이 글의 목적은 위험물안전관리법에 따른 방유제 용량 산정 기준을 체계적으로 정리하고, 옥외탱크저장소 및 제조소 옥외 위험물취급탱크 설계·검토 시 바로 활용할 수 있는 실무 계산 절차와 예시를 제공하는 것이다.
1. 방유제의 개념과 역할
방유제는 옥외탱크저장소나 제조소의 위험물 취급탱크 주변에 설치하는 콘크리트 둑으로, 탱크에서 누출된 위험물이 외부로 확산되는 것을 차단하기 위한 차수 구조물이다. 단순한 구조물이 아니라, 법에서 정한 최소 높이·두께·용량 기준을 만족해야 하며 유출량을 수용할 수 있는지 계산으로 검증해야 한다.
법령에서는 방유제의 재료(철근콘크리트 등), 높이 범위(최소·최대), 두께, 지하 매설 깊이, 옥외저장탱크와의 사이 지반 구조(불연·불침윤 구조) 등 구조 기준과 함께, 유출 위험물의 체적을 수용할 수 있는 방유제 유효용량을 확보하도록 요구한다.
실무에서는 단순히 방유제 치수를 크게 잡는 것이 아니라, 법에서 규정한 비율(탱크 용량 대비 몇 %) 이상을 수용하는지 검토하고, 방유제 내부에 존재하는 탱크·기초·배관이 차지하는 체적을 제외하여 유효용량을 계산하는 것이 핵심이다.
2. 관련 법령 구조 이해
방유제 용량 산정 기준은 주로 다음 두 축으로 나뉜다.
- 옥외탱크저장소의 위치·구조 및 설비 기준: 위험물안전관리법 시행규칙 별표에서 규정한다.
- 위험물 제조소의 옥외·옥내 위험물취급탱크 구조 및 설비 기준: 제조소 관련 별표에서 방유제 용량과 유효용량 계산식을 제시한다.
두 체계는 적용 대상과 설계 철학이 다르므로, 같은 “방유제”라는 용어를 쓰더라도 용량 기준이 다르게 나타난다. 실무자가 가장 자주 혼동하는 부분이 바로 옥외탱크저장소와 제조소 옥외 취급탱크의 기준을 서로 바꿔 적용하는 경우이다.
주의 : 도면 검토·설계 시 반드시 시설 종류(옥외탱크저장소인지, 제조소의 옥외 취급탱크인지)를 먼저 식별한 후 해당 별표의 방유제 조항을 적용해야 한다.
3. 옥외탱크저장소 방유제 용량 산정 기준
3.1 적용 대상
옥외탱크저장소는 인화성 액체 및 기타 액체 위험물을 대량으로 저장하는 독립된 저장소이다. 이 중 인화성 액체위험물(일반적으로 제4류 인화성 액체, 일부 제외 물질은 별도 규정)에 대해서는 탱크 주위에 방유제를 설치하고, 그 용량을 법정 비율 이상으로 확보해야 한다.
3.2 방유제 용량 기본 기준
인화성 액체 위험물을 저장하는 옥외탱크저장소의 방유제 용량 기준은 다음과 같이 정리할 수 있다.
- 탱크 1기: 해당 탱크 용량의 110% 이상
- 탱크 2기 이상: 방유제 내 탱크 중 최대 용량 탱크의 110% 이상
인화성이 없는 액체 위험물(예: 일부 제6류 등)만 저장하는 경우에는 통상 최대 탱크 용량의 100% 이상을 수용하는 용량을 확보하도록 규정한다. 설계·검토 시에는 저장하는 위험물의 종류가 인화성인지, 인화성이 없는 액체인지 먼저 구분해야 한다.
3.3 방유제 유효용량의 개념
방유제 용량은 단순히 내부 치수(길이, 폭, 높이)를 곱한 기하학적 체적이 아니라, 방유제 내 다른 시설이 차지하는 부분을 뺀 유효용량으로 판단한다. 일반적인 해석은 다음과 같이 정리할 수 있다.
