발전소에서의 폭발 위험성과

안전관리

발전소에서의 폭발 위험성과

안전관리

서울과학기술대학교

안전공학과 : 박 달 재

서울과학기술대학교

안전공학과 : 박 달 재

2014. 09. 18

폭발사고사례

Alon Refinery, Big Spring TX, 18 February 2008

ICL Plastics, Glasgow, 2004Bucheon LP station, Korea, 1998

Explosion and fire, Piper Alpha, 1988Chernobyla nuclear power plant , 1986Fukushima nuclear power plant, 2011

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√ 폭발 및 화재사고 발생 현황

출처: 고용노동부 자료

- 감소추세를 보이던 화재, 폭발 및 누출사고 재해자수가 ‘12년부터 증가추세로 전환하

였으며, 사망자수도 큰 폭으로 증가

< 발생원인별(‘13.5월말) >

구분 06 07 08 09 10 11 12 13 계

계 15 16 17 16 15 12 9 32 132

작업부주의 6 5 4 6 2 4 5 13 45

시설노후화 1 6 8 3 4 4 3 13 42

운송사고 8 5 5 7 9 4 1 6 45

출처: 한국화학물질관리협회 & 환경부

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폭발이란 ?3

“A sudden release of energy

which causes a pressure

discontinuity or blast wave”

• 폭 굉 : 화염 전파 속도가 음속 보다 빠른 폭발

- 1,000~2000 m/sec

• 폭 연 : 화염 전파 속도가 음속 보다 느린 폭발- 1~1,000 m/sec

진행 시간 진행 시간

압

력

압

력

불 꽃

연소폭굉 충격파

Detonation(폭굉)/deflagration(폭연) 4

폭발의 거동에 크게 영향을 주는 변수

1. 주위의 온도

2. 주위의 압력

3. 폭발성 물질의 조성

4. 폭발성 물질의 물리적 성질

5. 점화원의 성질 : 형태 , 에너지, 지속시간

6. 주위의 기하학적 조건 : 개방 또는 밀폐 등

7. 가연성 물질의 양

8. 가연성 물질의 난류(유동상태)

9. 착화지연시간

10. 가연성 물질이 방출되는 속도

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폭발 위험성 평가 절차

System to be AssessedSystem to

be Assessed

Hazard Identification

Hazard Identification

Consequence Analysis

Consequence Analysis

Likelihood Analysis

Likelihood Analysis

Risk Estimation

Risk Estimation

Have Criteria

Been Met?

Have Criteria

Been Met?

Risk Criteria

Risk Criteria

Avoidance, Mitigation

or Transfer

Avoidance, Mitigation

or Transfer

Operation With the RiskOperation With the Risk

YesYes

NoNo

Predictive models for explosion consequence

Empirical Model

Phenomenological Model

Computational Fluid Dynamics Model

Computational Fluid-Structure

Interaction Model

Current use

Future use

Advanced model

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PreventionMitigation

Preventing ignition sourcesPreventing explosive

gas cloud

- Hot surfaces(electrically or

mechanically heated)

- Heat from mechanical impact

(metal sparks and hot-spots)

- Electric sparks and arcs

- Electrostatic discharges and

etc.

- Inerting of gas cloud by

N2, CO2 and etc

- Keeping gas conc.

Outside explosive range

and etc.

- Explosion barriers

- Explosion isolation

- Explosion venting

- Explosion suppression

and etc.

폭발사고 예방 및 완화를 위한 일반적인 방법들

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폭발사고 방지를 위해 정부, 관련단체, 기업의 노력에도 불구하고산업현장에서 폭발사고 지속적으로 발생

이러한 사고는 왜 일어나는가?

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1. 안전관리 조직 및 활동 미흡

√ 안전관리 조직의 불안정

√ 조직은 구성되어 있으나 기능 미흡

▶ 안전관리 책임자, 관리자, 관리 감독자 책무 이행 미진

▶ 현장의 참여 미흡

▶ 현장요원은 자기업무 외 업무에 무관심(안전보건은 안전부서 몫)

