상책임 위험도 산정 방식을 보완하였다.
7)를 이용하여 주요 사고대비물질인 불화수소, 염소, 황화수소, 일산화탄소, 벤젠, 암모니아 등 14종에 대해 확산 거동을 분석하였다. 이를 통해서 특정 지점(100 m)에서 농도에 따른 물질별 Probit과 치사율을 분석하고, 화학물질 누출사고 배상책임 위험도와 관계된 인자를 상관관계 분석을 통해서 도출하였다. 사고사례 분석은 대표적인 화학물질 배상책임사고인 2012년 구미 불화수소누출[4] 및 2015년 군산의 사염화규소 누출[5] 사고를 대상으로 하였고, 사고 피해 금액 분석을 통해서 화학물질 누출사고 배상책임 위험도와 상관관계가 높은 인자를 도출하였다.
026으로 상관성이 거의 없기에 화학물질 사고 배상책임 위험도 산정 시 이에 대한개선이 필요하다. 이에 어떠한 인자가 서로 상관있는지를 도출하기 위하여 사고대비물질 97종 중 14종에 대한 시뮬레이션 분석, 사고 사례[4,6]의 분석 및 화학물질안전원의 화학물질 노출 피해 문헌[20,21]을 분석하였다. 시뮬레이션 분석평가는 정량적 위험성 평가 프로그램인 PHAST Risk (version 6.
현재의 화학물질 누출사고 배상책임 위험도는 환경 노출 위험도 평가와 인체 건강 영향도 평가로 구성된 EURAM 평가방법에서 환경 노출 위험도 평가는 제외하고 인체 건강 영향도 평가만 고려하고 있는 문제점이 있다. 이에 현재의 배상책임 위험도 평가방법에 앞에서 언급한 ERPG-2, NFPA Health Index를 추가하고, Corrosion Index를 재물피해 상관인자로 고려하여 배상책임 위험도를 다음과 같이 수정하였다.
화학물질 누출사고로 인한 배상책임위험 관계인자를 도출하기 위해서 노르웨이 DNV사의 사고결과 피해예측 프로그램인 PHAST (Version 6.7)을 이용하여 Table 1에 나타낸 14종 물질에 대한 독성 영향을 평가하였다. 여기서 고려한 14종의 물질은 사고대비물질 97종 중 화학물질 사고 통계자료[22]에서 사고빈도와 중대성이 높은 물질이다.
화학물질의 부식성과 화학물질 누출사고 배상책임 위험인자와 상관관계 분석을 위해서 화학물질안전원에서 발표한 식물피해 보고서[20]를 분석하였다. Table 7은 화학물질안전원의 특정 유해 화학물질(7종)의 누출에 따른 식물 영향도를 분석한 것이다.

대상 데이터

이를 통해서 특정 지점(100 m)에서 농도에 따른 물질별 Probit과 치사율을 분석하고, 화학물질 누출사고 배상책임 위험도와 관계된 인자를 상관관계 분석을 통해서 도출하였다. 사고사례 분석은 대표적인 화학물질 배상책임사고인 2012년 구미 불화수소누출[4] 및 2015년 군산의 사염화규소 누출[5] 사고를 대상으로 하였고, 사고 피해 금액 분석을 통해서 화학물질 누출사고 배상책임 위험도와 상관관계가 높은 인자를 도출하였다. 또한, 화학물질안전원의 화학물질 노출에 따른 식물피해 영향보고서의 분석을 통하여 식물 관련 화학물질 누출사고 배상책임위험 상관관계 인자를 도출하였다.
물질별 확산 농도에 따른 Probit (독성누출 영향도)과 치사율을 산출하고, 이를 비교하기 위하여 14종의 화학물질에 대해서 동일조건의 입력 데이터를 고려하였다. 여기서 적용한 데이터는 2012년 9월 27일 구미 4공단에서 발생한 불화수소(HF) 누출사고때 사고조사기관의 추정조건[8]과 유사한 Data를 선별적으로 적용하였다. 적용된 입력 데이터는 저장량 8톤, 누출압력 3.