- 방유제 내용적: 방유제 내측 길이 × 내측 폭 × 방유제 높이
- 차감 요소:
- 최대 탱크를 제외한 나머지 탱크의 방유제 높이 이하 부분 용적
- 모든 탱크 기초 중 지반면 이상 부분의 체적
- 방유제 높이 이하에 위치한 배관 등 부속설비 체적
- 칸막이 둑이 있을 경우 그 체적
이를 간략한 계산식 형태로 표현하면 다음과 같다.
방유제 유효용량 V_effective = 방유제 내용적 V_dike - (나머지 탱크의 방유제 높이 이하 용적 + 탱크 기초의 지반면 이상 부분 체적 + 배관 등 부속설비 체적 + 칸막이 둑 체적)
설계 조건:
인화성 액체 저장 시 V_effective ≥ 1.1 × V_max
인화성 없는 액체 저장 시 V_effective ≥ 1.0 × V_max
여기서 V_max는 방유제 내 탱크 중 최대 용량(보통 리터 또는 m³)이다.
3.4 구조 기준 요약
용량 외에도 방유제는 다음과 같은 구조 기준을 만족해야 한다.
- 재료: 철근콘크리트 등 불연·불침윤 구조
- 높이: 0.5m 이상 3m 이하
- 두께: 0.2m 이상
- 지하 매설 깊이: 1m 이상(불침윤 구조물 설치 시 예외 허용)
- 방유제와 탱크 사이 지표면: 불연·불침윤 구조(전용 유조·펌프 등이 있으면 일부 완화 가능)
주의 : 높이를 과도하게 높게 설계하면 출입 및 점검 동선 확보, 비상 탈출 경로, 우수 배수계통 등에서 추가 설비가 필요해질 수 있으므로 최소 기준을 만족하는 범위에서 합리적으로 설계해야 한다.
4. 제조소 옥외 위험물취급탱크 방유제 용량 산정 기준
4.1 옥외탱크저장소와의 차이
제조소의 옥외에 설치된 위험물취급탱크는 제조 설비의 부속 시설로 취급되며, 독립된 저장소 개념인 옥외탱크저장소와는 허가 단위와 위험 개념이 다르다. 이 때문에 방유제 용량 기준 역시 완화된 별도의 공식이 적용된다.
4.2 제조소 옥외 취급탱크 방유제 용량 기본 식
제조소 옥외 위험물취급탱크의 방유제 용량 기준은 일반적으로 다음과 같이 정리한다.
- 탱크 1기: 해당 탱크 용량의 50% 이상
- 탱크 2기 이상:
- 방유제 내 최대 용량 탱크의 50%
- + 나머지 탱크 용량 합계의 10%
즉, 방유제 내에 여러 기의 취급탱크가 있을 경우 다음 공식을 사용한다.
V_required = 0.5 × V_max + 0.1 × Σ(V_others)
V_max : 방유제 내 탱크 중 최대 용량
Σ(V_others) : V_max를 제외한 나머지 탱크 용량 합계
여기에서 말하는 방유제 용량 역시 “유효용량” 기준이며, 옥외탱크저장소와 마찬가지로 방유제 내부 다른 시설 체적을 차감해야 한다.
4.3 제조소 옥내 취급탱크 방유제 기준 개요
제조소 옥내에 설치된 위험물취급탱크에 대해서도 방유제 또는 유사 구조물이 요구되며, 통상 다음과 같이 정리한다.
- 탱크 1기: 탱크 용량 이상
- 탱크 2기 이상: 최대 탱크 용량 이상
다만 옥내 취급탱크의 경우, 실내 배수·누출 검지·환기·방화구획 등 다른 안전설비와의 연계가 중요하므로, 단순 방유제 용량만으로 안전성이 확보되었다고 보기 어렵다. 이 글에서는 옥외 기준에 초점을 맞추고, 옥내 기준은 개략 수준으로만 정리한다.
5. 방유제 용량 산정 절차(실무 단계별 정리)
5.1 기본 데이터 수집
방유제 설계 또는 검토를 위해서는 최소한 다음 정보가 필요하다.
