[세이프티퍼스트닷뉴스] 화학물질 누출은 확산성, 비가시성, 잔류성으로 사고 발생 사업장뿐만 아니라 인근 지역 전체에 큰 피해를 끼칠 수 있는 중대한 사고로 이어질 수 있는 가능성을 내포하고 있다. 따라서 이러한 화학사고에 사전에 효과적으로 대응하기 위한 대책마련은 무엇보다 중요하다. 

 화학물질관리법 제 2조 제 13호에서는 화학사고의 개념을 ‘시설의 교체 등 작업 시 작업자의 과실, 시설 결함 및 노후화, 자연재해, 운송사고 등으로 인하여 화학물질이 사람이나 환경에 유출 및 누출되어 발생하는 모든 상황’이라고 명시하고 있다. 환경부 화학물질안전원은 이러한 화학사고에 효과적으로 대응하기 위해 화학사고대응자료를 제작하여 배포하고 있다.

미국의 사례를 살펴보면 압력 방출 밸브에서 발생한 비상 배출과 관련된 4건의 사건에 대해 당시의 미국 화학안전위원회 (Chemical Safety Board, CSB)는 안전 경보를 발령했다. 화학설비의 고압상태는 비상압박완화시스템을 활성화시킨다.

미국 화학안전위원회(CSB)는 2018년 5월 미국 텍사스주 패서디나에 있는 쿠라레이 아메리카 공장에서 발생한 화학물질 방출과 화재사고, 2014년 11월 텍사스주 라포트에 있는 듀폰 공장에서 발생한 유해 화학물질 방출사고, 2009년 5월 웨스트 캐롤튼에 있는 베올리아 환경 서비스 시설에서 발생한 폭발과 화재사고와 2005년 3월 텍사스주 텍사스시티에 있는 BP 정유공장에서 폭발과 화재사고를 조사한 바 있다.

Safety+Health Magazine에 실린 CSB가 조사한 네 가지 사고 사례를 담은 'Chemical Safety Board warns of emergency discharges from pressure release valves' 기사를 통해 화학물질 누출 사고의 발생 양상에 대해 분석하고, 이를 예방할 수 있는 방법은 무엇인지 살펴보고자 한다.

CSB는 2018년 5월 텍사스주 패서디나에 있는 쿠라레이 아메리카 공장에서 발생한 화학 물질 방출 및 화재에 대한 최종 보고서에서 '화학물질 배출 배관은 작업자가 근무하는 영역과 분리되어야 한다'고 주장했다.

CSB는 예정된 유지보수 작업 정지 후 발전소 원자로 시스템에서 고압 상태가 발생하는 것을 발견했다. 이로 인해 비상압력완화시스템이 작동하여 배관을 통해 가연성 에틸렌 증기가 작업자가 근무하는 공간으로 방출되는 계기가 되었다. 약 3분 만에 2,300파운드 (약 1톤) 이상의 에틸렌이 방출되었다. 보고서에 따르면 '근처에서 용접을 수행하는 것이 발화의 원인일 가능성이 있다'고 언급되어 있다.

해당 사고로 인해 화재를 피해 2층이나 3층 구조물에서 뛰어내린 일부 작업자를 포함해 총 23명이 다쳤다. 스티브 오웬스 CSB 회장은 보도자료를 통해 "공장 관계자들이 배출가스가 안전한 장소로 이동하도록 보장하고, 원자로의 고압 경보음이 울린 즉시 그 지역 주민들을 대피시켰더라면 이번 사고를 막을 수 있었을 것"이라고 말했다.

보고서에는 프로세스 위험 분석 안전장치에 문제점이 언급되어 있다. 공정 안전 관리에 대한 OSHA 및 환경보호청 규정은 유해 화학물질을 식별, 평가 및 제어하는 안전 프로그램을 관리한다. 이러한 안전장치들이 효과적이지 않았기 때문에 원자로 내부의 고압 상태가 비상 수준에 도달했고 증기 배출을 촉진했다.

프로세스 위험 분석 권장 사항에 문제가 있음이 발견됐다. CSB는 PHA로 인한 안전 권고 사항은 해결되고 문서화되어야 하는데, 사고 당시 비상 압력 완화 시스템에서 에틸렌 방출 가능성과 관련된 2015년 PHA 권고에 따라 시설이 작동하지 않았다는 것을 발견했다.

CSB는 경영진이 매일 밤 제공하는 운영 지침이 회사의 서면 운영 절차와 상충한다는 것을 발견했다. 사업장의 안전한 운영을 위해서는 현재의 발전소 환경을 반영한 최신 서면 운영 절차가 필요한데, 교육 부족이 이번 사건의 원인이 되었다는 것을 발견하고 회사에 프로그램을 개선할 것을 요구했다.