여기서 적용한 데이터는 2012년 9월 27일 구미 4공단에서 발생한 불화수소(HF) 누출사고때 사고조사기관의 추정조건[8]과 유사한 Data를 선별적으로 적용하였다. 적용된 입력 데이터는 저장량 8톤, 누출압력 3.4 atm, 누출공직경 0.02 m, 기상조건(대기온도 21.8 ^oC, 풍속 1.6 m/s, 상대습도64%)[8]이다.

데이터처리

Table 8은 수정된 화학물질 누출사고 배상책임 위험도를 반응변수(Y), 상관관계인자를 예측변수(X)로 하여 SPSS Statistics (Version 26)을 이용하여 선형 회귀분석을 통해 회귀방정식을 도출하였다. 회귀분석에서 종속변수의 표준화 계수(베타) 분석결과, 환경오염 배상책임 위험도의 영향 인자는 Corrosion Index가 0.
여기서, HS는 인체 위해도, HEX는 노출 위험도, HEF는 영향 위험도, a는 적용계수이다. 노출 위험도는 잠재 위험도를 고려하는 것으로 끓는점, 증기압 및 Log Kow (octanol/water partion coefficients)을 평가한다[12,18]. 영향 위험도는 해당물질의 GHS의 R-phrase에 따른평가점수를인용하여평가한다.
1은 환경부 사고대비물질 97종에 대해 EURAM, ERPG-2 그리고 NFPA 보건지수 사이의 상관관계에 대한 결과를 나타낸 것이다. 상관관계 분석은 Pearson Correlations 방식을 사용하였다. EURAM과 ERPG-2값과의 상관계수 값은 0.
이에 어떠한 인자가 서로 상관있는지를 도출하기 위하여 사고대비물질 97종 중 14종에 대한 시뮬레이션 분석, 사고 사례[4,6]의 분석 및 화학물질안전원의 화학물질 노출 피해 문헌[20,21]을 분석하였다. 시뮬레이션 분석평가는 정량적 위험성 평가 프로그램인 PHAST Risk (version 6.7)를 이용하여 주요 사고대비물질인 불화수소, 염소, 황화수소, 일산화탄소, 벤젠, 암모니아 등 14종에 대해 확산 거동을 분석하였다. 이를 통해서 특정 지점(100 m)에서 농도에 따른 물질별 Probit과 치사율을 분석하고, 화학물질 누출사고 배상책임 위험도와 관계된 인자를 상관관계 분석을 통해서 도출하였다.

성능/효과

(1) 본 연구에서 고려한 14종 물질에 대한 누출·확산 시뮬레이션 결과, 배상책임 위험 지표인 Probit과 상관성이 높은 인자는 ERPG2, 증기밀도(=증기비중), NFPA 보건지수로 도출되었다.
(2) 수정된 산정방법론에 따른 97종의 배상책임 위험도와 ERPG-2 값의 상관계수 분석결과 -0.494로 기존 배상책임 위험도와의 상관관계보다 약 19배 높은 상관관계를 보였고, 부식위험도 값과의 상관계수는 0.91로 높은 것으로 분석되었다. 위험도의 증가와 감소에 영향을 미친 상관관계 인자의 표준화 회귀계수(β) 값은 Corrosion Index가 0.
3에 나타낸바와 같이, 1,000 m 거리까지 불화수소, 산화에틸렌, 아크로니트릴 및 시안화수소물질은확산이지속되며, 농도는 ERPG-2 값보다높은 농도 범위(59 ppm~340 ppm)를 형성하고 있어 독성누출 영향도와 배상책임 위험도가 높을 것으로 예측되었다. ERPG-2 값 이상의 농도로 확산 거리가 먼 물질은 배상책임 위험도가 높고, ERPG-2 값 농도의 확산 거리가 짧은 물질은 배상책임 위험도가 낮을 것으로 판단된다.
