대한민국 액화산소 가스안전관리 분석 보고서

3월 28, 2025

서론

액화산소(LOx)는 공기를 극저온에서 증류하여 생산되는 투명하고 옅은 푸른색의 액체로, 대기압에서 약 -183℃(90K)의 끓는점을 갖습니다1. 이러한 액화산소는 철강 제조, 용접, 의료, 항공 우주 등 다양한 산업 분야에서 광범위하게 사용되고 있으며, 그 수요는 지속적으로 증가하는 추세입니다. 액화산소는 강력한 산화제이며 극저온 상태라는 고유한 특성으로 인해 취급 시 엄격한 안전 관리가 필수적입니다1. 본 보고서는 대한민국 내에서 액화산소의 제조, 저장, 운송 및 사용에 적용되는 가스안전관리 법규 및 관련 기준을 분석하고, 액화산소의 물리적, 화학적 특성 및 잠재적인 위험 요소를 심층적으로 조사합니다. 또한, 액화산소 시설의 설치, 유지보수 및 안전 점검에 대한 규정과 지침, 사고 발생 시의 비상 대응 절차 및 안전 수칙, 취급자를 위한 안전 교육 및 훈련 프로그램, 관련 사고 사례 분석, 안전한 사용을 위한 개인 보호 장비 및 안전 장비, 그리고 액화산소 가스 안전 관리에 대한 최신 기술 동향 및 개선 방안을 종합적으로 분석하여 안전 관리의 현황과 발전 방향을 제시하고자 합니다.

대한민국 액화산소 가스안전관리 법규 및 관련 기준

대한민국에서 액화산소의 안전 관리는 주로 「고압가스안전관리법」을 근간으로 하여 시행규칙, 고시, 한국산업표준(KS), 그리고 한국산업안전보건공단(KOSHA)의 안전보건기술지침 등을 통해 규정되고 있습니다.

2.1. 주요 법률: 고압가스안전관리법 (고압가스안전관리법)

「고압가스안전관리법」은 압축가스, 액화가스 및 그 밖의 대통령령으로 정하는 가스의 안전관리에 관한 사항을 규정함으로써 공공의 안전을 확보하는 것을 목적으로 합니다3. 이 법은 액화산소를 포함한 고압가스의 제조, 저장, 운송, 사용 등 전 과정에 걸쳐 적용됩니다.

액화산소는 이 법에 따라 "특정고압가스"로 분류되며, 액화가스 저장능력이 250kg 이상인 특정고압가스를 사용하려는 자는 사용 전에 시장·군수·구청장에게 신고해야 합니다4. 다만 최근 법규 개정으로 산소와 아세틸렌 등 특정고압가스 사용신고 대상 기준이 액화가스의 경우 500kg 이상으로 상향 조정되어 소량 사용자의 부담을 완화했습니다5. 신고를 받은 시장·군수·구청장은 7일 이내에 관할 소방서장에게 그 신고 사항을 통보해야 합니다6. 이는 액화산소 사용 시설에 대한 정보를 지방자치단체와 소방 당국이 공유하여 안전 관리 및 긴급 상황 대응 체계를 강화하기 위함입니다.

고압가스의 정의에는 상용의 온도에서 압력이 2 kg/cm² 이상이 되는 액화가스, 섭씨 35도 이하의 온도에서 압력이 2 kg/cm² 이상이 되는 액화가스, 또는 섭씨 35도의 온도에서 압력이 0 kg/cm²가 넘는 액화시안화수소·액화브롬메틸 및 액화산화에틸렌 등이 포함되며, 공기의 액화분리기를 통해 생산되는 액화산소 역시 고압가스로 규정됩니다6. 따라서 액화산소는 압력 조건에 따라 고압가스안전관리법의 적용을 받게 됩니다.

고압가스를 수수·운반 또는 휴대할 때에는 산업통상자원부령으로 정하는 기준에 따라야 하며, 이를 위반할 경우 도지사·시장·군수·구청장 또는 경찰서장은 그 가스의 수수·운반·휴대를 금지하거나 제한하고 가스를 가영치할 수 있습니다6. 이는 액화산소 운송 과정에서의 안전 확보를 위한 중요한 조항입니다.

액화석유가스를 사용하는 기구를 제조하려는 자는 도지사에게 신고해야 하는 규정은 직접적으로 액화산소 제조 설비에 대한 내용은 아니지만, 가스 관련 설비 제조에 대한 일반적인 규제 방식을 보여줍니다6. 액화산소 제조 설비 역시 고압가스안전관리법 또는 관련 법령에 따라 유사한 규제를 받을 것으로 예상됩니다.

