이 글의 목적은 고압가스 옥내배관의 법적 기준과 설계·시공 시 반드시 고려해야 할 기술 요건, 그리고 현장에서 자주 문제 되는 예외 규정의 범위를 체계적으로 정리하여, 설계자·시공사·안전관리자가 실무에 바로 활용할 수 있도록 돕는 것이다.
1. 고압가스 옥내배관의 개념과 위험성
고압가스 옥내배관은 건축물 내부 공간을 통과하거나 실내 설비에 연결되는 고압가스 배관을 말한다.
일반적으로 고압가스 배관은 가능하면 옥외에 설치하는 것이 원칙이나, 공정 특성, 연구·실험, 생산라인 구성 등의 이유로 옥내를 통과할 수밖에 없는 경우가 존재한다.
옥내배관은 누출 시 가스가 실내에 축적되어 폭발 또는 질식·중독 사고로 직결되기 때문에, 동일 압력·동일 가스라도 옥외배관보다 훨씬 엄격한 설계·시공·감시가 요구된다.
또한 옥내배관은 건축물의 방화구획, 피난동선, 전기설비, 소방설비 등 여러 법령·기준과 동시에 얽혀 있기 때문에, 단순히 배관 자체 기준만 맞춘다고 해서 적합 판정을 받을 수 있는 구조가 아니다.
2. 옥내배관 관련 법령 및 기술기준 체계
2.1 고압가스 안전관리법 및 시행규칙
옥내배관의 기본적인 법적 근거는 고압가스 안전관리법과 동 시행령·시행규칙에 있다.
시행규칙의 저장·사용 시설 기준 별표에서는 배관 재료, 구조, 기밀·내압시험, 독성가스 배관, 긴급차단장치, 안전밸브 등에 대한 기본 요구사항을 규정한다.
다만 시행규칙만으로는 세부 배관 구조와 시공 방법을 모두 규정하기 어렵기 때문에, 실제 설계·시공에서는 가스기술기준위원회가 제정한 KGS Code(가스안전기술기준)를 필수적으로 함께 검토해야 한다.
2.2 KGS Code와 옥내배관
고압가스 옥내배관과 밀접하게 관련되는 대표적인 KGS Code는 다음과 같다.
- 고압가스 일반제조의 시설·기술·검사 기준(KGS FP112 등)이다.
- 특정고압가스 사용의 시설·기술·검사 기준(KGS FU211 등)이다.
- 배관에 의한 고압가스 판매의 시설·기술·검사 기준(KGS FS112 등)이다.
- 가스시설 전기방폭 기준(KGS GC201 등)이다.
이들 기준에는 독성가스 배관의 이중관 구조, 배관 재료와 두께, 용접·비파괴시험, 내진·지지 구조, 전기방폭 구역과의 관계 등 옥내배관 설계 시 반드시 고려해야 하는 내용이 상세히 담겨 있다.
실무에서는 “법령(시행규칙 별표) → 적용 대상에 맞는 KGS Code → 개별 설비 사양서·시방서” 순서로 기준을 정리해 두고 설계·시공·검사를 진행하는 것이 좋다.
3. 고압가스 옥내배관 설계·시공 기본 원칙
3.1 가능한 한 옥외 우선, 불가피한 구간만 옥내
배관은 원칙적으로 건축물 외부를 통과하도록 계획하고, 꼭 필요한 구간만 최소 길이로 옥내를 지나가도록 설계해야 한다.
실무에서는 다음과 같은 순서로 배관 경로를 검토하는 것이 일반적이다.
- 1단계: 저장설비·기화기·매니폴드 등을 가능한 한 옥외에 배치한다.
- 2단계: 옥외 배관으로 최대한 인입 위치 근처까지 접근한다.
- 3단계: 불가피하게 옥내를 통과해야 하는 최소 구간만 선정한다.
- 4단계: 옥내 구간은 방화구획, 피난동선, 전기방폭 구역 등을 고려하여 가장 안전한 루트를 선택한다.
주의 : 설계도면에 옥내·옥외 배관 구분과 통과 구간을 명확히 표기하지 않으면, 완성검사나 정밀안전진단에서 “실제 경로 불명확”, “옥외 대신 옥내로 우회 설치” 등의 지적을 받기 쉽다.
3.2 배관 재질·두께 선정
고압가스 옥내배관 재질은 가스의 부식성, 압력·온도, 화재 시 내열성, 기계적 강도를 모두 고려하여 선정해야 한다.
