배출량저감계획서 작성 가이드: 대기오염물질·온실가스 저감전략, 산정식, 체크리스트

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이 글의 목적은 사업장에서 활용 가능한 배출량저감계획서 표준 구성과 계산 방식, 저감기술 선정, 투자 타당성, 모니터링 체계를 단계별로 제시하여 즉시 작성과 내부 심의를 돕는 것이다. 1. 배출량저감계획서의 정의와 적용범위 배출량저감계획서란 사업장 공정에서 발생하는 대기오염물질과 온실가스 배출량을 체계적으로 파악하고 목표와 수단을 설정하여 일정 기간 내 감축을 달성하기 위한 실행계획을 문서화한 자료를 말한다. 대상 범위는 보일러, 소성로, 건조기, 소각로, 코팅·세정·도장 공정, 용제 사용 공정, 저장탱크와 로딩, 배출가스처리시설, 비산배출원, 비에너지 온실가스 배출원 등을 포함한다. 관리 오염물질은 질소산화물, 황산화물, 먼지, 휘발성유기화합물, 암모니아, 일산화탄소, 납·수은 등 특정 유해대기물질, 그리고 온실가스 이산화탄소, 메탄, 아산화질소, 불소계 온실가스를 포함한다. 2. 계획서 필수 구성요소와 제출 흐름 구성요소 핵심 내용 출력물 현황진단 배출원 식별, 공정·설비 목록, 활동자료와 배출계수 정리 배출원 목록표, 배출계수 매핑표 배출량 산정 기준연도 확정, 오염물질·온실가스 배출량 계산 기준연도 인벤토리 목표설정 절대감축 또는 집약도 목표, 중간 마일스톤 연도별 목표표 저감수단 공정개선, 연료전환, 회수·처리, 운영최적화, 비산저감 수단별 감축량·비용·일정 경제성 CAPEX, OPEX, 톤당감축비용, 현금흐름 NPV·IRR 분석서 이행계획 연차별 공사·전환 일정, 조업영향 관리 Gantt 차트, 리스크 대응계획 MRV 체계 모니터링·보고·검증 절차와 빈도 측정계획서, 내부 검토체크리스트 3. 배출원 인벤토리 작성 절차 경계 설정을 조직경계와 운영경계로 구분하여 명확히 정의한다. 점오염원과 비산배출원을 모두 포함하여 배출원을 전수 식별한다. 각 배출원에 대해 활동자료와 배출계수를 매칭하여 데이터 품질을 등급화한다. 기...

산업현장 화재·폭발 위험성 평가와 예방 대책

산업시설에서는 화재와 폭발이 단 한 번 발생하더라도 인명·환경·설비에 막대한 피해를 초래한다. 본 글은 현장에서 실무자가 화재·폭발 위험을 체계적으로 평가하고 효과적인 예방 대책을 수립·이행할 수 있도록 절차, 기법, 사례, 관리 포인트를 종합적으로 제시한다.


화재·폭발 위험성 평가의 필요성

국내 산업재해 통계에 따르면 제조업 중 폭발·화재 사고는 전체 중대사고의 8 % 이상을 차지한다. 특히 화학·도료·금속분말 공정은 가연성 물질, 산소, 발화원이 동시에 존재할 가능성이 높아 사고 잠재성이 크다. 위험성 평가는 ① 잠재위험 요인 파악, ② 사고 시나리오 도출, ③ 사고 빈도·결과 정량화, ④ 리스크 허용 여부 판단, ⑤ 관리대책 수립으로 이어지는 체계적 절차이다. 이를 통해 사고를 “예측 가능한 위험”으로 전환하여 관리 가능하다.

위험성 평가 절차

  1. 범위 설정 – 공정 경계, 취급 물질, 설비, 인력을 정의한다.
  2. 자료 수집 – MSDS, P&ID, 공정조건, 과거 사고이력, 설비 이력서를 확보한다.
  3. 위험요인 식별 – 정성·정량 기법(HAZOP, HAZID, What-If 등)으로 사고 원인을 찾는다.
  4. 빈도·결과 분석 – FTA, ETA, QRA, ALOHA 모델 등을 활용해 수치화한다.
  5. 리스크 평가 – 위험행렬 또는 LOPA로 허용기준과 비교한다.
  6. 대책 결정 – 공학적·관리적·개인보호 수준에서 다중 안전장치를 설계한다.
  7. 보고·승인 – 경영층 승인 후 실행계획(일정, 예산, 담당)을 확정한다.
  8. 모니터링·검토 – KPI(사고건수, Near-Miss, 설비고장률)로 지속 개선한다.

