이 글의 목적은 건설·제조·정비 현장에서 발생하는 용접 불티에 의한 화재를 예방하기 위해, 사전평가부터 작업허가, 차폐·소화 설비 배치, 감시 및 사후점검까지 전 과정을 표준화된 절차와 점검표로 제시하는 데 있다.
1. 용접 불티 화재의 메커니즘 이해
용접·용단·그라인딩 시 발생하는 불티는 1,000℃ 이상 고온의 미세 금속 입자로서 수 m 이상 비산하여 가연물의 표면 온도를 급격히 상승시킨다. 가연물 표면에 축적된 먼지·먼지에 흡착된 오일 또는 폴리우레탄폼·스티로폼 등 저연화(낮은 착화에너지) 자재는 불티 접촉 후 수분~수십 분의 잠복기를 거쳐 연소 전이를 유도한다. 이 지연 발화 특성 때문에 작업 종료 후에도 화재 감시와 재발화 점검이 필수이다.
2. 적용 범위와 정의
- 핫워크(Hot Work) 정의: 용접, 절단, 가열, 그라인딩, 납땜 등 불꽃·불티·고열을 발생시키는 모든 작업이다.
- 불티(Sparks): 금속 산화 반응으로 발생하는 고온 미립자이다.
- 화재감시자(Fire Watch): 작업 중·후 잔불 감시 및 초기소화 임무를 수행하는 지정 인원이다.
3. 불티 화재 주요 위험요인
- 가연물 근접: 목재, 종이상자, 포장재, PE·PP·PU 단열재, 케이블 피복, 도료·용제, 오일 흡착 먼지 등이다.
- 비밀개구·틈새: 바닥 틈, 케이블 덕트, 천장 속, 샌드위치패널 내부, 배관 트레이 하부 등이다.
- 비산거리 과소평가: 불티는 수 m를 넘어 이동하고, 통풍·상승기류·풍압에 따라 더 멀리 이동한다.
- 작업 후 잔불 관리 부실: 열관성으로 인한 지연 발화와 은화(숨은 불씨) 탐지 실패이다.
- 소화설비·차폐 부족: ABC 분말·CO₂·정격 소화기 미배치, 방염포 미설치, 스파크 트랩 미사용 등이다.
4. 불티 화재 예방의 5단계 프로세스
- 사전 위험성평가: 공법·자재·설비·환기·기상 조건을 평가하고 위험도를 산정한다.
- 작업허가(Hot Work Permit): 격리·차폐·소화·감시 조건 충족 시에만 발급한다.
- 현장 준비: 11 m(35 ft) 구역 가연물 제거 또는 방염 차폐, 틈새 밀폐, 스파크 그물 설치를 한다.
- 작업·감시: 화재감시자 상시 배치, 소화기 상시 휴대, 불티·연기 상향 이동 경로 통제한다.
- 사후 점검: 열화상·비가시부 점검, 최소 60분 지속 감시, 재점검(예: 2~4시간 후) 기록을 남긴다.
주의 : 작업 허가 없이 임의로 불꽃·불티 발생 공정을 시작하지 말아야 한다. 허가 조건이 해제되거나 환경이 변하면 즉시 작업을 중지하고 재평가해야 한다.
5. 사전 위험성평가 방법
다음 표준 매트릭스를 사용하여 위험도(RR)를 산출한다. RR이 기준 초과 시 대책을 추가하여 재평가한다.
| 항목 | 평가 질문 | 등급 | 점수 |
|---|---|---|---|
| 가연물 밀도 | 11 m 이내 가연물·먼지·단열재의 양은? | 낮음/중간/높음 | 1/2/3 |
| 비산 경로 | 틈새·덕트·상부 천정으로 불티 이동 가능성은? | 낮음/중간/높음 | 1/2/3 |
| 점화원 강도 | 작업열·불꽃 강도와 지속시간은? | 낮음/중간/높음 | 1/2/3 |
| 환기·풍향 | 불티 확산을 키우는 기류·풍압 존재 여부는? | 없음/약함/강함 | 1/2/3 |
| 초기소화 대비 | 소화기·소화전·방수포 접근성과 인력은? | 우수/보통/미흡 | 1/2/3 |
위험도 산정식 예시는 다음과 같다.
