고압가스 배관 내진설계 및 지지 구조 기준 완벽 정리

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고압가스 저장설비 가스검지기·가스누설경보기 설치 기준 완벽 정리

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이 글의 목적은 고압가스 저장탱크 및 저장설비에서 가스검지기·가스누설경보기를 어떻게 설계·설치해야 하는지 법적 기준과 실무 적용사례를 정리하여, 설계자·안전관리자·점검 담당자가 바로 활용할 수 있는 기준을 제시하는 것이다.

1. 법적 근거와 적용 범위 이해하기

고압가스 저장설비에 가스누설검지경보장치를 설치해야 하는 근거는 「고압가스안전관리법」과 같은 법 시행규칙의 별표에서 찾을 수 있다. 특히 고압가스저장의 시설·기술기준을 규정한 별표에서는 공기보다 무거운 가연성가스 및 독성가스의 저장설비에는 가스누설을 검지하고 경보를 울릴 수 있는 장치를 설치하도록 명시하고 있다.

여기서 말하는 저장설비에는 고정식 저장탱크, 용기저장소, 옥내저장소·옥외저장소, 피트 구조를 가진 탱크 주변 배관 등이 모두 포함되며, 고압가스가 통하는 배관·밸브 등도 폭넓게 가스설비 범주로 해석되는 것이 일반적이다.

주의 : 법 조문은 “저장설비”의 범위를 추상적으로 규정하는 경우가 많기 때문에, 실제 설비 설계 시에는 저장탱크 본체뿐 아니라 탱크 상부 밸브 스테이션, 피트, 기화장치, 탱크 론·오프밸브 주변까지 포함해서 검토하는 것이 안전하다.

2. 가스검지·경보기 설치 대상 저장설비 분류

2.1 가스 종류에 따른 설치 의무

법령상 명시적으로 가스누설검지경보장치 설치가 요구되는 대표적인 경우는 다음과 같다.

  • 공기보다 무거운 가연성가스의 저장설비
    • LPG(프로판·부탄 계열)
    • 프로필렌 등 비중이 1보다 큰 탄화수소 가스
  • 공기보다 무거운 독성가스의 저장설비
    • 염소, 황화수소, 이황화탄소 등

이들 가스는 누출 시 바닥·피트·저지대 등에 체류하기 쉬워 폭발 및 중독 위험이 높기 때문에, 저장설비 주변 하부에 가스누설경보기를 설치하는 것이 의무화되어 있다.

반면, 수소·메탄(LNG의 주성분)처럼 공기보다 가벼운 가스는 해당 별표 조문에서 직접적으로 “공기보다 무거운 가스”라고 특정하고 있지 않기 때문에, 같은 조문만으로 설치 의무를 단정하기는 어렵다. 다만 이러한 가스도 산업안전보건 관련 규정에서 화재·폭발 가능성이 있는 장소로 규정될 수 있으며, 위험성 평가 결과에 따라 가스누출경보설비를 설치하도록 요구되는 경우가 많다.

주의 : “법 조문에 딱 떨어지는 명문 규정이 없다”는 이유만으로 가스검지기를 생략하면, 사고 발생 시 중대한 과실 판단을 받을 수 있다. 저장능력·가스특성·주변 작업형태를 고려하여 보수적으로 설치 여부를 판단해야 한다.

2.2 저장형태·시설 유형별 고려사항

고압가스 저장설비는 대략 다음과 같이 구분하여 검토하는 것이 실무상 유리하다.

  • 지상 고정식 탱크(수평형·수직형)
  • 지하埋設 탱크 또는 반지하 피트형 탱크
  • 용기저장소(실내 용기보관실, 옥외 용기보관장소)
  • 기화기·배관 매니폴드 일체형 저장설비

특히 지하 피트, 반지하실, 통풍이 불량한 옥내저장소의 경우 누출가스가 체류하기 쉬워, 법령에서 요구하지 않더라도 가스누설경보기를 설치하는 것이 안전관리 측면에서 필수에 가깝다고 보는 것이 타당하다.

3. 가스누설검지경보장치의 필수 성능 기준

3.1 검지방식과 센서 타입 선택

저장설비용 가스검지기를 선정할 때는 대상 가스의 물리·화학적 특성과 사용 환경에 맞는 센서 방식을 선택해야 한다.

  • 가연성가스용
    • 접촉연소식(촉매연소식): 폭발 하한계(LEL) 기준으로 농도를 검지하는 방식이다.
    • 적외선(IR) 방식: 장거리·고농도 영역에 적합하며, 황성분에 의한 촉매 중독에 상대적으로 강하다.
  • 독성가스용
    • 전기화학식: ppm 단위 농도 검지에 적합하다.
    • 반도체식: 저농도 범위에서 넓게 사용되지만, 간섭 가스에 대한 검토가 필요하다.

