이 글의 목적은 작업장에서 발생하는 용접 불티 비산으로 인한 화재를 체계적으로 예방하기 위해 계획·시공·감시·복구 전 단계에서 적용 가능한 기준과 체크리스트, 표준작업절차(SOP), 문서서식을 제공하는 것이다.
1. 용접 불티 비산 위험의 이해
용접·절단·연마 작업 시 발생하는 불티·스패터·슬래그는 1,000℃ 이상의 고온 입자로서 10 m 이상 비산하여 숨은 가연물의 발화원이 되기 쉽다. 육안으로 보이지 않게 틈과 덕트, 케이블 트레이, 흡음재, 단열재의 내부로 침투하여 지연 발화를 유발할 수 있다. 비산 경로는 중력, 난류, 양력, 주변 기류, 풍속, 작업자 자세, 연마석 회전수, 전극 각도 등의 영향을 받는다. 지연 발화는 작업 종료 후 수십 분에서 수 시간 뒤 발생할 수 있으므로 사후 감시 체계가 핵심이다.
2. 목표 수준과 관리 체계
2.1 성능목표(Performance Objective)
- 사전 위험요인 제거율 100%를 목표로 가연물 반경을 최소 10 m 이상 비우거나 동등 이상의 방호 조치를 구현한다.
- 작업 중 화재 감시자 상시 배치와 작업 종료 후 최소 30분 이상 잔불 감시를 시행한다.
- 천장공간·벽체 내부·케이블 덕트 등 은폐부에는 열화상 또는 비접촉 온도 측정으로 잔열을 확인한다.
2.2 역할과 책임
| 역할 | 주요 책임 | 핵심 산출물 |
|---|---|---|
| 작업승인권자 | 현장 적합성 검토, 위험허용 판단, 대체공법 우선 검토 | 열작업 허가서 승인 |
| 작업감독자 | 격리·차단·가연물 제거·소화설비 배치 확인 | 현장 체크리스트, 일일 브리핑 기록 |
| 화재감시자(Fire Watch) | 작업 중·후 감시, 비상연락, 초기소화 | 감시 기록지, 잔불 점검표 |
| 작업자 | PPE 착용, 스파크 방향 제어, 비산 방지 스크린 설치 | 작업 전 점검표, 툴박스 미팅 확인 |
| 설비/전기 담당 | 배선·케이블트레이·덕트 내 가연물 확인, 임시 차단 | 격리 확인서, 락아웃·태그아웃 기록 |
| 안전관리자 | 감사·교육·개선조치, KPI 관리 | 감사 보고서, 재발방지 대책 |
3. 위험평가와 작업허가(Hot Work Permit)
3.1 위험평가 단계
- 대체공법 검토: 볼트 체결, 콜드컷팅, 기계결합 등 불티 미발생 공법을 우선 검토한다.
- 공간 구획: 가연물 반경 최소 10 m를 원칙으로 하되, 스파크 스크린 등 동일효과 조치 시 5 m까지 축소 가능하나 은폐부 검사를 강화한다.
- 가연물 관리: 종이·포장재·목재팔레트·단열재·오일 묻은 걸레·먼지 등을 제거 또는 방화포로 완전 피복한다.
- 점화원 제어: 스파크 방향을 비가연물 측으로 돌리고, 연마·절단 각도를 조정하여 비산거리를 단축한다.
- 소화설비 확보: 분말 또는 CO₂ 소화기 2대 이상, 방수 가능 소화전 또는 호스 릴, 방화수 20 L 이상 확보한다.
- 감시 인력: 화재감시자를 전담 배치하며 통신수단을 확보한다.
- 허가서 발급: 유효기간, 범위, 차단·격리 내역, 사후감시 시간을 명시한다.
주의 : 10 m 이내 가연물 제거가 불가능하면 방화포·차열스크린을 다중으로 설치하고 바닥 틈·홈을 금속판 또는 습윤 방화포로 완전 밀폐해야 한다.
3.2 열작업 허가서 핵심 항목 예시
문서명: 열작업(용접/절단/연마) 허가서 작업위치: [라인/층/구획] 작업일시: YYYY-MM-DD hh:mm ~ hh:mm 작업내용: [용접/절단/연마/가우징/브레이징] 대체공법 검토: [예/아니오] 사유: 격리/차단: [가스/연료/전기/배선/스프링클러 오동작 방지] 완료 가연물 반경 정리: [m] 내 제거/피복 확인 스파크 방호: 스크린 [재질/난연등급] 설치, 하부틈 [mm] 미만 소화설비: 분말/CO₂ [대수], 호스릴 [가압 확인], 방화수 [L] 화재감시자: 성명/연락처, 위치, 사후감시 [분] 은폐부 점검: 열화상/비접촉 온도계 [수량], 점검 구역 기재 환기/배기: 국소배기 [풍량], 연소가스 배출 경로 확인 PPE: 방염복/용접면/장갑/보안경/난연토시/안전화 비상연락체계: [내선/무전], 대피로/소집장소 안내 승인: 작업승인권자 서명, 유효시간 [ ]4. 설계·시공 단계별 불티 비산 저감 대책
4.1 공간·배치
- 바닥 홈·그레이팅·틈새는 금속판 또는 두 겹의 습윤 방화포로 폐쇄한다.