위험요인 식별 주요 기법

기법 특징 장점 적용 공정
HAZOP Guide-word로 공정편차 도출 체계적, 복잡 공정 적합 화학반응·정제·저장
What-If 가정형 질문으로 위험 파악 단순 공정, 시간 효율 도장·혼합·포장
FTA Top Event→원인 논리도 인지 보기 쉬움 가스누출·전기화재
JHA 작업 단계별 위험 파악 현장 적용성 높음 정비·교대작업

정량적 평가 방법(QRA·LOPA)

정량적 위험평가(QRA)는 사고 시나리오별 빈도-결과(피해영향 반경, 치사·부상 가능성)를 수치화한다. 국내 화관법·산안법에서는 대형화학사고 대비용으로 QRA를 권장한다.
층상 방어개념(Barrier philosophy)을 적용하는 LOPA는 하나의 사고경로에 대한 Initiating Event Frequency와 독립보호층(Independent Protection Layer, IPL) 신뢰도를 이용해 Residual Risk를 계산한다. 안전계장(SIS)의 SIL 값 또한 LOPA로 결정한다. 이에 따라 설계 초기부터 과도한 투자를 방지하면서 규제 적합성을 확보한다.

리스크 허용기준 및 등급 분류

등급 빈도(연평균) 결과(1회 사고 기준) 조치 방침
A(용인 불가) >1 × 10-3 치명적·대규모 폭발 설계 변경, 공정 중단
B(위험) 1 × 10-4 ~ 1 × 10-3 중대화재·다수부상 신속 개선, IPL 추가
C(관리) 1 × 10-5 ~ 1 × 10-4 경미화재·경상 관리계획 유지
D(허용) <1 × 10-5 무시 가능 모니터링

예방 대책 수립

1. 공학적(Engineering) 대책

  • 방폭 설비: 압력방폭(enclosure)·내압방폭(Ex d)·본질안전(Ex i) 등 국제방폭규격 적용한다.
  • 자동소화설비: 스프링클러·Foam·Inert Gas를 물질 특성에 맞춰 설계한다.
  • 정전기 제어: 접지·본딩·전도성 플로어링, 공정배관 흐름 속도 제한한다.
  • 격리·차단: 화염방지기(Flame Arrester), 폭발패널, 속도·압력감지 인터록을 설치한다.

2. 관리적(Administrative) 대책

  • 작업허가제(Hot Work Permit)로 용접·절단 전 가스농도 측정 의무화한다.
  • 표준작업지침서(SOP)·변경관리(MOC)·정기교육으로 인적오류를 저감한다.
  • 비상계획(Emergency Plan)·모의훈련을 반기마다 실시하여 대응능력 향상한다.

3. 개인보호장비(PPE) 대책

  • 방염복, 난연장갑, 방폭안전화, 정전기 방지 팔찌를 지급·착용한다.
  • VOC·분진·금속연무 공정에는 ABEK 필터 방독면·P3 분진용 마스크를 지정한다.

실무 적용 사례

사례 1 – 수용성 도료공정 화재 감소
도료 혼합탱크에서 용제 증기누출로 연소하한(LFL) 초과 농도가 반복 발생하였다. HAZOP 결과 교반기 샤프트 씰 손상이 주요 원인이었다. 대책으로 기계식 씰을 이중 구조 + 질소 퍼지로 교체하고, VOC 센서를 탱크 상부에 설치하였다. 3 년간 유사연소 사고가 0 건으로 감소하였다.

사례 2 – 분말도장 설비 폭발방지
분체 회수 싸이클론 내부 분진이 50 g/m³ 초과 시 폭발범위에 진입하는 것으로 확인되었다. QRA에서 폭발 과압 0.8 bar가 예측되어 A 등급으로 분류되었다. 공학적 대책으로 NFPA 654 기준에 따라 EXPLOSION VENT 0.125 m²를 설치하고, 집진기 차압 센서를 연동해 Fan Trip IPL을 추가하였다. 결과적으로 위험등급이 C 등급으로 저감되었다.

유지 관리 및 개선

  • PSM(공정안전관리) 14 요소 – 절차·교육·감사 주기로 실효성 확보한다.
  • ISO 45001 연계 – 경영시스템 기반으로 위험평가 결과를 목표·실적 KPI에 통합한다.
  • 사고·고장 데이터 분석 – AI 예지보전(예: 회전체 진동·열화상)으로 선제조치한다.
  • 지속 개선 – 위험이 낮아져도 연 1회 이상 정기 Review와 갭 분석으로 최신 장치 기준·법규를 반영한다.

FAQ

Q1. 위험성 평가 주기는 어떻게 설정하는가?
A. 법적·경영 요구사항에 따라 다르나, 일반적으로 신규 공정은 설계 초기, 가동 전, 안정 운전 1 년 경과 시에 재평가한다. 이후에는 최소 5 년 주기 또는 공정 변경·사고·주요 규정 개정 시 즉시 재평가한다.

Q2. LOPA에서 독립보호층(IPL)이 되지 못하는 예는?
A. 같은 전원·제어회로에 의존하는 설비, 인적 감시에 의존하는 비상조치, 운영튜닝이 잦아 차단신뢰도가 90 % 미만인 밸브 등은 IPL로 인정되지 않는다.

Q3. 방폭 설비 선택 시 가장 많이 혼동되는 점은?
A. 방폭구역 CLASS/ZONE 구분 없이 인증 등급(EX d·EX e 등)만 확인해 오적용하는 것이다. 설비는구역 분류→기기 그룹·온도·가스분류→보호방식 순으로 선택해야 한다.