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ISSN : 1229-6783(Print)
ISSN : 2288-1484(Online)
Journal of the Korea Safety Management & Science Vol.26 No.2 pp.11-22
DOI : http://dx.doi.org/10.12812/ksms.2024.26.2.011

The Selter Selection Plan due to Formaldehyde Leakage

Seongju Oh*, Sanghun Han*, Hasung Kong**
*Ph.D. Candidate Dept. of Fire Protection & Safety Engineering, Woosuk University
**Associate Professor, Fire and Disaster Prevention, Woosuk University
†Corresponding Author : Hasung Kong, 443, Samnye-ro, Samnye-eup, Wanju-gun, Jeonbuk State, E-mail: 119wsu@naver.com
April 15, 2024 June 12, 2024 June 12, 2024

Abstract

This study aims to present safety distances by the damage impact assessment of the leakage of propylene oxide. As a result of the experiment, the pressure 1psi range was 52m to 169m, the radiant heat 18kW/㎡ range was 63m to 163m, the AEGL-2 range was analyzed as 224m to 414m, and the fire ball diameter was analyzed to be 45m to 121m. Additionally, the extent of damages was proportional to the amount of propylene oxide stored or handled. The safe distance for a 10% lethality due to overpressure and radiant heat was calculated to be 134m, and the safe distance for a 0% lethality was 169m. Toxicity was measured at 134m with a lethality 0%. Therefore, the safety distance due to leakage of propylene oxide is calculated to be between 134m and 169m.
Propylene oxide, Leakage, Safety distances, Lethality

산화프로필렌의 누출영향평가에 따른 안전거리 산정

오승주*, 한상훈*, 공하성**
*우석대학교 일반대학원 소방안전공학과 박사과정
**우석대학교 소방방재학과 교수

초록

1. 서 론 

 산화프로필렌(Propylene Oxide)는 ｢위험물안전관리법｣에서“인화성 또는 발화성 등의 성질을 가지는 것으로서 대통령령이 정하는 물품”에 해당하는 제4류 인화성액체 중 특수인화물이고 지정수량이 50L인 위험등급Ⅰ의 위험물에 해당한다[1]. 제조 및 취급은 제조소등에서 취급 및 관리하고 있으며 제조소등은 ｢위험물안전관리법｣에서 “위험물의 제조소, 저장소 또는 취급소”로 정의하고 있다[2]. 현재 위험물의 제조소 등은 108,344개소가 있으며 최근 5년간 위험물사고는 335건이 발생하였다[3]. ‘22년 및 23년에 산화프로필렌 누출사고는 3건이 발생하였다[4]. 산화프로필렌을 제조·저장·취급하는 시설에서 누출은 산화프로필렌의 화재, 폭발 및 독성의 영향이 주변 지역에 미치므로 신속한 피난 또는 일정한 안전거리 유지가 필요한 실정이다. 따라서 위험등급Ⅰ인 산화프로필렌위험물이 누출한 경우 인명안전을 확보하기 위한 안전거리에 대한 논의가 필요한 실정이다. 
 Nummon Chimkeaw(2018)는 석유화학 회사들이 공장 신축이나 생산량 증대에 필요한 산화프로필렌 가격을 RSM과 SVM방법을 사용한 예측모델과 시뮬레이션을 통한 예측 신뢰성을 입증하였다[5]. 홍창수(2004)는 나노 크기의 은을 촉매로 사용하여 프로필렌의 부분산화반응을 활성화함으로써 산화프로필렌 제조공법을 제안하였다[6]. 정정조(2003)는 알칼리금속염을 첨가한 은촉매를 사용하여 산소와 프로필렌의 비를 2 : 1로 유지하여 직접 산화반응을 통한 산화프로필렌의 전환비율을 측정하였다[7]. 이보라(2008)는 LiCl-[imidazolium]Cl 용해 촉매를 활성화하여 산화프로필렌의 저장용기를 불연화를 유지한 상태에서 반응기에서 산화프로필렌과 이산화탄소 커플링 반응을 유도하여 프로필렌카보네이트(Propylene carbonate)생산 향상방안을 제안하였다[8]. 류형석(2015)은 카보네이트(Propylene carbonate) 합성촉매로 ZIF(Zeolitic Imidazolate Framework)-23 물질을 사용하여 산화프로필렌과 이산화탄소의 부가 반응에 적용함으로써 2차 전지 전해질 등의 전구체인 오원환 카보네이트(Propylene carbonate)의 합성률을 연구하였다[9].
 산화프로필렌의 누출에 의한 안전거리에 관한 선행연구는 없는 실정이며 주로 산화프로필렌의 가격수요 예측, 산화프로필렌의 제조방법 및 산화프로필렌을 이용한 고분자물질의 전구체 물질합성에 대한 연구가 활발하게 이루어졌다.
 이 연구는 기존연구와 달리 장외영향평가 프로그램을 이용하여 위험물 제조소 등에서 취급하는 위험등급Ⅰ인 산화프로필렌의 누출에 따른 영향 평가를 실시하여 안전거리를 제시한다는 점에서 차별성이 있다.
 이 연구에서는 ALOHA(Areal Locations of Hazardous Atmospheres) 프로그램을 이용하여 장외영향 평가를 실시하여 산화프로필렌 복사열, 과압 및 독성에 대한 영향을 규명하고 Probit 분석을 통하여 피해 영향을 평가하여 안전거리를 산정하고자 한다.   
 

