화학물질 취급시설 기준 총정리: 저장탱크·배관·환기·경보장치 체크리스트

이 글의 목적은 화학물질관리법 시행규칙과 기술기준에서 요구하는 유해화학물질 취급시설의 설계·설치·운영 기준을 실무 관점에서 체계적으로 정리하여 사업장에서 즉시 적용 가능하도록 하는 것이다.

1. 적용범위와 기본 용어 정리

유해화학물질 취급시설이란 저장, 사용, 이송, 충전, 혼합, 포장, 보관 등 유해화학물질이 체류하거나 이동하는 모든 설비와 그 부속설비를 말한다.

저장시설: 지상·지하 저장탱크, 드럼·IBC 보관구역, 저장창고 등이다.
사용시설: 반응기, 혼합기, 세정탑, 스크러버, 증류기 등이다.
이송시설: 배관, 펌프, 호스릴, 로딩암, 밸브류 등이다.
부속안전시설: 누출방지설비, 차수시설, 방유제, 자동경보장치, 환기설비, 소화설비, 비상대응설비 등이다.

주의 : 물질 분류(GHS 물리적 위험·건강유해성)와 취급형태(가압·가열·증기·분말)에 따라 강도·차수가 달라지므로, 물질안전보건자료(MSDS)와 허가·변경허가 조건을 먼저 확인해야 한다.

2. 저장탱크 설계·설치 기준

2.1 탱크 형식·재질

재질은 내식성·기계적 강도·취성파괴 방지 관점에서 선정한다. 대표적으로 탄소강, 스테인리스강, 라이닝강(고무·FRP 라이닝), 합성수지(FRP) 등을 사용한다.
가압·진공 조건일 경우 설계압력·진공강도에 대한 계산서와 안전밸브 용량 산정자료를 구비한다.
가연성액체는 접지·본딩 설계를 포함하고, 정전기 발생 저감 구조를 채택한다.

2.2 이중벽(더블월)·내부라이너

지상 저장탱크는 물질의 누출에 대비하여 이중벽 구조 또는 동등 이상의 차수 기능을 확보해야 한다.
이중벽 간 공간에는 누출검지 센서를 설치하고, 공간은 음압 혹은 소량 질소 퍼지 등으로 외부 공기 유입을 최소화한다.

2.3 방유제·차수시설

방유제 용량은 통상 최대 탱크 내용적의 110% 이상 또는 탱크군 합계 내용적의 일정 비율 이상으로 설계한다.
방유제 내 바닥은 비침투성 차수층(예: 콘크리트+에폭시, HDPE 라이너)으로 시공한다.
폭우 시 우수 배출은 오염 여부 확인 후 차단밸브 개방 방식으로 운영한다.

2.4 탱크 부속장치

레벨계: 연속식(레이더·초음파·DP)과 고액면 스위치 이원화 설치한다.
호흡밸브·화염방지기: 인화점이 낮은 액체 저장 시 통기관에 화염방지기를 설치한다.
안전밸브: 설계압력 기준으로 방출능력 산정 및 시험성적서를 구비한다.
하부드레인·슬러지 배출구는 이중밸브 또는 블라인드 플랜지로 이중 차단한다.

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3. 배관·이송설비 기준

3.1 배관 등급·거치

배관 재질은 화학적 적합성·온도·압력·점도·부식률을 고려한다.
부식 환경에서는 라이닝, PTFE 라이너, 듀플렉스 스테인리스 등 대체재를 검토한다.
배관 지지대 간격은 열팽창과 진동을 고려한 스팬 계산으로 결정한다.

3.2 이중관·트레이 배관

독성·수질오염 우려가 큰 물질은 이중관 또는 트레이라인을 적용한다.
이중관 간극에는 누출검지 케이블을 배치하고 저점에 샘플링 포트를 둔다.

3.3 밸브·펌프·호스

긴급차단(Emergency Shutoff) 밸브는 저장탱크 출구·로딩/언로딩 지점에 설치하고 현장·제어실에서 원격 작동 가능해야 한다.
호스는 물질 적합 인증과 압력 등급을 확인하고 정기 교체 주기를 운영절차로 규정한다.
펌프는 메카니컬씰 누출 검지와 씰플랜(플러시, 배리어유)을 갖춘다.

4. 누출방지·유출제어 설비

차수 트레이, 드립팬, 드레인 배수로를 통해 유출액을 차수조로 유도한다.
바닥 레벨링과 경사(통상 1/100~1/50)를 설계하여 저점 집수정으로 모은다.
흡착재(펌핑 패드, 붐), 중화제, 회수펌프, 임시저장 용기(방폭 등급)를 비치한다.

5. 검지·경보·계측 시스템

5.1 가스·증기 검지

폭발한계가 낮은 가연성가스는 저점 또는 가스 비중에 맞는 레벨에 설치한다.
독성가스·증기는 호흡대 높이와 누출 가능 포인트 주변에 배열한다.
경보 설정은 1단계 주의, 2단계 대피·차단으로 이원화하고 설비 정지 인터록을 연동한다.