저장탱크와 그 부속 배관 부근에는 가스 누설을 감지하여 경보하는 장치를 설치해야 하며, 공기의 액화분리기로 처리하는 원료 공기의 취입구는 공기가 맑은 곳에 설치하고 액화공기탱크와 액화산소 증발기 사이에는 석유류·유지류 기타의 탄화수소를 여과·분리하기 위한 여과기를 설치해야 합니다6. 이는 액화산소 저장 및 제조 과정에서 발생할 수 있는 누출 사고를 예방하고, 산소 순도를 유지하기 위한 필수적인 안전 조치입니다. 특히 탄화수소류는 액화산소와 반응하여 폭발 위험을 높일 수 있으므로, 이를 제거하기 위한 여과기 설치는 매우 중요합니다.

저장탱크에 액화가스를 충전할 때에는 액화가스의 용량이 상용의 온도에서 그 내용적의 90%를 넘지 않아야 하며, 가연성가스 또는 산소를 제조할 때에는 발생장치 및 정제장치의 출구에서는 매시간마다, 저장탱크의 출구에서는 1일 2회 이상 그 가스를 채취하여 지체 없이 분석해야 합니다6. 또한 공기액화분리기에 설치된 액화산소탱크 내의 액화산소는 1일 1회 이상 분석해야 하고, 액화산소 5리터 중 아세틸렌의 질량이 5밀리그램 또는 탄화수소의 질량이 500밀리그램을 넘을 때에는 그 액화분리기의 운전을 중지하고 액화산소를 방출해야 합니다6. 이러한 규정은 액화산소의 안전한 충전 및 순도 관리를 통해 사고를 예방하고 제품의 품질을 확보하기 위한 것입니다.

액화가스를 5톤 이상 또는 압축가스를 500 m³ 이상 저장하는 경우에는 저장 허가를 받아야 하며, 이 기준은 고압가스안전관리법 시행규칙 별표 8 및 FU111(고압가스 저장시설) 코드를 따릅니다7. 독성가스의 경우에는 허가 기준이 더욱 강화되어 액화가스 1톤 이상 또는 압축가스 100 m³ 이상 저장 시 허가를 받아야 하며, 맹독성 가스의 경우에는 액화가스 100 kg 이상 또는 압축가스 10 m³ 이상 저장 시 허가 대상이 됩니다7. 이러한 저장 허가 기준은 저장량에 따른 위험도를 고려하여 차등적으로 적용됩니다.

저장하는 고압가스의 종류를 변경하고자 할 경우에는 변경 허가를 받거나 변경 신고를 해야 하며, 저장탱크에 대해서는 재검사를 받아야 합니다8. 이는 시설 변경 시 안전성을 다시 한번 확인하기 위한 절차입니다.

"저장능력"은 저장설비에 저장할 수 있는 고압가스의 양으로서 별표 1에 따라 산정되며, "저장탱크"는 고압가스를 충전·저장하기 위하여 지상 또는 지하에 고정 설치된 탱크를 의미합니다9. 이러한 정의는 법규 적용의 기준이 됩니다.

2.2. 하위 법규 및 기준

고압가스안전관리법의 하위 법규인 시행규칙은 액화산소의 신고, 허가, 시설 기준, 기술 기준, 검사 기준 및 운반 기준 등에 대한 상세한 내용을 규정하고 있습니다. 특히 별표 8은 고압가스 저장·사용의 시설·기술·검사 기준을 구체적으로 제시합니다7.

한국산업표준(KS)은 액화산소 자체와 관련 장비에 대한 기술적 기준을 제시합니다. KS B 6211은 용접 용기에 대한 기준이며, KS B 6212, KS B 6214, KS B 6215는 안전 밸브에 대한 기준입니다6. KS B 6750은 압력 용기의 설계 및 제조 일반에 대한 기준이며, KS B 6759는 특정 고압 탱크의 설계, 제조 및 시험에 대한 기준입니다11. 액화산소 공급 시스템 및 탱크는 KS B 6733(압력 용기 - 일반 요구 사항)의 적용을 받습니다12. 특히 KS M 1101은 공업용 산소에 대한 표준으로, 액화산소와 압축산소 모두를 포함하며 순도 기준(99.5% 이상) 등을 규정합니다13. 액화이산화탄소에 대한 KS I 2107과 같이 다른 액화가스에 대한 표준도 존재하며, 이는 액화산소 관련 표준 제정의 참고 자료가 될 수 있습니다15.

한국산업안전보건공단(KOSHA)의 안전보건기술지침은 액화산소의 안전한 취급 및 관리에 대한 실질적인 가이드라인을 제공합니다. "산소공급설비 안전기술지침" (KOSHA GUIDE P-32-2012)은 대량 산소 공급 설비의 배치, 제작, 설치, 운전 및 유지 관리에 대한 상세한 지침을 제공하며, 위치 선정, 안전 거리, 재료 사양, 안전 장치, 운영 절차 등을 포함합니다11. KOSHA GUIDE P-138-2013은 산소 사용 중 발생할 수 있는 화재 위험성과 그 예방 대책에 대해 다루며, 순수 산소 및 액화산소 취급 작업, 산소 과잉 분위기에서의 작업에 적용됩니다16. KOSHA GUIDE P-139-2013은 가스 용기 누출의 원인, 응급 조치 및 후속 조치 사항에 대한 지침을 제공합니다17. 또한, 가연성 액체 및 액화 가스 탱크 주변의 유출 방지 조치에 대한 기술 지침도 관련될 수 있습니다18.

