연동 시스템(Interlock System)

공정안전보고서(PSM)의 핵심 안전 대책인 연동 시스템(Interlock System)은 공정 내 위험 상황을 감지하여 설비나 공정의 작동을 강제로 차단하거나 안전한 상태(Fail-Safe)로 유도하는 자동 제어 체계를 의미한다.

 

 

 

연동 시스템(Interlock System)

연동 시스템의 정의 (Definition)

연동 시스템은 운전원의 판단이나 수동 조작에 의존하지 않고, 미리 설정된 안전 조건(Logic)에 따라 기계적으로 또는 전자적으로 작동하는 보호 계층이다. 공정 매개변수(압력, 온도, 액위 등)가 허용 범위를 벗어날 경우 사고를 방지하기 위해 즉각 개입한다.

 

 

주요 구성 요소 (Components)

연동 시스템은 통상 세 가지 주요 파트로 구성되며, 이를 안전 계장 기능(SIF: Safety Instrumented Function)이라고 부른다.

• 감지기 (Sensor/Initiator): 공정의 이상 상태를 감지한다. (예: Pₕₕ, Tₕₕ, Lₗₗ 등)
• 논리 결정기 (Logic Solver): 감지기 신호를 받아 미리 정의된 로직(C&E Diagram 기반)에 따라 출력 여부를 결정한다. (예: 안전 PLC, SIS 등)
• 최종 제어 요소 (Final Control Element): 실제 물리적인 조치를 취한다. (예: 비상차단밸브(XV), 모터 정지(MCC Trip) 등)

 

 

연동 시스템의 분류 (Classification)

공정의 위험도와 목적에 따라 다음과 같이 분류한다.

분류	목적	예시
공정 인터록 (Process Interlock)	정상 운전 범위 유지 및 설비 보호	탱크 수위 고(H) 발생 시 공급 펌프 정지
안전 인터록 (Safety Interlock)	중대 사고(화재, 폭발, 누출) 방지	반응기 압력 고고(HH) 발생 시 원료 차단 및 방출
가동 중지 인터록 (Shutdown Interlock)	설비의 전면 가동 중단	압축기 윤활유 압력 저(L) 발생 시 압축기 Trip

 

 

 

핵심 원리: 페일 세이프 (Fail-Safe)

연동 시스템은 '고장 시 안전(Fail-Safe)' 원칙을 따른다.

제어 시스템의 전원이 차단되거나 공기 공급이 중단되는 등 시스템 자체에 결함이 발생했을 때, 공정은 가장 안전한 상태로 복귀해야 한다.

• Air to Open (Fail Close): 공기가 공급되어야 열리는 밸브는 문제 발생 시 자동으로 닫혀 유체 흐름을 차단한다.
• De-energize to Trip: 전기가 흐를 때 가동되고, 신호가 끊기면(회로 차단) 즉시 정지하도록 설계한다.

 

 

PSM 관리 지침 (Management Guidelines)

연동 시스템은 임의로 해제하거나 수정해서는 안 되는 중요한 안전 장치이다.

• 우회 관리 (Bypass Management): 점검이나 시운전을 위해 일시적으로 연동을 해제할 경우, 반드시 승인 절차를 거치고 별도의 관리 대장을 작성한다.
• 정기 검사 (Proof Test): 연동 시스템이 실제 상황에서 작동하는지 정기적으로 테스트(Full Loop Test)하고 기록을 보관한다.
• 변경 관리 (MOC): 설정값(Setpoint)을 변경하거나 로직을 수정할 경우 위험성 평가를 재실시한다.