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ISSN : 1229-6783(Print)
ISSN : 2288-1484(Online)
Journal of the Korea Safety Management & Science Vol.25 No.4 pp.117-129
DOI : http://dx.doi.org/10.12812/ksms.2023.25.4.117

The Selter Selection Plan due to Formaldehyde Leakage

SeungJu Oh*, Ha-Sung Kong**
*Ph.D. Candidate Dept. of Fire Protection & Safety Engineering, Woosuk University
**Professor, Dept. of Fire and Disaster Prevention, Woosuk University
Corresponding Author : Ha-Sung Kong, 443, Samnye-ro, Samnye-eup, Wanju-gun, Jeonbuk, E-mail: 119wsu@naver.com
November 13, 2023 December 7, 2023 December 7, 2023

Abstract

This study tested the effect on the toxicity of formaldehyde to select a shelter site due to formaldehyde leakage. As a result of the experiment, the range of ERPG-2 and 3 is between 2.2km and 9.6km, ASET is 6 minutes at 1km, 15 minutes at 3km, 22 minutes at 5km, and the lethality rate is 99.9% at 1km and 9% at 3km. In areas where refuge time is less than 15 minutes or the lethality rate is more than 2%, a shelter is installed. This is because if there are only a few evacuees, the evacuation time may take longer than the pre-movement time of 15 minutes or less specified in PD 7974-6:2004, and the lethality rate with the lowest number of deaths was calculated to be 2%. The shelter must be equipped with a hepa-filter, positive pressure equipment, air purifier, air respirator, goggles, chemical protective clothing type 4 and sufficient parking space must be secured to ensure the safety of evacuees.