- 시설 종류: 옥외탱크저장소인지, 제조소 옥외 취급탱크인지
- 저장 또는 취급 위험물의 종류: 인화성 액체 여부, 제4류·제6류 등
- 탱크 개수와 각 탱크의 공칭 용량(V, m³ 또는 L)
- 탱크 형상(원통 수직형, 원통 수평형, 직육면체 등)과 치수(내경, 높이 등)
- 탱크 기초 형상과 치수, 기초 상단 위치(지반면 대비)
- 방유제 내측 치수(길이, 폭, 높이) 및 칸막이 둑 유무
- 방유제 내 배관, 펌프, 계측 설비 등의 설치 상태와 치수
5.2 방유제 기하학적 용량 계산
먼저 방유제의 기하학적 내용적을 계산한다. 직사각형 평면 기준이면 다음과 같다.
V_dike = L × B × H
L : 방유제 내측 길이(m)
B : 방유제 내측 폭(m)
H : 방유제 높이(m)
내측 치수로 계산해야 하며, 외측 치수로 계산하면 두께만큼 과대 산정되는 오류가 발생한다.
5.3 탱크·기초·배관 체적 산정
다음으로 유효용량에서 제외해야 할 체적을 계산한다.
- 탱크 체적: 실제 탱크 형상(원통, 구형 등)에 맞춰 방유제 높이 이하 부분만 계산한다.
- 기초 체적: 지반면 이상에 노출된 콘크리트 블록, 피어, 링 기초 등의 체적을 산정한다.
- 배관·펌프 등: 방유제 높이 이하에 존재하는 콘크리트 블록, 대형 펌프 베이스 등 실질적으로 공간을 차지하는 설비를 포함한다.
실무에서는 정확한 3D 모델링보다 보수적인 직육면체·원통 근사로 계산하는 경우가 많다. 중요한 것은 “누출된 위험물이 실제로 채울 수 있는 빈 공간”을 과대평가하지 않는 것이다.
5.4 유효용량 산정 및 기준 비교
위 단계에서 구한 값을 이용하여 유효용량을 산출한다.
V_effective = V_dike - V_obstruction_total
V_obstruction_total
= 나머지 탱크 방유제 높이 이하 용적
+ 탱크 기초 지반면 이상 체적
+ 배관·설비 체적
+ 칸막이 둑 체적(해당 시)
이 값을 시설 유형별 기준과 비교한다.
- 옥외탱크저장소(인화성 액체):
V_effective ≥ 1.1 × V_max - 옥외탱크저장소(인화성 없는 액체):
V_effective ≥ 1.0 × V_max - 제조소 옥외 취급탱크:
V_effective ≥ 0.5 × V_max + 0.1 × Σ(V_others)
주의 : 탱크 용량 단위가 리터(L)인지 입방미터(m³)인지 일관되게 맞추어 계산해야 한다. 1m³는 1,000L이다. 설계서는 보통 m³ 기준, 위험물 허가서는 L 기준으로 기재되는 경우가 많아 변환 실수가 자주 발생한다.
5.5 기준 미달 시 조정 방법
유효용량이 기준에 미달하는 경우 다음과 같은 방법으로 조정한다.
- 방유제 높이 증가(법정 최대 높이 3m 이내)
- 방유제 평면 치수(길이·폭) 확대
- 탱크·기초 배치 변경으로 방유제 내부 장애체적 감소
- 칸막이 둑 설치로 구획을 나누어 각 구획별 방유제 용량을 따로 검토
여러 방안을 조합하되, 접근 동선, 소방대 진입, 우·오수 배관 계획, 배수펌프 설치 위치 등도 함께 고려해야 한다.
6. 계산 예시로 보는 방유제 용량 산정
6.1 예제 1: 옥외탱크저장소(인화성 액체)
조건은 다음과 같다고 가정한다.
