이 글의 목적은 위험물안전관리법 체계에서 누출검지설비의 종류와 설치 기준, 설계·점검 시 실무상 고려사항을 정리하여 위험물 제조소·저장소·취급소 설계자와 안전관리자가 현장에서 바로 활용할 수 있도록 돕는 것이다.
1. 위험물 누출검지설비의 개념과 법적 위치
위험물 누출검지설비는 위험물의 가스·증기·액체가 비정상적으로 대기로 방출되거나 구조물 안으로 유출되는 것을 조기에 감지하여 경보를 발하는 설비를 말한다. 누출이 감지되면 음향·표시등 경보, 가스차단밸브 또는 환기설비 연동, 설비 정지 등 후속 조치를 즉시 취할 수 있도록 구성한다.
위험물안전관리법 자체에는 “누출검지설비”라는 단어가 별도의 장으로 규정되어 있지 않지만, 제조소등의 위치·구조·설비 기준, 경보설비 기준, 옥내·옥외탱크저장소의 구조 기준 등에서 다음과 같이 간접적으로 요구하거나 관련된다.
- 지정수량의 일정 배수 이상을 저장·취급하는 제조소등에 대한 경보설비 설치 의무
- 탱크 및 배관의 누출검사·내압시험, 방유제·집수정 설치 등과 결합된 누출 감시
- 가스누설경보기의 화재안전기준, 위험물시설에 설치되는 가스누출감지경보장치 성능 기준 등 관련 고시
실무에서는 이러한 법령·고시를 종합적으로 해석하여 “누출 발생 시 화재·폭발·중독으로 이어지기 전에 적절한 농도에서 감지·경보·차단이 이루어지도록” 설계하는 것이 핵심이다.
2. 누출검지설비가 요구·권장되는 위험물 시설
누출검지설비의 설치 필요성은 위험물의 상태(기체·액체), 인화성·독성 정도, 저장·취급량, 실내·실외 여부 등에 따라 달라진다. 일반적으로 다음과 같은 위험물 시설에 설치가 요구되거나 강하게 권장된다.
- 인화성·가연성 가스를 대량 저장·취급하는 제조소·일반취급소·충전소, 가스 집합배관실, 펌프실
- 휘발성이 큰 제1·제2석유류 및 인화성 액체를 저장하는 옥내탱크저장소, 옥외탱크저장소, 지하탱크
- 지정수량의 10배 이상 위험물을 저장·취급하는 대형 옥내저장소 및 건물 내 설비실
- 지하층 또는 환기가 어려운 밀폐구조의 위험물 저장·취급 공간
- 이중벽 탱크, 이중배관 등 구조적으로 간극부 누출이 우선 발생하는 설비
| 시설 유형 | 대표 위험물 | 주요 누출 위험 | 우선 검토할 누출검지설비 |
|---|---|---|---|
| 위험물 제조소 가스 취급설비 | 가연성 가스, 독성 가스 | 폭발, 독성가스 누출 | 고정식 가스누출경보기, 차단밸브 연동 |
| 옥내탱크저장소 | 휘발유, 톨루엔 등 인화성 액체 | 탱크·배관 누출, 바닥 유류 유출 | 유류누출검지센서, 집수정 수위·유막검지 |
| 옥외탱크저장소 | 제1~4석유류, 알코올류 | 탱크 바닥 누출, 방유제 내 유류 축적 | 이중저장탱크 간극센서, 방유제 유막센서 |
| 지하 탱크·배관 주유취급소 | 휘발유, 경유 | 지하수·토양 오염, 가스폭발 | 이중배관 압력감시, 트렌치 누출검지기 |
| 밀폐·지하 펌프실·계량실 | 가연성 증기, 독성 가스 | 국소 고농도 축적, 질식 | 고정식 가스검지기, 환기설비 연동 |
주의 : 동일 시설이라도 저장량, 취급 온도·압력, 통풍 조건에 따라 누출검지설비의 필요성·종류가 달라질 수 있으므로, 단순 사례가 아닌 설계 대상 시설의 조건에 맞게 법령과 기술기준을 함께 검토하여야 한다.