5.2 액면·누액 검지

탱크 고액면 스위치 작동 시 이송펌프 정지 및 투입 차단 인터록을 건다.
이중바닥·이중관 간극의 누액센서는 경보와 자동밸브 차단을 연계한다.

6. 환기·배기·처리설비

6.1 일반환기

폐쇄구역은 시간당 공기 교환횟수(ACH)를 물질 특성에 맞춰 산정한다.
급기·배기 균형을 맞추고 배기는 오염원 근접 포집이 우선이다.

6.2 국소배기

충전·혼합·샘플링 포인트에 캡처후드·슬롯후드를 배치한다.
덕트 재질은 부식·정전기 기준을 충족하고, 접지는 연속성을 확보한다.

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6.3 배출가스 처리

산성가스: 습식 스크러버(알칼리 흡수)로 제거한다.
염기성·암모니아: 산성 세정액 사용을 검토한다.
휘발성유기화합물: 활성탄 흡착, 열산화(TO), 촉매산화(CATOX) 등을 적용한다.

7. 전기·방폭·정전기 대책

방폭구역 분류에 따라 전기기기 등급·방호형식을 채택한다.
정전기 접지·본딩, 이송속도 제한, 질소블랭킷 등 점화원 억제 설계를 포함한다.
금속 배관과 저장탱크 접지는 저항 기준을 만족하도록 주기 점검한다.

8. 화재·폭발 방호

고정식 포말소화설비, 스프링클러, 수동·이동식 소화기 배치를 물질위험등급에 맞춰 구성한다.
방호거리·방화구획·내화구조 벽체로 화재 확산을 억제한다.
열·압력 해방장치(버스트디스크, 릴리프)를 적정 배출로로 연결한다.

9. 내진·기초·구조 안전

저장탱크·반응기 앵커볼트 설계와 베이스 플레이트 두께, 슬로싱 방지 리브를 검토한다.
지반침하·액상화 가능 지역은 기초 보강과 지반개량을 선행한다.

10. 비상정지·인터록·계측 무결성

비상정지(E-stop) 스위치는 접근성, 가시성, 라칭 기능을 확보한다.
라인업 오류 방지를 위해 밸브 포지션 스위치와 인터록 로직을 구성한다.
안전계장(SIS)은 목표 안전무결성 등급에 따라 이중화·시험주기·우회관리 절차를 둔다.

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11. 통로·출입·표지

주요 밸브·계측·로딩 지점은 안전한 접근 통로와 추락방지 설비를 갖춘다.
경고표지, 배관 식별(유체·방향), 비상대피 경로를 명확히 표시한다.

12. 비상대응 설비

세안대·샤워는 접근 10초 이내 위치, 충분 유량·온도로 설치한다.
응급키트, 산소측정기, 휴대용 가스검지기, 방독마스크, 보호복을 물질별로 비치한다.
초기 대응장비는 방유제 내 침수·부식 방지를 위해 전용 보관함에 보관한다.

13. 운전·점검·교육

일상점검(Shift별), 정기점검(월·분기), 정밀진단(연·법정)을 구분하여 수행한다.
변경관리(MOC), 작업허가(PTW), 잠금표시(LOTO) 절차를 표준화한다.
협력업체 교육과 모의훈련(누출·화재·대피)은 정기 시행한다.

14. 기록·서류 관리

설계도서, 계산서, 성능시험성적서, 압력용기 검정서, 계측 교정성적서를 최신본으로 유지한다.
가스·누액 경보 이력, 인터록 작동 이력, 점검·보수 기록은 추적성 있게 관리한다.

15. 저장탱크 방유제 용량·환기량 예시 계산

다음은 현장에서 자주 묻는 두 가지 산정 예시이다.

15.1 방유제 용량 산정 예시

# 조건 # 탱크 3기: 30 m³, 20 m³, 15 m³ # 설계기준: 최대 탱크 내용적의 110% 이상 max_tank = 30.0 # m³ bund_capacity = max_tank * 1.10 print(f"방유제 설계 최소용량 = {bund_capacity:.1f} m³") # 결과: 33.0 m³

15.2 밀폐공간 환기량(ACH) 산정 예시

# 조건 # 실내 체적 600 m³, 목표 공기교환 횟수 10 ACH volume = 600.0 # m³ ach = 10.0 # 1/h qv = volume * ach # m³/h print(f"필요 환기량 = {qv:.0f} m³/h") # 결과: 6000 m³/h

주의 : 위 산정값은 예시이다. 실제 기준과 허가조건에 따라 여유율, 집수정 유효용적, 우수유입량, 증발·흡착 손실, 배관 체류량 등을 추가 반영해야 한다.

