공정상 유증기 폭발 위험 제거를 위한 환기 개선

유증기 폭발사고는 대부분 이렇게 시작됩니다.

• “잠깐 새더라.”
• “조금씩 날아갔다.”
• “눈에 안 보이는데도 농도가 올라갔다.”

유증기는 소량이라도 지속 축적되면 폭발 하한계(LFL)를 넘어갑니다.

한순간의 점화원이 겹치면 치명적인 폭발로 이어집니다.

따라서 가장 효과적인 예방책은 애초에 유증기가 쌓이지 못하도록 구조를 바꾸는 ‘환기 개선’입니다.

유증기 폭발 위험이 발생하는 공정 구조

유증기 축적 메커니즘

공정상황	위험 발생 경로
유기용제 이송	누출·스플래시 발생 → 공기 중 증발
충전작업	배출가스 정체 → 작업구역 축적
밀폐탱크 개방	잔류 증기 확산 → 공간 내 농도상승
청소·정비작업	온도상승 → 휘발 촉진

폭발 하한계(LFL) 핵심 이해

• LFL (Lower Flammable Limit): 폭발 가능 최소 농도
• 유증기는 일반적으로 0.5~3% 농도부터 폭발 가능성 시작

→ 이 농도 도달 전에 확산·배출 구조를 만드는 것이 핵심입니다.

폭발 위험을 줄이기 위한 환기 개선 원칙

① 희석환기 (Dilution Ventilation)

• 전체 부피 대비 일정 환기량 확보 → 농도 상승 자체 억제
• LFL 25% 이하 유지 목표 (산업안전보건기준 규칙 기반)

② 국소배기 (Local Exhaust Ventilation)

• 발생원 바로 옆에서 흡입 → 증기 확산 자체 차단
• 후드, 플렉시블 덕트, 벤트암 등 설치

③ 층류 유도 (Laminar Flow Control)

• 천장→바닥 방향 일정 풍속 유지 → 증기 저층부 축적 방지
• 밀폐건조공정, 도장부스 등에서 적용

④ 자동감지 연계 (Monitoring-Linked Control)

• 휘발가스 농도센서 연계
• 기준농도 도달 시 팬속 자동 증가
• 비상 환기구 자동 개방 시스템 연동

실질적으로 적용된 환기 개선 사례

① 유기용제 혼합탱크 공정 (휘발성 원료 투입구)

• 기존: 자연환기 → 투입 시 증기 확산 반복 발생
• 개선: 투입구 상부 국소배기 후드 설치 → 증기상승 즉시 흡입
• 결과: LFL 10% 미만 안정 유지 → 근접작업자 노출 85% 감소

② 드럼충전라인 (소형용기 분주 공정)

• 기존: 드럼 개방 → 공정구역 유증기 농도 상승 반복
• 개선: 충전라인 밀폐형 국소배기커버 도입 → 이동식 후드 사용
• 결과: 작업자 호흡구역 30cm 이내 유증기 0% 유지

③ 유증기 발생 저장창고 (휘발유 보관소)

• 기존: 온도상승 시 벤트량 부족 → 내부 농도 상승 우려
• 개선: 외기 유입량 비례 자동배기풍량 조정 → 온도연동 제어
• 결과: 폭염기에도 LFL 25% 이하 지속 유지

④ VOC 고농도 건조공정 (코팅·페인트 부스)

• 기존: 하단 증기층 축적
• 개선: 바닥 흡입덕트 + 상부 하향풍 층류 유지
• 결과: 농도 균일 분산 → 축적층 소멸

환기 개선 후 유지관리 포인트

• 풍량 자동기록 → 월별 트렌드 분석
• 흡입구 막힘 감지센서 점검 (압력손실 감시)
• 국소후드 위치 오차 보정
• 감시센서 교정 (최소 분기 1회)
• 비상전원 확보 (정전시 자동비상환기)

※ PSM 심사·화학사고 예방계획서 심사 시 ‘유증기 축적제어 유지기록’ 요구 확대 중

결론

유증기는 잠깐 새더라도 쌓이기 시작하면 폭발위험이 급격히 증가합니다.

• 단순 송풍 → 통풍
• 구조적 흐름제어 → 위험제거

유증기 폭발 위험 제거를 위한 환기 개선이란 결국 ‘쌓일 틈을 안 주는 설계’입니다.

공정별 방출구 차단, 국소·희석 환기 병행, 자동감시 연계, 유지관리 체계화

이 4단계만 확립되면 유증기 폭발은 사전에 원천 차단할 수 있습니다.