포름알데히드 누출에 따른 대피장소 선정 방안

오승주*, 공하성**
*우석대학교 일반대학원 소방·안전공학과 박사과정
**우석대학교 소방방재학과 교수

초록


 1. 서 론

포름알데히드는 「위험물안전관리법」에서 “인화성 또는 발화성 등의 성질을 가지는 것으로서 대통령령이 정하는 물품”에 해당하는 제4류 인화성액체 제3석유류이고 지정 수량은 4000L인 위험물이다. 제조 및 취급은 위험물제조 소등에서 취급 및 관리하고 있으며 위험물제조소등은 「위 험물안전관리법」 “위험물의 제조소, 저장소 또는 취급소” 로 정의하고 있다.[1] 위험물제조소등은 108,344개소가 있다.[2] 최근 5년간 위험물사고는 335건이 발생하였 다.[3] ‘22년 포름알데히드 누출사고는 3건이 발생하였 다. 포름알데히드를 제조·저장·취급하는 시설에서 누출 사고는 포름알데히드의 독성, 화재 및 폭발의 영향이 주변 지역에 미치기 때문에 신속한 대피가 필요한 실정이다. 화 학사고 대피장소는 화학사고 대피장소 지정 관리 안내서 에서 화학물질 유·누출 사고로 인해 지방자치단체에서 주민대피 명령이 발령될 경우 긴급하게 대피할 수 있는 장 소로서 지역주민이 화학물질 노출 등의 위험으로부터 신 체를 보호할 수 있는 안전한 장소로 정의하고 있다.[4] 따 라서 포름알데히드 위험물이 누출한 경우 신속한 대피를 위해 화학사고 대피장소에 대한 논의가 필요한 실정이다. 옥재문(2017)는 사고대비물질에 대하여 독성가스 누 출량에 따른 비상대피거리를 산출하여 Look-up 그래프 와 수식으로 제시하였고, 누출사고로 인한 비상상태에서 보수적인 비상대피거리를 즉각적으로 확인하여, 지역주민 및 관할부처에 알림으로써 독성가스로부터 인명 및 환경 에 대한 피해를 최소화할 것을 제안하였다.[5] 김민주 (2018)는 실내대피 지역선정을 풍속과 온도의 기상에 따 른 변수를 확인하여 실내대피 지역이 풍속이 증가할수록 범위가 줄어드는 경향을 나타냈고 온도가 상승할수록 범 위가 커지는 것이 확인하여 비상대응거리를 제시하였 다.[6] 김보민(2019)는 사고대비물질 4종에 대하여 물질 의 구간별 농도 및 도달시간을 고려하고 주민이 대피선까 지 대피할 경우의 사망확률을 계산하였다. 이를 토대로 대 피소를 미설치했을 경우와 한계선으로부터 100m에서 500m 간격으로 대피소를 촘촘히 설치할 것을 제안하였 다.[7] Muhsin Selçuk SATIR 외 1(2020)은 고층건축 물에서 비상상황이 발생했을 때 안전지역으로 피난하는 대피 가능한 시간과 설계요인을 제시하였다.[8] 박병선 (2021)은 불화수소 누출사고에 대한 인명피해 평가를 Probit 분석과 대피밀도에 따른 사망자 수를 비교·분석하 여 불화수소 누출사고 시 인명피해 평가를 정량화하여 사 업장 및 지자체의 비상대응체계 수립할 것을 제안하였 다.[9] 화학사고 대피장소에 관한 선행연구는 사고대물질의 누출을 가정한 비상대피거리 산출, 기후조건을 고려한 실 내대피지역 설정과 비상대응거리 산정, 대피밀도와 사망 자확률을 고려한 비상대응계획수립에 대한 연구가 활발하 게 이루어졌다. 이 연구는 기존연구와 달리 장외영향평가 프로그램을 이용하여 위험물제조소등에서 취급하는 제3석유류인 포 름알데히드의 위험물의 누출에 따른 영향범위 내에서 대 피가능 시간 및 치사율을 정량으로 평가하여 화학사고 대 피장소를 제시한다는 점에서 차별성이 있다. 이 연구에서는 화학사고 대피장소를 선정하기 위하여 위험물제조소등에서 제4류 인화성액체 제3석유류인 포름 알데히드에 대하여 실험하고자 한다. ALOHA(Areal Locations of Hazardous Atmospheres) 프로그램를 이 용하여 장외영향 평가를 실시하여 포름알데히드의 독성에 대한 영향을 규명하고 Probit 분석을 하여 대피 가능한 시 간과 치사율을 반영하여 화학사고 대피장소를 선장 하고자 한다.

2. 본론

2.1 대피장소 선정을 위한 이론적 배경

2.1.1 대피 가능한 시간

현행 화학사고 비상대응은 화학물질이 누출한 경우 포름알데히드 취급 업체에서 관할 자치단체로 통보하고 관할 자치단체는 해당지역의 주민에게 재난문자, 사이렌, 방 송 등으로 포름알데히드 누출 사실을 통지하고 있다. 이와 같은 비상대응쳬계와 영국표준연구소(British standard institute) PD 7974-6:2004 고시[10]에 따라 포름알 데히드 누출에 의한 위험물제조소등 주변지역에 대해서 독성평가를 통해 대피 가능한 시간은 식 (1)과 같이 산정 한다. 대피 가능한 시간 = ASET - Td - Tn - Ti - RSET 식 (1) 여기서 ASET(Available Safe Egress Time) : 포름 알데히드가 누출되어 관심지역의 농도가 ERPG-2의 수 준에 도달하는 시간, Td : 제조소등에서 포름알데히드 누 출을 감지하는 시간, Tn : 제조소등에서 자치단체로 누출 상황을 통보하는 시간, Ti : 관할 자치단체에서 해당지역 주민에게 통보하는 시간, RSET(Required Safe Egress Time) : 건축물에서 피난 가능한 시간이다. 대피 가능한 시간을 Figure 1에 정리하였다.
 
 
RSET은 다음의 식 (2)와 같다. RSET = 피난지연시간 + 피난시간 식 (2) 피난지연시간(Pre-movement Time)은 영국표준연 구소 PD 7974-6:2004 고시에 따르고 피난시간은 소방 대상물별로 피난시뮬레이션을 통해 산출한다.[9] 위험물 제조소등의 사업체, 관할 자치단체 및 소방대상물의 안전 관리자의 신속한 비상경보가 거주자의 대피 가능한 시간 의 확보에 영향을 미친다.

