이 글의 목적은 고압가스 시설에서 가스누출검지기(가스누출경보기)의 설치 위치와 높이를 법령·기술기준·실무 관점에서 정리하여, 설계·시공·안전점검 시 바로 활용할 수 있는 실무 지침을 제공하는 것이다.
1. 고압가스 시설에서 가스누출검지기의 역할
고압가스 시설은 누출 시 폭발·화재·중독사고로 이어질 가능성이 높기 때문에, 누출을 조기에 감지하여 경보·차단을 수행하는 가스누출검지기가 필수적이다. 특히 특정고압가스, 인화성가스, 독성가스를 취급하는 제조·저장·사용 시설에서는 가스누출검지기 설치 여부뿐 아니라 설치 위치가 사고 예방 효과를 좌우한다.
가스누출검지기의 기능은 크게 다음과 같이 정리할 수 있다.
- 가스 누출 농도 연속 감시 및 경보 발생
- 설정 농도 도달 시 경보음·경광등, 중앙감시실 신호전달
- 가스차단밸브, 긴급차단(E.S.D) 시스템과 연동하여 자동 차단
- 사고 발생 시 누출 발생 지점 추정에 필요한 정보 제공
2. 법령·기준 체계와 설계 시 유의점
2.1 고압가스 관련 법령과 세부기준
고압가스 시설의 가스누출검지기 설치는 다음과 같은 법령·기술기준 체계 안에서 요구되거나 권장된다.
- 고압가스안전관리법 및 시행령·시행규칙
- 고압가스 관련 KGS 코드(특정제조·저장·사용의 시설·기술·검사 기준 등)
- 도시가스, LPG 등 관련 개별 법령의 사고예방설비 기준
법령·코드 자체에는 “설치해야 하는 설비의 종류와 필요성”이 중심으로 규정되어 있고, 구체적인 설치 위치·높이·개수는 별도의 기술지침, KOSHA Guide, 안전공사 지침 등을 통해 보다 상세히 제시되는 경우가 많다.
2.2 가스누출감지경보기 설치 기술지침
가스누출감지경보기 설치에 관해서는 고용노동부 고시(가스누출감지경보기 설치에 관한 기술상의 지침)와 KOSHA Guide(가스누출감지경보기 설치 및 유지보수 지침 등)에서 다음과 같은 공통 원칙을 제시한다.
- 가스 누출이 우려되는 누출부위(플랜지, 밸브, 조인트, 압력조정기, 기화기 등) 가까이에 설치할 것
- 가스의 비중(공기보다 무거운지/가벼운지)을 고려하여 가스가 체류·집적되기 쉬운 위치에 설치할 것
- 환기, 통풍, 바람 방향, 구조물 형상 등을 고려해 “가스가 스쳐 지나가는 곳”이 아닌 “머무는 곳”에 설치할 것
2.3 방폭, 전기설비 기준과의 연계
가연성 고압가스를 감지하는 검지부는 대개 방폭구역(Zone 1, Zone 2) 내에 설치되므로, 설치 위치를 결정할 때는 다음 사항을 동시에 검토해야 한다.
- 검지부 자체의 방폭 구조(예: Ex d, Ex ia 등) 등급 적합 여부
- 케이블·배선의 방폭 시공, 도입함 위치, 케이블 관통부 설계
- 검지부 교체·점검 시 작업자의 접근 가능성 및 안전성
3. 가스 비중에 따른 설치 높이 기본 원칙
설치 높이는 감지기의 성능만큼이나 중요하다. 실무에서 가장 기본이 되는 원칙은 “가스 비중(공기 대비 상대밀도)에 따라 가스가 모이는 위치에 설치한다”는 것이다.