2. 본론 

2.1 누출사고 영향평가 

 산화프로필렌의 누출사고 영향을 평가는 미국환경보호청(United States Environmental Protection Agency, EPA)와 국립해양기상청(National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA)에서 개발한 ALOHA 프로그램를 이용하여 복사열, 과압 및 독성의 피해를 예측하고 ｢KOSHA Guide P-88-2023, 사고피해 영향평가에 관한 기술지침｣에 따른 Probit 분석법을 이용하여 실시한다. Probit 분석은 가상사고의 피해 크기와 피해 영향 가능성의 연관 관계를 실험식을 이용하여 분석하는 방법을 말한다[10]. Probit 분석은 프로빗 변수와 백분율의 관계식에 프로빗 변수를 대입하여 독성, 복사열, 과압에 의한 인체나 구조물의 피해 영향을 백분율로 표시한다. 프로빗 변수와 백분율 값과의 관계는 다음 식(1)과 같다. 
 
 
   P = 50{1 + [(Pr-5)/|Pr-5|]ㆍerf(|Pr-5|/√2) } 식(1) 
 
 여기서, P는 백분율, Pr는 프로빗 변수, erf는 에러함수(Error function) 이다. 산화프로필렌 누출사고의 피해의 크기 및 노출 시간 등을 반영하여 Probit 변수를 계산하여 식(1)에 대입하여 인체나 구조물의 피해를 계산한다. Probit 변수와 피해 백분율의 환산표는 Table 1과 같다. 
 열복사로 인한 화재 사망의 프로빗 변수 Pr는 다음의 식(2)와 같다. 화재에 의한 사망의 프로빗 변수는   
 
 
   Pr = -36.38 + 2.56 ln(tQ4/3)              식(2) 
 
 여기서, t는 노출 시간(S), Q는 복사열 강도(W/㎡)이다. 폭발에 따른 구조물의 심각한 파손 및 구조물 붕괴의 프로빗 변수 Pr 은 다음의 식(3)와 같다. 구조물의 심각한 파손인 중대한 손상은 
 
 
   Pr = 5.0-0.26ln[(17,500/Ps)8.4+(290/Is)9.3] 식(3) 
 
 여기서, Ps는 피크과압(N/㎡), Is는 임펄스(N·s/㎡)이다. 폭발 지속시간은 식(6)의 폭발압 공식에서 제시한 0.05초를 적용한다. 가스폭발에 의한 충격은 CONWEP 프로그램으로 폭발 최대압력, 충격량, 지속시간을 산출한다. 과격한 반응이 발생하는 폭발압 공식은 식(4)을 사용한다.   
 
 
   P(t) = P0 e-t/td   식(4) 
 
 여기서, P0는 최고압력, td는 폭발 지속시간(0.05 S), t는 실시간(S)이다[11].
 독성 사망의 프로빗 변수 Pr은 다음의 식(5)과 같다. 
 
 
   Pr = At + BtㆍlnTL   식(5) 
 
 여기서, At는 -7.415 ppm, Bt는 0.509 ppm, TL은 독성부하(ppmㆍ분) 이다. 독성부하는 다음의 식(6)과 같다. 
 
 
   TL = C nㆍTe    식(6) 
 
 여기서, C는 폭로되는 농도(ppm), n은 2, Te는 폭로되는 시간(min)이다. 식(6)을 식(5)에 대입하여 Probit 변수를 정리하면 식(7)와 같다.
 