2.1.2 Probit 분석

사고영향을 평가하는 모델인 사고영향모델링은 복사 열, 과압, 독성의 영향을 예측하는 것을 말한다. 「사고피해 영향 평가에 관한 기술지침」에 따르면 Probit 분석은 가상 사고의 피해 크기와 피해영향 가능성의 연관관계를 실험 식을 이용하여 분석하는 방법을 말하다.[11] 영향평가 결 과를 독성물질 누출 사고의 Probit 계산식을 선정한 후 피 해의 크기 및 노출 시간 등을 반영하여 Probit 수를 계산 하여 사망확률을 구한다. 독성물질의 누출로 인한 피해영향 산정의 Probit 식은 식 (3)과 같다. Pr = At + BtㆍlnTL 식 (3) 여기서 Pr : Probit 계수, At : -12.24 ppm, Bt : 1.3 ppm, TL : 독성부하(ppmㆍ분) 이다. 독성부하는 식 (4) 와 같다. TL = C nㆍTe 식 (4) 여기서 C : 폭로되는 농도(ppm), n : 2, Te : 폭로되는 시간(min)이다. 식 (4)를 식 (3)에 대입하여 Probit 식을 정리하면 식 (5)와 같다. Pr = -12.24 + 2.6lnC + 1.3lnTe 식 (5) Probit 수와 치사율의 환산표는 Table 1과 같다.

2.1.3 포름알데히드의 물리ㆍ화학적 성질

제4류 인화성액체중 제3석유류의 하나인 포름알데히는 인화점이 85℃이고 폭발범위가 7000 ~ 7700ppm으 로 화재와 폭발의 위험성이 있다. 비중은 0.8이고 증기밀 도는 1.06이다. 관심농도는 미국 산업위생학회(AIHA)에 서 화학사고 발생 시 비상대응을 위한 기준인 ERPG(Emergency Response Planning Guideline)값 은 ERPG-1의 농도가 1ppm, ERPG- 2의 농도가 10ppm, ERPG-3의 농도가 40ppm이다. ERPG-2 이상 의 공기를 흡입할 경우 눈, 코, 기관지 등에 염증을 일으켜 호흡이 곤란해지고 폐 부종 및 폐렴으로 사망할 수 있다. 포름알데히드의 물리ㆍ화학적 특징을 Table 2에 나타내었다.

2.2 연구모델

이 연구에서는 ASET(Available Safe Egress Time) 을 독성시뮬레이션을 사용하여 산정하고 치사율은 Probit 분석을 통해 산정한다. 산정된 ASET을 기준으로 대피가 능 시간을 분석하고 사망확률을 계산한 치사율을 분석하 여 화학사고 발생시 대피장소를 선정한다. ASET과 치사 율의 허용한계에 따른 비상대응계획과 대응이 필요하다. 따라서 Figure 2와 같이 연구모델을 제시하고자 한다.
 
 

2.3 시나리오 구성

2.3.1 독성 시뮬레이션

미국환경보호청 EPA(United States Environmental Protection Agency)와 국립해양기상청 NOAA(National Oceanic and Atmospheric Administration)에서 개발한 ALOHA(Areal Locations of Hazardous Atmospheres) 프로그램을 사용한다. ALOHA는 Gaussian 대기 확산과 Dense Gas Dispersion Model 모델을 사용하여 공기보다 무거운 가스 및 극저온 가스에도 적용할 수 있어서 화학물질 별로 자동으로 영향 범위를 표출한다. 따라서 ALOHA는 사고시나리오(화재·폭발, 독성)의 영향범위를 예측한 후 지도상에도 피해 범위를 표출하여 비상대응계획 수립과 대 응에 사용한다. ALOHA는 기상 조건으로 풍향, 풍속, 대기 안정도 및 대기 역전층, 표면 거칠기를 고려하며 용기 (Tank), 배관(Pipe), 액면(Pool)에서 액체 또는 고압가스 누출에 적용한다.