| 비중 구분 | 대표 고압가스 | 권장 설치 높이(실내 기준) | 설명 |
|---|---|---|---|
| 공기보다 가벼움 (상승하는 가스) | 수소, LNG(메탄), 일산화탄소, 암모니아(기체상), 일부 불활성가스 혼합 | 천장 하부 약 30 cm 이내 | 누출 시 상부로 모이므로, 천장에 밀착시키지 말고 약간 아래에 설치하여 흐름을 포착한다. |
| 공기보다 무거움 (침강하는 가스) | LPG(프로판, 부탄), 이산화탄소, H2S, SF6 등 | 바닥에서 약 30 cm 이내 | 누출 시 바닥·피트·트렌치 저부에 모이므로, 너무 낮게 두어 청소·침수 영향을 받지 않도록 적절히 띄운다. |
| 공기와 비슷하거나 혼합가스 | 질소 혼합가스, 일부 합성가스 등 | 사람 호흡 높이(약 1.2~1.5 m) 또는 체류 예상 위치 | 특정 방향으로만 흐르지 않는 경우, 인체 노출 관점에서 대표 농도를 포착할 수 있는 높이를 선정한다. |
4. 실내 고압가스 시설에서의 설치 위치 설계
4.1 용기보관실·실내 저장시설
고압가스 용기보관실, 실내 소형탱크실은 누출 발생 시 작업자와 일반인의 인명피해로 직결되므로, 가스누출검지기 설치 위치를 보수적으로 잡는 것이 좋다.
- 용기 밸브, 조정기, 매니폴드(집합장치) 등 누출 가능성이 높은 부분 근처에 설치한다.
- LPG, 이산화탄소 등 무거운 가스는 바닥으로 침강하므로, 출입문 반대편 또는 피트 상부 바닥에서 약 30 cm 높이에 설치한다.
- LNG(메탄) 등 가벼운 가스는 천장으로 모이므로, 누출원이 있는 측의 천장 하부 30 cm 이내 지점에 설치한다.
- 실 내부에 여러 구획이 있을 경우, 구획마다 최소 1대 이상 설치를 검토한다.
4.2 제조·사용설비(반응기, 기화기, 압축기 등) 주변
특정고압가스 제조설비, 반응기, 압축기, 기화기, 혼합가스 사용설비 주변에서는 다음과 같은 원칙으로 설치 위치를 정한다.
- 플랜지, 패킹, 밸브, 조인트, 씰 등 누출이 자주 발생하는 부위의 수평거리 1~3 m 이내에 설치하는 것을 기본으로 한다.
- 다층 구조의 스키드(상하 2단 이상)에서는 상부 구조물 하단과 하부 장비 주변에 각각 별도의 검지기를 둘 수 있다.
- 고온 장비에서 배출되는 열기·수증기와 직접 접촉되는 위치는 피하고, 복사열 영향이 적으면서도 가스 흐름이 모이는 지점을 택한다.
- 작업자가 항상 통행하는 주 통로 근처에 설치하면, 경보 발생 시 소리·경광을 즉시 인지하기 용이하다.
4.3 실내 배관 트렌치, 피트, 지하공간
고압가스 배관이 트렌치, 피트, 지하 덕트 등을 통과하는 경우, 누출 시 가스가 외부로 바로 빠져나가지 못하고 저부에 체류하기 쉽다.
- 무거운 가스(LPG, CO2 등)는 트렌치 바닥 또는 피트 바닥에서 20~30 cm 정도 띄운 지점에 설치한다.
- 가벼운 가스(수소, 메탄 등)는 트렌치 상부 개구부, 피트 상부 덮개 내부 등 상부에 모이는 지점에 설치한다.
- 길이가 긴 트렌치는 양 끝단과 중앙 등 여러 지점에 분산 배치하여 “눈먼 영역(blind spot)”이 생기지 않도록 한다.
- 침수 우려가 있는 피트에서는 방수형 또는 방폭·방수 등급이 검증된 제품을 사용하고, 위치를 바닥에서 과도하게 낮추지 않는다.