 
   Pr = -7.415 + lnC + 0.51 lnTe   식(7) 
 

2.2 시나리오 구성 

2.2.1 산화프로필렌 누출 사고시나리오 

 산화프로필렌 누출사고 시나리오는 ｢화학물질안전원지침｣의 사고시나리오 선정 및 위험도분석에 관한 기술지침을 반영하여 결정하였다. 누출사고시나리오는 산화프로필렌의 저장 탱크가 파열되어 누출하는 것으로 가정하였다. 산화프로필렌 누출조건은 예방규정작성기준량에 따라 제조소 0.5ton, 옥외저장소 5ton 및 옥외 탱크저장소 10ton의 3종, 대기안정도는 A, D, F 3종으로 선정하였다. 피해영향 범위를 평가하기 위한 끝점농도는 AEGL-2에 도달하는 지역, 누출공의 직경은 5cm, 대기온도는 25℃, 상대습도는 50%, 풍속은 1.5m/s, 3m/s, 5m/s 3종으로 선정하였다. 사고시나리오 1은 풍속 1.5m/s, 대기안정도 F, 기온 25℃, 상대습도 50%, 지표면 저항은 숲 또는 도시 상태에서 0.5ton이 누출되는 최악조건의 시나리오를 설정하였다. 사고시나리오 2는 풍속 3m/s, 대기안정도 D, 기온 25℃, 상대습도 50%, 지표면은 저항은 숲 또는 도시 상태에서 0.5ton이 누출된 사고시나리오이다. 사고시나리오 3은 풍속 3m/s, 대기안정도 A, 기온 25℃, 상대습도 50%, 지표면은 저항은 숲 또는 도시 상태에서 0.5ton이 누출된 사고시나리오이다. 사고시나리오 4는 풍속 5m/s, 대기안정도 D, 기온 25℃, 상대습도 50%, 지표면은 저항은 숲 또는 도시 상태에서 0.5ton이 누출된 사고시나리오이다. 같은 방법으로 사고시나리오 5, 6, 7, 8은 누출량이 5ton, 사고시나리오 9, 10, 11, 12는 10ton이 누출된 경우이다. Table 3에 사고시나리오 12가지에 따른 조건들을 정리하였다.     
 
 
 

2.2.2 입력변수 및 입력값 

 산화프로필렌 누출에 따른 입력변수 및 입력값은 관심농도, 대기환경, 탱크현황, 누출량 등을 입력한다. 관심농도는 AEGL-1을 73ppm, AEGL-2를 290ppm, AEGL-3를 870ppm로 입력한다. 대기안정도는 안정도가 가장 큰 경우, 발생확률이 높은 경우 및 가장 불안정한 경우의 누출 영향을 반영하기 위하여 A, D, F 3종을 입력한다. 대기온도는 25℃, 상대습도는 50%, 풍속은 1.5m/s, 3m/s, 5m/s 3종을 사고시나리오에 맞게 입력한다. 산화프로필렌 누출량은 0.5ton, 5ton, 10ton의 3종류, 누출공의 직경은 5cm를 각각 사고시나리오별로 입력한다.   
 