RR = (가연물 + 비산경로 + 점화원 + 환기) × 보정계수 보정계수 = 1 (초기소화 대비 우수) = 1.2 (보통) = 1.5 (미흡) 관리기준: RR ≤ 6 허용, 7~9 조건부 허용(대책 후), ≥10 금지(대책 후 재평가)6. 핫워크 작업허가(Hot Work Permit) 핵심 조건
- 유효기간: 작성일 당일 한정, 작업구역·작업자·공종별로 개별 발급한다.
- 승인권자: 안전관리자 또는 지정 책임자이다.
- 필수 첨부: 위험성평가서, 가연물 제거·차폐 사진, 소화설비 배치도, 감시자 지정서이다.
- 작업 중단 기준: 바람 급변·스패터 증가·차폐 훼손·가연물 유입·경보기 작동 시 즉시 중지한다.
핫워크 작업허가서(요약) 1) 작업위치/공정/시간: 2) 위험성평가 결과(RR): 3) 격리조치: 가스/전원 차단, 탱크·배관 블라인드/플러깅, 배수·청소 완료 4) 가연물 관리: 11 m 반경 제거/차폐, 틈새 밀폐, 방염포 설치, 스파크 트랩 설치 5) 소화설비: 2A:20B:C 이상 소화기 2대 이상, 소화전/방수대기 배치 6) 화재감시자: 인원( )명, 위치(상·하부), 장비(무전기/소화기/열화상) 7) 비상연락망: 현장소장, 안전관리자, 설비관리, 보안, 119 8) 사후감시: 작업종료 후 60분 상주, 추가 순찰 2회(예: 2시간/4시간 후) 승인: (서명)7. 현장 준비: 격리·차폐·밀폐
7.1 가연물 제거·격리
- 기본 원칙: 작업점 기준 반경 11 m 안의 가연물을 제거하거나 방염 차폐한다.
- 천장·벽체·바닥 틈새와 덕트 내부의 먼지를 청소한다.
- 포장재·팔레트·케이블 드럼은 구역 외 보관한다.
7.2 차폐·스파크 포집
- 방염포·차열막으로 작업점 하부·측면·후면을 3면 이상 감싼다.
- 스파크 그물망(메시)과 수거매트를 설치하여 불티 침투를 차단한다.
- 개구부·관통부는 불연 패드와 금속 테이프로 임시 밀폐한다.
- 높은 곳 작업 시 하부 층에 임시 수집 트레이를 배치한다.
7.3 설비·에너지 격리
- 탱크·배관·덕트 내부 인화성 잔류물 제거, 질소·공기 퍼지 완료한다.
- 주변 설비의 열·불꽃 유입 경로를 폐색한다.
- 전기설비는 커버·차폐판으로 보호하고 폭발성 분진 구역은 작업을 금지한다.
주의 : 샌드위치패널, EPS·PUR 단열재, 케이블 트레이 하부는 외관상 불연처럼 보여도 내부 코어가 연소 확산을 가속한다. 반드시 차폐·해체·이격 중 하나를 선택해야 한다.
8. 소화설비·측정장비 배치 기준
| 장비 | 권장 규격 | 배치 기준 | 비고 |
|---|---|---|---|
| 휴대용 소화기 | 2A:20B:C 이상 | 작업점 상·하부 각각 1대, 총 2대 이상 | 노즐 캡 제거·압력게이지 정상 확인 |
| 소화전/방수 | 호스 릴형 또는 40A | 전개 시간 60초 이내 위치 | 방수대기 1명 지정 |
| 방염포 | 1,000℃ 등급 | 하부·측면 차폐 | 틈새 겹침 15 cm 이상 |
| 열화상카메라 | 휴대형 | 작업 종료 후 60분 간격 스캔 | 은화 탐지, 기록 저장 |
| 가스측정기 | O₂/CO/LEL | 밀폐공간·탱크 주변 | LEL 10% 이상 시 작업 금지 |
9. 화재감시자 운영 기준
- 자격: 초기소화 교육 이수자, 통신수단·PPE·열화상 장비 숙련자이다.