5. 옥외 고압가스 설비(저장탱크·기화기·배관)의 설치 위치
5.1 옥외 저장탱크 주변
옥외 탱크(구형·원통형·수평 탱크 등)에서는 바람 방향, 지형, 지지구조에 따라 가스가 모이는 위치가 달라지므로, 다음 사항을 고려해 설치 위치를 선정한다.
- 탱크 상부 맨홀, 안전밸브, 레벨게이지, 샘플링 밸브 등 누출 가능성이 큰 부위 주변에 설치한다.
- 무거운 가스 탱크의 경우, 탱크 하부 배관 모임부(펌프 스키드, 밸브 스테이션) 인근 바닥 부근에 검지기를 둔다.
- 바람의 주풍향 하류측(Leeward side) 중 가스가 체류하기 쉬운 지점에 설치하되, 직사광선·우수(雨水)를 최소화할 수 있도록 캐노피 등을 고려한다.
- 여러 탱크가 집합된 탱크 팜에서는 공통 밸브 스테이션 주변, 탱크 간 통로 상부 등에 추가 검지기를 배치하여 전체 영역을 커버한다.
5.2 옥외 배관랙 및 밸브 스테이션
옥외 배관랙과 밸브 스테이션은 여러 가스가 집중되는 설비이므로, 국부 누출 감지와 전체 영역 감지를 병행하는 것이 좋다.
- 주요 플랜지군, 압력조정기, 차단밸브군 상부 또는 측면에 검지기를 배치한다.
- 높은 랙 구조에서는 작업자가 통행하는 플랫폼 레벨에 1차 검지기를 두고, 누출 가스가 집적될 수 있는 상부 캐노피 또는 하부 피트에 추가 설치를 검토한다.
- 방폭구역이 배관을 따라 연속적으로 설정된 경우, 대표 지점(곡관부, 밸브군, 기기 접속부 등)에 검지기를 분산 배치하여 커버리지를 확보한다.
5.3 옥외 캐빈형 설비(기화기·압축기 스키드)
기화기, 압축기, 냉동장치 등이 컨테이너·캐빈 안에 설치된 경우, 실내 설치 기준과 옥외 통풍 조건을 동시에 고려해야 한다.
- 캐빈 상부에 환기팬이 설치되어 있으면, 가벼운 가스는 팬 흡입측 근처 천장 하부, 무거운 가스는 바닥 배기구 근처에 설치한다.
- 캐빈 출입문 상부에만 설치하는 것은 피하고, 장비가 밀집된 내부 중심부에도 최소 1대 이상을 추가 설치한다.
- 캐빈 바닥에 케이블 덕트나 피트가 있는 경우, 무거운 가스를 취급한다면 덕트 상부 또는 피트 상부 영역에 검지기를 둔다.
6. 방폭구역, 환기조건과 설치 위치의 연계
가연성 고압가스를 감지하는 경우, 가스누출검지기는 방폭구역(Zone 0, 1, 2) 개념과 밀접하게 연관된다.
- Zone 0 : 정상 상태에서 가스가 지속적으로 존재하는 영역으로, 일반적인 고정형 가스누출검지기 설치 영역보다는 공정 내부에 해당하는 경우가 많다.
- Zone 1 : 정상 운전 중에도 가끔 가연성 가스가 존재할 수 있는 영역으로, 누출원이 가까운 장비 주변이 해당된다.
- Zone 2 : 비정상 상태에서만 가스가 존재할 수 있는 영역으로, 설비 주변 외곽부, 통로 등이다.
실무에서는 다음과 같이 적용한다.
- Zone 1 영역에서 대표적으로 가스가 체류할 수 있는 지점에 우선적으로 검지기를 배치한다.
- Zone 2 영역에서는 누출 시 가스가 확산되어 도달하는 “외곽 경계”를 감시하는 개념으로, 흐름 방향 상 대표 지점에 설치한다.