- 스파크 진행 방향에 수직으로 난연 차광막을 설치하고, 겹침부는 150 mm 이상 중첩한다.
- 바닥 스파크 수거 트레이를 스파크 낙하점 아래 설치한다.
- 케이블 트레이 하부·측면을 난연 천으로 감싸 비산 입자의 침투를 차단한다.
4.2 스파크 차단 자재 사양 가이드
| 자재 | 권장 사양 | 용도 | 주의사항 |
|---|---|---|---|
| 방화포 | 유리섬유/탄소섬유, 0.8~1.0 mm, 난연 등급 인증 | 가연물 피복, 바닥 덮개 | 절단면 올 풀림 방지 테이핑 |
| 스파크 커튼 | 난연 PVC/실리카 패브릭, 600℃ 이상 단기 내열 | 스파크 차광·비산 차단 | 하단 바 래싱으로 들뜸 방지 |
| 금속 차폐판 | 두께 1.6 mm 이상 강판 | 틈·덕트 입구 차폐 | 접지로 2차 위험 예방 |
| 흡착 매트 | 난연 처리, 오일 흡착 | 바닥 오염 제거·가연성 오일 차단 | 포화 시 즉시 교체 |
4.3 국소배기와 연기 관리
- 스파크 비산 방향의 반대측에 흡인구를 두고 아크 주변 150~250 mm 위치에서 포집한다.
- 배기 덕트 내부 가연물 잔존 여부를 확인하고 집진기 화재방지 장치를 점검한다.
4.4 공구·작업 방법
- 연마 작업은 가급적 낮은 회전수와 얕은 절삭 깊이로 스파크 길이를 단축한다.
- 가우징과 플라즈마 절단은 스파크 방출량이 많으므로 2중 차광막과 하부 트레이를 동시 적용한다.
- 버티컬 작업 시 하부 층의 피난·차단 조치를 선행한다.
주의 : 스프링클러 또는 감지기가 오동작하지 않도록 하지만 임의 차단 시에는 대체 감독과 수동 소화설비 상시 대기 등 보완조치를 문서화해야 한다.
5. 작업 전·중·후 체크리스트
5.1 작업 전
- 대체공법 불가 사유 기록 완료 여부 확인한다.
- 반경 10 m 가연물 제거 또는 2중 피복 완료 여부 확인한다.
- 바닥 틈·벽체 개구부·덕트 입구 밀폐 완료 여부 확인한다.
- 소화기, 호스릴, 방화수, 방호포·커튼 배치 상태를 확인한다.
- 화재감시자 배치와 비상연락·대피경로 브리핑 완료 여부를 확인한다.
- 환기 계획과 배기 경로 확인한다.
- 온도계·열화상 카메라 가용성을 확인한다.
5.2 작업 중
- 스파크 방향을 수시 조정하고 차광막의 틈과 들뜸을 즉시 보정한다.
- 바닥 스파크 수거 트레이를 주기적으로 비운다.
- 감시자는 작업 범위 반경 내 전 시야를 유지하고 다른 업무를 병행하지 않는다.
- 연기·냄새·소광 지연 등 이상 징후를 즉시 보고한다.
5.3 작업 후
- 즉시 청소: 슬래그와 금속 분진을 제거하고 폐기물은 금속용기에 습식으로 보관한다.
- 잔열 점검: 은폐부, 천장, 벽체, 덕트, 케이블트레이, 바닥 틈을 열감지기로 확인한다.
- 사후 감시: 최소 30분 이상 현장 대기하며, 목재·단열재·흡음재가 인접한 경우 60분을 적용한다.
- 기록: 허가서에 점검 시간, 측정 결과, 이상 유무를 기재한다.
주의 : 외부 작업에서 강풍·건조 조건일 경우 불티 비산거리가 급증하므로 작업을 연기하거나 방호구역을 확대해야 한다.
6. 환경별 특수 대책
6.1 고층·천장 공간
- 위층 바닥 슬래브 관통부와 개구부를 금속판으로 밀폐한다.
- 케이블 트레이 커버가 없는 경우 난연 덮개를 설치하고 케이블 라벨이 가연성인지 확인한다.
6.2 협소·밀폐 공간
- 산소·가연성 가스 농도를 측정하여 안전농도를 확보한다.
- 배기팬과 보조 송풍으로 양압/음압을 관리하여 불티가 비가연 방향으로 흐르도록 한다.
- 출입구 외부에 감시자를 배치하고 지속 통신을 유지한다.
6.3 도장·목재·단열재 인접 구역
- 분진과 안료가 침착된 표면을 습식으로 제거한다.
- 폴리우레탄·폴리스티렌 계열 단열재 인접 시 복수 차수의 금속판+방화포를 적용한다.
6.4 배관·탱크
- 내부 잔류물·증기 제거와 가스 테스트를 수행한다.