16. 자가점검 체크리스트

구분	점검항목	기준	주기	기록
탱크	이중벽 간극 누설검지	정상 시 0 알람	일상	로그
탱크	고액면 스위치 기능	펌프 정지·차단 인터록 작동	월간	작동표
방유제	용적·차수층 무결성	균열·누수 없음	분기	점검표
배관	이음부 누설	가스·액체 무누설	일상	점검표
배관	이중관 간극 센서	정상값	월간	로그
펌프	씰 누출·온도	허용범위 내	주간	점검표
검지	가스검지기 교정	교정증명서 보유	반기	증빙
경보	1·2단계 경보·연동	지연 없이 작동	월간	시험성적
환기	ACH·국소배기 풍량	설계값 ±10% 이내	분기	측정기록
전기	방폭등급 적합성	구역분류·기기등급 일치	연간	검토서
정전기	접지저항	기준치 이내	반기	측정성적
소방	포말·스프링클러	방수·방포 정상	분기	점검표
비상	세안대·샤워	유량·온도·접근성 양호	월간	점검표
교육	누출·화재 모의훈련	시나리오별 실시	반기	훈련결과

17. 로딩/언로딩(탱크로리·IBC) 안전기준

접지 확인, 화기 엄금, 정차 차륜고정, 로딩암·호스 상태 점검을 실시한다.
하역 구역은 방유 트레이·배수로·가스검지·비상샤워를 갖춘다.
유량제어·고액면 연동으로 과충전을 방지한다.

18. 폐수·세정수·세척관리

세척수는 오염도 확인 후 분리배출하고, 필요 시 중화·응집·흡착 등 전처리를 거친다.
배출 전 배출허용기준 준수와 자동측정기기 운영을 확인한다.

19. 변경관리와 시운전

설비 변경 시 위험성 평가(What-if, HAZOP 등)와 인터록 재검증을 수행한다.
시운전 절차서, 비상절차, 롤백 계획, 커미셔닝 체크리스트를 준비한다.

20. 서류 샘플 양식

20.1 일상점검표(발췌)

점검일시: YYYY-MM-DD HH:MM 점검자: 성명(서명) [탱크] 누액감지: 정상 / 이상(조치: ) [배관] 플랜지 시일: 정상 / 이상(조치: ) [환기] 국소배기 차압: ____ Pa (기준 ____ Pa) [검지] 가스경보 패널: Normal / Alarm (원인: ) [비상] 세안대 유량: ____ L/min 온도: ____ °C

20.2 비상정지(ESD) 시험기록

시험일시: YYYY-MM-DD 시험범위: 탱크 T-101 고액면 스위치 작동 → P-101 정지, XV-101 폐 기대응답시간: ≤ 2 s 측정응답시간: ____ s (합/불합) 비고/개선:

21. 자주 발생하는 부적합과 개선 팁

방유제 바닥 미세균열 및 배수밸브 상시개방: 차수성능 저하 → 균열 보수·밸브 잠금장치 운영을 권장한다.
가스검지기 교정주기 초과: 허위 경보·미감지 위험 → 교정일정 자동화·예비센서 구비를 권장한다.
국소배기 흡입구 위치 불량: 포집 효율 저하 → 작업자 호흡대 기준 150~300 mm 이내 접근 배치한다.
배관 지지 불충분으로 진동·피팅 파손 → 스팬 재계산·댐퍼·확장조인트 적용을 권장한다.

22. 실무 Q&A

22.1 경보설정 기준 고민 시

경보는 환경·작업자 보호와 설비보호 목적을 분리하여 1단계 주의, 2단계 차단으로 나눈다. 1단계는 피난·환기 강화, 2단계는 이송정지·차단밸브 폐를 연동한다.

22.2 방폭구역 경계가 모호할 때

누출 시 형성되는 가스구름의 체류가능 공간, 환기성능, 점화원 분포를 고려하여 구역 범위를 보수적으로 설정한다. 유지보수 작업구역의 일시적 방폭 요구도 별도 검토한다.

22.3 질소 블랭킷 적용 기준

인화성 액체 저장탱크와 폼 형성 우려액은 질소 블랭킷으로 산소농도를 억제한다. 산소농도 감시와 과압·진공 방호를 함께 설계한다.

FAQ

방유제 용적은 어떻게 검증하나?

설계도서의 용적 산출내역과 시공 도면을 대조하고, 현장 치수 실측으로 유효용적을 확인한다. 집수정·장애물 체적을 공제하며 우수유입량을 보수적으로 반영한다.

가스검지기 배치는 어떤 기준으로 하나?

가스 비중과 유동을 고려한다. 공기보다 무거운 가스는 저점, 가벼운 가스는 상부에 설치한다. 누출 가능 포인트 반경 수 m 이내에 다중 설치하고, 환기 흐름을 역행하지 않도록 한다.

국소배기 풍량 부족이 의심되면?

후드 전면속도 측정과 덕트 차압을 병행한다. 팬 날개 오염, 필터 막힘, 댐퍼 오조정이 흔한 원인이다. 설계 ACH도 재점검한다.

이중관이 필수인 경우는?

누출 시 인명·수질·토양 피해가 큰 독성·수환경 유해물질, 장거리 이송, 지하 매설 배관 등에 우선 적용한다. 간극 누액검지와 드레인 회수점을 함께 설치한다.

비상정전 대비는 어떻게 하나?

UPS·비상발전기 구성, 페일세이프 밸브 포지션 설계, 정전 시 인터록 시나리오를 문서화한다. 정전 복전 시 서지·오작동 방지를 위한 단계적 기동 절차를 마련한다.

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