| 일본 도시가스사업자의 지진 재해예방 대책
지진 경험에서 축적된 노하우 활용하고 대응책 강구해야
2차 재해 ‘제로’에 마이콤가스미터가 기여
일본가스협회 중심으로 긴급 복구반 가동
지하 가스밸브는 용접형, PE가스관도 안전성 입증
지난해 11월 7일 제주특별자치도 서귀포시 중문관광로 부영호텔에서 열린 한국가스학회 2016년 가을 학술대회 중 지하매설배관 지진재해예방 대책 국제세미나에서 일본가스협회 기술부 와타루 이노마타 매니저<사진>가 발표한 일본 도시가스사업자의 지진예방대책에 대해 요약 소개한다. 일본의 지진대책을 타산지석으로 삼아 우리나라의 지진 발생으로 인한 가스사고 예방에 도움이 되었으면 한다.
도시가스산업의 개요
일본의 도시가스사업자는 전국에 203개의 사업자가 있다. 세대수는 2,998만호에 연간 365억㎥(2015년도 기준)를 사용하고 있으며 보급률은 약 50%이다. 도시가스배관은 약 25만5천km(2015년 3월말 기준)로 고압(1.0MPa 이상)이 2,370km(1%), 중압A( 0.3MPa∼1.0MPa 미만)이 14,729km, 중압B(0.1MPa∼0.3MPa 미만)이 18,509km이다. 중압A와 중압B가 13%를 차지한다. 저압(0.1MPa 미만)이 219,685km(86%)이다. 이처럼 일본에는 많은 도시가스배관이 설치되어 있다.
지진방재대책 개요
도시가스의 피해를 가져왔던 일본의 과거 대지진의 역사를 살펴보면 1978년 미야기현에서 발생한 규모 5의 오키 지진으로 약 15만 가구에 가스공급이 중단되었으며 약 한 달간의 복구시간이 필요했다. 1995년 규모 7의 한신 대지진때는 약 86만 가구에 가스공급이 중단되었으며 사망자도 6,473명을 기록했다. 이때 내진설계기준이 재검토되었다. 2004년 니가타현의 규모 7 지진으로 약 6만 가구에 가스공급이 중단되었으며 2011년 규모 7의 동일본 대지진으로 약 46만 가구에 가스공급이 중단되었고 복구에 약 한 달이 필요했다. 그리고 지난해 구마모토의 규모 7 지진으로 약 10만 가구에 중단되었고 복구에 15일이 걸렸다.
일본의 수도인 동경 남부에 규모 7.3의 직하지진이 발생 시 인적 및 경제적 피해가 발생할 것을 가정한 결과 사망은 약 2만3천명, 가옥소실 약 61만 가구 등 약 95억엔에 이르는 총 피해액이 발생할 것으로 예상한다. 또한 전력은 약 1,220만 가구, 가스는 약 159만 가구, 통신은 약 470만 회선, 상수도는 약 1,440만 명이 피해를 볼 것이라는 시나리오를 만들어 자치단체와 기업의 대책으로 활용한다.
종합적인 지진방재 대책
일본은 지진 발생 시 2차 재해방지를 최우선으로 한 안정적 가스공급을 실현하기 위해 △피해를 최소한으로 막기 위한 설비의 내진화 △2차재해의 방지를 위해 공급을 안전하게 ‘막는 시스템’ 도입 △하루라도 빠른 복구의 실현을 향한 하드 및 소프트 양측면의 복구대책을 마련, 실천한다.
중요설비에 대한 내진대책으로 지하식 탱크와 고중압가스관, 지하 LNG탱크에는 규모 7에도 견디도록 했다. 지하의 가스관은 고압과 중압A,B는 용접(강관)하고 중압A, B 그리고 저압은 기계적 용접(주철강), 중압B와 저압은 융착(PE관)한다. 특히 저압관은 PE관을 사용했다. PE관은 흙속에서 부식열화가 없고 절단되기 어려워 지진에 강하다. 전국 평균 내진화율은 2004년 말 73.5%, 2015년 말 87.1%, 2025년 말 90% 확보를 목표로 하고 있다. 이는 국토 강인화 액션플랜과 가스안전고도화계획에 의한 것이다.