약25 m에서 Probit 값이 최대치를 나타내는 것은 누적 독성농도인 Toxic Dose가 그 지점에서 최대이기 때문이다. Fig. 4에 나타낸 것처럼 다양한물질중최대 Probit 값은 Nitric Oxide에서얻어졌으며 그 값은 약 43이었고, 약 25 m 이후의 거리에서는 급격히 감소하는 경향을 보이다가 약 250 m 지점에서 0으로 나타났다. 약 100 m를 기준으로 Probit 값이 가장 큰 순서대로 나열하면, 산화질소, 시안화수소, 불화수소, 황화수소, 아크릴로니트릴, 염소, 산화에틸렌, 산화프로필렌, 일산화탄소, 이황화탄소, 암모니아, 톨루엔, 메탄올 및 벤젠 순이다.
여기서, 식물 영향도는 화학물질 노출농도, 노출일수 및 노출 결과를 바탕으로 산정하였고, 도출된 부식성지표와 식물 영향도를 통해서 회귀방정식을 산정하였다. GHS (290, 314, 315, 318 및 319) 및 DOT 부식성 정보를 바탕으로 산정한 부식성 지표와 회귀방정식을 통해서 산정된 부식 영향도의 상관관계 분석결과, 상관성은 0.628로 나타났다.
기존 배상책임 위험도 산정방법을 적용 시 불화수소는 4.5000, 벤젠은 5.0000, 톨루엔은 6.7500으로 부식성과 위해성을 고려했을 경우상대적위험도수준이비합리적이었으나, 수정된산정방법을적용했을경우불화수소는 7.7255, 벤젠은 2.3141, 톨루엔은 1.9904로 도출되어 부식성과위해성을 고려한 상대적위험도 수준이 합리적으로 변화되었다.
벤젠의경우 100 m 지점에서농도가 0이며치사율도 0으로나타났다. 농도특성, 독성영향도, 비상대응농도(ERPG-2)가높을수록치사율은 높은경향을보였지만, EURAM은낮은경향을보였다.
2는 Table 1의 14개 화학물질에 대한 거리에 따른 확산 농도변화를 나타낸 것이다. 누출지점에서 14종 화학물질의 농도는 약 999,998 ppm으로 유사하며, 100 m 지점에서 14개의 물질 중 불화수소의 농도는 약 35,186 ppm으로 다른 물질에 비해 높은 값을 보였다. Fig.
91로 산정되었다. 또한, 기존의 배상책임 위험도는 NFPA 건강지수와의 상관계수는 0.187로 약한 상관성을 보였으나, 수정된 누출사고 배상책임 위험도와의 상관계수는 0.58로 다소 높은 상관성 보였다.
068 크기 순서로 도출되었다. 배상책임 위험도 산정에 Corrosion Index와 ERPG-2의 영향도가 높은 것으로 나타났다.
배상책임 위험도 지표인 Probit과 상관관계 분석결과 ERPG-2와는 –0.419, NFPA 지수와는 0.442, EURAM과는 –0.526, 증기밀도는 –0.410, 증기비중은 –0.407, 부식지수는 0.104로 나타났다.
69 만큼 감소되었다. 배상책임 위험도가 가장 높게 증가(+4.99)한 물질은 메틸디클로로실란과 사불화규소로 부식성(4)과 ERPG-2 상응값이 각각 메틸디클로로실란 11 ppm(AEGL-2), 사불화규소 3.3 ppm (AEGL-2)으로 배상책임 위험도가 높은 물질이었다. 배상책임 위험도가 가장 많이 감소(-5.
3 ppm (AEGL-2)으로 배상책임 위험도가 높은 물질이었다. 배상책임 위험도가 가장 많이 감소(-5.17)한 물질은 산화프로필렌과 에틸아세테이트로 부식성(1)과 ERPG-2 상응값이 각각 산화프로필렌 250ppm, 에틸아세테이트 1700 ppm(PAC-2)으로 배상책임 위험도가 낮은 물질이었다.