3. 누출검지설비의 기본 분류 체계
3.1 검지 대상 매체에 따른 분류
- 가연성 가스 누출검지설비: LPG, LNG, 수소, 인화성 액체의 증기 등 폭발성을 가진 가스를 감지한다.
- 독성 가스 누출검지설비: 염소, 암모니아, 황화수소, 일산화탄소 등 인체에 유해한 가스를 감지한다.
- 산소 농도 감시설비: 질소 퍼지, 불활성 가스 사용 공간에서 산소 결핍 또는 산소 과농도를 감시한다.
- 인화성 액체(유류) 누출검지설비: 탱크 바닥·배관·트렌치·방유제 등에서 액체 유출 자체를 감지한다.
3.2 검지 방식에 따른 분류
- 포인트형 가스센서: 특정 지점의 가스 농도를 직접 측정하는 방식으로, 회로에 다수의 센서를 분산 배치한다.
- 선형(케이블)형 센서: 감지 케이블 전체가 센서 역할을 하여 길게 설치된 구간에서의 누출을 연속적으로 감지한다.
- 흡입식(샘플링) 가스검지: 여러 지점에서 공기를 흡입하여 중앙 검지부에서 분석하는 방식이다.
- 압력·유량 감시형: 이중배관 또는 공급·리턴 라인의 압력·유량 이상을 통해 누출을 간접적으로 추정한다.
- 수위·유막 감지형: 집수정이나 방유제의 수위·유막 변화를 센서로 감지하여 액체 누출을 검출한다.
3.3 설치 위치 기준에 따른 분류
- 천장 부근 설치형: 공기보다 가벼운 가스(수소 등)를 감지할 때 상부 공간에 설치한다.
- 바닥 근처 설치형: LPG, 휘발유 증기 등 공기보다 무겁거나 바닥에 고이는 증기를 감지할 때 설치한다.
- 트렌치·피트 내부 설치형: 배관 트렌치, 피트, 밸브 박스 등 가스·유류가 모이기 쉬운 저부 공간에 설치한다.
- 탱크 간극부·이중벽 공간 설치형: 이중저장탱크·이중배관의 간극부에 센서를 설치하여 초기 누출을 감지한다.
4. 주요 누출검지설비 종류별 해설
4.1 가연성 가스 누출경보기
가연성 가스 누출경보기는 폭발 하한계(LEL) 이하의 농도에서 가스를 감지하고 경보를 발하도록 설계한다. 관련 화재안전기준에서는 감지 대상 가스의 폭발 하한계의 일정 비율 이하 농도에서 경보가 울리도록 규정하고 있으며, 폭발 전 충분한 여유를 남기는 것이 원칙이다.
- 적용 대상: LPG, LNG, 수소, 인화성 용제 증기 등 가연성 가스를 취급하는 제조소, 저장소, 펌프실, 보일러실 등
- 센서 원리: 촉매연소식, 비분산 적외선(NDIR)식, 반도체식 등이 사용된다.
- 설치 높이:
- 공기보다 무거운 가스(LPG 등): 바닥면에서 일정 높이 이내에 설치한다.
- 공기보다 가벼운 가스(수소 등): 천장 또는 상부 공간에 설치한다.
- 연동 기능: 가스 차단밸브, 강제 환기팬, 위험설비 정지, 경보 표시반과 연동하는 구성이 일반적이다.
주의 : 가연성 가스센서는 설치 환경(온도, 습도, 방폭 등급, 부식성)에 따라 성능 차이가 크므로, 위험물 시설의 방폭구역 등급과 일치하는 형식을 선정하여야 한다.
4.2 독성 가스 누출경보기
독성 가스 누출경보기는 인체에 유해한 가스의 농도를 감지하여 인명피해를 예방하는 것을 목적으로 한다. 관련 기준에서는 각각의 독성 가스에 대해 허용농도 또는 기준농도 이하에서 경보를 발하도록 요구하고 있으며, 작업환경 기준(TLV 등)을 참고하여 경보점을 설정한다.
