연구목적: 화학물질 취급, 사용 등의 플랜트 및 사업장 설계 시 국내 안전관리 관련 법령을 준수하여 설계가 이루어졌는지 자동으로 판단할 수 있는 체계를 마련하여 검토 시간의 단축과 정확성을 높이고자 한다. 연구방법: 화학물질 취급, 사용 사업장에 대한 안전 설계 기준을 조사하고, 조문을 의미단위로 구분하여 자동으로 설계오류를 판단할 수 있는 유형과 체계를 도출하였다. 연구결과: 건물 설계 시 수행하던 자동 설계 검토 방법을 화학물질 취급 사업장을 설계 시 요구되는 안전설계 사항을 Rule Checker 개발을 통해 검토할 수 있는 체계를 제안하였다. 법 적용 대상 여부의 확인 후 전처리를 통해 의미단위로 안전설계 Rule을 구분한다. 구분된 결과는 4가지 유형으로 분류할 수 있고, 특정 장치 및 설비에 대한 사양, 공간, 조건, 상황에 대한 부분과 안전성을 강화하기위한 특정 장치 및 설비에 대한 사항이 대표적인 유형으로 분석되었다. 각각의 안전설계 Rule에 대한 Diagram을 작성하고, 이를 Rule checker 프로그램을 통해 검토할 수 있도록 하는 체계를 제안한다.
연구목적: 화학물질 취급, 사용 등의 플랜트 및 사업장 설계 시 국내 안전관리 관련 법령을 준수하여 설계가 이루어졌는지 자동으로 판단할 수 있는 체계를 마련하여 검토 시간의 단축과 정확성을 높이고자 한다. 연구방법: 화학물질 취급, 사용 사업장에 대한 안전 설계 기준을 조사하고, 조문을 의미단위로 구분하여 자동으로 설계오류를 판단할 수 있는 유형과 체계를 도출하였다. 연구결과: 건물 설계 시 수행하던 자동 설계 검토 방법을 화학물질 취급 사업장을 설계 시 요구되는 안전설계 사항을 Rule Checker 개발을 통해 검토할 수 있는 체계를 제안하였다. 법 적용 대상 여부의 확인 후 전처리를 통해 의미단위로 안전설계 Rule을 구분한다. 구분된 결과는 4가지 유형으로 분류할 수 있고, 특정 장치 및 설비에 대한 사양, 공간, 조건, 상황에 대한 부분과 안전성을 강화하기위한 특정 장치 및 설비에 대한 사항이 대표적인 유형으로 분석되었다. 각각의 안전설계 Rule에 대한 Diagram을 작성하고, 이를 Rule checker 프로그램을 통해 검토할 수 있도록 하는 체계를 제안한다.
Purpose: When designing plants and workplaces such as handling and using chemicals, a system that can automatically determine whether the design has been made in compliance with domestic safety management laws is established to shorten the review time and increase accuracy. Method: Safety design sta...
Purpose: When designing plants and workplaces such as handling and using chemicals, a system that can automatically determine whether the design has been made in compliance with domestic safety management laws is established to shorten the review time and increase accuracy. Method: Safety design standards for chemical handling and use workplaces were investigated, and types and systems were derived that could automatically judge design errors by dividing the articles into semantic units. Result: An automatic design review method performed when designing a building was proposed, and a system that can review the safety design requirements required when designing a chemical handling business site through the development of a rule checker was proposed. After confirming whether the law is subject to application, the safety design rules are classified into semantic units through preprocessing. The classified results can be classified into four types, and the specifications, space, conditions, situations, and specific devices and facilities to reinforce safety were analyzed as representative types. It proposes a system that prepares a diagram for the safety design rule and allows it to be reviewed through the rule checker program.