- 시설: 인화성 액체 옥외탱크저장소
- 탱크 2기
- A탱크: 1,000m³
- B탱크: 600m³
- 방유제 내측 치수
- 길이 L = 40m
- 폭 B = 30m
- 높이 H = 1.5m
- 나머지 시설이 차지하는 체적(기초·배관 등): 200m³(보수적인 추산)
1단계, 방유제 내용적 계산:
V_dike = L × B × H = 40m × 30m × 1.5m = 1,800m³ 2단계, 장애체적 합계:
V_obstruction_total = 200m³ 3단계, 유효용량 계산:
V_effective = 1,800m³ - 200m³ = 1,600m³ 4단계, 기준 비교:
- 최대 탱크 용량:
V_max = 1,000m³ - 필요 용량:
1.1 × 1,000m³ = 1,100m³ - 결과:
V_effective = 1,600m³ ≥ 1,100m³이므로 기준을 만족한다.
주의 : 예제에서는 계산 편의를 위해 장애체적을 하나의 숫자로 두었지만, 실제 검토에서는 탱크별·기초별·배관별로 근거를 남기고 합산하는 것이 바람직하다.
6.2 예제 2: 제조소 옥외 위험물취급탱크
조건은 다음과 같다고 가정한다.
- 시설: 제조소 옥외 위험물취급탱크
- 탱크 3기
- T1: 50m³
- T2: 30m³
- T3: 20m³
- 방유제 유효용량은 기하학적 검토 결과 40m³로 산정되었다고 가정한다.
1단계, 방유제 필요 용량 계산:
V_max = 50m³ Σ(V_others) = 30m³ + 20m³ = 50m³
V_required
= 0.5 × V_max + 0.1 × Σ(V_others)
= 0.5 × 50 + 0.1 × 50
= 25 + 5
= 30m³
2단계, 비교:
- 유효용량: 40m³
- 필요 용량: 30m³
- 결과: 40m³ ≥ 30m³ 이므로 제조소 옥외 취급탱크 방유제 용량 기준을 만족한다.
7. 유형별 방유제 용량 기준 비교 표
| 구분 | 적용 대상 | 탱크 수 | 위험물 종류 | 방유제 용량 기준(유효용량 기준) |
|---|---|---|---|---|
| 옥외탱크저장소 | 인화성 액체 저장 | 1기 | 인화성 액체 | 탱크 용량의 110% 이상 |
| 옥외탱크저장소 | 인화성 액체 저장 | 2기 이상 | 인화성 액체 | 최대 탱크 용량의 110% 이상 |
| 옥외탱크저장소 | 인화성 없는 액체 저장 | 1기 이상 | 비인화성 액체 | 최대 탱크 용량의 100% 이상 |
| 제조소 옥외 취급탱크 | 위험물 취급 | 1기 | 액체 위험물 | 탱크 용량의 50% 이상 |
| 제조소 옥외 취급탱크 | 위험물 취급 | 2기 이상 | 액체 위험물 | 0.5 × V_max + 0.1 × Σ(V_others) 이상 |
| 제조소 옥내 취급탱크 | 위험물 취급 | 1기 | 액체 위험물 | 탱크 용량 이상 |
| 제조소 옥내 취급탱크 | 위험물 취급 | 2기 이상 | 액체 위험물 | 최대 탱크 용량 이상 |
8. 설계·검토 시 자주 발생하는 오류와 대응
8.1 옥외탱크저장소 vs 제조소 기준 혼동
실무에서 가장 흔한 실수는 옥외탱크저장소 방유제에 제조소 기준(50% + 10%)을 적용하거나, 반대로 제조소 취급탱크에 110% 기준을 적용하는 경우이다. 이는 허가 부서별 검토 결과와 상충할 수 있으며, 안전여유 측면에서도 문제가 될 수 있다.
주의 : 설계 도면의 시설 명칭, 허가 신청서 상 “시설 종류” 항목, 적용 별표 번호를 항상 함께 확인하여 기준을 선택해야 한다.
8.2 탱크 전체 용량을 단순 합산하는 오류
옥외탱크저장소에서 “탱크 용량의 합계”를 기준으로 방유제 용량을 산정하는 경우가 종종 있다. 그러나 법 기준은 “최대 탱크 용량의 110% 또는 100%”를 요구하므로, 단순 합산은 기준과 일치하지 않는다. 설계·검토 보고서에는 반드시 “최대 탱크 용량 대비 비율”을 명시하는 것이 좋다.