- 적용 대상: 염소, 암모니아, 황화수소, 일산화탄소, 이산화질소 등
- 설치 위치: 누출 시 가스가 모이기 쉬운 바닥 또는 천장 근처, 설비 주변, 출입구 부근에 분산 배치한다.
- 연동: 국소 배기장치, 비상환기, 경광등, 비상방송과 연동하는 것이 효과적이다.
4.3 산소 농도 감시설비
질소 또는 불활성 가스를 사용하는 위험물 제조소에서는 산소 결핍에 의한 질식 위험이 발생할 수 있다. 이 경우 산소 농도 감시기를 설치하여 설정값 이하로 산소 농도가 떨어질 경우 경보를 발하도록 한다.
- 적용 대상: 질소 퍼지 설비, 불활성 가스 저장실, 냉동·저온 설비 주변, 밀폐·지하 설비실
- 설치 위치: 인체 호흡 높이를 기준으로 작업자가 주로 체류하는 위치에 설치한다.
4.4 인화성 액체(유류) 누출검지설비
인화성 액체 누출검지설비는 탱크·배관에서 누출된 액체가 바닥·트렌치·방유제 등으로 유출되는 상황을 감지한다. 가스 농도보다는 액체의 존재 여부를 직접 감지하는 장치가 사용된다.
- 이중저장탱크 간극센서: 이중벽 탱크의 간극부에 설치하여 내·외조 중 어느 한쪽에서 유류가 새면 간극부에 액체가 유입되는 것을 감지한다.
- 집수정 수위·유막센서: 옥내탱크저장소 바닥 또는 트렌치 끝에 집수정을 설치하고, 수위센서와 유막검지센서를 설치하여 누출 시를 감지한다.
- 방유제 유막센서: 옥외탱크 방유제 내에 설치하여 탱크 바닥부 누출에 따른 유막 형성을 검지한다.
4.5 배관·밸브 박스 누출검지
위험물 배관에서의 누출은 국부적인 손상 또는 플랜지·밸브 패킹 불량 등으로 발생한다. 이를 감지하는 대표적인 방법은 다음과 같다.
- 이중배관 압력감시: 내관과 외관 사이 간극부의 압력을 감시하여 내관 누출 시 압력 변화를 감지한다.
- 유량 불일치 감시: 공급측과 리턴측 유량을 비교하여 일정 이상 차이가 유지되면 누출로 판단한다.
- 밸브 박스·트렌치 저부 센서: 밸브 박스 바닥에 레벨 스위치 또는 유류감지센서를 설치하여 누출유 집적을 감지한다.
4.6 휴대용 누출검지기
휴대용 가스검지기는 고정식 누출검지설비와는 별개로, 보수·점검·탱크 청소·한시 작업 시 작업자 개인이 휴대하여 국부적인 누출 여부를 확인하는 장비이다. 위험물안전관리법상 상시 설치 의무와는 다르지만, 자체 안전관리 기준에서는 다음과 같이 운용하는 것이 일반적이다.
- 복합가스검지기: 가연성 가스, 산소, 독성가스를 동시에 측정하는 3~4채널 검지기 사용
- 작업 전·작업 중·작업 후 측정: 밀폐공간 출입 전과 작업 도중에 반복 측정
- 정기 교정: 제조사 권장주기에 따라 표준가스로 교정 실시
주의 : 휴대용 검지기는 상시 감시용이 아니므로, 위험물 저장·취급 공간의 지속적인 누출 위험이 있는 경우에는 반드시 고정식 누출검지설비를 병행 설치하여야 한다.
5. 누출검지설비 설계 시 체크포인트
5.1 법령·기술기준의 적용 범위 확인
누출검지설비 설계의 첫 단계는 대상 시설에 적용되는 법령·고시·기술기준의 범위를 명확히 하는 것이다.
- 위험물안전관리법 및 시행규칙: 제조소등의 위치·구조·설비 기준, 경보설비 기준, 탱크저장소 기준 등을 확인한다.
- 화재안전기준(NFSC): 가스누설경보기 화재안전기준, 자동화재탐지설비 기준 등과의 연동 여부를 검토한다.