2.3.2 포름알데히드 누출 사고시나리오

포름알데히드 누출 사고시나리오는『화학물질안전원 지침 (2021-3호)의 사고시나리오 선정 및 위험도분석에 관한 기술지침』을 반영하여 결정하였다. 누출 사고시나 리오는 포름알데히드 저장탱크가 파열되어 누출하는 것으 로 가정하였다. 포름알데히드 누출조건은 예방규정작성기 준량에 따라 제조소 4ton, 취급소 40ton, 옥외저장소 100ton, 옥외탱크저장소 400ton의 4종, 대기안정도는 A, D, F 3종으로 선정하였다. 피해영향 범위를 평가하기 위한 끝점농도는 ERPG- 2에 도달하는 지역, 누출공의 직경은 5cm, 대기온도는 25℃, 상대습도는 25%, 풍속은 1.5m/s, 3m/s, 5m/s 3종으로 선정하였다. 사고시나리오 1은 풍속 1.5m/s, 대기안정도 F, 기온 25℃, 상대습도 25%, 지표면 저항은 숲 또는 도시 상태에서 4ton이 누출 된 최악시나리오을 설정하였다. 사고시나리오 2는 풍속 3m/s, 대기안정도 D, 기온 25℃, 상대습도 25%, 지표면 은 저항은 숲 또는 도시 상태에서 4ton이 누출된 사고시나 리오이다. 사고시나리오 3은 풍속 3m/s, 대기안정도 A, 기온 25℃, 상대습도 25%, 지표면은 저항은 숲 또는 도시 상태에서 4ton이 누출된 사고시나리오이다. 사고시나리 오 4는 풍속 5m/s, 대기안정도 D, 기온 25℃, 상대습도 25%, 지표면은 저항은 숲 또는 도시 상태에서 4ton이 누 출된 사고시나리오이다. 동일한 방법으로 사고시나리오 5, 6, 7, 8은 누출량이 40ton, 사고시나리오 9, 10, 11, 12는 100ton이 누출된 경우이고 사고시나리오 13, 14, 15, 16은 400ton이 누출된 경우이다. Table 3에 사고시 나리오 16가지에 따른 조건들을 정리하였다.

2.3.3 입력변수 및 입력값

포름알데히드 누출에 따른 입력변수 및 입력값은 관심 농도, 대기환경, 탱크현황, 누출량 등을 입력한다. 관심농 도는 ERPG-1 1ppm, ERPG-2 10ppm, ERPG-3 40ppm을 입력한다. 대기안정도는 안정도가 가장 큰 경 우, 발생확률이 높은 경우 및 가장 불안정한 경우의 누출 영향을 반영하기 위하여 A, D, F 3종을 입력한다. 대기온 도는 25℃, 상대습도는 25%, 풍속은 1.5m/s, 3m/s, 5m/s 3종을 사고시나리오에 맞게 입력한다. 포름알데히 드 누출량은 4ton, 40ton, 100ton, 400ton의 4종류, 누 출공의 직경은 5cm를 각 사고시나리오별로 입력한다.
 
 
 