2.3. 법규의 역사적 변천

대한민국의 가스안전관리 법규는 과거 사고 사례와 산업 발전에 따라 지속적으로 변화하고 강화되어 왔습니다. 1964년 국내 최초의 LPG 폭발 사고 이후 가스 안전 관리의 중요성이 부각되었고, 1973년에는 현행 법 체계의 모태가 되는 「고압가스안전관리법」이 제정되었습니다3. 이후 가스 수요 증가와 함께 1983년에는 액화석유가스, 도시가스 등 가스 종류별 안전 관리법이 분리 제정되었으나, 액화산소를 포함한 기타 고압가스는 「고압가스안전관리법」의 적용을 받게 되었습니다3. 1996년 가스 사고 발생률이 정점을 찍은 이후 정부는 가스 안전 관리를 더욱 강화하고 한국가스안전공사의 기능을 보강하여 현재의 안전 관리 체계를 구축했습니다3. 최근에는 가스 3법(고압가스안전관리법, 액화석유가스의 안전관리 및 사업법, 도시가스사업법)을 하나로 통합하여 보다 효율적인 안전 관리 체계를 구축하려는 논의가 진행 중이며, 법 조항 중심의 규제에서 벗어나 업계 자율적인 안전 기준을 설정하고 사업자의 책임을 강화하는 방향으로 변화하고 있습니다3.

표 1: 주요 액화산소 가스안전관리 법규 및 기준 요약

법규/기준명 (한국어)

발간/개정 기관

주요 내용

관련 스니펫 ID

고압가스안전관리법 (고압가스안전관리법)

대한민국 법제처

액화산소를 포함한 고압가스의 안전 관리 전반에 관한 법률

3, 4, 6, 6, 7, 5, 45, 7, 8, 9

고압가스안전관리법 시행규칙

산업통상자원부

고압가스 안전 관리를 위한 세부 사항 규정 (신고, 허가, 시설/기술/검사 기준 등)

7, 5, 7, 10, 10

한국산업표준(KS)

국가기술표준원

액화산소 및 관련 장비에 대한 기술 표준 (KS M 1101, KS B 6750 등)

6, 11, 12, 13, 14, 15, 14, 13, 15, 12, 14

산소공급설비 안전기술지침 (KOSHA GUIDE P-32-2012)

한국산업안전보건공단 (KOSHA)

대량 산소 공급 설비의 배치, 제작, 설치, 운전 및 유지 관리에 대한 지침

11, 11, 11, 11

가스용기 누출 안전보건작업 지침 (KOSHA GUIDE P-139-2013)

한국산업안전보건공단 (KOSHA)

가스 용기 누출 시 응급 조치 및 후속 조치 사항에 대한 지침

액화산소 사용시설 안전관리매뉴얼

한국가스안전공사

액화산소 사용 시설의 안전 관리에 대한 매뉴얼

액화산소의 물리적, 화학적 특성 및 잠재적인 위험 요소

3.1. 물리적, 화학적 특성

액화산소는 극저온 상태에서 존재하는 옅은 푸른색의 투명한 액체입니다1. 대기압 하에서 끓는점은 약 -183℃(90K)입니다1. 액화산소는 매우 강력한 산화제로서, 가연성 물질의 연소를 강력하게 지지하고 촉진합니다1. 일반적인 공기 중에서는 잘 타지 않는 물질도 액화산소 또는 고농도의 산소 분위기에서는 매우 격렬하게 연소될 수 있습니다19. 액화산소의 밀도는 기체 산소보다 높으며, 액화산소가 기화되면 부피가 약 860배로 팽창합니다19. 액화산소 자체는 독성이 없으나, 밀폐된 공간에서 기화되어 공기 중 산소 농도를 과도하게 높이거나 반대로 공기를 희석시켜 질식의 위험을 초래할 수 있습니다. 액화산소는 탄화수소(기름, 그리스, 아스팔트 등) 및 기타 유기 물질과 격렬하게 반응하여 폭발을 일으킬 수 있습니다1. 특히 밸브나 피팅에 기름이나 그리스가 묻지 않도록 주의해야 합니다2.

3.2. 잠재적인 위험 요소

액화산소는 다음과 같은 잠재적인 위험 요소를 내포하고 있습니다.