- 제품 성능·형식승인 규정: 가스누출감지경보장치, 유류누출검지장치의 형식승인·성능인증 기준을 확인한다.
5.2 검지밀도(센서 배치 간격) 검토
센서 개수를 최소화하기 위해 거리만 넓게 설치하면 사각지대가 발생한다. 설계 시 다음 사항을 고려한다.
- 센서당 담당면적: 제조사에서 제시하는 권장 담당면적·설치간격을 기준으로 한다.
- 공기 흐름: 환기 방향, 급·배기 위치를 고려하여 가스가 모이기 쉬운 정체구역에 우선 배치한다.
- 복층·중층 구조: 바닥·중간층·천장 등 각 층간에 가스가 체류할 수 있는 구조라면 층별로 센서를 배치한다.
5.3 방폭·내환경 성능 검토
위험물 시설은 가연성 가스·증기에 의해 방폭구역이 설정되는 경우가 많다. 누출검지설비 자체가 점화원이 되지 않도록 다음을 검토한다.
- 방폭 등급: 해당 방폭구역의 폭발 등급·온도 등급에 적합한 방폭 구조의 제품을 선정한다.
- 보호 등급(IP): 습기, 분진, 세척수 등에 대한 보호 등급을 확인한다.
- 부식·약품 내성: 산·알칼리·유기용제 등이 존재하는 환경에서는 부식·용해 위험이 낮은 재질을 선택한다.
주의 : 방폭구역 내에 일반형(비방폭형) 전기·계장 설비를 설치하는 것은 법적·기술적으로 중대한 문제가 될 수 있으므로, 누출검지설비의 인증서(방폭·성능)를 설계 단계에서 반드시 확인하여야 한다.
6. 설치·시험·유지관리 실무
6.1 설치 시 유의사항
- 시공 전 위치 검토: 도면상 위치뿐 아니라 실제 현장에서 구조물·설비·덕트 등 장애물을 확인하고 감도에 영향을 줄 수 있는 요소를 반영한다.
- 배관·배선 경로: 센서와 수신부(표시반) 간 배선·배관은 방폭·내화·기계적 보호를 고려하여 계획한다.
- 표시·표지: 누출검지설비의 위치, 차단밸브, 수동 정지 스위치 등은 명확한 표지·라벨을 부착한다.
6.2 기능시험 및 검교정
누출검지설비는 정기적인 기능시험과 검교정 없이는 신뢰성을 담보할 수 없다. 일반적으로 다음과 같은 항목을 점검한다.
- 가스센서 감도 시험: 시험용 가스를 이용하여 설정 농도에서 경보가 정상적으로 발하는지 확인한다.
- 경보·연동 시험: 경보램프, 부저, 차단밸브, 환기설비 등 연동 대상 장비의 동작을 순차적으로 확인한다.
- 표시부·기록부 점검: 표시값 이상 여부, 경보 이력 저장 여부, 경보 해제 절차를 점검한다.
- 교정주기: 제조사·관련 기준에서 제시하는 주기에 따라 전문기관 또는 자체 교정을 실시한다.
6.3 점검기록 및 자체점검 보고와의 연계
위험물 시설의 자체점검 보고서에는 누출검지설비의 존재 여부와 기능 상태를 포함하는 것이 바람직하다.
- 설비 목록화: 시설별 누출검지설비 목록(형식, 위치, 감지대상, 설치일, 교정일)을 작성한다.
- 정기점검 기록: 점검일, 시험 결과, 조치 사항을 체계적으로 기록·보관한다.
- 개선조치 관리: 오작동·노후화·부식 등 문제가 발견된 경우 개선계획과 완료일을 명시한다.
주의 : 누출검지설비가 설치되어 있어도, 감도 저하·센서 수명 경과·밸브 연동 불량 등으로 실제 사고 시 동작하지 않는다면 법적 책임과 인명 피해가 크게 될 수 있다. 설비의 존재 여부보다 “제대로 작동하는지”를 우선 관리해야 한다.