3. 결과 및 분석 

3.1 실험결과 

 위험등급Ⅰ의 위험물에 해당하는 제4류 인화성액체 중 특수위험물인 산화프로필렌의 12가지 사고시나리오에 대한 피해예측을 Table 3 내지 Table 6 에 나타내었다. 복사열에 대한 실험결과를 복사열에 따른 영향 범위별로 액면 화재(Pool fire)와 비등액체증기폭발(BLEVE) 결과를 Table 3과 Table 4 에 나타내었다. Table 3은 산화프로필렌의 액면 화재(Pool fire)에 대한 누출량, 풍속, 대기안정도, 대기습도 50% 및 대기 온도 25℃에서 12가지 사고시나리오의 복사열을 10kW/㎡에서 0.3kW/㎡의 영향 범위를 측정한 결과이다. 2.8kW/㎡ 이상의 영향 범위는 18m에서 34m로 0.45kW/㎡의 영향 범위는 46m에서 47kW/㎡로 나타났다. 또한, 연소시간은 4분에서 60분으로 측정되었다.
 Table 4는 산화프로필렌의 12가지 사고시나리오에 대한 비등액체증기폭발(BLEVE) 복사열을 60kW/㎡에서 10kW/㎡의 영향범위를 측정한 결과이다. 45kW/㎡의 영향 범위는 34m, 30kW/㎡의 영향 범위는 96m 및 25kW/㎡의 영향 범위는 134m로 나타났다. 연소시간은 4초에서 9초로 측정되었다.
 Table 5는 산화프로필렌의 12가지 사고시나리오에 대한 과압(Over-pressure)을 8psi에서 1psi의 영향 범위를 측정한 결과이다. 2.25psi의 영향 범위가 30m에서 100m 이상이고 1.45psi의 영향 범위는 40m에서 131m 이상으로 나타났다.
 Table 6은 독성영향에 대한 실험결과를 관심농도(Level of concentration, LOC)와 영향 범위별로 나타내었다. 산화프로필렌의 누출량, 풍속, 대기안정도, 대기습도 50% 및 대기온도 25℃에서 12가지 사고시나리오에 대한 독성을 AEGL-1,2,3의 농도별 영향 범위를 측정한 결과이다. AEGL-3의 영향 범위가 26m에서 224m이고 AEGL-2의 영향 범위는 48m에서 414m 이상의 범위로 나타났다. 
 
 
 
 
 
 
 
 산화프로필렌의 12가지 사고시나리오에 대한 피해 영향(Lethality)은 Table 7 내지 Table 11에 나타내었다.
 액면화재의 피해 영향평가는 식(2)에 사고시나리오 1에서 사고시나리오 4는 2.8kW/m2, 2.1kW/m2, 1kW/m2, 사고시나리오 5에서 사고시나리오 12는 0.62kW/m2, 0.45kW/m2, 0.3kW/m2를 각각 대입하여 프라빗 변수를 계산하고 Table 1에 따라 화재에 의한 사망비율을 산출하면 각각 40%, 10%, 0%이다. Table 7은 산화프로필렌의 액면화재에 따른 사망비율이 40%, 10% 및 0%에 이르는 거리를 표시하였다.   
 과압에 대한 피해 영향평가는 식(3)에 2.25psi, 1.45psi, 1psi를 각각 대입하여 프라빗 변수를 계산하고 Table 1에 따라 구조물의 심각한 파손비율을 산출하면 각각 40%, 10%, 0%이다. 따라서 Table 9에 산화프로필렌의 폭발에 따른 구조물의 심각한 파손이 40%, 10% 및 0%에 이르는 거리를 표시하였다. 
 독성에 대한 피해 영향평가는 산화프로필렌 누출의 12가지 사고시나리오에 대한 폭로시간과 농도를 식(7)에 대입하여 프라빗 변수를 계산하고 Table 1에 따라 치사율을 복사열 및 과압의 피해 영향이 10%인 47m, 100m, 134m에서 산정한 결과를 Table 11에 나타내었다. Table 10은 폭로시간과 폭로농도이며 실험결과 134m에서 산화프로필렌의 독성영향은 0%로 나타났다. 
 

3.2 실험분석 

3.2.1 산화프로필렌의 영향 범위 

 위험등급Ⅰ의 위험물에 해당하는 특수위험물인 산화프로필렌의 복사열, 과압 및 독성을 분석하고자 한다. 복사열에 대한 실험결과 액면 화재는 연소시간이 4분 이상 60분 이하로 측정되었고 복사열의 크기는 산화프로필렌의 저장량에 비례하였으며 풍속과 기후조건에는 영향을 받지 않았다. 사고시나리오 1에서 사고시나리오 4는 복사열 1kW/m2 이상은 31m, 사고시나리오 5에서 사고시나리오 12는 0.3kW/m2 이상은 56m이며 저장량에 영향을 받았다.
 비등액체증기폭발은 연소시간이 4초 이상 9초 이하, 화구의 직경은 45m 이상 121m 이하로 측정되었고 복사열의 크기는 산화프로필렌의 저장량에 비례하였으며 풍속과 기후조건에는 영향을 받지 않았다. 피해 발생이 큰 사고시나리오 11에 따른 비등액체증기폭발의 영향 범위를 Figure 5에 표현하였다. 
 Figure 1 (a)는 누출량 10ton, 풍속 3m/s, 대기안정도 A, 대기습도 50% 및 대기온도 25℃인 사고시나리오 9에 대한 복사열의 영향범위를 표시한 것이고 Figure 1 (b)는 동일한 사고시나리오를 지도상에 표출한 것이다. Figure 1에서 알 수 있듯이 복사열 18kW/㎡ 이상 60kW/㎡ 이상의 영향 범위가 34m 이상 163m 이하로 측정되었으며 비등액체증기폭발에 의한 복사열의 영향 범위가 가장 큰 것으로 분석되었다. 비등액체증기폭발 영향 범위가 163m까지 미치므로 산화프로필렌을 저장ㆍ취급하는 장소가 위험물 제조소 등의 경계에 위치하면 저장ㆍ취급하는 위험물 제조소 등의 내부를 벗어나 주변 지역까지 피해 영향이 미치는 것으로 분석되었다.   
 