- 공통적으로 강관·탄소강 배관·스테인리스강 배관이 많이 사용된다.
- 독성·부식성 가스의 경우 스테인리스강 또는 특수 합금강을 사용하는 경우가 많다.
- 동관·플렉시블 호스 등은 적용 가스와 압력, 내화성 요건을 충족하는 범위에서 제한적으로 허용된다.
두께는 설계압력·설계온도, 부식여유, 기계적 하중, 내진 요구조건 등을 고려하여 KS, ASME 등 설계 기준에 따라 산정해야 한다.
3.3 접합 방식과 누출 방지
옥내배관은 누출 가능성을 최소화하기 위해 접합 방식 선정이 특히 중요하다.
- 고압부와 주요 옥내배관에는 용접접합이 원칙적으로 우선 고려된다.
- 나사접합은 소구경, 저압부, 밸브·계기 접속부 등 제한된 구간에만 사용한다.
- 플랜지 접합부는 피팅·밸브·기기 접속부 중심으로 최소화하고, 가스용 개스킷 및 적정 체결 토크를 적용한다.
- 독성·가연성 가스의 경우 용접부와 플랜지부에 대해 비파괴시험 및 기밀시험을 강화하는 것이 일반적이다.
3.4 지지·고정 및 응력 관리
옥내배관은 건축 구조체와의 간섭, 진동, 열팽창에 의해 응력이 집중되기 쉽기 때문에 지지·고정 계획이 매우 중요하다.
- 지지거리는 관경·두께·재질별 기준을 충족하도록 설계한다.
- 엘보 집중 구간, 밸브·계측기 설치부 등에는 보강지지대를 추가한다.
- 온도 변화에 따른 신축·수축을 고려하여 루프, 슬라이딩 지지, 익스팬션 조인트 등을 적절히 배치한다.
- 지진에 대비해 행거·서포트의 내진 설계를 검토하고, 전기·덕트·소방배관 등 다른 설비와의 충돌을 피하도록 계획한다.
3.5 배수·응축수 및 블리드 설계
액화가스 또는 수분을 포함한 가스의 경우 배관 저부에 응축수가 고이지 않도록 기울기와 배수 설계를 해야 한다.
- 배관 경사는 가능한 한 유체 흐름 방향으로 미소 경사를 부여한다.
- 가장 낮은 지점에는 드레인 밸브를 설치하고, 안전한 배출 경로를 확보한다.
- 정지 운전·검사 시 잔류 가스를 제거할 수 있도록 블리드 라인을 계획한다.
4. 고압가스 옥내배관 설치 세부 기준
4.1 방화구획·층간 관통부 처리
옥내배관이 방화구획 또는 층간 슬래브를 관통할 때에는, 화재 확산을 막기 위한 조치를 해야 한다.
- 관통부 주위에 비연성 충전재와 내화 성능이 검증된 재료로 밀실하게 마감한다.
- 필요 시 보호관(슬리브)을 설치하고, 보호관과 배관 사이 틈새를 내화재료로 충전한다.
- 방화문·방화댐퍼 등과의 간섭을 피하고, 피난 통로를 가로지르지 않도록 배치한다.
4.2 천장 내부·덕트 내 통과 기준
배관이 천장 내부나 설비 덕트 내부를 통과하는 경우, 누출 시 가스가 은폐 공간에 축적되는 문제가 발생한다.
- 가능한 경우 천장 내부 대신 노출 배관으로 설치하여 점검성을 확보한다.
- 불가피하게 천장 내부를 통과하는 경우, 점검구를 설치하고, 누출 검지 및 환기를 고려한다.
- 공조 덕트 내부를 통과하는 것은 원칙적으로 피하고, 불가피한 경우 별도 보호관·차단 장치를 검토한다.
주의 : 완성검사에서 “천장 내 은폐 배관으로 점검 불가” 지적을 받는 사례가 많다. 설계 단계에서부터 점검구 위치와 배관 노출 여부를 건축·소방과 함께 조정해야 한다.
4.3 바닥 매립·트렌치 설치 시 유의사항
옥내바닥에 배관을 매립하거나 트렌치에 설치하는 경우, 누출된 가스가 낮은 곳에 체류하는 문제를 반드시 고려해야 한다.
- 가연성·독성가스의 경우 바닥 매립은 최대한 피하고, 부득이할 경우 기밀성이 확보된 관로 및 누출 검지·환기를 동시에 검토한다.