7. 위험물 시설 설계·안전관리 적용 전략
위험물안전관리법에 따라 설계·운영되는 시설에서는 누출검지설비를 다음과 같은 전략으로 적용하는 것이 실무적으로 유리하다.
- 법령상 최소 요구사항 충족: 경보설비, 탱크·배관 누출검사, 방유제·집수설비 등 명시된 의무사항을 우선 충족한다.
- 리스크 기반 추가 설치: 저장량, 독성·폭발 위험도, 인근 인구 밀도, 지하·밀폐 구조 여부 등을 기준으로 누출검지설비를 추가 설계한다.
- 다중 방어 개념 적용: 누출 방지(재질·용접·시험) → 누출 감지(센서·검지기) → 피해 저감(차단·환기·배출)을 연속된 방어선으로 구성한다.
- 타 법령과의 정합성: 유해화학물질관리, 고압가스 안전관리, 산업안전보건 관련 설비와 중복·누락이 없도록 검토한다.
이와 같이 위험물안전관리법 체계 안에서 누출검지설비를 적절히 설계·운영하면, 화재·폭발·중독 사고 가능성을 실질적으로 낮추고 행정 점검·감리·보험 심사에서도 우수한 평가를 받을 수 있다.
FAQ
Q1. 누출검지설비와 경보설비는 무엇이 다른가?
누출검지설비는 가스·액체 등 위험물의 누출 자체를 감지하는 센서·검지기 중심의 설비이고, 경보설비는 감지 결과를 받아 음향·표시·차단 등을 수행하는 수신반·경보장치 중심의 설비이다. 실제 현장에서는 가스누출경보기처럼 검지와 경보가 일체형으로 구성되는 경우가 많으며, 법령에서는 경보설비 설치 의무를 두고 관련 화재안전기준에서 가스누출검지 기능까지 통합하여 규정하는 구조이다.
Q2. 가스누출경보기 설치 높이는 어떻게 결정하는가?
설치 높이는 감지 대상 가스의 비중을 기준으로 결정한다. 공기보다 무거운 LPG, 휘발유 증기 등은 바닥 가까이에, 공기보다 가벼운 수소, 메탄 등은 천장 부근이나 상부 공간에 설치하는 것이 일반적이다. 또한 환기 방향과 구조물 형상을 고려해 가스가 모이기 쉬운 위치에 설치하여야 한다.
Q3. 이중벽 탱크를 사용하면 별도의 누출검지설비가 없어도 되는가?
이중벽 탱크 자체는 누출 위험을 줄이는 수단이지만, 내조 또는 외조 손상 시 간극부로 유류가 유입될 수 있으므로 간극부에 누출센서를 설치하여야 누출을 조기에 인지할 수 있다. 많은 기준과 설계 지침에서 이중조 탱크에는 간극부 누출검지장치 설치를 전제로 하고 있으며, 이를 통해 누출량이 적을 때에도 빠르게 조치할 수 있다.
Q4. 가스누출경보기의 정기점검 주기는 어느 정도가 적절한가?
정기점검 주기는 관련 기준과 제조사 권장사항을 따른다. 일반적으로는 연 1회 이상 기능시험·감도시험을 실시하고, 환경이 가혹한 경우 또는 인명위험이 큰 시설에서는 반기 또는 분기별 시험을 실시하기도 한다. 또한 센서 소자 수명이 도래하면 제조사 지침에 따라 교체하여야 한다.
Q5. 화학물질 관련 다른 법령의 누출감지 기준과 함께 설계해도 되는가?
위험물안전관리법 외에도 유해화학물질, 고압가스, 산업안전보건 관련 법령에서 누출감지·경보장치를 요구하는 경우가 있다. 하나의 설비로 여러 법령의 기능을 겸하도록 설계할 수 있지만, 각 법령별 요구사항(감지 대상, 경보 농도, 방폭, 인증 등)을 만족하는지 개별적으로 검토하여야 한다. 설계 단계에서 관련 법령을 동시에 검토하고, 필요한 경우 관할 기관과 사전 협의를 진행하는 것이 바람직하다.