법령·고시에서는 구체적인 센서 방식보다는 “대상 가스의 특성에 적합한 성능을 가진 것”을 요구하며, 가연성가스·독성가스에 오작동을 최소화하고, 잡가스(담배연기, 세척유 증기 등)에 민감하게 반응하지 않도록 할 것을 요구하고 있다.

3.2 경보 설정 농도 기준

산업안전보건 관련 지침과 가스누출감지경보기 설치 지침에서는 대체로 다음과 같은 경보 설정 기준을 제시한다.

  • 가연성가스 누출경보기
    • 1차 경보: 폭발 하한계(LEL)의 25% 이하
    • 2차 경보(설치하는 경우): 폭발 하한계의 50% 이하
  • 독성가스 누출경보기
    • 경보농도: 해당 독성가스의 허용농도(TWA) 이하
    • 암모니아 등 일부 가스는 50 ppm 등 별도 기준을 적용하는 경우가 있다.

또한, 경보농도에 도달했을 때 일정 시간 이내에 경보를 발할 수 있어야 하며, 일부 지침에서는 가연성가스의 경우 경보농도의 약 1.6배에서 30초 이내, 급성독성가스의 경우 1분 이내 경보 발출 등의 성능기준을 제시한다.

# 가연성가스 경보 설정 예시 1차 경보 : 20~25 %LEL 2차 경보 : 40~50 %LEL # 독성가스 경보 설정 예시 1차 경보 : 허용농도(TWA)의 0.5~1.0배 2차 경보 : TWA의 1.5배 이하 (설비·공정 특성에 따라 설정)
주의 : 경보농도 설정은 “법에 맞추는 것”이 끝이 아니라, 실제 설비 운전조건·배기설비 용량·피난시간 등을 고려해 “조기에 안전하게 피난·차단이 가능한 수준”으로 세팅해야 한다.

4. 가스검지기 설치 위치와 높이 기준

4.1 누출이 우려되는 지점 중심 설치 원칙

가스누출감지경보기에 관한 행정지침에서는 설치 장소를 “가연성 및 독성 물질을 취급하는 압축기, 밸브, 반응기, 배관 연결부 등 가스누출이 우려되는 설비 주변”으로 규정하고 있다.

고압가스 저장설비에 이를 적용하면 다음 지점이 우선적인 설치 대상이 된다.

  • 저장탱크 상부의 밸브 스테이션(액·가스 밸브, 안전밸브, 레벨게이지 주변)
  • 탱크와 기화기·배관 매니폴드 연결부 플랜지 및 밸브 주변
  • 지하 피트 내부 및 피트 상부 개구부 주변
  • 옥내저장소 내부의 용기 집합 설치 주변 및 출입문 반대편 하부
  • 가열로·점화원 주변에 가스가 체류하기 쉬운 저지대

4.2 공기보다 무거운 가스의 설치 높이

여러 기술지침과 산업안전 관련 자료에서는 공기보다 무거운 가스(LPG 등)를 검지할 때 검지부를 바닥 가까이에 설치하도록 권고한다. 일반적으로 다음과 같은 기준이 널리 사용된다.

  • 공기보다 무거운 가스
    • 바닥면으로부터 검지부 상단까지의 높이가 0.3 m(30 cm) 이내인 범위에서 가능한 한 바닥에 가깝게 설치한다.
    • 피트·저지대 내부에는 가스가 고이기 쉬운 최저점 부근에 설치한다.

실무에서는 바닥에서 약 15~30 cm 높이에 브래킷을 설치하고, 청소·배수에 지장이 없는 위치에 검지부를 고정하는 방식을 많이 사용한다.

4.3 공기보다 가벼운 가스의 설치 높이

수소·메탄 등 공기보다 가벼운 가스를 대상으로 하는 경우에는 천장 부근 상부에 설치한다. 여러 지침과 사례에서는 다음과 같은 기준을 제시한다.

주의 : 천장 또는 바닥에 밀착 설치하면 청소·점검이 어려워지고, 벽·보 구조물에 의해 기류가 차단될 수 있다. 20~30 cm 정도 이격하면서도 주변 기류를 고려해 “가스가 가장 먼저 도달할 지점”을 찾는 것이 중요하다.

4.4 설치를 피해야 하는 위치

기술지침에서는 다음과 같은 장소에는 검지부 설치를 피하라고 권고한다.

