화학 공장 안전성 확보를 위한 설비 배치 및 국내외 위험성 분석 기법 비교

Abstract

화학 공장의 설비 배치를 고려하지 않아 일어난 화학 사고는 영국 Flixborough 폭발 사고와 미국 Texas City refinery explosion 사고가 대표적이다. 이 두 사고를 계기로 화학 공장 Control Building의 배치에 관한 기준인 API RP 752와 Portable Building의 배치에 관한 기준인 API RP 753이 탄생하게 되었다. 이처럼 화학 공장의 설비 배치 문제는 공정 설계 단계에서부터 고려되어져야만 하는 것으로 화학 공장의 안전을 확보하는데 가장 큰 부분을 차지한다. 본 연구를 통해 사업장 내 뿐만 아니라 사업장 외의 공공시설 및 인접한 공장으로의 사고 영향을 최소화 할 수 있는 최적의 설비 배치 문제를 해결해보고자 한다. 국내외 화학사고 위험도 분석기법 조사 연구에서 OGP(Oil&Gas Producer)의 사고발생빈도, 미국 화공학회 내 의 공정안전분과인 CCPS(Cetner For Chemical Process Safety)의 LOPA(Layer of Protection Analysis)의 위험도평가 기법을 살펴보았다. 한편 정량적 위험성 평가를 해당 국가에서 활용하는 방법이 가장 발전되어 있어 우리나라의 위험도 분석에 차용할 만한 부분이 많은 영국 HSE 기관의 FRED(Failure Rate of Equipment Date) 위험성평가 중 빈도에 대한 기법, 네덜란드에서 Land Use Planning을 위하여 RIVM 기관의 (TNO의 Purplebook) 위험성평가의 빈도에 대한 기법등을 조사한 후 장외영향평가의 사고발생빈도와 비교연구를 수행하였다. 국내에서 사용하는 LOPA의 개시사건빈도는 CCPS에서 제시하는 LOPA 개시사건빈도의 범위에서 주로 높은 수치들을 적용한 것을 확인하였다. 특히 입/출하 시 사고빈도와 가스켓/패킹 누출의 빈도가 다른 방법론들에 비해 크게 높다는 점을 확인 하였고 이에 대한 개선안을 제시하였다. 또한 일부 개시 사건이 중복 적용되어 논리에 어긋남을 확인하였고 이에 대한 개선점을 제시하였다.