- 배관 내 라이닝·단열재가 가연성인 경우 외부 불티 차단만으로는 부족하므로 내부 차단도 병행한다.
7. 교육·훈련·KPI
- 분기 1회 불티 비산 모의훈련을 실시하여 감시자의 보고·초기소화·대피 시나리오를 검증한다.
- KPI: 열작업 허가 준수율, 사후감시 이탈율 0%, 불티 관련 근접사고 보고 건수, 개선 조치 리드타임을 관리한다.
- 신규·협력업체 작업자는 최초 투입 전 작업특화 교육을 이수한다.
8. 현장 적용 체크리스트(요약)
| 항목 | 합격 기준 | 빈도 | 기록 |
|---|---|---|---|
| 대체공법 검토 | 불가 사유 문서화 | 매 작업 | 허가서 1번 |
| 가연물 반경 정리 | 10 m 제거 또는 동등 방호 | 매 작업 | 사진 |
| 차광막 설치 | 틈 < 50 mm, 겹침 150 mm 이상 | 매 작업 | 점검표 |
| 바닥 틈 밀폐 | 금속판 또는 습윤 방화포 2겹 | 매 작업 | 점검표 |
| 소화설비 | 소화기 2대+, 호스릴 가압 | 매 작업 | 점검표 |
| 화재감시자 | 전담, 통신 확보 | 매 작업 | 명부 |
| 은폐부 점검 | 열화상/비접촉 온도 확인 | 매 작업 | 기록지 |
| 사후 감시 | ≥ 30분, 고위험 시 60분 | 매 작업 | 허가서 종료 서명 |
9. 표준작업절차(SOP) 샘플
[SOP-HTW-001] 용접 불티 비산 화재 예방 절차 1. 목적: 불티 비산으로 인한 화재 예방 2. 적용범위: 용접/절단/연마/가우징/브레이징 3. 책임: 승인권자/감독자/감시자/작업자 4. 절차 4.1 대체공법 검토 및 문서화 4.2 작업구역 격리 및 가연물 반경 10 m 정리 4.3 스파크 차광막·바닥 밀폐 설치, 소화설비 배치 4.4 툴박스 미팅: 위험·역할·대피·통신 공유 4.5 작업 수행: 스파크 방향 제어, 감시자 상시 관찰 4.6 작업 종료: 청소, 열감지 점검, 사후감시 30~60분 4.7 재개방 승인: 이상 없음 확인 후 구역 반납 5. 기록: 허가서, 점검표, 열감지 결과, 사진 6. 교육/훈련: 연 1회 모의훈련, 분기 점검10. 문서·서식 템플릿
10.1 화재감시자 점검 기록지 예시
점검 시간대: [hh:mm] 관찰 구역: [천장/벽체/바닥 틈/덕트/케이블] 이상 징후: [연기/냄새/열감/없음] 조치 내용: [소화/냉각/보고] 점검자 서명: ________10.2 스파크 사전 비산 시험 방법
- 작업과 동일한 공구·각도·전류로 30초간 시험한다.
- 비산 예상 방향 0~180°에 난연 페이퍼 또는 알루미늄 호일 지시판을 2 m 간격으로 배치한다.
- 부착 흔적·소손 반경을 기록하여 차광막 위치·높이·중첩을 조정한다.
주의 : 은폐부 잔열 확인 없이 감시 시간을 단축하는 관행은 지연 발화로 이어질 수 있다. 최소 기준을 준수하고 위험도가 높을수록 시간을 연장해야 한다.
11. 교육 포인트 요약
- 불티는 보이지 않는 곳에 남을 수 있으므로 “보였던 곳만” 보지 않는다.
- 사전 정리와 차단이 최고의 예방이며 감시는 필수 보완책이다.
- 기록은 반복 오류를 줄이는 유일한 근거이다.
FAQ
가연물 반경 10 m 확보가 어려울 때 어떻게 하나?
난연 커튼과 방화포를 다중으로 설치하고 바닥 틈과 개구부를 완전 밀폐하며, 화재감시 인력을 2인으로 증원하고 사후 감시 시간을 60분으로 연장한다.
스파크 차광막은 어느 정도 틈까지 허용되나?
하단과 측면의 틈은 50 mm 미만을 기준으로 하며 겹침부는 150 mm 이상 중첩한다. 하단은 추 가중치 또는 래싱으로 들뜸을 방지한다.
열화상 카메라가 없으면 어떻게 점검하나?
비접촉식 적외선 온도계로 은폐부 표면 온도를 비교 측정하고 의심부는 물 분무로 냉각한 뒤 재측정한다. 냄새·연기 등 감각적 이상 징후도 병행 확인한다.
사후 감시는 몇 분이 적정한가?
일반적으로 30분을 최소 기준으로 하고 단열재·목재·흡음재가 인접하거나 천장공간 작업 시 60분 이상을 적용한다.
연마 작업만 하는데도 허가가 필요한가?
연마 작업은 불티가 대량 발생하므로 열작업 허가 대상에 포함한다. 동일 절차와 통제를 적용한다.