▶ 경영층 안전관리 의지 있으나 안전은 안전부서의 몫으로 생각▶ 안전관리 요원의 현장 기술 파악 및 통제능력 부족

√ 다양한 기술/이상상태 파악/감시, 현장제공 체계 미흡

▶ 위험요인 파악/조치를 위한 다양한 분야의 기술∙정보수집, 조정, 보급 체계 부족

√ 안전 전문가에게 과다 능력 요구 및 위상 낮음

▶ 여러 분야의 전문가 정보수집, 조정하여 현장 보급에 한계

무관심은 언제까지

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2. 관련 설비 관리 미흡

√ 관련 설비 기술기준 적용 미흡 또는 회피

▶ 다양한 기술기준(설계기준, 설비재질, 설비제작, 계장설비, 배관 및 관 부속품, 전기, 제어

시스템, 안전장치 등) 이해 및 적정 적용 관리 미흡

√ 각종 설비 관련 전문기술 수집, 조정, 적정 개선 미흡

▶ 위험요인 파악 및 그에 대한 적절한 대책을 수립하기 운영설비 관련 여러 분야의

전문가로부터 다양한 기술∙정보 수집, 적용, 최적의 관리요인을 파악하여 대처하여야 하나

이러한 조정 능력 부족

√ 주력 기술 아닌 지원(보조)기술 전문인력 확보 미흡

▶ 업종 별 기술인력 확보 수준 차이가 있음. 주력 기술인력에 치중

▶ 지원기술 보완 수단 미흡

▶ 현장 전문가 안전 관련 기술 미흡

√ 설비 관리의 함정

▶ 현장은 역동적이나 한번 설비 개선이 이루어지면 안전한 것으로 생각

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3. 안전관리활동 부진

√ 현장 안전관리활동 및 안전작업 실천 미흡

▶ 관련 설비의 위험요인은 전문가가 찾아 대처할 수 있으나

작업절차 준수, 작업자의 심리상태, 부주의 등은 본인만이 알 수 있음

▶ 따라서 위험이 있는 현장에서 관련 설비를 비롯한 자신의 신체적 심리적인

상태를 점검하여 안전을 고려한 작업이 이루어져야 하나 그러하지 못하는 경우가 있음

▶ 스스로 위험을 발견하여 안전한 작업을 수행해야 하나 이러한 활동이 부진

▶ 안전작업이 습관적으로 이루어져야 하나 관행이나 관습에 의한 작업 수행이 많음

사고 발생 관련 뉴스의주요 멘트는 대부분

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3. 안전관리활동 부진

√ 현장 안전 작업의 애로 사항

▶ 사업장 당면 해결과제 과다(당면과제 해결에 초점)

▶ 현장 근로자의 안전실천의지 미흡(안전작업 성과 미 가시적)

▶ 적절한 동기부여 및 동인 부족(리더십 및 Feedback 부족)

▶ 부적절한 인식(안전에 대한 가치관 및 자기 정체성 미확립)

▶ 구성원의 Ownership 부족

▶ 자기 업무 외 분야에 대한 전문 지식 및 기술 능력 부족

▶ 잘못 인식된 낙관주의

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생산 관련 성과는 돈으로 가시화안전은 단지 무재해…

3. 안전관리활동 부진

√ 인간 행동 특성

▶ 과한 욕심과 게으름

▶ 알고 있으나 실천하지 못하는 속성

▶ 주의력 집중의 한계

▶ 망각, 실수, 착오, 위반을 할 수 있음

▶ 의식수준의 저하

▶ 의식의 우회

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3. 안전관리활동 부진

√ 현장 안전관리 관련 규제 및 지도 감독 미흡

▶ 현장 참여 관련 규제가 구체적이지 못함

- 현장안전관리 활성화를 위한 규제 및 보상체계 미흡

▶ 위 제도 심사 시 설비 및 구조적인 결함 외 인간의 결함, 현장요원 보고서 작성 등에 참여,

안전작업 실천의지, 이행능력 등 다각적인 평가 미흡

▶ 감독관 현장 지도 및 감독 시 안전관리 현장 작동 등의 활성화 역할 미흡

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대책은 ?

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1. 안전관리 조직 및 활동 강화

√ 현장 실정에 적합한 안전관리 조직 구축

√ 안전관리 조직 기능 강화

▶ 안전관리 책임자, 관리자, 관리 감독자 책무 명확화

▶ 현장의 참여 강화

▶ 모든 부서 안전관리 협력(부서간 소통 강화)

▶ 안전과 경영은 일체로 생각하며 업무 추진(모든 부서 안전 실천)

