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...

원심펌프 토출측에 안전밸브(PSV)를 생략할 수 있는 기술적 근거 – Shut‑off Head, 배관 설계압력, 국제 코드 관점

1. 왜 ‘안전밸브 설치 여부’가 쟁점인가

  • 일반 설비에서 차단밸브를 닫으면 압력이 상승한다.

  • 용적식 펌프는 토출을 막으면 압력이 이론적으로 무한히 증가해 반드시 PSV가 필요하다.

  • **원심펌프(로터다이내믹)**는 구조적으로 압력이 Shut‑off Head(최대 정지 양정)까지만 올라가므로 상황이 다르다.

2. Shut‑off Head가 제한하는 최대 압력

항목 예시 수치
정격 양정 60 m (≈0.6 MPa)
Shut‑off Head 90 m (≈0.9 MPa)

  • 유량이 0 m³/h가 되면 임펠러가 더 이상 유체를 가속하지 못한다.

  • 따라서 토출측 차단 시 0.9 MPa 이상으로는 물리적으로 상승할 수 없다.



3. 배관‧밸브의 설계·시험 압력 대비

항목 설계 기준
배관 설계압력 1.6 MPa (JIS 10K, PN16)
수압시험압력(×1.5) 2.4 MPa

  • 설계압력(1.6 MPa) > Shut‑off Head(0.9 MPa)

  • 모든 구성품(밸브·플랜지·가스켓)의 허용 응력이 Shut‑off Head 이상으로 설계·시험되면, 차단밸브를 닫아도 파손 위험이 없다.

  • 결과적으로 과압 보호 장치(PSV)를 추가로 두지 않아도 코드와 기계적 안전 요구사항을 충족한다.

4. 국제 코드가 인정하는 예외

규격 조항 요지
API 610 § 6.1.4 시스템 설계·시험 압력이 펌프 Shut‑off Head 이상이면 오버프레셔 보호 장치 필요 없음.
ASME B31.3 § 322.6.2(B) Rotodynamic pump: 설계압 ≥ Shut‑off Head이면 PSV 제외 가능.

  • 즉, 원심펌프 토출측이 코드상 설계·시험 압력 ≥ 펌프 최대 차압을 만족하면 안전밸브를 생략해도 된다.

5. 반드시 검토해야 하는 두 가지 예외

  1. Thermal Expansion

    • 고온 유체를 차단하면 체적 팽창 압력이 Shut‑off Head를 넘어설 수 있다.

    • 해결: 소구경 Thermal Relief Valve(3/4″ 이하) 또는 우회 드레인.

  2. Cryogenic Vaporization

    • LNG·프로판 등 극저온 액체가 밸브로 갇힌 뒤 기화하면 급격한 압력 상승 가능.

    • 동일하게 열팽창 밸브를 배관 저점 또는 최상부에 설치한다.

6. 설계 체크리스트

  1. Shut‑off Head 값 확보 – 제조사 성능곡선에서 확인한다.

  2. 배관 설계·시험 압력 검토 – ANSI/JIS 등급 및 두께 계산서를 확인한다.

  3. 차단밸브 압력등급 – 파괴압력이 설계압력 이상인지 확인한다.

  4. 열팽창·기화 시나리오 – 필요 시 Thermal Relief Valve 또는 By‑pass 라인 설계.

  5. 코드 적합성 – API 610, ASME B31.3, 해당 국가 압력기기 규정을 대조한다.

7. 결론

  • 원심펌프 시스템이 Shut‑off Head보다 높은 설계·시험 압력으로 구축되어 있으면, 차단밸브를 닫아도 과압이 발생하지 않으므로 안전밸브(PSV)를 설치하지 않아도 된다.

  • 단, 열팽창·기화로 인한 추가 압력 상승 가능성을 반드시 검토하여 필요 시 소형 열팽창 밸브를 별도로 설치한다.