8.3 유효용량에서 장애체적을 누락하는 오류
방유제 내용적만으로 기준을 만족하는지 판단하고, 탱크·기초·배관 등이 차지하는 체적을 고려하지 않는 경우가 있다. 탱크 수가 많거나 기초가 큰 경우, 실제 유효용량은 내용적보다 상당히 줄어들 수 있다.
주의 : 특히 방유제 높이를 최소치에 가깝게 설계한 경우, 장애체적을 반영하면 기준 미달이 되는 사례가 자주 발생하므로 반드시 별도의 계산표로 남겨야 한다.
8.4 단위 변환 및 비중 혼동
방유제 용량 기준은 “체적 비율”이므로, 일반적으로 비중(밀도)은 계산에 직접 들어가지 않는다. 그럼에도 불구하고 질량 기준 허가량(kg)을 그대로 가져와 방유제 용량을 계산하는 오류가 있다. 먼저 탱크 용량을 체적 단위(m³ 또는 L)로 정리한 후, 모든 값을 동일한 단위로 맞춘 뒤 계산해야 한다.
FAQ
Q1. 인화성이 없는 액체를 저장하는 옥외탱크저장소도 110% 기준을 적용해야 하나?
법령에서는 인화성 액체를 저장하는 옥외탱크저장소에 대해 최대 탱크 용량의 110% 이상을 요구하고, 인화성이 없는 액체만 저장하는 경우에는 최대 탱크 용량의 100% 이상을 요구하는 구조로 되어 있다. 다만 사업장 내부 기준이나 설계 지침에서 모든 액체에 대해 일괄적으로 110% 이상을 요구하는 경우도 있으므로, 내부 규정이 있다면 그 기준을 우선 확인하는 것이 좋다.
Q2. 방유제 유효용량 계산 시 최대 탱크의 체적도 빼야 하나?
일반적으로 유효용량 산정 시에는 최대 탱크 외의 탱크 체적, 기초 체적, 배관 체적 등을 빼고, 최대 탱크의 방유제 높이 이하 체적은 그대로 남기는 해석을 사용한다. 이유는 기준 자체가 “최대 탱크에서 누출되는 위험물을 방유제 내에서 수용할 수 있는가”를 평가하는 구조이기 때문이다. 다만 구체적인 해석은 관할 소방서·허가기관의 지침에 따라 달라질 수 있으므로 설계 단계에서 사전 협의가 필요하다.
Q3. 제조소 옥외 취급탱크의 방유제도 옥외탱크저장소처럼 110%로 설계하면 문제가 되나?
법정 최소 기준은 50% + 10% 공식이지만, 실제 설계에서 이보다 큰 용량(예: 110% 이상)을 확보하는 것은 안전 측면에서 문제 되지 않는다. 다만 방유제 규모가 커질수록 토목·건축 비용과 배수 설비, 접근성 문제가 커지므로 경제성·운영상 합리성을 함께 검토해야 한다.
Q4. 방유제 높이는 0.5m보다 낮게 설계할 수 있나?
위험물안전관리법 시행규칙에서는 방유제 높이를 0.5m 이상 3m 이하 범위에서 설계하도록 규정하고 있다. 따라서 0.5m 미만으로 낮추는 것은 법정 기준에 맞지 않는다. 용량을 확보하면서 높이를 낮추고 싶다면, 방유제 평면 치수(길이·폭)를 넓히는 방향으로 검토해야 한다.
Q5. 리터(L) 단위로 계산된 값을 m³로 바꾸는 간단한 방법은?
1m³는 정확히 1,000L이다. 따라서 리터 값을 1,000으로 나누면 m³가 된다. 예를 들어 500,000L는 500m³에 해당한다. 반대로 m³를 리터로 바꾸려면 1,000을 곱하면 된다. 방유제 용량, 탱크 용량, 설계 도면 기입 단위가 서로 다른 경우가 많으므로, 산정표 상단에 “모든 용량은 m³ 기준” 등으로 명시하고 단위를 통일하는 습관이 중요하다.