- 트렌치에 배관을 설치하는 경우, 트렌치 상부 덮개는 점검 가능하고, 필요한 경우 환기구·가스검지기를 설치한다.
- 트렌치 저점에는 배수·세척이 가능하도록 드레인과 청소구를 계획한다.
4.4 밸브·계측기 배치
옥내배관에 설치되는 밸브·계측기는 운전·점검·비상조작이 용이한 위치에 두어야 한다.
- 사용점 또는 실험대 등 말단 설비 인근에는 국부 차단이 가능한 밸브를 설치한다.
- 옥내로 인입되는 지점에는 원격 또는 자동으로 작동 가능한 긴급차단밸브를 설치하는 것이 일반적이다.
- 압력계, 온도계, 유량계 등은 운전자가 쉽게 확인할 수 있는 높이와 방향으로 설치한다.
- 독성·가연성 가스 배관에는 누출 확인을 위해 적절한 위치에 샘플링 포트 등도 고려한다.
4.5 보온·동결 방지
한랭 지역 또는 저온 가스의 경우 옥내배관이라 하더라도 동결·결로에 유의해야 한다.
- 배관 보온재는 가스 종류, 온도, 화재 시 거동을 고려하여 선정한다.
- 냉매·저온가스 배관은 결로로 인한 물방울 낙하와 부식 문제를 고려하여 방습·보온을 설계한다.
- 동결 우려가 있는 구간에는 배관 구조를 “배수 가능한 형태”로 하고, 드레인 및 열선 등을 검토한다.
4.6 배관 표지·식별
옥내배관은 다수의 설비 배관과 혼재되기 때문에, 명확한 표지와 식별이 필수적이다.
- 가스 종류, 흐름 방향, 압력 구분 등을 표기한 색띠·라벨을 일정 간격으로 부착한다.
- 밸브마다 밸브 번호와 기능(주밸브, 긴급차단, 드레인 등)을 명기한다.
- 도면상 배관 번호와 현장 표기를 일치시켜, 점검·정비 때 혼동을 줄인다.
5. 독성·가연성 고압가스 옥내배관의 추가 요구사항
5.1 독성가스 배관의 이중관 구조
독성가스 배관은 가스의 종류·성질·압력 및 주위 환경을 고려하여, 이중관 구조 또는 방호구조물 내 설치를 요구하는 경우가 많다.
- 염소, 포스겐, 불소, 아크릴알데히드, 아황산가스, 시안화수소, 황화수소 등의 독성가스는 일정 조건에서 이중관을 의무화하는 기준이 존재한다.
- 이중관 사이 공간은 누출 시 가스를 검지·배기할 수 있는 구조로 설계한다.
- 일부 기준에서는 이중관의 상부 구간 중 소공이 없는 부분을 단관으로 허용하는 등 제한적 예외가 규정되어 있다.
주의 : 독성가스 이중관의 예외 규정은 가스 종류·압력·배관 위치에 따라 세부 조건이 다르다. 현장에서 임의 판단으로 단관을 적용하면 중대한 법령 위반이 될 수 있으므로, 반드시 해당 KGS Code의 최신본을 확인해야 한다.
5.2 가연성 고압가스 옥내배관
수소, 수소혼합가스, LPG, LNG 등 가연성 고압가스는 폭발 위험이 크기 때문에 옥내배관 설계 시 다음 사항을 특히 강화해야 한다.
- 폭발범위, 비중(공기보다 가벼운지, 무거운지)에 따라 누출 시 체류 위치와 환기 방향을 고려한다.
- 배관 주변에는 점화원이 되는 전기설비·열원과의 이격을 확보하고, 필요 시 방폭 전기설비를 적용한다.
- 가스검지기와 연동된 긴급차단장치, 환기설비를 적절히 배치한다.
- 옥내배관을 통해 다수의 실로 분기하는 경우, 각 실 단위의 차단 밸브와 가스검지기를 연동한다.
5.3 실린더 캐비닛·가스 패널과의 연계
특정고압가스를 실린더 캐비닛이나 가스 패널을 통해 옥내로 공급하는 경우, 캐비닛·패널과 옥내배관 기준을 동시에 충족해야 한다.
- 실린더 캐비닛 내부 배관과 옥내배관 접속부는 누출 검지·배출 기능을 고려하여 설계한다.
- 캐비닛 배기 덕트, 방폭 전기설비, 가스검지기 위치와 옥내배관 경로를 함께 검토한다.