극저온 위험: 액화산소의 극저온은 피부에 닿으면 심각한 동상 및 조직 손상을 유발할 수 있습니다1. 특히 눈에 접촉할 경우 심각한 손상을 입을 수 있습니다1. 또한, 일부 플라스틱이나 탄소강과 같은 특정 재료는 극저온에서 취성이 증가하여 파손될 위험이 있습니다.

산화 위험: 액화산소는 강력한 산화제로서 가연성 물질의 연소성을 크게 높이며, 정상적인 조건에서는 불연성으로 간주되는 물질도 연소시킬 수 있습니다. 탄화수소 및 기타 불화합물과의 접촉은 폭발적인 반응을 일으킬 수 있으며, 액화산소에 젖은 의류나 유기 물질은 매우 빠르게 연소될 수 있습니다.

질식 위험: 밀폐된 공간에서 액화산소가 기화되면 산소 농도가 과도하게 높아져 화재 위험이 증가하거나, 반대로 공기 중 산소 농도를 희석시켜 산소 결핍으로 인한 질식을 유발할 수 있습니다19. 특히 액화산소에서 생성된 기체 산소는 공기보다 약 3배 무거워 낮은 곳에 축적되기 쉽습니다1.

압력 위험: 밀폐된 용기 내에서 액화산소가 기화되면 부피가 급격히 팽창하여 압력이 빠르게 상승하고, 이는 용기의 파열 또는 폭발로 이어질 수 있습니다2.

표 2: 액화산소의 물리적, 화학적 특성 및 안전 영향

특성

값/설명

안전 영향

끓는점

약 -183 °C (90 K)

동상 위험, 특정 재료의 취성 증가

산화성

강력한 산화제

가연성 물질의 연소성 증대, 폭발 위험

밀도

기체 산소보다 높음

누출 시 낮은 곳에 축적 가능

팽창률

기화 시 약 860배 팽창

밀폐 공간 내 압력 급증, 용기 파열 위험

독성

없음

과도한 농도 또는 희석 시 질식 위험

반응성

탄화수소 및 유기 물질과 격렬하게 반응

폭발 위험

액화산소 시설의 설치, 유지보수 및 안전 점검에 대한 규정 및 지침

4.1. 시설의 위치 및 배치

액화산소 공급 설비는 가능한 한 벽과 지붕이 없는 장소의 지상에 설치하거나, 내화 또는 불연성/준불연성 재질로 축조된 통풍이 잘 되는 전용 건축물 내부에 설치해야 합니다11. 설비 위로는 전력선이나 인화성 가스 및 액체의 배관이 지나가서는 안 되며, 전기선 및 배관으로 인해 위험이 발생하지 않도록 해야 합니다. 액체산소 저장탱크, 충전 및 하역용 연결쇠, 안전밸브 토출관 끝단 등은 지하 배수 설비 입구로부터 최소 2.5m 이상 떨어져야 합니다. 액체산소 저장탱크 입·출하용 연결쇠 주위 바닥은 최소 반경 1m 이상을 불연재로 시공해야 하며, 하역 장소는 차량 전체 너비 및 축 방향으로 2.5m 이상 확보하고 아스팔트 등으로 포장해야 합니다11.

목재 건축물과는 최소 15m 이상, 그 외 건축물과는 최소 0.3m 이상 거리를 두어야 하며, 건축물 벽의 개구부와는 최소 3m 이상 떨어져야 합니다. 지상 및 지하 인화성 액체 저장·취급 설비와의 안전 거리는 용량에 따라 다르며, 인화점이 93.4℃ 이상인 액체를 저장·취급하는 경우에는 4.5m로 줄일 수 있습니다. 인화성이 높은 고체 물질(대패밥, 톱밥, 종이 등)과는 최소 15m, 석탄 및 중목재와 같이 천천히 불이 붙는 물질과는 최소 7.5m 이상 이격해야 합니다. 공공장소와는 최소 15m, 스스로 움직일 수 없는 환자가 있는 건물과는 안전장치 토출측 배관 끝단 및 충전/하역용 연결쇠로부터 최소 15m 이상 떨어져야 합니다. 공용 도로 및 주차장과는 최소 3m, 사업주 부지 경계선과는 최소 1.5m 이상 이격해야 합니다11. 고압가스안전관리법 시행규칙 별표 8에 따르면, 산소 저장 설비는 제1종 보호시설로부터 12m 이상, 제2종 보호시설로부터 8m 이상의 안전 거리를 유지해야 합니다7. 또한 가연성 가스 또는 산소 설비는 화기를 취급하는 장소로부터 8m 이상의 우회 거리를 두어야 합니다10. 산소 저장 설비 주위 5m 이내에는 화기를 취급해서는 안 되며, 작업에 필요한 양 이상의 연소하기 쉬운 물질을 두지 않아야 합니다10. 산소 제어 또는 운전 설비 설치 장소는 적절히 환기해야 하며, 설비 주위에는 "산소-금연-화기엄금" 등의 경고 표지판을 설치해야 합니다11.