Table 10은 환경부 사고대비물질 97종에 대해 수정된 화학물질 사고 배상책임 위험도 산정식을 적용한 결과를 나타낸 것이다. 배상책임 위험도가 증가한 물질은 61종이며, 감소한 물질은 36종으로, 위험도 증가의 원인은 부식성과 위해성이 높아진 경우이며, 감소원인은 부식성과 위해성이 낮아진 물질이었다.
부식성(5)과 위해도 지표인 Probit 값(10.41)이 높은 불화수소는 배상책임 위험도가 4.5000에서 7.7255로 3.23 만큼 증가하였으며, 부식성(1)과 Probit 값(2 이하)이 낮은 물질인 톨루엔(2)은 6.7500에서 1.9904로 4.76만큼 감소, 메탄올(1.64)은 5.25에서 1.3973으로 3.85 만큼 감소 및 벤젠(0)은 5에서 2.3141으로 2.69 만큼 감소되었다. 배상책임 위험도가 가장 높게 증가(+4.
부식지수와의 상관계수는 –0.240에서 0.892로 높은 상관성을 보였으며, NFPA 보건지수와의 상관관계는–0.268에서 0.573로 적절하게 변화되었다.
7 이상 유지하다가 그 이후의 거리에서부터 급격히 감소하는 경향으로 나타났다. 산화에틸렌 및 아크로니트릴은 약 200 m 지점에서 약 0.7 및 0.6의 치사율을 보이면서급격히 감소하였다. 염소는 약 200 m 지점에서 약 0.
앞에서 기술한 14종의 화학물질 누출·확산 시뮬레이션, 화학물질 누출사고 사례분석 및 식물피해보고서 분석을 통해 배상책임위험 상관인자를 도출하였다. 시뮬레이션 결과, 배상책임위험 지표인 Probit과 상관관계가 높은 것은 ERPG, 증기 밀도 및 보건지수이며, EURAM은 상관성이 거의 없는 것으로 나타났다. EURAM 이용한 배상책임 위험도 산정은 설명력이 부족하기에 상관인자의 추가가 필요하다.
7, 일산화탄소, 암모니아, 벤젠, 톨루엔, 이황화탄소 및 메탄올은 0에 근접하였다. 시안화수소는 약 1000 m이상의 거리까지 치사율 1을 유지하였고 산화질소, 불화수소 및 황화수소는 약 200 m 지점까지 0.7 이상 유지하다가 그 이후의 거리에서부터 급격히 감소하는 경향으로 나타났다. 산화에틸렌 및 아크로니트릴은 약 200 m 지점에서 약 0.
5는 14개 물질에 대한 거리에 따른 치사율 변화를 나타낸 것이다. 약 100 m 거리에서 시안화수소, 산화질소, 불화수소, 황화수소, 산화에틸렌, 아크로니트릴 및 염소의 치사율이 대부분 1로 나타났고, 산화프로필렌은 0.7, 일산화탄소, 암모니아, 벤젠, 톨루엔, 이황화탄소 및 메탄올은 0에 근접하였다. 시안화수소는 약 1000 m이상의 거리까지 치사율 1을 유지하였고 산화질소, 불화수소 및 황화수소는 약 200 m 지점까지 0.
4는 14개 화학물질에 대한 거리에 따른 Probit 값의 변화를 나타낸 것이다. 약 25 m까지 모든 물질의 Probit 값은 증가하는 경향을 보이다가 약 25 m 이후부터는 감소하는 것으로 나타났다. 약25 m에서 Probit 값이 최대치를 나타내는 것은 누적 독성농도인 Toxic Dose가 그 지점에서 최대이기 때문이다.