- 캐비닛 출구 측에는 긴급차단밸브 및 수동 차단밸브를 함께 설치하여 비상 시 신속히 격리할 수 있도록 한다.
6. 고압가스 옥내배관 예외 규정의 개념 정리
6.1 법령·기준상 “예외”의 전형적인 유형
고압가스 옥내배관과 관련된 예외 규정은 크게 다음과 같은 유형으로 나타난다.
- 가스 종류·압력·저장량이 일정 범위 이하인 경우 일부 설비 기준을 완화하는 유형이다.
- 이중관 또는 방호구조물 적용이 원칙이지만, 특정 위치나 구조에 대해 단관을 허용하는 유형이다.
- 실질적으로 옥외와 유사한 개방 구조(캐노피, 3면 개방 구조 등)를 옥외로 간주하는 유형이다.
- 실험실·연구시설과 같이 소규모 사용설비에 대해 일부 검사·신고를 간소화하는 유형이다.
중요한 점은 이러한 예외가 “일반적인 관행”이 아니라, 각 법령·KGS Code에 수치·조건을 명시한 형태로 규정된다는 점이다.
6.2 이중관·방호구조물 예외 사례
독성가스 배관의 경우 기본적으로 이중관 또는 방호구조물을 요구하면서, 다음과 같은 예외를 두는 기준이 존재한다.
- 특정 독성가스는 이중관 의무, 그 밖의 독성·가연성 가스는 내구성이 충분한 방호구조물 내 설치로 대체 허용한다.
- 이중관 구조 중 상부 일부는 소공이 없는 조건에서 단관으로 허용한다.
- 배관이 지하나 수로를 통과하는 경우 방호구조물의 구조·폐쇄 방식에 따라 이중관과 동등하게 취급한다.
이러한 예외를 적용하려면, 설계도면에 이중관·방호구조물의 범위, 단관 허용 구간, 검지·배기 방식 등을 명확히 표현해야 한다.
6.3 “옥내·옥외” 판단에서의 예외
실무에서는 반외기공간, 캐노피 하부, 대형 개구부를 가진 설비실 등에서 이 공간을 옥내로 볼지 옥외로 볼지를 놓고 해석 차이가 발생하는 경우가 많다.
- 일반적으로 한 면 이상이 크게 개방되고 자연환기가 충분한 구조는 옥외와 유사하게 평가된다.
- 그러나 비상 시 피난·소방 활동에 지장을 주거나, 가스가 체류할 수 있는 구조라면 옥내에 준하는 기준을 적용하는 것이 안전하다.
- 경계선에 있는 구조의 경우에는 설계 단계에서 관할 지자체·검사기관과 사전 협의를 통해 해석을 정리해 두는 것이 바람직하다.
주의 : “창문이 크다”, “문을 항상 열어 둔다”와 같은 운전상 가정만으로 옥외에 준하는 예외를 적용하는 것은 매우 위험하다. 개방 비율, 개구부 위치, 상하부 통풍 가능성 등을 구조적으로 판단해야 한다.
6.4 계기용 소구경 배관·튜빙에 대한 완화
일부 기준에서는 계측·시료채취용 소구경 튜빙에 대해, 구조·압력·설치 위치가 일정 조건을 만족하면 일반 배관 기준보다 완화된 요구사항을 적용하는 경우가 있다.
- 소구경 튜브는 누출량이 상대적으로 적지만, 독성·가연성 가스의 경우 여전히 심각한 피해를 야기할 수 있으므로 주의해야 한다.
- 튜브 트레이·덕트·케이블 래더와의 혼재 등으로 점검이 어려워지지 않도록 배선 계획을 세워야 한다.