3. 결과 및 분석

3.1 실험결과

제4류 위험물 제3석유류 포름알데히드의 16가지 사고시 나리오에 대한 독성영향에 대한 실험결과를 Table 4 내지 Table 10 및 Figure 3에 나타내었다. Table 4는 포름알데히 드의 누출량, 풍속, 대기안정도, 대기습도 50% 및 대기온도 25℃에서 16가지 시나리오에 대한 독성을 ERPG-1,2,3의 농도별 영향범위를 측정한 결과이다. ERPG-3의 영향범위 가 1.3km에서 4.8km의 범위이고 ERPG-2의 영향범위가 2.2km에서 106km의 범위로 나타났고 ERPG-2 이상의 영향범위는 1.3km 이상 10km 이하로 도출되었다. Table 5는 포름알데히드 누출의 16가지 시나리오에 대한 건축물 외부의 독성영향에 따른 관심농도 도달시간의 실험결과이 고 Table 6은 건축물 내부에서 관심농도 도달시간이다. 포름알데히드의 누출지점으로부터 수평거리 5km 지점이 A 시의 중심지역에 해당하여 1km, 3km 및 5km 지점에서 각각 포름알데히드의 관심농도 도달시간을 측정하였다. 포 름알데히드의 누출량, 풍속, 대기안정도, 대기습도 50% 및 대기온도 25℃에서 16가지 시나리오에 대한 독성을 세 지점(1km, 3km, 5km)에서 ERPG-1,2,3의 농도에 도달 하는 시간을 측정한 결과이다. 건축물 외부에서 ERPG-2 이상의 도달시간이 6분 이상 60분 이하로 나타났고 건축물 내부에서는 7분 이상 60분 이하로 나타났다. Table 7은 포름알데히드 누출의 16가지 시나리오에 대한 건축물 외부 에서 포름알데히드의 폭로시간과 폭로되는 농도의 실험결 과이고 Table 8은 건축물 내부에서 폭로시간과 폭로농도이 다. 포름알데히드의 누출량, 풍속, 대기안정도, 대기습도 50% 및 대기온도 25℃에서 16가지 시나리오에 대한 관심 농도 ERPG-1,2,3의 폭로시간과 농도를 세 지점(1km, 3km, 5km)에서 측정한 결과이다. Table 9는 포름알데히드 누출의 16가지 시나리오에 대한 건축물 외부에서 포름알데 히드의 독성영향평가를 실시하여 치사율을 산정한 결과이 고 Table 10은 건축물 내부에서 산정한 치사율이다. 포름알 데히드의 누출량, 풍속, 대기안정도, 대기습도 50% 및 대기 온도 25℃에서 16가지 시나리오에 대한 Probit 계산식을 적용하여 세 지점(1km, 3km, 5km)에서 산출한 치사율이 다. 치사율은 건축물 외부에서는 1km에서 7% 이상 99.9 이하, 3km에서 3% 이상 38% 이하, 5km에서는 0%로 나타 났다. 건축물 내부에서는 1km에서 5% 이상 99.9 이하, 3km에서 2% 이상 9% 이하, 5km에서는 0%로 나타났다. 또한, 발생 가능성이 높은 시나리오 6에 대해서 포름아데히드의 독성영향인 ERPG-1,2,3의 관심농도별 LOC(Level of concentration)와 영향범위를 Figure 3에 나타내었다.
 
 

3.2 실험분석

3.2.1 포름알데히드의 영향범위

ERPG-2의 영향범위는 누출지점에서 수평거리 2.2km 이상 9.6km 이하의 범위로 나타났으며 영향범위는 제조소 등에서 저장ㆍ취급하는 포름알데히드의 저장량과 대기안 정도에 비례하였다. ERPG-3의 영향범위는 누출점으로부 터 수평거리 1.3km 이상 4.8km 이하의 범위로 나타났으며 역시 저장량과 대기안정도에 비례하였다. 관심농도 ERPG-2의 농도가 9.6km까지 영향을 미치므로 포름알데 히드를 최급하는 제조소등의 내부를 벗어나 주변지역까지 비상대응계획의 수립이 필요한 것으로 분석된다. 또한, 사람 이 사망할 수 있는 ERPG-3 영향범위가 4.8km까지 미치므 로 긴급대피 및 긴급구조활동이 필요한 것으로 분석된다. 누출지점으로부터 수평거리 5km를 초과하는 지역의 끝점 이 ERPG-2 농도 이상인 경우는 10가지 사고시나리오가 해당한다. 발생가능이 큰 사건시나리오 2, 10에 따른 독성 영향범위를 Figure 3에 나타내었다.
 