4.2. 장비 기준

액체산소 저장탱크는 KS B 6750의 내충격 시험 요구사항에 부합하는 재질로 제작되어야 하며, 특정 압력 이상의 탱크는 KS B 6759에 따라 설계, 제작 및 시험해야 합니다. 보온은 불연재를 사용해야 합니다. 4L 용량의 소형 액체산소 저장탱크는 「고압가스안전관리법」 규정에 따라야 합니다. 고압 가스 상태 산소 저장 탱크 역시 KS B 6750 또는 「고압가스안전관리법」에 따라 제작해야 합니다11. 액화산소 저장 탱크는 수직형, 이중벽 구조로 내조는 스테인리스강, 외조는 탄소강 재질을 사용해야 하며, 최소 용량 4,851 리터, 설계 압력 1.0 MPa 이상이어야 합니다. 내부 액체 레벨 감지 알람 기능과 한국가스안전공사 검사 합격이 요구됩니다12.

배관 시스템은 산소 취급에 적합한 온도 및 압력에 견딜 수 있는 재질을 사용해야 하며, 재질 및 두께는 KOSHA GUIDE 또는 ANSI/ASME B31.3 기준을 따라야 합니다. -29 °C 미만에서 운전되는 배관은 해당 최저 운전 온도에서 내충격성 시험 요구사항에 적합한 재질을 사용해야 합니다11. 안전 장치는 설계 압력과 관계없이 관련 법령 및 지침에 따라 설치해야 하며, 액체산소 저장탱크의 이중 외부 탱크에는 적절한 안전 장치를 설치해야 합니다. 모든 안전 장치는 수분 체류나 동결로 인해 기능이 저하되지 않도록 설치해야 합니다11.

기화기는 고정 설치해야 하며, 연결 배관은 온도 변화에 의한 팽창 및 수축에 견딜 수 있도록 설계 및 설치해야 합니다. 산소 측과 가열 유체 측에는 과압 방지 장치를 설치해야 합니다. 열원은 산소와 반응하지 않는 스팀, 공기, 물 또는 수용액과 같은 열매체를 이용한 간접 가열 방식을 사용해야 하며, 전기 사용 시에는 가열기를 접지해야 합니다11. 기화기는 알루미늄 핀 튜브 형식의 대기식 기화기로, 최대 사용 압력 2.0 MPa 이상, 한국가스안전공사 검사 합격 제품을 사용해야 합니다. 용량은 병원 사용량에 적합해야 합니다12. 액화가스 저장 탱크(가연성 및 독성 가스)에는 액면계(환형 유리제 제외)를 설치해야 하며, 유리제 액면계는 파손 방지 장치를 설치하고, 탱크와 유리제 게이지를 연결하는 상하 배관에는 자동식 및 수동식 스톱 밸브를 설치해야 합니다28.

고압가스 설비(저장 탱크 및 배관 포함)는 부식 방지 도장을 해야 하며, 산소 제조 시설 중 액화산소에 접촉하는 부분의 단열재는 불연성 재료를 사용해야 합니다. 압축기 및 기타 고압 가스 설비에는 상용 압력을 초과할 경우 내압 시험 압력의 10분의 8 이하(액화산소 탱크는 상용 압력의 1.5배 이하)에서 작동하는 안전 밸브를 설치해야 합니다. 공기 액화 분리기(특정 규모 이상)의 액화 공기 탱크와 액화 산소 증발기 사이에는 탄화수소 제거를 위한 필터를 설치해야 합니다28.

4.3. 설치, 유지보수 및 안전 점검

설치 전에 모든 장비에서 오일, 그리스, 용매, 이물질 및 기타 산화성 물질을 제거해야 합니다. 배관 및 튜브 연결은 용접, 납땜, 플랜지, 나사 또는 산소 호환성 개스킷 및 나사 밀봉제를 사용하는 피팅을 사용해야 합니다. 납땜은 약 400°C 이상의 융점을 가져야 합니다. 설치는 산소 관련 설비 경험자가 수행해야 합니다. 모든 배관 시스템은 설치 완료 후 최대 작동 압력에서 압력 테스트를 실시하여 누출이 없어야 하며, 시험 유체는 오일이 없고 비인화성이어야 합니다. 저장 탱크, 배관 및 밸브는 물리적 손상 및 무단 접근으로부터 보호해야 합니다11.