  • 외부 공기 기류가 강하게 통하는 출입구 바로 부근
  • 급기구 등 공기가 강하게 유입되는 지점으로부터 1.5 m 이내
  • 연소기 폐가스가 직접 닿기 쉬운 위치
  • 세척수·오염수가 직접 튀는 위치, 유지보수 작업으로 자주 타격을 받는 위치

5. 설치 수량 산정과 배치 설계 예시

5.1 기본 원칙

가스검지기의 설치 수량은 법령에서 단순히 “몇 개 이상”으로 정해져 있지 않고, 다음 요소를 고려해 설계자가 합리적으로 산정하도록 되어 있다.

  • 탱크 개수와 배치(나란히, 원형, 피트 여부 등)
  • 밸브 스테이션·기화기·매니폴드 위치
  • 지형·풍향·풍속, 방풍벽·건물에 의한 기류 영향
  • 환기 방식(자연·기계), 배기구 위치
  • 누출 시 가스가 체류할 가능성이 높은 저지대의 분포

5.2 예시: LPG 지상 저장탱크 2기

다음은 대표적인 LPG 저장설비에 대한 가스검지기 배치 예시이다.

구분 대상 위치 설치 높이 설치 대수 예시
탱크 상부 밸브 스테이션 각 탱크 맨홀 주변 밸브군 하부 바닥 또는 그레이팅 상면에서 0.3 m 이내 탱크당 1대
탱크 하부 피트 배수 피트 최저점 또는 배수구 인근 피트 바닥에서 0.3 m 이내 피트당 1대
기화기 주변 기화기 입·출구 배관 플랜지 주변 바닥 또는 작업바닥에서 0.3 m 이내 기화기당 1대
옥내 밸브갤러리 배관 매니폴드 하부 저지대 바닥에서 0.3 m 이내 구획당 1대 이상

위 예시는 최소 수준이며, 실제 설계에서는 위험영역 분류, 방폭구역 범위, 배기 설비 구조 등을 반영하여 추가 설치가 필요한지 검토해야 한다.

6. 경보설비·자동차단과의 연동 기준

6.1 경보 표시·음향 기준

가스누출경보기의 경보기(제어부·수신부)는 근로자가 상주하는 장소 또는 상시 감시가 가능한 장소에 설치해야 한다는 기준이 제시되어 있다.

  • 경광등·경종은 저장소 내부뿐 아니라 출입구 부근, 중앙감시실 등에서 식별 가능해야 한다.
  • 소음이 큰 설비 주변에는 시각 경보(회전등 등)를 병행 설치하는 것이 바람직하다.
  • 야간 무인 운전이 있는 경우, SMS·모바일 앱·원격 모니터링 시스템과 연계하는 설계가 일반화되고 있다.

6.2 긴급 차단·설비 정지 연동

고압가스 저장설비에서는 가스누설경보를 다음과 같이 설비 제어와 연동하는 경우가 많다.

주의 : 가스누설경보와 설비 정지를 연동할 때는 “오경보에 따른 불필요한 트립”과 “경보 미동작에 따른 사고 확대”를 동시에 고려해야 한다. 경보 설정치, 시간 지연, 수동 재기동 절차를 설계 단계에서 명확히 문서화해야 한다.

7. 검사·점검 및 유지관리 기준

7.1 정기 점검 항목

고압가스 저장소의 정기검사·자체점검 시 가스누설경보기는 필수 점검 대상이다. 일반적으로 다음 항목을 정기적으로 확인해야 한다.

  • 전원·통신 상태, 예비전원(배터리) 용량 확인
  • 경보음·경광등 작동 시험
  • 각 채널별 제어출력(펌프 정지, 밸브 차단 등) 연동 시험
  • 센서 캘리브레이션(Zero·Span 조정), 시험가스를 이용한 응답 특성 확인
  • 센서 유효기간(제조사 권장 교체주기) 확인 및 교체 이력 관리
  • 기계적 손상·부식·오염(먼지, 오염수)에 의한 감도 저하 여부 확인

7.2 권장 점검 주기

법령에서 구체적인 “개월수”를 규정하지 않는 경우가 많지만, 실무에서는 다음과 같은 수준을 최소 기준으로 삼는 것이 일반적이다.

  • 월 1회 이상: 경보 작동 시험(경종·경광등 및 표시 확인)
  • 반기 1회 이상: 시험가스에 의한 응답 시험 및 제어 연동 시험
  • 연 1회 이상: 센서 교정·보정(필요 시 교체)
  • 제조사 권장기간 도래 시: 센서·수신부 주요 부품 교체
주의 : 가스검지기는 “설치가 끝”이 아니라 “유지관리”가 핵심이다. 특히 독성가스용 전기화학식 센서는 온·습도, 노출이력에 따라 수명이 짧아질 수 있으므로, 안전관리규정에 점검주기와 교체주기를 명시하고 운영해야 한다.