▶ 안전관리 요원의 현장 기술 파악 및 통제 역량 강화

▶ 현장에서 위험발견 및 대체를 이끌 수 있는 조직

√ 다양한 기술/이상상태 파악/감시, 현장제공 체계 강화

▶ 다양한 분야의 기술 및 정보를 수집하여 위험관리에 필요한 최적의 기술로 조정하여 현장에

활동할 수 있도록 교육 훈련을 실시하고 적극적으로 적용하도록 하는 조직체계 구축

√ 안전 전문가 역량 및 위상 강화

▶ 다양한 정보를 수집, 조정하여 현장에 보급할 수 있는 안전 전문가의 능력 제고 및

이러한 활동을 할 수 있는 권한 부여

위험사회에서 소통은 필수

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2. 설비 관련 관리 강화

√ 사업장 특성에 적합한 기술기준 마련 및 적절한 적용 유도

▶ 다양한 기술기준 이해 및 적정 적용 관리 실시

√ 각종 설비 관련 전문기술 수집, 조정, 적정 개선 강화

▶ 다양한 분야의 전문가로부터 다양한 기술∙정보 수집, 적용하여 설비를 최적으로

상태로 유지하는 등 설비 관리능력 함양 및 관리 강화

√ 지원(보조)기술 전문인력 확보

▶ 업종 별 기술인력 확보 수준 차이가 있음(주력 기술인력에 치중)

▶ 지원기술 전문가 확보 수단 마련

▶ 현장 전문가 안전 관련 기술 함양

√ 설비 관리의 함정 고려

▶ 현장의 역동성을 고려한 지속적인 설비 점검 관리 수행

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3. 안전관리활동 활성화

√ 현장 안전관리활동 및 안전작업 실천 활성화

▶ 작업 전 중 후 위험요인 점검 및 조치 후 안전작업 실시 생활화

▶ 필요시 전문가의 도움을 받으며 스스로 위험 발견 및 조치

▶ 기존 방식의 관행이나 관습적인 작업 탈피, 안전작업 습관화

√ 현장 안전작업 실천의 애로 사항 제거

▶ 안전에 대한 가치관 및 자기 정체성 확립

▶ 모든 작업은 안전 확보 후 이루어지도록 여건 조성

왜 안전이필요한지신념 강화

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3. 안전관리활동 활성화

√ 인간행동 특성이 고려된 작업수행

▶ 인간의 신체적, 심리적, 정신적 요인에 의한 안전보건과 관련한 인간특성 이해

▶ 인간 행동특성에 기안하여 발생할 수 있는 인간의 결함을 보완할 수 있는 작업여건 조성

√ 현장에서 안전작업이 이루어지지 않는 이유

▶ 안전작업 실천 방법 등을 몰라서

- 관련 설비에 대한 위험성을 잘 몰라서

- 공정기술이나 안전작업 방법이 알려지지 않아서

- 기술은 개발되어 있으나 이를 모르거나 난해하여 미적용

▶ 기술이나 실천 방법 등은 알고 있으나 적용을 미루거나 미적용

- 현장 여건에 의한 미적용

- 기존의 작업 관행이나 습관 대로 작업

Two way 방식을 고려한실천적 안전교육 필요

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3. 안전관리 활동 활성화

√ 현장 안전작업 습관을 형성하기 위한 기본 틀

▶ 반복행동을 찾는다(작업 전 위험이 있는지 살피고 위험이 발견될 때는

이를 챙기며 바른 방법으로 바르게 작업하기)

▶ 반복행동을 자극하는 다양한 보상으로 실험해본다(반복행동을 유발할 수 있는 열망)

▶ 반복행동을 유발할 신호를 찾는다(장소, 시간, 감정상태, 다른 사람, 직전의 행동)

▶ 계획을 세운다

안전 반복행동으로 습관을 바꾸자

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3. 안전관리 활동 활성화

√ 현장 안전관리를 강화할 수 있는 규제 및 지도 감독

▶ 현장 참여를 강화하는 구체적인 규제

- 현장안전관리 활성화를 위한 규제 및 보상체계 구축

▶ 위 제도 심사 시 설비 및 구조적인 결함 외 인간의 결함, 현장요원 보고서 작성 등에 참여,

안전작업 실천의지, 이행능력 등 다각적인 평가 강화

▶ 감독관 현장 지도 및 감독 시 안전관리 현장 작동 등의 활성화에 기여할 수 있는 방향으로

지도 감독

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맺은 말

발전소에서의 폭발사고를 예방하기 위해서는 현장에서 작업 시작 전

중 후 위험요인을 살펴보고 이를 챙기는 활동이 작업과 함께

습관적으로 이루어져서 바르고 안전한 작업을 실천하는 것이 필요

√ 이를 위해서는

▶ 바꾸고자 하는 목표가 있고

▶ 이 목표를 잘 이해하고

▶ 구체적인 행동 수칙을 제정하여

▶ 반복적인 훈련을 실시하여야 한다.

√ 여기에는 반복행동을 이끄는 적절한 보상이 따라야 한다.

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