7. 설계·시공·검사 단계별 옥내배관 체크리스트
7.1 단계별 핵심 점검 항목
| 단계 | 주요 점검 항목 | 실무 체크 포인트 |
|---|---|---|
| 기본설계 | 옥내·옥외 경로 구분, 가스 분류, 압력 등급 | 옥내 구간 최소화 여부, 독성·가연성 가스 분류, 관련 KGS Code 선정 여부를 확인한다. |
| 상세설계 | 배관 재질·두께, 지지·내진, 이중관·방호구조물 | 배관 재료의 적합성, 설계압력에 대한 두께 검토, 이중관 적용 범위와 예외 구간을 도면에 명시한다. |
| 시공 | 용접·나사·플랜지 시공, 방화구획 관통부 처리 | 용접기록·비파괴시험 결과를 관리하고, 관통부의 내화 충전 상태를 사진으로 기록한다. |
| 시험·검사 | 기밀·내압시험, 가스검지·차단 연동 | 시험압력·시간·누설 기준을 기록하고, 가스검지기 작동 시 밸브·환기 연동을 실제로 확인한다. |
| 운전·유지관리 | 정기점검, 부식·손상, 표지 상태 | 옥내배관 노출부의 부식·기계적 손상, 라벨 탈락 여부를 정기적으로 점검한다. |
7.2 예외 규정 적용 시 체크리스트
| 예외 유형 | 설명 | 필수 확인 사항 |
|---|---|---|
| 이중관 상부 단관 허용 | 일부 독성가스 배관에서 이중관 상부 특정 구간을 단관으로 허용하는 규정이다. | 해당 구간의 위치·길이, 주변 환기 상태, 누출 시 영향범위를 검토하고 기준 상 수치 조건을 확인한다. |
| 방호구조물로 대체 | 일부 독성·가연성 가스를 이중관 대신 방호구조물 내 설치로 인정하는 경우이다. | 방호구조물의 내구성, 점검 가능성, 양끝 폐쇄 여부, 누출 시 가스 체류 여부를 검토한다. |
| 반외기공간의 옥외 간주 | 큰 개구부를 가진 캐노피·개방형 설비실 등을 실질적 옥외로 보는 해석이다. | 개방 비율, 상·하부 통풍 경로, 인접실과의 차단 상태를 정량적으로 검토하고, 사전 협의를 통해 해석을 통일한다. |
| 소규모 사용설비 완화 | 저압·소용량 실험실 배관 등에 일부 설비 기준을 완화하는 경우이다. | 용량·압력·사용목적이 완화 조건에 정확히 부합하는지 확인하고, 교육·표지 등 관리적인 보완을 강화한다. |
FAQ
Q1. 고압가스 옥내배관은 언제부터 “이중관”이 꼭 필요한가?
독성가스 배관은 가스 종류·압력·설치 위치에 따라 이중관 또는 방호구조물 적용이 의무화되는 경우가 많다. 특히 독성이 강하고 누출 시 인명 피해가 큰 가스는 이중관을 기본 전제로 설계하는 것이 안전하다. 구체적인 기준은 해당 설비에 적용되는 KGS Code의 독성가스 배관 조항을 확인해야 한다.
Q2. 옥내배관을 전부 노출 배관으로 하면 법적으로 유리한가?
노출 배관은 누출 확인과 점검이 용이하다는 점에서 안전상 이점이 있다. 다만 배관이 피난 통로를 가로지르거나, 방화구획을 훼손하거나, 건축·미관상의 문제를 야기할 수 있기 때문에, 건축·소방·전기 설비와의 조정을 전제로 판단해야 한다. 법령은 “노출 여부” 자체보다 “구조적 안전성과 누출 시 피해 저감” 관점에서 평가한다.
Q3. 기존 옥내배관을 증설할 때도 최신 KGS Code를 따라야 하는가?
일반적으로 증설·개조 공사에는 공사 시점에 유효한 법령·기술기준이 적용된다. 다만 기존 설비와의 연결부, 기존 기준으로 설계된 부분에 대해서는 경과규정이나 예외를 인정하는 경우가 있을 수 있으므로, 설계 전 관할 지자체·검사기관과 적용 기준을 명확히 합의해 두는 것이 필요하다.
Q4. 옥내배관의 기밀시험 압력과 시간은 어떻게 정하는가?
시험 압력·시간·허용 누설량은 가스 종류, 설계압력, 배관 재질, 적용 KGS Code에 따라 다르게 규정된다. 일반적으로 설계압력 이상에서 일정 시간 유지하며 압력강하·누설 여부를 확인하는 방식으로 수행한다. 구체적인 값은 해당 설비에 적용되는 KGS Code의 시험 항목을 따른다.
Q5. 실험실에서 사용하는 소규모 고압가스 옥내배관도 동일 기준을 적용해야 하는가?
소규모 실험실 배관이라도 고압가스가 통과하는 이상 기본적인 배관 재질, 접합, 기밀시험, 누출검지, 차단장치 등은 동일한 안전 원칙을 따른다. 다만 용량·압력·사용형태에 따라 일부 설비·검사 기준이 완화될 수 있으므로, 해당 연구시설에 적용되는 세부 기준을 확인하여 설계·시공해야 한다.