대량 산소 공급 설비 운전에 필요한 운전 지침을 작성하여 비치하고, 정상 운전, 시운전, 비상 운전, 운전 정지 등에 관한 절차를 포함해야 합니다. 운전자는 쉽게 이해할 수 있도록 작성된 지침에 따라 정기적으로 교육을 받아야 하며, 설비 변경 또는 추가 시 즉시 교육을 실시해야 합니다. 설비 유지 관리에 필요한 절차를 작성하여 비치하고, 관련 작업자에게 정기적으로 교육해야 합니다. 설비는 매년 검사해야 하며, 경험 있는 자가 실시해야 합니다. 공급 시설 주위 4.5m 이내에는 인화성 잡초, 마른 풀, 나무 등이 없어야 합니다11. 고압가스 안전 관리법 시행 규칙 별표 8에는 사용 시설에 대한 점검 기준이 포함되어 있으며, 소비 설비 사용 전후 일일 점검과 자격 있는 사람에 의한 정기 점검을 요구합니다7. 안전 관리 규정 확인 평가와 정기 검사를 동시에 수행하여 사업자의 부담을 줄일 수 있으며, 재난 발생 시 정기 검사 시기를 조정할 수 있습니다5.

가연성 가스 또는 산소 제조 시설은 발생 장치 및 정제 장치 출구에서 매시간, 저장 탱크 출구에서 매일 2회 이상 가스 샘플을 분석해야 합니다. 공기 액화 탱크의 액화 산소는 매일 분석해야 하며, 아세틸렌 농도가 5 mg/5 리터 또는 탄화수소 농도가 500 mg/5 리터를 초과하면 작동을 중지하고 배출해야 합니다6. 압축기 최종 단계의 안전 밸브는 최소 6개월마다, 기타 안전 밸브는 매년 별표 3에 규정된 압력 이하에서 작동하도록 조정해야 합니다28. 가스 시설 사용 전후 및 사용 중에는 용기 고정 상태, 안전 장치 이상 여부, 주변 가연성 물질 존재 여부, 가스 누출 여부 등을 점검해야 하며, 가스 설비 시공, 용기 교체 및 배관 시공은 전문가에게 의뢰해야 합니다29. 새로 설치된 산소 공급 설비는 공기 또는 질소를 사용하여 철저한 누출 테스트(예: 압력 강하 테스트, 비눗물 검사 등)를 거쳐야 합니다16.

표 3: 산소 공급 시설 주변 안전 거리 (KOSHA Guide P-32-2012 기반)

인접 구조물/물질

최소 이격 거리 (m)

조건/예외 사항

관련 스니펫 ID

목재 건축물

11, 11

기타 건축물

0.3

11, 11

건축물 벽 개구부

11, 11

지상 인화성 액체 저장/취급 설비

<표 1> 참조 (4.5 ~ 15)

인화점 93.4℃ 이상 시 4.5m 가능

11, 11

지하 인화성 액체 저장/취급 설비

<표 2> 참조 (3 ~ 9)

11, 11

인화성 가스 저장/취급 설비

<표 3> 참조 (3 ~ 15)

11, 11

인화성 고체 물질 (대패밥, 톱밥, 종이 등)

11, 11

천천히 타는 고체 물질 (석탄, 중목재)

7.5

11, 11

방화벽 (2시간 내화, 높이 3.7m 이상)

22.5

3면 방화벽의 경우 11m

11, 11

공공장소

11, 11

거동이 불편한 환자가 있는 건물

15 (안전밸브 토출구 및 충전 연결부로부터)

11, 11

공용 도로 및 주차장

11, 11

사업주 부지 경계선

1.5

11, 11

액화산소 누출, 화재 또는 폭발 사고 발생 시의 비상 대응 절차 및 안전 수칙

5.1. 비상 대응 절차

액화산소 누출, 화재 또는 폭발과 같은 비상 상황 발생 시에는 사전에 수립된 비상 계획에 따라 신속하고 효과적으로 대응해야 합니다. 누출 사고 발생 시에는 즉시 해당 지역을 대피시키고, 점화원을 제거해야 합니다1. 가능한 경우 비상 차단 밸브를 사용하여 액화산소 공급을 중단해야 합니다23. 화재 발생 시에는 이산화탄소 소화기를 사용하여 진압해야 하며, 물은 밸브를 얼게 할 수 있으므로 사용을 피해야 합니다1. 누출된 액화산소는 안전한 장소에서 완전히 증발할 때까지 기다려야 하며, 증발 후에는 해당 지역을 환기시키고 산소 농도를 측정해야 합니다1. 사고 발생 시에는 사이렌, 방송 등을 통해 주변에 알리고, 소방서, 경찰서 및 관련 기관에 즉시 신고해야 합니다30. 사고 지역은 통제하고, 허가된 인원 외에는 접근을 막아야 합니다30. 비상 대응 계획은 정기적으로 검토하고 훈련을 통해 숙지해야 하며, 훈련 결과에 따라 수정 및 보완해야 합니다31. 독성 가스 누출 시에는 바람이 불어오는 방향으로 안전한 거리를 유지하고, 적절한 보호 장비 없이 접근해서는 안 됩니다17. 액화산소는 무거운 기체이므로 누출 시 낮은 지역에 축적될 수 있다는 점을 인지하고, 해당 지역의 산소 농도를 확인해야 합니다16. 건물 내부로 연결되는 산소 배관에는 건물 외부에서 조작 가능한 격리 밸브를 설치하여 비상 시 안전하게 차단할 수 있도록 해야 합니다16.