실비아 존슨 CSB 직원은 발표문에서 "CSB의 최종 보고서와 안전 권고는 사고 조사에서 배운 귀중한 교훈을 통해 해당 사업장 전체와 전국에 걸친 사업장 안전을 개선하기 위해 필요한 변화를 구현하는 것을 목표로 한다"고 말했다.

CSB는 11월 15일 텍사스의 듀폰 공장에서 화학물질 누출로 4명의 근로자가 사망한 사고에 대한 조사에 착수했다. 이후 안전을 위해 천연가스를 감지하기 위해 흔히 쓰이는 메틸메르캅탄이 유출되어 다섯 번째 근로자가 입원했다.

다니엘 호로위츠 CSB 전무는 보도자료를 통해 '사고 현장을 조사하고 목격자를 인터뷰하며 주요 장비의 유지보수 이력과 훈련 및 작업 일정을 평가할 것'이라고 말했다. CSB는 유출 이전에 있었던 사건들의 타임라인을 만들고 필요에 따라 안전 권고사항을 발표할 것이라고 덧붙였다.

11월 17일 발표된 성명에서 듀폰 라포트 공장장 랜달 클레멘츠는 사건 당시 노동자들이 밸브 누수에 대응하고 있었던 것으로 보인다고 말했다. 클레멘츠는 해당 회사에 대한 내부 조사가 진행 중이며 회사는 지방, 주, 연방 당국과 협력할 것이라고 말했다.

2009년 5월 4일 오전 12시 7분쯤 폐기물 재활용 공정에서 방출된 인화성이 높은 증기가 탱크에서 점화되어 격렬한 폭발과 화재가 발생했다. 폭발로 인해 베올리아 직원 2명이 중상을 입었다. 여러 차례의 폭발이 이어졌고, 대부분의 시설과 주변 기업, 주거지에 상당한 피해를 입혔다.

CSB는 환기 과정을 제어하지 않아 공정 장비 외부에 증기가 축적되었다고 결론지었다. 릴리프 밸브와 파열 디스크는 1, 3, 4호기의 장비를 보호하고 대기로 방출되었다. 2인치 크기인 환기구 릴리프 장치는 가해지는 압력 하에서 탱크가 붕괴되는 것을 방지하기 위해 불균형 전달이 발생하거나 주변 공기를 유입할 때마다 압력을 완화했다.

화학물질안전위원회가 최근 발표한 대화형 교육은 치명적인 정유공장 폭발사고의 기관 조사결과를 통합하여 유해화학물질 관리와 공정안전관리에 관한 OSHA의 표준을 준수하기 위한 지침을 형성한다.

2005년 3월 텍사스주 텍사스시티의 BP 정유공장에서 발생한 폭발로 15명이 숨지고 180명이 다쳤다. 2007년 이 사건에 대한 최종 보고서를 발표한 이후 CSB는 이 주제에 대한 여러 안전 비디오를 제작했다. 2020년 3월, 해당 기관은 폭발을 예로 들며 고위험 화학물질의 공정 안전 관리에 관한 표준의 14가지 요소를 포함하는 교육을 개발할 의도를 발표했다. 시청자는 사고와 관련된 PSM의 각 요소를 기반으로 하는 대화형 교육 모듈을 따를 수 있고 각 모듈은 퀴즈로 끝난다.

 7월 스티븐 오웬스 CSB 회장은 해당 교육방법을 "CSB가 업계에 안전 정보를 제시할 수 있는 새롭고 혁신적인 방법"이라고 평가하기도 했다.

CSB는 화학물질 방출 사고를 예방하기 위한 세 가지 방법을 제안한다:

스티브 오웬스 CSB 회장은 보도자료를 통해 “이번 사건은 유해 화학물질이 사람들에게 피해를 주지 않는 안전한 장소로 배출되도록 비상압력완화시스템을 철저히 평가하는 것의 중요성을 강조한다"고 말했다. 또한, CSB 회원 캐서린 J.K. 산도발은 "OSHA는 기업에게 안전한 일터를 제공할 것을 요구한다"고 덧붙였다.

이처럼 화학물질 사고를 예방하고, 사고 발생시 최소한의 손실만으로 복구될수 있도록 하기 위해서는 효과적이고 안전한 압력완화시스템이 필요하며, 이는 전국 사업장의 안전한 운영을 보장하는 데 도움이 될 수 있다.

※ 본 기사는 Safety+Health Magazine 웹페이지 내 'Chemical Safety Board warns of emergency discharges from pressure release valves' 관련 내용을 참고하여 작성하였음.