 
 피해 발생이 큰 사고시나리오 9에 따른 압력의 영향 범위를 Figure 2에 표현하였다.
 Figure 2 (a)는 누출량 10ton, 풍속 1.5m/s, 대기안정도 F, 대기습도 50% 및 대기온도 25℃인 사고시나리오 9에 대한 압력의 영향 범위를 표시한 것이고 Figure 2 (b)는 동일한 사고시나리오를 지도상에 표출한 것이다. Figure 2에서 알 수 있듯이 비강화 콘크리트 벽이 파손되는 압력 2.25psi의 영향 범위는 산화프로필렌 누출지점으로부터 수평거리 32m 이상 100m 이하의 범위로 나타났으며 위험물 제조소 등에서 저장ㆍ취급하는 산화프로필렌의 저장량과 대기안정도에 비례하였다. 철 구조물이 손상되는 1.45psi의 영향 범위는 누출지점으로부터 수평거리 43m 이상 181m 이하의 범위로 나타났으며 산화프로필렌의 저장량과 대기안정도에 비례하였다. 1.45psi의 영향 범위가 181m까지 미치므로 산화프로필렌을 저장ㆍ취급하는 장소가 위험물 제조소 등의 경계에 위치하면 저장ㆍ취급하는 위험물 제조소 등의 내부를 벗어나 주변 지역까지 피해 영향이 미치는 것으로 분석되었다.   
 
 
 관심농도 AEGL-2의 영향 범위는 산화프로필렌 누출지점으로부터 수평거리 48m 이상 414m 이하의 범위로 나타났으며 위험물 제조소 등에서 저장ㆍ취급하는 산화프로필렌의 저장량과 대기안정도에 비례하였다. AEGL-3의 영향 범위는 누출지점으로부터 수평거리 26m 이상 224m 이하의 범위로 나타났으며 동일하게 저장량과 대기안정도에 비례하였다. 관심농도 AEGL-2의 농도가 414m까지 영향을 미치므로 산화프로필렌을 저장ㆍ취급하는 장소가 위험물 제조소 등의 경계에 위치하면 저장ㆍ취급하는 위험물 제조소 등의 내부를 벗어나 주변 지역까지 피해 영향이 미치는 것으로 분석된다. 또한, 사람이 사망할 수 있는 ERPG-3 영향 범위가 224m까지 미치므로 긴급피난이 필요한 것으로 분석되었다. 피해 발생이 큰 사고시나리오 9에 따른 독성영향 범위를 Figure 3에 표현하였다.
 Figure 3 (a)는 누출량 10ton, 풍속 1.5m/s, 대기안정도 F, 대기습도 50% 및 대기온도 25℃인 사고시나리오 9에 대한 독성을 AEGL-1, 2, 3의 농도별 영향 범위를 표시한 것이고 Figure 3 (b)는 동일한 사고시나리오를 지도상에 표출한 것이다.
 
   