5.2. 안전 수칙

액화산소 취급 시에는 적절한 개인 보호 장비(극저온 장갑, 보안경, 보호복 등)를 착용하여 동상을 예방해야 합니다23. 밸브는 급격한 압력 변화를 피하기 위해 천천히 조작해야 하며, 액화산소 저장 탱크 작동 시에는 안전 거리를 유지해야 합니다23. 작업 공간은 가연성 물질이 없도록 깨끗하게 유지해야 하며, 산소를 환기나 먼지 제거 용도로 사용해서는 안 됩니다33. 고온 작업 시에는 내열성 보호 장비를 착용해야 합니다. 화재 발생 시에는 주변에 알리고 119에 신고하며, 신속하게 대피하고 가스 주 배관을 차단해야 합니다33. 산소 농도를 제한하거나, 적절한 환기를 유지하고, 가연성 가스 감지 경보기를 설치하는 등 화재 및 폭발 방지 조치를 철저히 해야 합니다34. 액화산소 용기는 서늘하고 직사광선을 피하는 곳에 보관하고, 충격을 가하지 않도록 주의해야 합니다. 밸브 출구의 기름이나 먼지를 제거한 후 밸브를 천천히 열어야 합니다34. 산소 취급 설비 근처 또는 산소 과잉이 발생할 수 있는 지역에서는 화기 사용을 엄격히 통제해야 하며, 해당 지역에 들어가기 전에는 산소 농도를 측정해야 합니다16. 산소와 함께 작업하거나 산소 과잉 분위기에 노출될 수 있는 작업자는 흡연의 위험성에 대해 교육을 받아야 하며, 해당 지역에서는 흡연을 엄격히 금지해야 합니다16. 용기가 비워진 후에도 잔류물이 있을 수 있으므로 항상 물질안전보건자료(MSDS) 및 라벨의 안전 정보를 따라야 합니다35. 산소 전용으로 깨끗하게 관리된 장비만을 사용해야 하며, 압축 공기용 부품을 액화산소 용도로 사용해서는 안 됩니다19.

액화산소 취급자를 위한 안전 교육 및 훈련 프로그램의 내용과 필요성

액화산소 취급자를 위한 안전 교육 및 훈련 프로그램은 액화산소의 특성과 위험성을 정확히 이해하고 안전하게 취급 및 관리할 수 있는 능력을 배양하는 데 필수적입니다16. 교육 프로그램은 액화산소의 물리적, 화학적 특성, 극저온 및 산화 위험, 질식 및 압력 위험, 관련 법규 및 기준, 안전한 취급 절차, 개인 보호 장비 사용법, 비상 대응 절차 등을 포함해야 합니다. 대량 산소 공급 설비 운전자는 정상 운전, 시운전, 비상 운전, 운전 정지 절차에 대한 철저한 교육을 받고 정기적인 재교육을 받아야 합니다11. 작업자는 액화산소의 부적절한 사용으로 인한 화재 위험성을 인지하고 있어야 하며, 가스 공급업체에서 제공하는 안전 정보 및 물질안전보건자료를 숙지해야 합니다16. 특히 산소와 함께 작업하거나 산소 과잉 분위기에 노출될 수 있는 작업자는 흡연의 위험성에 대한 교육을 받아야 합니다16. 한국화학안전협회에서는 유해화학물질 취급 담당자를 위한 교육 프로그램을 제공하고 있으며, 액화산소 취급자도 이러한 교육을 통해 필요한 안전 지식을 습득할 수 있습니다36. 한국가스안전공사에서 제공하는 "액화산소 사용시설 안전관리매뉴얼"은 액화산소 사용 시설의 안전 관리에 대한 구체적인 지침을 담고 있어 교육 자료로 활용될 수 있습니다38. 가스 용기 사용 전에는 반드시 관련 안전 교육을 받고, 필요시 지도교수나 전문가의 도움을 받아야 합니다29. 정기적인 안전 교육 및 훈련은 액화산소 취급자의 안전 의식을 높이고, 사고 발생 시 적절하게 대응할 수 있는 능력을 향상시키는 데 매우 중요합니다.