 
Figure 4 (a)는 누출량 4ton, 풍속 3m/s, 대기안정도 D, 대기습도 50% 및 대기온도 25℃인 사고시나리오 2에 대한 독성을 ERPG-1, 2, 3의 농도별 영향범위를 표시한 것이고 Figure 4 (b)는 동일한 시나리오를 지도상에 표출 한 것이다. Figure 4 (c)는 누출량 100ton, 풍속 3m/s, 대기안정도 D, 대기습도 50% 및 대기온도 25℃인 시나리 오 10에 대한 독성을 ERPG-1 ,2, 3의 농도별 영향범위 를 표시하였고 Figure 4 (d)는 동일한 사고시나리오를 지 도 위에 표시한 것이다.

3.2.2 포름알데히드의 LOC 도달시간

수평거리 1km에서 끝점인 ERPG-2 이상의 농도에 도 달하는 시간을 살펴보면 최악 사고시나리오 1, 5, 9, 13은 실외에서는 34분에서 38분, 실내에서는 35분에서 43분 으로 나타났다. 발생확률이 높은 사고시나리오 2, 6, 10, 14는 실외는 12분에서 34분, 실내는 15분에서 43분으로 분석되었다. 수평거리 3km에서 최악 사고시나리오는 실 외 및 실내 모두 60분으로 나타났으며 발생확률이 높은 사고시나리오는 실외는 12분에서 60분, 실내는 40분에 서 60분으로 분석되었다. 수평거리 5km에서 최악 사고시 나리오는 실외 및 실내 모두 60분으로 나타났으며 발생확 률이 높은 사고시나리오는 실외는 52분에서 60분, 실내 는 60분으로 분석되었다. 식 (1)에서 ASET은 포름알데 히드가 누출되어 관심지역의 농도가 ERPG-2의 수준에 도달하는 시간이므로 수평거리 1km에서 ASET은 실외 는 12분에서 34분, 실내는 15분에서 43분, 수평거리 3km에서 ASET은 실외는 12분에서 60분, 실내는 40분 에서 60분, 수평거리 5km에서 ASET은 실외는 52분, 실 내는 60분으로 분석되었다. 또한 ASET은 포름알데히드 의 저장량, 풍속 및 대기안정도에 반비례하는 것으로 분석 되었다. 사고시나리오 6, 10, 16을 누출지점으로부터 수 평거리 1km와 3km에서 ERPG-1, 2, 3 농도에 이르는 시간곡선을 Figure 5 내지 Figure 7에 나타내었다.
 
 
Figure 5는 누출량 40ton, 풍속 3m/s, 대기안정도 D, 대기습도 50% 및 대기온도 25℃인 사고시나리오 6에 대 한 관심농도를 1km 및 3km 지점에서 ERPG-1, 2, 3의 농도에 이르는 시간곡선으로 표시한 것이다.
 
 
Figure 6은 누출량 100ton, 풍속 3m/s, 대기안정도 D, 대기습도 50% 및 대기온도 25℃인 사고시나리오 10에 대한 관심농도를 1km 및 3km 지점에서 ERPG-1, 2, 3 의 농도에 이르는 시간곡선이다.
 
 
Figure 7은 누출량 400ton, 풍속 5m/s, 대기안정도 D, 대기습도 50% 및 대기온도 25℃인 사고시나리오 16에 대한 관심농도를 1km 및 3km 지점에서 ERPG-1, 2, 3 의 농도에 이르는 시간곡선이다.

