분진폭발방어시스템 Fire-Dust Hazard Analysis

 

국가화재평가원

전성호 소장 소방기술사 / 소방시설관리사

최진우 과장 위험물기능장

 

F-DHA Fire-Dust Hazard Analysis 는 사단법인 국가화재평가원의 화재·폭발 4개 심사 분야 중 하나다. 사업장의 분진폭발 위험요소를 분석, 개선하고 안전시스템을 구축해 분진폭발 위험을 최소화하고자 하는 프로그램으로, 일회성이 아닌 지속 가능한 안전 유지 및 활동에 그 특징을 두고 있다.

 

분진폭발 방어시스템 구축의 필요성

F-DHA 시스템 구축의 필요성은 크게 다섯가지로 볼 수 있다.

 

첫째, 종사자의 분진폭발 위험 인식과 인지 부족이다. 실제 직접 관련자인 작업 종사자 대부분이 분진폭발 위험의 이해와 위험성 인식이 부족하고, 그로 인해 안전 사각지대가 다수 발생, 확인되고 있으며, 위험 인지 부족으로 관련 사고 발생 가능성이 높다.

 

둘째, 분진폭발 관련 사고와 피해의 증가다. 최근 3년 사이에 특수가연물 분진 취급 사업장의 분진폭발 관련 사고가 늘어나고 있으며, 언론보도와 피해 또한 증가하고 있는 경향을 보이고 있다. 특히 분진폭발의 경우 물질 특성상 연쇄폭발 발생으로 인한 공정 파괴가 극심하다.

 

셋째, 분진폭발 위험장소 구분도의 미흡, 부재다. 특수가연물을 취급하는 폭발위험장소 구분도는 초기 준공 당시 작성된 것으로 매우 오래돼 지금의 현실에 맞지 않거나 해외규정 NFC 만으로 작성되는 등 국내 규정에 적합하지 않다. 이미 제작됐거나 제작 중인 분진폭발 구분도가 누출원 목록 없이 선정되는 등 폭발위험장소 구분도의 신뢰성이 낮다.

 

< 해외규정 기준으로 구분되거나 누출원 목록 없이 일괄 구분된 예시 >

 

넷째, 석탄, 목재 가공품 Wood pellet 은 소방기본법의 특수가연물에 해당함에도 불구하고 관련 사항에 대한 사업장의 인지, 인식 부족으로 많은 위험요소가 발생하고 있다. 석탄과 Wood pellet 등은 산업안전기준상 인화성고체가 아니므로, 산업안전기준에 포함되지 않는다. 안전과 관련해서는 유일하게 소방법에 해당된다.

 

다섯째, 마지막으로 분진 관련 위험은 사업장의 사용 현실상 지속적인 위험요소다. 그렇기 때문에 일회성 컨설팅이 아닌 분진폭발 방어시스템 구축과 지속적인 기술지원으로 분진폭발 위험을 최소화해야 한다.

 

분진폭발 방어시스템 평가절차

분진폭발 방어시스템 프로그램의 시작은 분진화재, 폭발에 대한 관심과 안전 확보의 필요성에 대한 인식 확대 교육이다. 현재 작업 종사자의 분진폭발 위험도 인지는 매우 낮은 수준으로 사고예방에 대한 개개인의 개선 의식이 부족하다. 따라서 분진폭발의 발생 메커니즘, 최근 국내외 사고사례 등의 교육을 통해 우리 사업장에서 충분히 일어날 수 있는 사고임을 인지시키고 분진폭발이 생명과 직결될 수 있다는 위험성 인지와 경각심을 고취 시킨다.

 

두 번째는 분진의 시험과 위험성 평가다. Global 분진 시험, 위험평가 기관의 공인된 시험방법 ASTM 을 통해 폭발 특성치 시험으로 분진의 폭발특성을 확인한다. 시료는 연료의 종류, 원산지, 물리적 특성치 등의 정보를 분석한다. 이미 널리 알려진 분진의 폭발 위험도 평가보다는 혼합된 분진 Coal + Pellet Coal + 고형연료 등 과 고형연료 분진의 폭발특성에 대한 평가를 통해 다양한 위험 특성치를 확보한다.

 

< 해외 기관의 분진 폭발 시험 관련 내용  >

 

세 번째는 분진폭발 위험장소 선정과 구분도 작성이다. 아래의 폭발 위험장소 선정 관련 기준에 특수가연물 분진은 해당되지 않지만 인화성 고체만 해당 폭발 특성 시험을 통하여 폭발성이 입증될 경우 국내외 기준 KS IEC 6079-10-2, Kosha Guide, NFPA 499 Recommended Practice for the Classification of Combustible Dusts and of Hazardous 등 관련 조항을 참고하여 폭발 위험구분도를 작성한다. 이는 향후 여러 기관의 수검과 현장 활용에도 문제 없이 지속적으로 사용 가능한 구분도 작성을 목적으로 하고 있다. 또한 누출원 목록을 별도로 작성해 폭발위험장소 선정의 객관성과 신뢰성을 담보한다.