Purpose: When designing plants and workplaces such as handling and using chemicals, a system that can automatically determine whether the design has been made in compliance with domestic safety management laws is established to shorten the review time and increase accuracy. Method: Safety design standards for chemical handling and use workplaces were investigated, and types and systems were derived that could automatically judge design errors by dividing the articles into semantic units. Result: An automatic design review method performed when designing a building was proposed, and a system that can review the safety design requirements required when designing a chemical handling business site through the development of a rule checker was proposed. After confirming whether the law is subject to application, the safety design rules are classified into semantic units through preprocessing. The classified results can be classified into four types, and the specifications, space, conditions, situations, and specific devices and facilities to reinforce safety were analyzed as representative types. It proposes a system that prepares a diagram for the safety design rule and allows it to be reviewed through the rule checker program.
안전설계 Rule에 대해 의미 단위로 구분하여 해당 기준에서 제시하고 있는 설계 유형화를 수행하였다. 각 유형별 기준 준수 여부를 자동으로 확인을 할 수 있는 체계에 대해 제시하고자 하였다.
본 연구는 화학물질을 취급·사용·저장 등을 하는 사업장을 설계 할 때 준수해야 하는 산업안전보건법, 화학물질관리법, 고압가스안전관리법, 위험물안전관리법의 구체적인 안전설계 Rule에 대해 분석하였다
따라서, 이미 설계된 도면의 데이터를 이용하여 자동으로 오류를 찾거나 설계과정에서 오류가 발생하는 것을 방지하도록 함으로써 공사 지연 및 공사비 상승 뿐만아니라, 시공 품질 저하 등 문제로 인한 사고 발생 확률을 감소시켜 리스크 감소로 이어지도록 안전 Rule에 대한 설계 오류 자동 검증 방법을 마련할 필요가 있다(Yang, 2017). 이를 위하여 플랜트 및 사업장 설계 시 국내 안전관리 관련 법령을 준수하여 설계가 이루어졌는지 자동으로 판단할 수 있는 체계를 마련함으로써, 향후 Rule Checker 개발 시 검토 시간의 단축과 정확성을 높이는데 기여 할 수 있는 프로그램 작동 기반을 마련하고자 한다. 제안하는 Rule Checking 체계를 기반으로 개발될 Rule Checker는 검토 수준의 동질성, 검토 사항과 적용의 일관성을 확보할 수 있으며 검토 사항 누락에 대한 오류 가능성 뿐만 아니라 시간과 비용을 감소시킬 수 있을 것으로 판단된다.
제안 방법
(1) 산업안전보건법의 하위법인 ｢산업안전보건기준에 관한 규칙｣(시행, 2023.11.14.)의 안전설계 Rule을 도출 및 분석을 실시하였다. (2) 화학물질관리법 시행규칙에서 위임된 유해화학물질 제조·사용시설, 실내 및 실외 저장, 보관 시설, 지하 저장 시설, 사외배관 이송시설 설치 및 관리에 관한 고시(시행, 2023.
(3) 위험물안전관리법의 하위법인 ｢위험물안전관리법 시행규칙｣(시행, 2023.6.29.) 제조소 등의 안전거리의 단축기준, 옥내저장소의 위치·구조 및 설비의 기준 등 [별표4~11, 17] 9가지를 대상으로 안전설계 Rule을 도출 및 분석을 실시하였다
4가지 분석 대상의 각 기준의 적용 범위 및 규칙에 대해 의미를 확인하고 2D 설계 도면상에서 검토될 수 있는 사항을 구분한다. 설계 자료인 2D 형태의 P&ID 등에서 검토 가능한 사항으로 판별되는 경우 안전설계 검토가 필요한 Rule로 분류하며 의미 단위가 되도록 한다.
그 이유는 안전설계 대상이 다르고 법에서 규정하는 설비나 장치의 명칭이 상이 하거나 범위가 다를 수 있기 때문이다. 또한 기준에 변동이 생길 경우 모두 연결되어 검토되는 형태의 프로그램은 정지 또는 작동 오류상태에 빠질 확률이 커서 결과의 불확실성을 높일 가능성이 있어 개별 검토되는 체계를 제안한다.
