반도체용 특수가스 누출 시 대기확산모델링 분석

Abstract

국제 시장에서 한국의 반도체 산업은 눈부신 발전을 지속하고 있다. 반도체 산업의 발전에 따라 반도체용 특수가스의 사용량도 증가하고 있다. 이에 따라 반도체 산업에서 점차 사용량이 증가하는 반도체용 특수가스에 대한 관리가 강화되어야 한다는 의견이 제기되고 있다. 또한, 반도체용 특수가스의 경우 기업기밀로 취급되는 경우가 많아 정보공개를 꺼리고 있어 정보의 부족으로 인해 문제점이 많은 현실이다. 하지만, 휴브글로벌 구미불산 누출사고 등 여러 가지 화학물질 사고를 통해 안전사고에 대한 국민의 관심이 증가하기 시작했고, 2015년 1월 1일 이후부터 유해화학물질에 관리 및 취급에 관한 규제가 화학물질 관리법 및 화학물질 평가 및 등록에 관한 법률에 의해 강화되고 있다. 하지만 지금까지 국내의 경제 발전에 주의를 기울여 반도체용 특수가스의 안전 관리에 상대적으로 소홀하였다. 또한, 국내반도체산업에서 사용되는 유해화학물질의 경우 소량누출에도 광범위한 피해를 미치기 때문에 보다 정밀한 관리가 필요한 실정이다. 본 논문에서는 반도체 산업에서 주로 사용되는 반도체용특수가스 중 수입량 · 유통량과 사고통계 등을 분석하여 반도체용 특수가스 중 독성영향이 큰 모노실란, 포스핀, 디보레인을 선정하여 이에 따른 독성영향 거리를 산출하여 미국 교통국이 개발한 ERG book에서 제시하고 있는 방호활동거리와 비교하였다. 또한, 반도체용 특수가스 저장탱크가 대부분 실내에 있는 것을 고려하여 실내누출을 고려하여 보다 현실적인 거리를 제안하였다. 영향범위를 산정하기 위해 사고영향평가 프로그램 ALOHA 5.2.6 과 DNV_GL사의 PHAST ver8.0, 프로그램을 이용하였다. 이에 본 논문을 통해 기존에 연구가 잘 수행되지 않은 반도체특수가스물질을 대상으로 사고 피해범위를 예측하였다. 또한, 측정한 영향거리를 미국 교통국에서 개발한 있는 방호활동거리와 비교하였고, 반도체용 특수가스 저장시설이 주로 사업장 내 위치하는 것을 고려하여 밀폐조건에 따른 영향을 측정하여 보다 한국에 적합한 영향거리를 제안하였다. 이를 바탕으로 반도체용 특수가스를 취급하는 플랜트의 비상조치계획을 수립하는데 사용되어 사고발생시 피해를 저감하는데 기여할 수 있을 것으로 기대한다.