매년 화학물질 취급 사업장에서 화학물질로 인한 화재, 누출, 폭발 사고가 지속적으로 발생하고 있다. 이에 동종 재해 예방을 위하여 정부에서는 화학물질종합정보시스템을 통해 화학 사고 발생 건수 및 발생 형태 등 화학사고에 대한 정보를 공개하고 있다. 화학물질안전원에서 공개한 화학사고 데이터에 공정안전관리(Process Safety Management; PSM) 사업장에서는 매년 전체 사고의 50% 이상이 발생하고 있으며 발생 빈도 또한 계속 증가하고 있다. 따라서 화학물질 중 인화성 물질에 대한 화학 사고를 확실하게 예방하기 위하여 현 PSM 제도를 효과적으로 활용하여 인화성 물질을 보다 안전하게 관리하여 사고를 예방할 수 있는 안전대책을 마련하기 위한 연구를 진행하고자 하였다. 본 연구에서는 인화성 액체의 누출형태에 따라 제조업 사업장 내 화재·폭발사고를 예방하기 위해 기존 폭발위험장소 구분도를 개선하여 점화원 및 가연물을 안전하게 관리할 수 있는 방안을 제안하고자 한다.
연구방법으로는 한국산업표준 「KS C IEC 60079-10-1: 2015」를 사용하여 폭발위험장소를 계산했으며, 계산된 폭발위험거리를 SktechUp을 활용하여 3D로 폭발위험장소를 구현하였다. 또한, 3D를 통해 구현된 폭발위험장소 내 인화성 증기의 대기확산량을 계산하기 위해 Kosha guide 「P-91-2023」 액체의 대기확산량 공식을 활용하였다.
현재 시행되고 있는 폭발위험장소 구분도의 점화원 관리 및 인화성 액체의 안전거리에 대한 문제점을 도출하였으며, 화재·폭발 사고를 예방하는 방안으로 2가지를 제안하였다. 첫 번째는 점화원을 관리하기 위해서는 폭발위험장소를 3D로 표현했을 때 평면도의 사각지대 확인할 수 있었으며, 폭발위험장소 내 있는 점화원을 즉각적으로 확인 가능하였다. 두 번째로 가연물은 3D로 나타난 폭발위험장소 체적 내 LEL 도달시간을 계산했을 때, 폭발위험거리와 동일하게 위험도가 나타나지 않았다. 인화성 액체의 폭발위험장고를 계산할 때 대기확산량을 고려하여 안전관리가 이루어져야 할 것으로 판단하였다. 계산된 확산 농도에 따라 안전관리를 하기 위해 감지·경보 이후 환기가 이루어져야 한다. 따라서 사업장에서 현실적으로 시행할 수 있는 환기량으로 감지·경보가 필요한 농도값을 계산하는 방법을 제안하였다.