3.2.2 산화프로필렌의 피해 영향평가 

 산화프로필렌의 누출에 의한 피해 영향을 평가하기 위하여 식(2), 식(3) 및 식(7)의 Probit 식을 사용하여 Probit 변수를 산출하고 Table 1의 환산표를 사용하여 화재에 의한 치사율, 폭발에 의한 구조물의 심각한 파손율과 독성에 의한 치사율을 산정하였다.
 복사열의 피해 영향을 평가하기 위해 식(2)를 이용하여 화재에 의한 치사율을 산정하여 피해 영향을 평가한다. 액면화재 시나리오 1에서 시나리오 4는 연소시간 4분에서 화재에 의한 치사율이 40%에 도달하는 복사열은 2.8kW/㎡, 10%에 이르는 복사열은 2.1kW/㎡이고 0%에 해당하는 복사열은 1kW/㎡였다. 시나리오 5에서 시나리오 12는 피난 시간을 30분으로 가정하면 연소시간 30분에서 화재에 의한 치사율이 40%에 도달하는 복사열은 0.62kW/㎡, 10%에 이르는 복사열은 0.45kW/㎡이고 0%에 해당하는 복사열은 0.3kW/㎡였다. 액면화재에 따른 복사열 피해 영향을 평가한 결과 40% 치사율의 범위는 18m 이상 22m 이하, 10% 치사율은 22m 이상 25m 이하, 0% 치사율은 31m 이상 55m 이하로 분석되었다. Figure 4에 시나리오 2와 시나리오5의 액면화재 연소시간 곡선을 나타내었다.   
 
 
 Figure 4 (a)는 시나리오 2의 연소시간 곡선으로 4분 동안 연소가 발생하고 Figure 4 (b)는 시나리오 5의 연소시간은 45분 이상이다.
 또한, 비등액체증기폭발 시나리오 1에서 시나리오 4는 연소시간 4초에서 치사율이 40%에 도달하는 복사열은 60kW/m2, 10%에 도달하는 복사열은 45kW/m2, 0%에 도달하는 복사열은 30kW/m2였다. 시나리오 5에서 시나리오 8은 연소시간 7초에서 치사율이 40%에 도달하는 복사열은 40kW/m2, 10%에 도달하는 복사열은 30kW/㎡, 0%에 도달하는 복사열은 25kW/m2였다. 시나리오 9에서 시나리오 12는 연소시간 9초에서 치사율이 40%에 도달하는 복사열은 33kW/㎡, 10%에 도달하는 복사열은 25kW/m2, 0%에 도달하는 복사열은 18kW/m2였다. 비등액체증기폭발에 따른 복사열 피해 영향을 평가한 결과 40% 치사율의 범위는 26m 이상 112m 이하, 10% 범위는 34m 이상 134m 이하, 0% 범위는 46m 이상 163m 이하로 분석되었다. 복사열의 영향은 산화프로필렌의 저장ㆍ취급하는 수량에 비례하는 것으로 나타났다.
 과압에 의한 피해 영향을 평가하기 위해 식(3)를 이용하여 폭발에 의한 구조물의 심각한 파손율이 40%에 도달하는 과압은 2.25psi, 10%에 이르는 과압은 1.45psi이고 0%에 해당하는 과압은 1psi였다. Figure 2와 같이 과압에 의한 피해 영향을 평가한 결과 구조물이 심각하게 파손되는 비율이 40%의 범위는 30m 이상 100m 이하, 10% 범위는 40m 이상 131m 이하, 0%는 30m 이상 169m 이하로 분석되었다. 또한, 과압의 영향은 산화프로필렌의 저장ㆍ취급하는 수량에 비례하는 것으로 나타났다.
 독성에 의한 피해 영향을 평가하기 위하여 식(7)을 이용하여 수평거리 47m, 100m 및 134m 지점에서 치사율을 산정하였다. 이는 액면 화재와 비등액체증기폭발의 10% 치사율 범위가 각각 47m, 134m이고 과압은 10% 치사율 범위가 131m로 비등액체증기폭발 범위와 유사한 결과가 도출되었기 때문에 40% 치사율의 범위인 100m 위치로 선정하였다. 독성에 따른 피해 영향을 평가한 결과 수평거리 47m에서 치사율은 54% 이하, 100m에서 치사율은 2% 이하 및 134m 지점에서 치사율은 0%로 분석되었다. 독성영향은 수평거리에 반비례하는 것으로 나타났다. Figure 5에 시나리오 10에 대한 산화프로필렌의 폭로시간 및 농도 곡선을 나타내었다.
 Figure 7 (a)는 47m 위치에서 폭로되는 시간과 노출농도 곡선이고 Figure 7 (b)는 134m에서 시간농도 곡선이다.
 과압에 의한 심각한 구조물의 파손율이 10%의 범위가 40m 이상 131m 이하, 0%의 범위가 52m 이상 169m 이하이고 복사열에 의한 치사율이 10%의 범위가 34m 이상 134m 이하, 0%의 범위가 46m 이상 163m 이하로 분석되었다. 또한. 수평거리 134m 지점에서 독성에 의한 치사율이 0%이고 피해 영향이 저장ㆍ취급하는 산화프로필렌의 수량에 비례하는 것으로 분석되었다. 따라서 산화프로필렌의 저장ㆍ취급량과 치사율을 고려하여 치사율이 0% 이상 10% 이하의 범위에 해당하는 134m 이상 169m 이하의 안전거리를 산정할 필요가 있다. 
 
