- 위험성 평가 기반 사고 예방·설비 신뢰성 향상 기여

 

경동도시가스가 수소충전소의 안전관리 수준을 높이기 위해 위험성 평가 기반의 통합 안전관리모델 정립을 꾀한다.

 

친환경 에너지 전환 정책에 맞춰 수소 충전 인프라 확충에 속도를 내고 있는 경동도시가스는 29일 제주에서 열린 한국가스학회 봄 학술대회 도시가스 특별세션에서 구축 중인 ‘수소충전소 통합 안전관리모델’을 발표했다.

 

울산·양산 지역에서 CNG충전소 8개소와 수소충전소 5개소를 운영하고 있는 경동도시가스가 현재 운영하는 수소충전소는 덕하, 증산, 언양, 태화강역, 명촌 등 5개소로, 충전소별 수소 공급방식과 압축기 형식이 상이해 설비 특성을 반영한 안전관리 체계가 요구되고 있는 실정이다.

 

수소충전소는 영하 40℃ 이하의 극저온과 700bar 이상의 고압 환경에서 운영되는 만큼 가스누출, 화재·폭발, 설비 고장 등 잠재 위험요인에 대한 체계적인 관리가 필수적이다. 특히 설비 구조와 운전 조건이 복잡해 공정 및 설비 중심의 고도화된 위험성 평가가 필요하다.

 

이에 따라 경동도시가스는 수소충전소의 공정 위험성 평가를 위해 HAZOP 기법을 적용하고, 설비 고장 위험성 분석을 위해 FMEA 기법을 병행하는 방식으로 평가 체계를 구성했다. HAZOP은 P&ID 도면과 현장 공정 분석을 기반으로 수소 공급부, 수소 압축부, 수소 충전부, 유압시스템, 제어패널, 냉각시스템, 수소 저장부 등 7개 공정 구간을 분류해 잠재 위험요인을 도출하는 방식이다.

 

또한 설비 고장에 따른 위험을 보다 구체적으로 파악하기 위해 FMEA 기법을 도입했다. FMEA는 고장모드, 고장 원인, 영향, 탐지 방법 등을 바탕으로 심각도, 발생도, 검출도를 평가해 위험 수준을 정량화하는 기법이다. 이를 통해 단순한 이상 발생 현황 관리에 그치지 않고, 향후 고위험 설비 고장에 대한 개선권고사항 이행과 이력관리를 강화할 수 있도록 했다.

 

경동도시가스는 덕하 수소충전소의 실제 운영 데이터를 기반으로 이상발생 현황을 분석했다. 2021년부터 현재까지 수집된 이상발생 데이터 90건을 분석한 결과, 수소 충전부와 수소 압축부에서 발생한 이상이 전체의 60% 이상을 차지한 것으로 나타났다. 원인별로는 설비고장과 가스누출이 전체의 92%를 차지해, 해당 영역에 대한 집중 관리 필요성이 확인됐다.

 

위험도 산정을 위해서는 이상발생 빈도와 강도를 반영한 5×5 위험도 판단 기준표를 마련했다. 이를 통해 위험요인을 객관적으로 등급화하고, 위험점수 8점 이상에 해당하는 이상발생 기반 위험요인 14건을 도출했다. 여기에 폭발, 대량누출 등 중대사고로 이어질 가능성이 있거나 설비 복구에 장기간이 소요되는 잠재 위험요인 14건을 추가해 총 28건의 주요 위험요인을 선정했다.

 

경동도시가스는 도출된 위험요인을 바탕으로 공정 구간별 중점관리점검표를 마련했다. 점검표에는 관리항목, 개선대책, 점검대상, 점검기준, 점검주기, 점검 당당 등이 포함돼 현장에서 실질적으로 활용할 수 있도록 구성됐다.

 

위험성 평가 결과에 따르면 기존 4M 평가항목 23개와 신규 도출된 HAZOP 기반 항목 28개를 포함해 총 51개 항목을 대상으로 평가를 실시했다. 그 결과 현재 수준의 위험도 평균은 5.1점으로 분석됐으며, 중점관리점검표에 따른 개선대책을 현장에 적용할 경우 평균 위험도는 3.5점까지 낮아질 것으로 예측됐다.

 

경동도시가스는 이를 기반으로 수소충전소 통합 안전관리모델을 정립했다. 이 모델은 HAZOP 기반 위험도 재평가, 설비 이상발생 시 FMEA 기반 수시 고장분석, 현장점검 및 모니터링, 개선이행도 측정, 내부 표준문서 개정 등으로 구성된다. 본사는 위험성 평가와 프로세스 정립, 표준문서 개정을 담당하고, 현장은 중점관리점검표 기반 안전점검과 개선대책 이행을 수행하는 체계다.

 

경동도시가스 관계자는 “수소충전소는 고압·극저온 설비가 복합적으로 운영되는 시설인 만큼 기존 점검 방식만으로는 잠재 위험을 충분히 관리하기 어렵다”며 “이번 위험성 평가를 통해 공정과 설비를 아우르는 통합 안전관리 체계를 마련하고, 현장 중심의 예방관리 수준을 지속적으로 높여나가겠다”고 밝혔다.

 

이번 통합 안전관리모델은 향후 확대되는 수소 인프라 운영 과정에서 사고 예방과 설비 신뢰성 향상에 기여할 것으로 기대된다. 특히 실제 운영 데이터를 기반으로 위험요인을 도출하고, 이를 현장 점검표와 개선대책으로 연결했다는 점에서 수소충전소 안전관리의 실효성을 높일 것이라는 기대다.