3.2.3 대피 가능한 시간

식(1)에서 대피 가능한 시간 = ASET - Td - Tn - Ti – RSET 이다. ASET은 포름알데히드가 누출되어 관 심지역의 농도가 ERPG-2의 수준에 도달하는 시간으로 발생 가능성이 높은 사고시나리오를 기준으로 수평거리 1km에서 ASET은 실외는 12분에서 34분, 실내는 15분 에서 43분, 수평거리 3km에서 ASET은 실외는 12분에 서 60분, 실내는 40분에서 60분, 수평거리 5km에서 ASET은 실외는 52분, 실내는 60분으로 나타났다. 제조 소등에서 포름알데히드 누출을 감지하는 시간(Td)와 제 조소등에서 자치단체로 누출상황을 통보하는 시간(Tn) 은 제조소등에서 얼마나 신속하게 포름알데히드 누출정보 의 통지 여부에 달려있다. 2012년 구미시 (주)A글로벌의 플루오르화수소 누출정보 전달은 사고 발생 1시간을 초과 하여 지역주민에 통보되었으며 아파트단지 및 인근 주민 들이 대피 하는데 2시간이 소요되었다.[12] 관할 자치단체에서 해당지역 주민에게 통보하는 시간 (Ti)도 누출정보를 통보받은 후 자치단체에서 해당 주민 들에게 얼마나 신속하게 재난문자 등으로 통지 여부에 달 려있다. 실제로 북한의 정찰위성 발사했을 때 행정안전부 는 A 도에 경계경보발령을 2분, 합참의 재난문자 수신 후 위급재난문자 발송에 2분이 소요되었고 B 자치단체는 경 계경보발령 후 위급재난문자를 발송하기까지 10분이 소 요되었다.[13] 건축물에서 피난 가능한 시간(RSET)은 피난지연시간 과 피난시간의 합으로 결정되는데 피난지연시간 (Pre-movement Time)은 경보 후부터 피난을 시작하 는 시간까지의 간격으로 정의되며 거주밀도가 낮은 경우 에는 거주자를 통해 비상상황을 인지할 수 없기 때문에 중 요하다.[8] 최소한의 대피 가능한 시간은 RSET의 피난 지연시간은 대피자가 적을 경우에 피난시간 보다 더 소요 될 수 있어서 대피자가 적을 경우에 중요하기 때문에 피난 지연시간 이상으로 적용하고자 한다. PD 7974-6:2004 에서 피난지연시간은 건축물에 대한 친밀도가 높고 깨어 있는 상태에서의 피난지연시간이 1.5분 이상 15분 이하 로 규정하고 있다.[10] 따라서 대피 가능한 시간이 15분 미만일 경우에는 포름알데히드 누출에 따른 대피장소를 설치할 필요가 있다.

3.2.4 Probit 분석

식 (5)의 Probit 식을 사용하여 Probit 수를 산출하고 Table 1의 환산표를 사용하여 치사율을 산정하였다. 수평 거리 1km에서 포름알데히드 누출에 따른 실외 치사율은 7% 이상 99.9% 이하, 실내 치사율은 99.9% 이하로 분석 되었다. 수평거리 3km에서 실외 치사율은 38% 이하, 실 내 치사율은 9% 이하로 나타났으며 수평거리 5km에서는 실외 및 실내 치사율이 0%로 분석되었다. 실외 치사율의 경우 발생 가능성이 높은 사고시나리오 6의 치사율이 3% 로 나타났고 실내 치사율은 역시 발생 가능성이 높은 사고 시나리오 14의 치사율이 2%로 확인되었다. 따라서 치사 율이 2%을 초과하지 않도록 대피장소를 설치할 필요가 있다.