 
 

3.3 실험분석에 따른 안전거리 산정방안 

 지금까지 실시한 위험등급Ⅰ의 위험물에 해당하는 제4류 인화성액체 중 특수위험물인 산화프로필렌의 ALOHA 프로그램과 Probit 분석을 이용한 누출 영향평가에 따른 안전거리 산정방안을 다음과 같이 산정하고자 한다.
 첫째, 복사열, 과압 및 독성의 피해 영향을 평가한 결과 치사율과 심각한 구조물의 파손율이 10%를 초과하지 않도록 안전거리를 134m 이상으로 산정할 필요하다. 소방방재청(2008)은 위험물시설의 안전거리 기준 적정성 연구에서 화재폭발과 관련하여 ｢위험물안전관리법｣에서 정한 주택과 안전거리를 10m에서 30m로 상향할 것을 제시하였고[12] 화재보험협회(2020)는 KSF 701에서 화학공장에서 인화성물질 저장탱크 거리를 60m 이상 90m 이하로 유지하도록 규정하고 있다[13]. 따라서 독성, 과압 및 복사열의 Probit 분석을 이용한 누출영향평가를 통하여 산정된 134m 안전거리를 주거용 건축물, 수용인원 300인 이상의 병원, 학교 등에는 적용할 필요가 있다.
 둘째, 독성, 과압 및 복사열의 피해 영향이 저장ㆍ취급하는 산화프로필렌의 수량에 비례하였기 때문에 저장ㆍ취급하는 수량에 따라 안전거리를 산정할 필요가 있다. ｢위험물안전관리법｣에서는 위험물 제조소 등의 외벽과 건축물의 외벽과 안전거리를 저장ㆍ취급하는 위험물의 수량과 관계없이 일괄적으로 3m 이상 50m 이하로 규정하고 있다. 따라서 저장ㆍ취급량에 따른 안전거리를 세분화하여 규정할 필요가 있다.
 마지막으로 위험물의 종류와 위험물의 물리ㆍ화학적 성질이 다양하므로 독성, 과압 및 복사열 등을 종합적으로 반영하여 안전거리를 산정할 필요가 있다. 소방방재청(2008)은 위험물시설의 안전거리 기준 적정성 연구에서 중장기 관점에서 최소거리만 규정하고 안전성 평가 또는 위험성 평가를 통하여 성능 위주 규제로 전환할 것을 주장하고 있다[12]. 따라서 위험물의 물리ㆍ화학적 특성을 고려하고 성능에 따른 안전거리 산정이 필요한 실정이다.   
 

4. 결 론 

 이 연구는 산화프로필렌의 누출에 따른 안전거리 산정을 위하여 산화프로필렌의 복사열, 과압 및 독성에 대한 영향을 실험하고 평가한 것이다. 누출에 따른 시뮬레이션과 Probit 분석을 통해 피해 영향을 평가하여 도출한 결과는 다음과 같다.
  (1) 장외영향평가 시뮬레이션을 통해 도출된 영향 범위는 복사열 18kW/㎡ 범위가 63m 이상 163m 이하이고 화구 직경은 45m 이상 121m 이하, 과압 1psi 범위가 52m 이상 169m 이하 및 AEGL-2 범위가 224m 이상 414m 이하로 분석되었다. 또한, 피해 영향 범위는 산화프로필렌의 저장ㆍ취급하는 수량에 비례하였다.
  (2) Probit 분석을 통한 누출에 따른 피해 영향평가는 복사열과 과압에 의한 치사율 10%의 안전거리는 134m, 치사율 0%의 안전거리는 169m로 산출되었다. 독성은 134m에서 치사율이 0%로 분석되었다. 따라서 산화프로필렌의 누출에 따른 안전거리는 134m 이상 169m 이하로 산정하고자 한다.
 산화프로필렌의 누출에 따른 영향을 받는 소방대상물의 거주자에 대한 실제 피난 시간을 도출하여 피해 영향평가에 반영한 추가적인 연구가 필요하다.

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