안전 설계 Rule을 Rule Checker를 통해 검토하기 위해서는 일정한 논리 구조가 필요하며, 이를 위해 분석 대상별 안전설계 Rule을 5가지 유형으로 분류하였다. 마지막으로 각 유형별로 Diagram을 작성하여 자동 검토를 할 수 있도록 안전 설계 Rule Checking 체계에 대해 제안하였다.
본 연구는 화학물질을 취급, 사용 등을 하는 경우 안전관리 사항에 대해 명시하고 있는 대표적인 법률인 산업안전보건법, 화학물질관리법, 고압가스안전관리법, 위험물안전관리법을 기준으로 2D 상태에서 검토될 수 있는 구체적인 안전 설계 사항에 대해 명시하고 있는 개별 규칙 및 고시, 기술기준에 대한 사항을 분석하였다.
각 기준의 적용 여부를 판단하기 위해서는 법 적용 대상 여부를 먼저 확인해야 하고, 특정 화학물질 및 물리화학적 특성을 갖고 있는 경우 안전설계 Rule이 제시되고 있음을 확인하였다. 시행규칙 및 고시에서 요구하는 사항에 대해 분석하기 위해서 원문에 대한 전 처리를 반드시 필요로 하며 이를 의미 단위로 하여 안전설계 Rule을 도출할 수 있었다. 도출된 결과는 4가지 유형으로 구분될 수 있고, 크게는 특정 장치 및 설비 자체에 대한 기준과 이를 안전하게 하기 위한 장치 및 기준으로 구분된다.
나아가 설비나 장치가 설치되어야 하는 상황이나, 장소에 대한 사항 또는, 설비나 장치 자체의 사양과 조건에 대한 내용들로 구성된다. 안전 설계 Rule을 Rule Checker를 통해 검토하기 위해서는 일정한 논리 구조가 필요하며, 이를 위해 분석 대상별 안전설계 Rule을 5가지 유형으로 분류하였다. 마지막으로 각 유형별로 Diagram을 작성하여 자동 검토를 할 수 있도록 안전 설계 Rule Checking 체계에 대해 제안하였다.
본 연구는 화학물질을 취급·사용·저장 등을 하는 사업장을 설계 할 때 준수해야 하는 산업안전보건법, 화학물질관리법, 고압가스안전관리법, 위험물안전관리법의 구체적인 안전설계 Rule에 대해 분석하였다. 안전설계 Rule에 대해 의미 단위로 구분하여 해당 기준에서 제시하고 있는 설계 유형화를 수행하였다. 각 유형별 기준 준수 여부를 자동으로 확인을 할 수 있는 체계에 대해 제시하고자 하였다.
연구대상 전체 Rule에서 2D 설계 자료에서 검토 가능한 Rule을 분류하기 위해 각 Rule을 의미단위로 구분하였다. ｢산업안전보건기준에 관한 규칙｣은 구분상 법령에 해당되어, 편-장-조-항-호-목의 구조를 취하고 있다.
유해화학물질 제조·사용시설 등에 관한 세부기준, ｢위험물안전관리법 시행규칙｣[별표4~11, 17], 고압가스안전관리법에 의한 KGS(KOREA GAS SAFETY CODE) FP111 2023의 규정 또한 안전 설계 의미를 갖고 있는 부분에 대해 분석하였다.
Rule Checker 프로그램을 개발하여 자동 Rule 검토를 수행하기 위해서는, P&ID 등 2D상에 설계한 내용이 기준의 목적인 장치나 설비가 무엇인지 규정하고 자체적인 사양이나 사양을 갖춰야 하는 특정 상황, 공간, 조건을 확인하여 적합하게 설계되었는지 확인하도록 하는 절차를 거쳐야 한다. 이후, 기준의 목적이 되는 장치나 설비를 안전하게 하기 위한 별도의 장치나 설비가 무엇인지 확인하고 자체적인 사양과, 사양을 갖춰야 하는 특정 상황 등을 검토한다. 이러한 Fig.