6의 치사율을 보이면서급격히 감소하였다. 염소는 약 200 m 지점에서 약 0.35를 보이면서 급격히 치사율이 감소하는 것으로 나타났다. 일산화탄소 외 7개 물질의 약 200 m에서 치사율은 거의 0에 근접하였다.
위험도의 증가와 감소에 영향을 미친 상관관계 인자의 표준화 회귀계수(β) 값은 Corrosion Index가 0.713, ERPG-2는 0.400, NFPA_Health Index는 0.068 크기 순서로 도출되었다.
구미 불화수소와 군산 사염화규소 누출사고 분석결과 2가지의 큰 특징이 나타났다. 첫 번째는 인적 관련 피해(11.8%)보다 물적피해(88.2%)가 컸고, 생물군(사람, 가축 및 식물)과 무생물군(건물, 재고동산, 시설 및 차량)의 피해금액은 각 40%와 60% 이였다. 두번째는 부식 등으로 재물과 식물 고사 피해가 컸다.
2%)인 재물피해에 영향을 미치는 상관인자는 부식지표로 분석되었다. 화학물질 14종 물질의 Probit 값과 EURAM 배상책임 위험도의 상관계수는 -0.526으로 모순된 비합리적인 상관관계를 보였으나, 수정된 화학물질 누출사고 배상책임 위험도와의 상관계수는 0.319로 상관성이 있는 것으로 분석되었다.
(1) 본 연구에서 고려한 14종 물질에 대한 누출·확산 시뮬레이션 결과, 배상책임 위험 지표인 Probit과 상관성이 높은 인자는 ERPG2, 증기밀도(=증기비중), NFPA 보건지수로 도출되었다. 화학물질 누출사고 및 화학물질안전원 식물피해 영향도 분석을 통해서 피해 금액의 대부분(88.2%)인 재물피해에 영향을 미치는 상관인자는 부식지표로 분석되었다. 화학물질 14종 물질의 Probit 값과 EURAM 배상책임 위험도의 상관계수는 -0.
EURAM 이용한 배상책임 위험도 산정은 설명력이 부족하기에 상관인자의 추가가 필요하다. 화학물질 누출사고 사례에서 재물피해와 인적관련 피해 구성비가 약 88.2%와 11.8%로 재물피해가 인적관련 피해보다 7.5배 큰 것으로 분석되었고, 주요 상관 인자는 부식성이었다. 화학물질안전원의 식물피해 영향도 자료 분석에서도 식물의 고사와 상관성이 높은 것은 부식성으로 분석되었다.
확산 거리가 가장 짧은 화학물질은 벤젠으로 93 m이며, 암모니아는 125 m까지 확산하는 경향을 보였고, 그다음으로 메탄올과 톨루엔은 150 m까지 확산성을 보였다. 확산 거리가 짧은 벤젠, 암모니아, 메탄올 및 톨루엔 물질은 Probit(독성누출 영향도)이 작고, 이에 따라 배상책임 위험도가 낮을 것으로 추정된다.
Table 8은 수정된 화학물질 누출사고 배상책임 위험도를 반응변수(Y), 상관관계인자를 예측변수(X)로 하여 SPSS Statistics (Version 26)을 이용하여 선형 회귀분석을 통해 회귀방정식을 도출하였다. 회귀분석에서 종속변수의 표준화 계수(베타) 분석결과, 환경오염 배상책임 위험도의 영향 인자는 Corrosion Index가 0.713으로 영향도가 가장 높고, 다음으로 ERPG-2가 0.400, EURAM이 0.142, NFPA Health Index가 0.068로 나타났다. 상수와 종속변수 모두 P-value는0.