8. 설계·감리 단계 체크리스트

실제 고압가스 저장설비 프로젝트에서 가스검지·경보시스템을 설계할 때는 다음 순서로 검토하는 것이 효율적이다.

8.1 설계 초기 단계

  • 저장가스의 종류·비중·독성 유무 파악
  • 저장능력 및 법적 허가·신고 구분 확인
  • 해당 설비에 적용되는 법령·규정·KGS 코드 목록화
  • 지형·주변 건축물·풍향 등 환경 조건 조사

8.2 기본 설계 단계

  • 위험구역(방폭구역) 분류 및 가스체류 가능 영역 도면화
  • 탱크·배관·밸브 스테이션 배치에 따른 누출 우려 지점 선정
  • 가스검지기 종류(가연성/독성, 센서 방식) 및 경보단계(1차·2차) 결정
  • 센서 위치·높이·수량 계획 수립 및 배치도 작성
  • 경보수신반 위치, 전원계통, 비상전원 확보 방안 검토

8.3 상세 설계 및 시공 단계

  • 배선·트레이·관로의 방폭 구조 및 케이블 종류 선정
  • 가스검지기 브래킷·지지구조 상세도 작성
  • 시험가스 주입용 포트 설치 및 유지보수 동선 확보
  • 계측·제어 시스템(DCS, PLC)과 신호 인터페이스 정의
  • 시운전·성능시험 절차서 및 체크리스트 작성

8.4 운영·유지관리 단계

  • 가스누출경보 발생 시 행동요령(피난, 차단, 보고)에 대한 작업자 교육
  • 정기점검 기록부 양식 마련 및 전산 기록 시스템 구축
  • 센서 교정·교체 이력 관리 및 부품 재고(스페어 파츠) 확보
  • 안전보건위원회·안전관리협의체에서 경보설정값·연동 로직 정기 검토
주의 : 고압가스 저장설비에서 가스누설경보기는 “법적 최소 요건을 맞추는 설비”가 아니라, 대형 폭발·중독 재해를 막는 최전선 설비이다. 설계·시공·운영 전 단계에서 안전여유를 가진 설계와 철저한 유지관리가 필요하다.

FAQ

Q1. 공기보다 가벼운 수소·LNG 저장설비에도 가스누설경보기를 반드시 설치해야 하나?

A1. 법령별표에서 명시한 조항은 공기보다 무거운 가연성·독성가스에 대한 설치 의무를 규정하는 경우가 많다. 그러나 수소·LNG는 화재·폭발 위험성이 매우 크고, 산업안전보건 규정에서도 가스 누출 감시를 강하게 요구한다. 특히 실내 저장, 피트·갤러리와 같이 가스가 체류할 수 있는 구조라면 법적 명문과 무관하게 가스누출경보기를 설치하는 것이 사실상 필수라고 보는 것이 안전하다.

Q2. 저장능력이 신고·허가 대상 미만이면 가스검지기 설치를 생략해도 되는가?

A2. 고압가스안전관리법상 저장능력이 일정 기준 미만이면 허가·신고 의무가 면제되는 경우가 있다. 그러나 이는 “행정절차 면제”에 가깝고, 산업안전보건법·소방관계법령에 따른 안전설비 설치 의무까지 모두 면제되는 것은 아니다. 또한, 보험사·원청사·내부규정에서 가스검지기 설치를 요구하는 경우도 많다. 따라서 단순히 용량만 보고 설치를 생략하기보다는, 위험성 평가를 통해 설치 필요성을 판단하는 것이 바람직하다.

Q3. 가스누설경보기를 설치하면 방폭 전기설비를 생략해도 되는가?

A3. 그렇지 않다. 방폭 전기설비는 폭발위험장소에서 점화원을 제거하기 위한 설비이고, 가스누설경보기는 가스 누출을 신속히 감지해 경보·차단하는 설비이다. 두 설비는 목적과 기능이 다르며, 하나가 다른 하나를 대체하지 않는다. 저장설비가 방폭구역에 해당한다면 방폭 규정에 맞는 전기설비를 갖춘 뒤, 별도로 가스누설경보기를 설치해야 한다.

Q4. 센서 교정은 반드시 전문업체에 의뢰해야 하나?

A4. 대부분의 가스검지기는 시험가스·교정장비·전용 소프트웨어가 필요하며, 제조사에서 교육받은 인원이 수행하도록 요구하는 경우가 많다. 자체 인력으로 수행하려면 제조사·공급사로부터 정식 교육을 받고 교정 절차서를 갖추어야 하며, 그렇지 않은 경우에는 정기적으로 전문업체에 의뢰하는 것이 안전하다. 무엇보다 교정 이력과 시험 결과를 문서·전산으로 남겨 추후 점검·감사 시 제시할 수 있도록 관리해야 한다.

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