3.3 실험분석에 따른 대피장소 선정 방안

지금까지 실시한 제4류 위험물 제3석유류인 포름알데 히드의 ALOHA 프로그램과 Probit 분석을 이용한 장외 영향평가를 실시한 결과에 따른 대피장소 선정을 위한 방 안은 다음과 같다. 첫째, 대피 가능한 시간이 15분을 초과하거나 치사율이 2%를 초과할 경우 대피장소를 설치가 필요하다. 제조소 등에서 누출을 탐지하고 영향범위의 주민들에게 통보하는 시간이 (주)A글로벌의 플루오르화수소 누출 때는 1시간 을 초과하였고[12] 관할 자치단체가 주민들에게 통보하 는 시간은 북한의 정찰위성 발사 때 위급재난문자 발송이 행정안전부는 2분, B 자치단체는 10분이 소요되었 다.[13] 포름알데히드 누출탐지에서부터 영향지역 주민 에게 통보하는 시간이 5분 미만이 적절하다고 판단된다. 따라서 (주)A글로벌의 플루오르화수소 누출 때처럼 대피 시간이 2시간을 초과하였듯이[12] 대피 가능한 시간을 충분히 확보하여 대피장소로 대피할 필요가 있다. 둘째, 국민재난안전포털에서 안내하는 대피소는 아파 트단지 지하주차장, 학교의 지하실, 공공기관의 지하실로 안내하고 있다.[14] 화학물질안전원과 지방자치단체의 화학사고 대피장소 안내는 대부분 학교로 지정되어 있 다.[15] 현행 지하의 대피소나 화학사고 대피장소는 ERPG-2 이상의 독성영향을 차단할 수 있는 시설이 설치 되어 있지 않은 실정이다. 따라서 대피장소 내부에는 외부 영향을 차단할 수 있는 헤파필터, 양압설비, 공기청정기 등을 설치하고 대피장소 외부에는 충분한 주차공간을 확 보하여 대피장소에 도달하는 시간을 단축하여 대피자의 인명안전을 확보할 필요가 있다. 마지막으로, 거주자가 많은 아파트단지나 학교 등에서 는 대피 가능한 시간이 15분을 미만이거나 치사율이 2% 를 초과할 가능성이 크기 때문에 피난안전구역이나 관리 사무실 등에 거주자가 사용할 수 있도록 방독면, 공기호흡 기, 고글, 화학물질 보호복 4형식 이상의 보호복 등을 구 비 할 필요가 있다. 대응활동을 하는 대응인력과 ERPG-2 농도 이상인 지역에서 재실자의 긴급피난의 안 전성을 향상이 요청되기 때문이다.

4. 결 론

이 연구는 포름알데히드의 누출에 따른 대피장소 선정 을 위하여 포름알데히드의 독성에 대한 영향을 실험한 것 이다. 장외영향평가 시뮬레이션과 Probit 분석을 통해 도 출한 결과는 다음과 같다. (1) 장외영향평가 시뮬레이션을 통해 도출된 영향범위 는 ERPG-2 범위가 2.2km 이상 9.6km 이하, ERPG-3 범위가 1.3km 이상 4.8km 이하이고 ASET은 1km에서 6분 이상 38분 이하, 3km에서 15분 이상 60분 이하, 5km에서 22분 이상 60분 이하이며 치사율은 1km에서 7% 이상 99.9% 이하, 3km에서 9% 이하, 5km에서 0%, 가장 낮은 치사율은 2%로 분석되었다. (2) 대피 가능한 시간은 피난지연시간이 대피자가 적을 경우 피난시간 보다 더 소요될 수 있기 때문에 피난지연시 간 이상으로 적용한다. PD 7974-6:2004에서 피난지연 시간은 1.5분 이상 15분 이하로 규정하고 있어서 대피 가 능한 시간이 15분 미만일 경우에는 대피장소를 설치할 필 요가 있다. 또한 대피자의 사망자가 가장 적게 발생하는 치사율이 2%로 산출되었기 때문에 치사율이 2% 이상이 면 대피장소가 필요하다. 따라서 대피 가능한 시간이 15 분 미만이거나 치사율이 2% 이상 지역에는 대피장소의 설치가 요청된다.. (3) 국민재난안전포털에서 안내하는 대피소와 화학물 질안전원과 지방자치단체의 화학사고 대피장소가 대부분 아파트단지 지하주차장, 학교로 되어있다. 이러한 대피장 소 내부에는 헤파필터, 양압설비, 공기청정기, 공기호흡 기, 고글, 화학물질 보호복 4형식 이상의 보호복 등을 구 비하고 대피장소 외부에는 충분한 주차공간을 확보하여 대피자의 인명안전을 확보할 필요가 있다. 이 연구에서는 포름알데히드 누출을 탐지에서 영향지 역 주민들에 정보제공 시간 단축과 소방대상물별로 피난 시간을 도출하여 데이터베이스를 구축하지 못했다는 점에 한계를 가지고 있다.

Figure

Table

Reference

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