- 배치: 상부·하부·반대편 시야가 가려지는 위치 각각 배치한다.
- 임무: 작업 중 불티 추적, 즉응 방수·소화, 출입 통제, 기록 작성이다.
- 지속시간: 작업 종료 후 최소 60분 상주, 추가 순찰 2회 이상 수행한다.
주의 : 화재감시자에게 하역·운반 등 타 업무를 병행시키지 말아야 한다. 감시 임무는 전담이다.
10. 공정·환경별 특수 대책
10.1 고소 작업
- 하부 구역 완전 통제, 경고표지와 감시 인원 배치한다.
- 불티 하강 경로에 방염포·트레이·그물 설치한다.
10.2 밀폐·반밀폐 공간
- 사전 세척·환기·퍼지, 산소·LEL 확인한다.
- 열·연기 배출구를 상부로 확보한다.
10.3 바람·기상 영향
- 강풍·돌풍 예보 시 불티 비산 거리 증가를 고려해 차폐를 증강한다.
- 우천 시 외부 방수는 가능하나, 내부 단열재·전기설비 젖음으로 감전·지락 위험이 증가하므로 작업을 재평가한다.
11. 불티 관리 표준 작업절차(SOP)
1) 작업 24시간 전 - 위험성평가, 공정·자재 목록화(가연물 지도), 허가서 초안 작성 2) 작업 2시간 전 - 11 m 구역 가연물 제거/차폐, 틈새 밀폐, 소화설비 전개 - 감시자·비상연락망 재확인, 툴박스 미팅 3) 작업 직전 - 점화시험(스팟 테스트)으로 불티 방향·강도 확인, 차폐 보강 - 가스·전원 격리 라벨링/잠금(LOTO) 4) 작업 중 - 불티 이동 경로 상시 관찰, 스케일·슬래그 즉시 제거 - 소화기 핀 제거 상태 유지, 방수대기 5) 작업 종료 즉시 - 열화상으로 바닥·벽체·천정·덕트·케이블 트레이 스캔 - 잔불 제거, 쓰레기·금속분진 수거 6) 사후 감시 - 60분 상주 감시(10분 간격 순회), 기록 - 2시간/4시간 후 2차·3차 순찰, 접근 통제 유지 7) 재가동 전 - 차폐 해제·청소, 격리 해제 절차서대로 복구, 승인 서명12. 불티 차폐 설계 팁
- 차폐층을 다층으로 구성한다: 금속 시트(불연) + 방염포 + 포집매트 순서이다.
- 겹침부는 최소 15 cm 이상, 바닥 모서리는 모래주머니로 고정한다.
- 덕트·샌드위치패널 접합부는 금속 테이프와 불연 패드로 이중 밀폐한다.
13. 기록과 성과지표(KPI)
- 지연 발화 제로: 작업 후 24시간 내 화재·발연 건수 0건 목표이다.
- 허가 준수율: 조건 미충족 작업허가 발급률 0% 유지이다.
- 감시 이탈률: 감시자 자리 이탈 0건, 교대 누락 0건이다.
- 교육 이수율: 핫워크 필수 교육 100% 이수이다.