- 자연환기·기계환기 설비가 있을 경우, 환기량·배기구 위치를 고려하여 “환기에 의해 가스가 모이는 곳”에 설치해야 한다.
7. 설치 개수 산정과 단계별 검토 절차
설치 개수는 법령·KGS 코드에서 제시하는 최소기준을 충족하면서, 시설 구조와 누출시나리오를 반영해 결정해야 한다. 다음 절차로 검토하면 체계적이다.
- 대상 가스 정의 : 인화성/독성 여부, 비중, 폭발하한계(LEL), 허용농도(TLV) 확인
- 누출원 목록화 : 플랜지, 밸브, 조인트, 압축기, 기화기, 용기집합장치, 실린더 캐비닛 등 잠재 누출부위 도출
- 환기·기류 분석 : 자연환기, 기계환기, 출입문 개폐, 국소배기 등에 따른 기류 방향 파악
- 가스 체류 영역 추정 : 비중과 기류를 기준으로 가스가 상부/하부/국부 공간 중 어디에 모일지 판단
- 대표 지점 선정 : 각 누출원 주변에서 “가스가 가장 먼저·가장 많이 도달할 지점”을 후보로 선정
- 설치 개수·간격 검토 : 시설 면적, 층고, 구획 수, 누출원 개수를 고려하여 검지기 간격을 설정
- 유지보수성 검토 : 검지기 교체·점검 접근성, 작업 발판 여부, 위험작업 필요 여부 검토
| 단계 | 핵심 검토 사항 | 체크 포인트 |
|---|---|---|
| 1. 대상 가스 정의 | 비중, LEL/TLV, 독성 여부 | 비중 > 1이면 바닥, < 1이면 천장 부근을 기본 위치로 설정한다. |
| 2. 누출원 목록화 | 플랜지, 밸브, 조인트, 기기 연결부 | “누출 가능성”이 아닌 “누출 시 영향이 큰 곳” 위주로 우선순위를 정한다. |
| 3. 환기·기류 분석 | 자연환기, 배기팬, 국소배기 | 강한 기류 바로 앞은 피하고, 기류 종단부나 체류 예상 지점을 찾는다. |
| 4. 대표 지점 선정 | 각 누출원 인근 가스 체류 위치 | 실제 누출 사례, 시뮬레이션 결과 등이 있다면 적극 반영한다. |
| 5. 개수·간격 결정 | 시설 면적, 층고, 구획 | 법정 최소 개수 이상으로, 설비 중요도와 인원 밀집도에 따라 보수적으로 추가 설치를 검토한다. |
8. 자주 발생하는 설치 오류와 점검 체크리스트
가스누출검지기 설치 위치를 검토·점검할 때 아래 오류 유형을 중점적으로 확인하는 것이 효과적이다.
| 오류 유형 | 문제점 | 점검·개선 포인트 |
|---|---|---|
| 비중을 고려하지 않은 설치 | 무거운 가스를 천장에, 가벼운 가스를 바닥에 설치하여 실제 누출 시 감지 지연 | 취급 가스별 상대비중을 재확인하고, 천장/바닥 근접 설치 원칙을 다시 적용한다. |
| 강한 기류 영역에 설치 | 환기팬 앞, 급기구 바로 아래 등 기류가 강한 곳에 설치되어 가스가 곧바로 희석·배출됨 | 급·배기 덕트, 팬 위치를 도면에 표시하고, 기류 종단부 또는 체류 지점으로 재배치한다. |
| 출입문 상부만 중복 설치 | 실제 누출원과 거리가 멀고, 문 개폐에 따라 기류가 크게 변동되어 검지 신뢰도 저하 | 누출원 근처에 1차 검지기를 두고, 출입문 부근은 보조 감시 용도로만 사용한다. |
| 피트·트렌치 미설치 | 바닥보다 낮은 공간에 가스가 체류해도 검지하지 못함 | 지하공간, 트렌치, 피트 유무를 리스트업하고, 필요시 별도의 검지기를 추가한다. |
| 유지보수 불량 위치 | 높은 구조물 상부, 위험한 발판 등으로 인해 점검이 지연되고 고장 방치 위험 | 점검시스템(정기시험, 교정)을 고려해 안전하게 접근 가능한 위치로 조정한다. |
FAQ
LPG, LNG, 수소, 암모니아 등 주요 고압가스별 가스누출검지기 설치 높이는 어떻게 설정하나?
