EI 15 증발 풀의 위험 수직 거리 결정

Energy Institute 15 (EI 15) 표준의 Section 5.4.3 (Open Pools) 규정에서는 유체의 인화성 특성(Fluid Category), 누출 환경(실내/실외 및 환기 수준), 그리고 개방 풀의 상태에 따라 수평 및 수직 범위를 매우 정밀하게 차등 적용하도록 규정하고 있다.

 

 

 

EI 15 증발 풀의 위험 수직 거리 결정

유체(Fluid Category)에 따른 적용 한계

EI 15는 모든 화학물질을 유해성과 인화점에 따라 Fluid Category(A, B, C, G 등)로 분류하며, Section 5.4.3의 고정 수직 높이 제한은 주로 공기보다 무거운 증기를 발생시키는 인화성 액체 풀에 국한되어 적용된다.

• 적용 대상 유체 (Category C 적용): 대기압 조건에서 인화점(Flash Point) 이상의 온도로 취급되는 인화성 액체(예: 벤젠, 톨루엔, 헥산 등)가 누출되어 풀을 형성한 경우이다. 이 유체들은 기화 시 공기보다 무거운 증기(Heavy Vapour)를 형성하므로 지면 침강성 거동을 보이며, 이때 수직 상부 1.0 m 또는 1.5 m 제한 기준이 유효하다.
• 적용 배제 대상 유체 (Category A 및 G 등): 상온·상압에서 급격히 가스화되는 액화가스(Category A: 프로판, 부탄 등)나 고압 기체(Category G: 수소, 메탄 등)는 개방 풀(Open Pool)을 형성하는 거동 자체가 불가능하거나 일시적이므로, Section 5.4.3이 아닌 Section 5.4.1(Point Sources)의 고압 누출 기준을 적용해야 한다.

 

 

실외(Outdoor) vs 실내(Indoor) 상황별 적용 여부

실외와 실내의 공기 흐름 및 정체 가능성에 따라 수직 높이 제한의 유효성이 완전히 달라진다.

1. 실외(Outdoor) 상황: 전면 적용 가능

• 거동 특성: 개방된 공간에서는 자연 풍속에 의한 횡방향 확산이 지배적이다. 무거운 증기가 위로 올라가지 못하고 측면으로 밀려가며 희석되므로, EI 15 가이드라인에 따라 수평 거리(R)는 풀의 직경에 따라 크게 확장되더라도 수직 상부 높이는 액체 표면 또는 방유제 벽면 기준 1.0 m(보수적 접근 시 1.5 m) 고정 수치가 전면 적용된다.

2. 실내(Indoor) 상황: 무조건적 적용 불가 (제한적 적용)

실내 공간에서는 EI 15 Section 6(환기 및 주위 환경)의 환기 적절성 평가가 선행되어야 하며, 무조건 1.0 m 고정 수식을 대입하면 심사 시 부적합 사유가 된다.

• 적절한 환기(Adequate Ventilation)인 경우: 실내 강제 환기나 국소배기장치가 설치되어 가상 체적(V_z)이 제어되는 경우에 한해서만 실외 기준을 준용할 수 있다. 다만, 실내 와류와 벽면 정체 마진을 고려하여 EI 15에서는 수직 고정 높이를 2.0 m로 상향 조정하여 적용하도록 규정한다.
• 불충분한 환기(Inadequate Ventilation)인 경우: 환기량이 부족하여 증기가 실내 천장이나 구석에 축적될 수 있는 상황에서는 Section 5.4.3의 수직 1.0 m 제한 규정은 효력을 상실(무효화)한다. 이 경우 높이 제한을 두지 않고 실내 전체 공간(Entire Room)을 위험지역으로 지정해야 한다.

 

 

상황별 적용 기준 최종 요약 (Technical Matrix)

EI 15 Section 5.4.3을 기술 서류에 인용할 때 판단 근거로 사용할 수 있는 매트릭스이다.

구분	실외 (Outdoor)	실내 - 환기 양호 (Indoor - Adequate)	실내 - 환기 불량 (Indoor - Inadequate)	비고
적용 유체 카테고리	Category C (인화성 액체)	Category C (인화성 액체)	Category C (인화성 액체)	액체 풀 형성 유체 한정
수평 범위 (R)	풀 직경 및 증발량 기반 산정 (Figure E.2 등 활용)	실외 산정 거리의 1.5배 ~ 2.0배 또는 벽면까지 확장	실내 전체 공간 (Entire Room)	면 누출원 특성 반영
수직 상부 범위 (h_up)	1.0 m ~ 1.5 m 고정 제한	2.0 m 고정 제한 (안전 마진 확보)	실내 전체 높이 (천장까지 지정)	정체 유무에 따른 차등
엔지니어링 판단	중력 침강 및 자연 희석 지배	강제 배기에 의한 정체 제어 가능	가스 축적으로 인한 실내 포화 위험	기류 속도 영향 반영

 

 

결론 및 업무 적용 지침

EI 15 Section 5.4.3의 수직 높이 제한 기준은 "대기압 하에서 공기보다 무거운 증기를 발생시키는 인화성 액체 풀(Category C)이 실외 또는 환기가 원활한 실내에 있을 때"라는 조건 전제가 붙는다.

따라서 반응기 하부 벤젠 풀 누출 건이 자연 환기만 되는 밀폐 실내라면 본 고정 제한 기준(1.0 m)을 적용해서는 안 되며, 실내 전체를 Zone 2 또는 환기 양호 시 2.0 m 고정 제한 (안전 마진 확보) 으로 지정하는 것이 EI 15 및 KOSHA GUIDE E-180-2020의 공통된 정립 원칙이다.

 

정보 출처 및 근거 (Source of Verification)

Energy Institute Model Code of Safe Practice Part 15 (EI 15), Section 5.4.3 (Open Pools), Section 5.2 (Fluid Categories), 및 Section 6 (Ventilation).

KOSHA GUIDE E-180-2020 (가스폭발위험장소의 설정에 관한 기술지침), 제6장 환기의 영향 및 부속서 E 실내외 방출 특성 예시 비교.