14. 자주 발생하는 실수와 예방책
| 실수 | 결과 | 예방책 |
|---|---|---|
| 가연물 일부만 치움 | 잔존 가연물에 지연 발화 | 11 m 전 구간 사진 검증·제3자 확인 |
| 하부만 차폐 | 측면·후면 비산 누락 | 3면 이상 차폐, 개구부 이중 밀폐 |
| 소화기 미점검 | 초기소화 실패 | 압력게이지·봉인핀·노즐 캡 즉시 확인 |
| 감시 시간 단축 | 퇴근 후 지연 발화 | 60분 상주 + 추가 순찰 2회 기록 |
| LOTO 누락 | 예기치 않은 재가동 | 잠금·표지 병행, 복수 인증 |
15. 교육·훈련 체크리스트
[핫워크 교육 핵심] - 불티 특성, 지연 발화 사례 - 가연물 식별 실습(사진·현장 투어) - 차폐 설치 실습(겹침·고정) - 소화기 조작·방수대기 훈련 - 열화상 사용법과 은화 탐지 - 허가서 작성·승인·복구 절차 - 사고 사례 리포트 작성법16. 현장 적용 예시(시나리오)
공장 증축부 스티로폼 단열재가 있는 벽체 인근에서 그라인딩을 수행하는 상황을 가정한다. 사전평가에서 가연물 밀도 높음(3), 비산경로 높음(3), 점화원 중간(2), 환기 강함(3), 초기소화 보통(1.2)으로 산정되어 RR = (3+3+2+3)×1.2 = 13.2로 금지 등급이 도출된다. 대책으로 단열재 패널 2장 해체·이격, 2중 차폐, 스파크 포집매트 설치, 소화설비 증강, 방수대기 지정, 감시자 2인 배치 후 재평가하여 RR = (1+2+2+2)×1.0 = 7로 낮추고 조건부 허가한다. 작업 종료 후 60분 상주 감시와 2시간·4시간 후 순찰을 완료하고 정상 복구한다.
17. 점검표(프린트용)
용접 불티 화재 예방 점검표 (날짜: / / , 위치: ) □ 위험성평가 완료(RR: ) □ 작업허가 발급 □ 비상연락망 게시 □ 11 m 가연물 제거/차폐 □ 틈새·덕트 밀폐 □ 스파크 그물·매트 설치 □ 소화기 2대 이상 전개 □ 소화전·방수대기 □ 열화상 준비 □ 감시자 지정(명수: ) □ 무전기/조명 준비 □ LOTO 완료 □ 작업 중 이탈 금지 □ 불티 경로 상시 관찰 □ 종료 후 60분 감시 □ 2차/3차 순찰 기록 □ 청소·폐기물 반출 승인(서명): 기록자:18. 개인보호구(PPE)
- 방염 작업복, 가죽 앞치마, 용접 장갑, 안전화, 보안면·고글, 귀마개를 착용한다.
- PPE는 차폐를 대체하지 못한다. PPE는 최후 방호수단이다.
19. 비용 대비 효과
불티 화재의 대부분은 저비용 조치(정리정돈·차폐·감시 강화)로 예방 가능하다. 방염포·열화상·소화기 추가 배치는 대형 화재 피해 비용 대비 압도적으로 경제적이다. 기록기반 운영으로 재발 방지와 보험요율 개선에도 기여한다.
FAQ
불티 비산 거리는 얼마나 잡아야 하나?
기본은 반경 11 m로 설정한다. 강풍·상향기류·높은 위치 작업 등 불리 조건이면 차폐를 2중으로 하고 보수적으로 확대한다.
작업 종료 후 감시는 얼마나 해야 하나?
최소 60분 상주 감시를 권고한다. 이후 2시간·4시간 후 순찰을 2회 이상 실시한다. 고가연성 자재 인접 작업이라면 야간에도 추가 순찰을 유지한다.
EPS·PUR 샌드위치패널 근처 작업은 가능한가?
가능하다 하더라도 패널 해체 또는 충분한 이격·2중 차폐·포집 조치를 전제로 한다. 조건 충족 전에는 허가하지 않는다.
그라인딩 작업도 핫워크 허가가 필요한가?
그라인딩은 다량의 불티가 발생하므로 핫워크 허가 대상이다. 차폐·소화·감시 조건을 동일하게 적용한다.
소화기는 어떤 등급을 배치해야 하나?
일반적으로 2A:20B:C 등급 이상 휴대용 소화기를 작업점 상·하부에 각각 1대 이상 배치한다. 분말 소화기 우선, 전기설비 인접 시 CO₂ 병행을 검토한다.
열화상카메라는 필수인가?
지연 발화와 은화를 확인하는 데 효율적이므로 권장한다. 특히 천장 속·덕트·케이블 트레이 등 비가시부 점검에 유용하다.