｢산업안전보건기준에 관한 규칙｣은 구분상 법령에 해당되어, 편-장-조-항-호-목의 구조를 취하고 있다. 편-장의 내용은 법 내용간 구분을 하는 기능을 수행하는 부분이므로 제외하고, 실질적인 의미를 갖고있는 조, 항, 목이 존재하는 경우 의미 단위로 구분하기 위해 분석을 실시하였다. 유해화학물질 제조·사용시설 등에 관한 세부기준, ｢위험물안전관리법 시행규칙｣[별표4~11, 17], 고압가스안전관리법에 의한 KGS(KOREA GAS SAFETY CODE) FP111 2023의 규정 또한 안전 설계 의미를 갖고 있는 부분에 대해 분석하였다.
대상 데이터
(2) 화학물질관리법 시행규칙에서 위임된 유해화학물질 제조·사용시설, 실내 및 실외 저장, 보관 시설, 지하 저장 시설, 사외배관 이송시설 설치 및 관리에 관한 고시(시행, 2023.1.1.) 7가지를 대상으로 안전설계 Rule을 도출 및 분석하였다
본 연구의 연구 대상은 화학물질을 취급 사용 저장 등을 하는 사업장에 대해 기본 설계 시 기준이 되는 안전설계 Rule에 해당하는 산업안전보건법, 화학물질관리법, 고압가스안전관리법, 위험물안전관리법에 대하여 국가법령정보센터에 공개된 정보를 수집하였다.
데이터처리
) 제조소 등의 안전거리의 단축기준, 옥내저장소의 위치·구조 및 설비의 기준 등 [별표4~11, 17] 9가지를 대상으로 안전설계 Rule을 도출 및 분석을 실시하였다. (4) 고압가스안전관리법의 하위법인 ｢고압가스안전관리법 시행규칙｣(시행, 2023.6.3.)의 안전설계 Rule을 도출 및 분석을 실시하였다.
성능/효과
각 기준의 적용 여부를 판단하기 위해서는 법 적용 대상 여부를 먼저 확인해야 하고, 특정 화학물질 및 물리화학적 특성을 갖고 있는 경우 안전설계 Rule이 제시되고 있음을 확인하였다. 시행규칙 및 고시에서 요구하는 사항에 대해 분석하기 위해서 원문에 대한 전 처리를 반드시 필요로 하며 이를 의미 단위로 하여 안전설계 Rule을 도출할 수 있었다.
도출된 결과는 4가지 유형으로 구분될 수 있고, 크게는 특정 장치 및 설비 자체에 대한 기준과 이를 안전하게 하기 위한 장치 및 기준으로 구분된다. 또한, 장치 및 설비에 대한 구체적인 사양이나 해당 사양을 만족시켜야 하는 공간 및 조건, 상황에 대한 기준들이 연결되어 있음을 확인하였다. 이러한 안전설계 Rule의 구조는 Rule Checker 프로그램을 개발하고 설계 오류 검토 시 장치 및 설비의 종류, 설비의 사양 등에 대한 검토가 이뤄져야 함을 시사한다.
화학물질관리법 관련 고시는 제조사용시설, 실내저장시설 등으로 위험물안전관리법 관련 기준은 옥내저장소, 옥외탱크저장소 등 각 시설별로 구분하여 안전 설계 기준을 제시하고 있었고, 고압가스안전관리법 관련 CODE에서는 가스관련 배관 및 밸브 등의 설계 사양에 대하여 구체적으로 제시하고 있어 해당 기준을 개별화함으로써 설계 기준의 수가 500개 이상으로 분석되었다. 산업안전보건기준에 관한 규칙은 모든 사업장을 대상으로 하는 안전관련 기준 중 화학물질을 취급 등을 함에 따라 설계에 반영되어야 하는 사항만을 도출한 결과로 타 기준 대비 적은 숫자인 254개로 분석되었다.