 

「관련 기준」 산업안전보건기준

제230조 폭발위험이 있는 장소의 설정 및 관리

① 사업주는 다음 각 호의 장소에 대하여 폭발위험장소의 구분도를 작성하는 경우에는 「산업표준화법」에 따른 한국산업표준으로 정하는 기준에 따라 가스폭발 위험장소 또는 분진폭발 위험장소로 설정하여 관리하여야 한다.

2. 인화성 고체를 제조·사용하는 장소

② 사업주는 제1항에 따른 폭발위험장소의 구분도를 작성·관리하여야 한다.

제311조 폭발위험장소에서 사용하는 전기 기계·기구의 선정 등

① 사업주는 제230조제1항에 따른 가스폭발 위험장소 또는 분진폭발 위험장소에서 전기 기계·기구를 사용하는 경우에는 「산업표준화법」에 따른 한국산업표준에서 정하는 기준으로 그 증기, 가스 또는 분진에 대하여 적합한 방폭성능을 가진 방폭구조 전기 기계·기구를 선정하여 사용하여야 한다.

② 사업주는 제1항의 방폭구조 전기 기계·기구에 대하여 그 성능이 항상 정상적으로 작동될 수 있는 상태로 유지·관리되도록 하여야 한다.

제232조 폭발 또는 화재 등의 예방

① 사업주는 인화성 액체의 증기, 인화성 가스 또는 인화성 고체가 존재하여 폭발이나 화재가 발생할 우려가 있는 장소에서 해당 증기·가스 또는 분진에 의한 폭발 또는 화재를 예방하기 위하여 통풍·환기 및 분진 제거 등의 조치를 하여야 한다.

< 분진폭발 위험장소 선정 예시 >

 

< 폭발 위험장소 선정에 근거가  되는 누출원 목록 >

 

네 번째는 분진폭발 위험요인 도출과 개선안 제공이다. 사업장의 분진화재, 폭발 관련 위험요인을 사고사례와 관련 기준 사안에 기반해 전문가 화재특별조사위원 에 의해 도출하는 등 상세하고 현실적인 개선안 제공으로 현장의 분진폭발 위험 감소를 목적으로 하고 있다.

 

< 조정실 창호 방폭 개선 방안과 씰링 피팅 위험 도출 예시 >

 

다섯 번째는 분진 위험평가 DHA, Dust Hazard Analysis 다. DHA는 가연물과 가연물과 점화원 관리를 통한 근원적인 위험 제거, 완화, 대응설비를 통한 피해 저감 대책 수립을 목적으로 사용되는 Tool이다. 분진 취급지역의 모든 공정설비의 작업환경을 분석해 잠재적 위험요소를 전문가와 사업장 관련자가 참여하는 팀에 의한 위험평가로 도출한다. 공정안전관리 PSM 과 유사하지만 간소화를 통해 도입과 적용이 용이하다는 특징이 있다.

 

< Dust Collector DHA 수행 예시 >

 

여섯 번째는 분진화재/폭발 저감, 대응 가이드 제공이다. 특수가연물 분진을 취급하는 각 사업장은 현재 실질적인 분진폭발 방어 가이드라인과 매뉴얼 등이 부족하거나 기준점이 없어 분진관련 안전활동과 목표 수립 등에 어려움을 겪고 있다. 이에 F-DHA는 기본적인 가이드라인과 안전기준을 제공해 향후 분진관련 안전활동에 지표로 삼을 수 있는 가이드를 제공한다.

 

< 자연발화 대응 방법 및 분진 청소 기준 가이드 예시 >

 

일곱 번째는 분진화재/폭발 방어시스템 구축이다. 안전의 확보는 지속적이어야 의미가 있다. 그러므로 분진 취급장소 안전 Check-List 등을 활용한 주기적인 HouseKeeping, Week, Semiannual 점검과 분진 퇴적 데이터 축적, 안전설비 Vent Install Inspection 등 의 주기적인 관리, DHA의 주기적 실시로 분진위험에 대한 지속적 안전 확보와 장기적 점진적으로 분진 관련 안전수준의 상향화를 목적으로 한다.

 

F-DHA 프로그램 등을 통해 소방기본법에 특수가연물에 해당하는 석탄, 목재 가공품 Wood pellet 등의 위험요소를 도출, 평가하고 직접적인 사고 조사 참여를 통해 현재 뿐만 아니라 가까운 미래에 예견되는 위험요소에 대한 선제적 대응으로 사업장의 안전을 도모 할 수 있다. 또한 사업장의 분진폭발 위험요소를 세부적으로 평가해 사업장 현실에 적합하고 실질적인 개선을 통해 사고를 방지 할 수 있다.

 

- 본 칼럼은 국가화재안전저널 제 1호에 기고된 글입니다.