후속연구

본 연구에서는 수정된 화학물질 누출사고 배상책임 위험도 산정방법론을 통해서 기존과 신규 화학물질의 합리적인 배상책임 위험도 산정이 가능하게 하고, 사업장에서 정량적인 배상책임 위험관리지표로 활용될 수 있도록 하였다. 이를 통해 화학플랜트 등의 장치 산업에서 화학물질 누출사고 시 배상책임 위험도를 사전에 인지하고, 피해 최소화 대책에 유용하게 활용되리라 판단된다. 화학물질 누출사고 배상책임 위험도는 화학물질의 누출٠확산특성(거리영향등), 실제 현장 적용 시 배상원의 종류 및 피해경감 요소, 본 연구에서 중심으로 한 사고대비물질 이외에도 유독, 허가, 금지물질 등에 따라 달라질 수 있기에 향후 추가연구에서는 이러한 요소를 보다 고려하는 것이 필요하다.
이를 통해 화학플랜트 등의 장치 산업에서 화학물질 누출사고 시 배상책임 위험도를 사전에 인지하고, 피해 최소화 대책에 유용하게 활용되리라 판단된다. 화학물질 누출사고 배상책임 위험도는 화학물질의 누출٠확산특성(거리영향등), 실제 현장 적용 시 배상원의 종류 및 피해경감 요소, 본 연구에서 중심으로 한 사고대비물질 이외에도 유독, 허가, 금지물질 등에 따라 달라질 수 있기에 향후 추가연구에서는 이러한 요소를 보다 고려하는 것이 필요하다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	EURAM은 무엇인가?	위의 2가지의 피해산정 방식을 살펴보면, 장외영향평가는 독성관점에서 비상대응 계획지침-2 (Emergency Response Planning Guideline-2, 이하 ERPG2)값을 끝점으로 활용하여 영향 범위를 산출[10,11]하나 환경책임 보험에서는 유해화학물질 배상책임 위험도 산출기준으로 유럽의 화학물질위해도평가기준인 EURAM (European Union Risk Ranking Method, 이하 EURAM)을 사용하고 있다[9]. EURAM은 관리대상 유해화학물질의 우선순위를 선정하기 위한 인체와 환경의 위해도 평가방법[12]이며, 이중인체 위해도 평가방법이 현 배상책임 위험도 산정에 적용되고 있다[9]. 이는 소규모 작업공간에서 유해화학물질이 누출되고, 일정량의 농도에 지속해서 노출되었을 경우 인체 위해도를 평가하는 방법[9,13]으로 사업장 밖 장외영향 위험도산정 기준인 ERPG-2 값과는차이가있을것으로판단된다.
	ERPG-2와 EURAM에서 도출되는 값의 차이는 어떤 문제가 되는가?	이는 소규모 작업공간에서 유해화학물질이 누출되고, 일정량의 농도에 지속해서 노출되었을 경우 인체 위해도를 평가하는 방법[9,13]으로 사업장 밖 장외영향 위험도산정 기준인 ERPG-2 값과는차이가있을것으로판단된다. 이러한차이는 독성영향에 따른 치사율이 높은 물질임에도 EURAM에 의한 배상책임 위험도는 낮게 산출되는 문제점을 야기시킬 것으로 예상된다. 화학물질안전 전문가집단과 화학물질안전관리자 사이에서도 화학 플랜트 현장의 물질별 배상책임 위험도 산정이 불합리하다고 판단하고 있으며, 환경책임보험료 관련 민원이 제기되고 있다는 상황이다[15].
	다른 국가에서 사용하는 화학물질의 노출 및 독성영향 평가방법에는 어떤 것이 있는가?	화학물질의 노출 및 독성영향 평가방법은 EURAM 이외에도 미국의 ATSDR (Agency for Toxic Substances and Disease Registry), CHEMS-1 (Chemical Hazard Evaluation for Management Strategies), SCRAM (Scoring and Ranking Assessment Model) 및 캐나다의 ARET (Accelerated Reduction/Elimination of Toxics)와 같은 기준[14]이 있다. 여기서, ATSDR은 노출·독성 이외에 빈도를 추가로 고려하며, CHEMS-1은 노출보다 독성에 비중을 두고, SCRAM은 노출을 독성보다 1.

참고문헌 (22)

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상세보기
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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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