LPG(프로판·부탄), 이산화탄소, 황화수소 등 공기보다 무거운 가스는 바닥으로 침강하므로 바닥에서 약 30 cm 부근에 설치하는 것이 일반적이다.
LNG(메탄), 수소, 일산화탄소 등 공기보다 가벼운 가스는 상부로 상승하므로 천장에서 약 30 cm 아래 지점에 설치하는 것이 일반적인 기준이다.
암모니아는 온도·농도에 따라 거동이 달라질 수 있으나, 일반적인 실내 조건에서는 공기보다 다소 가벼운 편이므로 상부 설치가 많이 적용된다. 다만, 독성 노출 관점에서 작업자의 호흡 높이(약 1.5 m 내외)를 고려한 설치 방안을 병행 검토하는 것이 바람직하다.
가스누출검지기를 창문이나 출입문 근처에 설치해도 되는가?
출입문·창문 근처는 외부 공기 유입, 문 개폐에 따른 기류 변화로 인해 가스 농도가 일정하게 유지되지 않는 경우가 많다. 설계·지침에서는 일반적으로 이러한 위치를 피하고, 누출원이 있는 방향의 실내 중심부 또는 가스가 체류하기 쉬운 모서리·천장 하부 등을 우선 설치 위치로 본다.
경보 인지성 확보를 위해 출입문 상부에 경광등·부저를 설치하는 것은 효과적이지만, 검지부 자체는 가스 거동에 맞는 위치에 두고 수신부·경보부만 출입구 근처로 빼는 방식이 바람직하다.
여러 종류의 고압가스를 동시에 사용하는 경우 설치 위치는 어떻게 정하나?
수소·메탄과 같은 가벼운 가스와 LPG·CO2 등 무거운 가스를 동시에 사용하는 경우, 이상적으로는 가스 종류별로 별도의 검지기를 상부·하부에 각각 설치하는 것이 좋다.
- 가벼운 가스용 검지기: 천장 하부 30 cm 부근
- 무거운 가스용 검지기: 바닥 위 30 cm 부근, 피트·트렌치가 있으면 그 상부
혼합가스를 하나의 센서로 동시에 감지하는 제품도 있으나, 주요 위험가스의 비중·폭발하한계·허용농도 차이를 충분히 이해하고 제조사의 적용범위를 확인한 후 사용하는 것이 안전하다.
기존 설비의 가스누출검지기 위치를 변경하려고 한다. 어떤 점을 반드시 확인해야 하나?
위치 변경은 단순한 설치 작업이 아니라, 안전 설비의 기능을 바꾸는 행위이므로 다음 사항을 반드시 확인해야 한다.
- 기존 허가·신고 도면에서 가스누출검지기 위치가 명시되어 있는지 여부
- 위치 변경 후에도 관련 법령·코드의 설치 기준(설치 대상, 개수, 방폭구역 등)을 만족하는지 여부
- 변경 전·후의 위험성 평가(누출시나리오, 감지시간 등) 수행 여부
- 관할 기관 보고·변경허가 또는 사업장 내 안전위원회 심의 필요 여부
고압가스 시설과 같이 인허가 대상 설비의 경우, 도면과 실제 설치 위치가 상이해지면 검사·감리 단계에서 지적될 뿐 아니라 사고 시 책임 소재에도 영향을 줄 수 있으므로, 반드시 안전관리자·설계 담당자와 협의 후 진행해야 한다.