액화산소 관련 사고 사례 조사 및 사고 원인, 예방 대책 파악

국내에서 발생한 액화산소 관련 사고 사례를 분석하면 사고 원인과 예방 대책을 파악하는 데 중요한 시사점을 얻을 수 있습니다. 통영해양경찰서에서는 선박에 불법으로 액화산소를 충전한 업체를 적발했는데, 이는 허가받지 않은 장소에서의 부적절한 취급이 사고로 이어질 수 있음을 보여줍니다39. 포스코 광양제철소에서는 산소 배관 작업 중 사망 사고가 발생했는데, 이는 2014년 액체산소 저장 탱크 폭발 사고와 유사한 사례로, 대규모 산업 시설에서 액화산소 사용 시 철저한 안전 관리와 노후 설비 점검의 중요성을 강조합니다. 사고 발생 전부터 노동자들이 안전 조치를 요구했으나 묵살되었다는 점은 안전 관리 시스템의 미흡함을 드러냅니다40. LPG·산소 절단기를 사용하여 폐드럼통을 절단하는 작업 중 폭발 사고가 빈번하게 발생하는데, 이는 드럼통 내부에 남아 있는 인화성 물질이 산소와 반응하여 폭발 위험 분위기를 형성한 상태에서 점화원이 가해졌기 때문입니다41. 이는 산소를 가연성 물질이 존재할 수 있는 환경에서 사용할 때의 위험성을 경고하며, 작업 전 철저한 안전 점검과 잔류 가스 제거의 중요성을 강조합니다. 액화질소 관련 사고 사례이지만, 김포 학운3일반산업단지 금속공장에서 액화질소 가스 탱크가 폭발한 사고는 극저온 가스 탱크의 안전 관리에 대한 경각심을 일깨워 줍니다24. 이러한 사고 사례들은 액화산소 및 기타 고압 가스 취급 시 안전 규정 준수, 철저한 사전 점검, 작업 전 위험성 평가, 적절한 안전 교육 및 훈련의 중요성을 다시 한번 강조합니다.

액화산소의 안전한 사용을 위한 개인 보호 장비(PPE) 및 안전 장비의 종류와 사용법

액화산소의 안전한 취급을 위해서는 적절한 개인 보호 장비(PPE)와 안전 장비의 사용이 필수적입니다.

8.1. 개인 보호 장비 (PPE)

극저온 장갑: 액화산소 또는 극저온 상태의 장비와 직접 접촉 시 동상을 방지하기 위해 착용해야 합니다23.

보안경 또는 안면 보호구: 액화산소의 튀는 것을 막아 눈을 보호해야 하며, 콘택트렌즈는 착용하지 않아야 합니다21.

보호복: 단열 기능이 있는 보호복이나 앞치마를 착용하여 피부가 극저온에 노출되는 것을 최소화해야 합니다. 바지는 안전화 외부를 덮도록 착용하여 액화산소가 안전화 내부로 들어가지 않도록 해야 하며, 발목 덮개를 추가적으로 사용하는 것이 좋습니다21.

안전화: 발을 보호하기 위해 착용해야 합니다21.

호흡기 보호구: 상황에 따라 필요할 수 있지만, 순수 액화산소 자체보다는 산소 희석으로 인한 질식 위험에 대비해야 합니다21.

내열 장갑, 앞치마, 안전모, 보안경: 산소 관련 고온 작업 시 화상으로부터 보호하기 위해 착용해야 합니다33.

8.2. 안전 장비

누출 감지 및 경보 장치: 저장 탱크 및 관련 배관 주변에 설치하여 가스 누출을 감지하고 경보를 울려야 합니다6.

산소 농도 측정기: 작업 공간, 특히 밀폐 공간에서 산소 농도를 모니터링하여 산소 과잉 또는 결핍을 감지해야 합니다. 산소 농도 변화 가능성이 있는 지역에서는 개인용 산소 농도 측정기를 착용하는 것이 좋습니다16.

비상 차단 밸브: 누출 또는 기타 비상 상황 발생 시 액화산소 공급을 신속하게 차단하는 데 필수적입니다23.

소화기: 액화산소 화재 발생 시에는 반드시 이산화탄소 소화기를 사용해야 합니다23.

격리 밸브: 건물 내부로 연결되는 산소 배관에는 외부에서 접근 가능한 격리 밸브를 설치하여 비상 시 안전하게 차단할 수 있도록 해야 합니다16.

화재 안전 장치: 화염 감지기 및 가스 차단 밸브와 같은 장치가 필요할 수 있습니다42.

안전 밸브 및 압력계: 액화산소 공급 시스템 및 탱크의 표준 구성 요소입니다. 낮은 액체 레벨에 대한 알람도 필요합니다12.

압력 조절 장치: 다양한 모델에 따라 여러 압력 범위를 가지며, 안전 밸브, 파열판, 승압/감압 시스템의 설정 압력을 지정합니다32.

표 4: 액화산소 취급 시 권장되는 개인 보호 장비 (PPE)

신체 부위

권장 PPE

주요 특징/기준

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