가정에서의 지진방재대책은 마이콤가스미터(다기능가스안전계량기)의 설치다. 마이콤가스미터는 1997년부터 설치가 의무화되어 지금은 전 세대에 100% 설치되어 있다. 마이콤가스미터는 규모 5이상의 지진을 감지하면 가스를 자동으로 차단한다. 또한 갑자기 대량의 가스유입이 감지되거나 장기간 가스가 유입될 때도 차단된다. 최근에는 자동복귀기능을 탑재한 가스미터도 등장하는 등 고객의 조작으로 간단하게 복구가 가능하다. 마이콤가스미터는 동일본대지진이나 구마모토 지진 때도 도시가스가 원인이 되는 2차재해 제로에 큰 기여를 했다.
지역에서 차단, 방재 블록 형성
지진발생 직후 빠른 공급중단을 실현하기 위해 공급을 차단하는 단위가 되는 블록을 형성한다. 블록 안에는 지진계(SI계)를 설치하고 피해가 큰 지역을 국소적으로 공급 중단한다. 공급 차단지역은 고객의 각 주택을 돌면서 안전을 확인하고 밸브를 열거나 닫는다. 또한 도로 아래의 도시가스관 피해도 꼼꼼하게 점검한다. 병원 등에는 이동식가스발생장치를 통해 도시가스를 임시로 공급함으로써 재난 발생일로부터 바로 가스공급이 가능하도록 하고 있다.
지진에 의한 가스관의 피해
과거 지진으로 인한 고압이나 중압관의 피해를 살펴보면 1995년 한신·이와지 대지진과 2011년 동일본 대지진 때 교량이 파손되거나 옹벽 붕괴 등이 있었지만 용접접합강관의 피해는 없었다. 하지만 플랜지밸브는 지진 응력으로 이음부의 너트가 이완되면서 소량의 가스누출이 있었지만 다시 너트를 조여주면 가스누출을 방지할 수 있었다. 하지만 지금은 지하에 플랜지형 밸브를 사용하지 않고 모두 용접형 밸브로 용접하고 있다.<2번 사진 참조>
구마모토 지진의 초동 복구 대응
JGA(일본가스협회)대책본부와 현지인 1,965명이 참가했으며 전국 JGA구원대가 2,676명이 참가하는 등 모두 4,641명의 복구인력이 참가해 약 한 달 만에 복구를 완료할 수 있었다. 복구반은 군대조직처럼 운영된다.
복구반은 먼저 마이콤가스미터의 밸브를 잠그기 위해 전 가옥을 방문 점검, 밸브를 잠그거나 가스관을 절단하기 위해 약 2,000∼3,000호 정도의 지역분할, 지하 도시가스관을 점검 후 보수, 거버너 재가동, 가스미터 밸브 여는 것으로 복구작업은 완료한다.
구마모토 지진에 의한 도시가스공급설비의 피해로 제조설비의 피해는 없었으며 가스홀더의 내압부 피해 역시 없었다. 또한 중압A도 피해가 없었으나 중압B의 9개소의 기계적 접합부 이음새 이완에 의한 극소량의 가스누출이 있었다. 그밖에 본지관 79개소의 기계적 접합부 이음새 이완의 의한 가스누출이 있었다. 나사 접합부는 46개소에 누출이 있었다. 나사접합부는 배관이 절단되는 등 상대적으로 지진에 취약한 것으로 나타났다. 하지만 용접접합강관(중압B)이나 PE관(저압)은 피해가 없었다.<1번 사진 참조>
결론
일본은 한신·아와지 대지진 이후 도시가스사업자는 세 축에 기준하여 지진방재대책을 강화해 왔다. 설비대책의 착실한 추진에 의한 피해가 발생하기 힘든 네트워크를 형성했다. 특히 제조설비, 고중압가스관 등의 주요설비에 대해서는 규모 7까지 대응할 수 있는 내진대책을 실시하고 있다. 또한 2차 재해방지를 위해서 마이콤가스미터 설치, 블록 형성 등 가스공급을 차단하는 시스템의 정비 등으로 긴급대책이 비약적으로 충실해졌다.
구마모토 지진 시 2차재해 발생을 억제하고 조기복구를 실현했다. 약 10만 가구를 15일 만에 복구한 것이 대표적인 사례로 들 수 있다.
결국 과거 지진의 경험에서 축적한 노하우를 활용하여 저압의 조기 복구를 실현한 것이다. 앞으로 구마모토 지진으로 얻은 과제를 정리하고 보다 발전된 대책을 강화해야 한다. 큰 지진 발생 때마다 함께 대응책을 강구하는 것이 무엇보다 중요하다.