유해화학물질 제조사용 시설 등에 관한 고시, KGS CODE, 위험물관리법에 따른 제조소의 위치·구조 및 설비 등 기준에 대해서도 4가지로 유형을 구분하였으며, 특정 장치나 설비에 대한 안전 설계 기준이 1,579개로 76.2%로 가장 많은 비중을 차지하였다
이를 위하여 플랜트 및 사업장 설계 시 국내 안전관리 관련 법령을 준수하여 설계가 이루어졌는지 자동으로 판단할 수 있는 체계를 마련함으로써, 향후 Rule Checker 개발 시 검토 시간의 단축과 정확성을 높이는데 기여 할 수 있는 프로그램 작동 기반을 마련하고자 한다. 제안하는 Rule Checking 체계를 기반으로 개발될 Rule Checker는 검토 수준의 동질성, 검토 사항과 적용의 일관성을 확보할 수 있으며 검토 사항 누락에 대한 오류 가능성 뿐만 아니라 시간과 비용을 감소시킬 수 있을 것으로 판단된다.
즉, 의미 단위로 구분한 안전설계 기준을 분류하여 각 장치 및 설비에 대한 안전설계 Rule이 P&ID 등에 설계된 내용에 반영 되었는지를 Diagram을 작성하여 Rule Checker를 통해 검토할 수 있다.
이는 해당 규제의 대상 화학물질 인지 여부와 화학물질의 물리화학적 특성을 확인하여 안전설계 기준이 존재하는지 여부를 1차적으로 판단 할 수 있음을 알 수 있다. 특히, 안전설계 Rule Checker 프로그램 개발 시 각 규칙 및 고시, 기준이 적용되는 안전설계 기준 존재 유무를 판단하기 위하여 모든 기준을 한번에 검토되도록 하는 것이 아니라 각 기준을 개별적인 모듈로 검토 될 수 있도록 개발함으로써 오류 발생 가능성을 줄일 수 있다.
오류 검토 절차는 개별적인 안전설계 기준에 대한 Diagram 작성을 함으로써 체계적으로 진행될 수 있다. 특히, 안전설계 Rule Checker 프로그램은 각 법을 통합하여 한 번에 검토되도록 하는 체계보다는 각 법을 개별적으로 검토하여 오류를 검토하도록 하는 것이 효율적인 것으로 판단된다. 그 이유는 안전설계 대상이 다르고 법에서 규정하는 설비나 장치의 명칭이 상이 하거나 범위가 다를 수 있기 때문이다.
분석한 결과는 Table 1과 같이 2,072개가 안전 설계와 관련된 규정으로 분석되었다. 화학물질관리법 관련 고시는 제조사용시설, 실내저장시설 등으로 위험물안전관리법 관련 기준은 옥내저장소, 옥외탱크저장소 등 각 시설별로 구분하여 안전 설계 기준을 제시하고 있었고, 고압가스안전관리법 관련 CODE에서는 가스관련 배관 및 밸브 등의 설계 사양에 대하여 구체적으로 제시하고 있어 해당 기준을 개별화함으로써 설계 기준의 수가 500개 이상으로 분석되었다. 산업안전보건기준에 관한 규칙은 모든 사업장을 대상으로 하는 안전관련 기준 중 화학물질을 취급 등을 함에 따라 설계에 반영되어야 하는 사항만을 도출한 결과로 타 기준 대비 적은 숫자인 254개로 분석되었다.
후속연구
본 연구의 한계는 P&ID 등의 설계 자료와 의미 단위로 구분된 안전설계 Rule의 적용성을 완벽하게 판단하기는 어렵다는 점이다
그 이유는 특정 설비로 명시되어 있는 경우, 해당 설비에 대한 명확한 정의가 되어 있지 않은 경우가 있고 해석자의 개인적인 견해가 들어갈 수 있다. 예를들어 안전한, 적절한 구조, 적당히 경사지게 하거나 적합한 장소를 선택해야 한다고 규정된 경우엔 판단하는 사람에 따라 얼마든지 해석의 차이를 보일 수 있어, 개별 기준의 검토 명확화를 위한 정의 등을 새로이 하는 등 추가적인 연구를 통해 해결될 필요가 있다고 판단된다.
참고문헌 (12)
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