대학·연구기관·기업부설 연구소는 연구 활동 종사자(약 130만명)들이 화학, 전기·전자, 기계, 의학, 건축·환경, 에너지 등 다양한 분야에서 연구 활동을 하는 공간이다. 이러한 연구소에서는 다양하고 복잡한 실험장치와 함께, 여러 고압가스를 취급하기 때문에 많은 위험요인이 있을 수 있다. 대부분 연구실에서는 고압으로 압축된 고압가스 용기(40~47L)를 사용하고 있으며, 사용하는 가연성가스는 수소, 메탄, 아세틸렌 등 대부분 폭발범위가 넓고 화염 전파속도가 빠른 물질이기 때문에 사고 발생 시 막대한 인명 및 재산피해를 일으킬 수 있다.

2020년 연구실별 유해인자 현황조사에 따르면 가스를 취급하는 대학 연구실은 조사 대상 연구실(18,813개)의 36.6% (6,877개)이며, 약 401종의 가스를 취급하고 있는 것으로 조사되었다. 이에, 고압가스 안전시설 구축기준 및 합리적인 법제도 개선방향에 대해 논의 하고자 한다.

고압가스 안전규제 강화 추세

고압가스는 일정 기준의 압력 및 온도에 대하여 일정한 상태를 유지하는 가스로써 압축가스는 압력이 1Mpa 이상, 액화가스의 경우 0.2Mpa 이상의 가스를 고압가스로 정의한다.

고압가스로 정의가 되고 고압가스안전리관리법(이하 고법) 제4조, 제20조에 의거하여 일정규모 이상의 저장능력을 가진 자는 고압가스를 사용하기 전에 미리 시장ㆍ군수 또는 구청장에게 허가, 신고를 해야 하며 산업통산자원부령으로 정하는 시설기준과 기술기준(KGS Code) 충족하여 시설을 구축하고 한국가스안전공사의 완성검사를 받아야 한다. 참고로, 연구실에는 특정(특수)고압가스사용신고 대상이 절대적으로 많은 비중을 차지하며 다음으로는 고압가스저장허가, 고압가스일반제조시설, 향후 수소연료사용시설도 늘어날 전망이다.

참고로, 2018년 12월 11일 고법 개정을 통해 고압가스 제조자나 고압가스 판매자가 특정고압가스를 공급할 때에는 특정 고압가스 사용신고 및 완성·정기검사 준수 여부를 확인하고 특정고압가스를 공급하도록 하는 등 규제가 강화되었으나 관련 법령을 준수하지 않는 연구실을 어렵지 않게 볼 수 있다.

가연성가스 및 특정고압가스의 사용신고를 위한 시설기준을 충족하기 위해서는 우선 용기보관실의 재료에 대한 부분을 만족해야 한다. 일반적으로 연구실의 벽체 및 지붕은 콘크리트 구조물로써 가열해도 연소가 발생하지 않지만, 지붕의 하중 때문에 폭발 시 압력이 상부로 배출되지 않는다. 따라서, 연구실내에서 가연성가스의 사용은 불가하며, 사용하고자 할 경우에는 한국가스안전공사로부터 인증받은 고압가스용 실린더 캐비닛을 통해 사용해야 하며 실린더 캐비닛 내부의 압력이 외부의 압력보다 항상 낮도록 유지하여 누출된 가스가 외부로 배출될 수 있도록 해야 한다.

독성가스를 저장하는 시설에는 그 시설에서 독성가스가 누출될 경우 그 독성가스로 인한 중독을 방지하기 위하여 스크러버(Scrubber)를 설치해야 한다. Scrubber는 사용가스의 특성, 농도, 유량, 유틸리티 공급조건, 유지보수 비용 등을 종합적으로 고려하여 Dry Scrubber, Wet Scrubber, Heat Scrubber, Plasma Scrubber 등 다양한 종류의 Scrubber를 적용할 수 있다. 특히, Si2H6, SiH4, SiH3Cl 등 자연발화성이 높은 가스의 경우 Emergency exhaust 와 Process Gas exhaust, Purge Gas exhaust를 분리해야 한다.

연구실 사용신고 미준수 여전

국내 R&D 투자규모는 2020년 GDP 대비 4.81%로써 세계 2위이며 연구개발비 규모는 세계 5위로써, 연구실 및 연구 활동 종사자가 지속 증가하고 있다. 아울러, 연구개발 활동 고도화, 다양화 등으로 고압가스를 더욱 많이 취급하고 있어 연구실 위험도 역시 증가하고 있다. 하지만 (특수)고압 가스사용신고의 경우 전국 대학 중 고압가스 안전관리법에 따른 사용신고가 완료된 곳은 23개소에 불과하며, 신고율의 경우 전국 대학 기준 5.2%, 4년제 대학 기준 10.64%으로 관련 법령에 따른 의무사항 준수가 미흡한 것으로 조사 되었다. 고압가스를 사용하기 위해서는 완성검사까지 받아야 하는 점을 고려하면 많은 기관이 법적사항을 이행하지 않는 것을 알 수 있다. 연구실은 연구과제를 기반으로 고압가스를 사용함에 따라 한시적으로 소량 사용하는 경우가 대다수이다. 참고로, 특정고압가스인 NH3 47L 1Bottle을 사용하기 위해서는 실린더 캐비닛, Scrubber, 가스감지기, UPS, 고압가스배관 및 덕트공사 등을 구축해야함에 따라 투자비, 연구실내 공간 등에 대하여 고민하지 않을 수 없다.

NH₃를 사용하기 위하여 실린더 캐비닛을 설치하고 실린더 캐비닛은 각종 안전장치가 내장돼 있으며 Leak발생시 Valve shutter, Pneumatic Valve 가 자동차단됨에 따라 사고발생을 미연에 방지할 수 있다. 또한 항시 배기가 됨에 따라 Leak Gas가 희석이 되어 위험성이 극히 낮아진다. 현재 고법에서는 20종의 고압가스를 특정고압가스로 지정하여 관리하고 있으며 동일한 시설기준을 요구하고 있다. 고압가스 중 특정고압가스로 지정되지 않았지만 독성농도, 폭발위험성이 높은 가스들도 많이 있다.

결국 국가 R&D 경쟁력 강화와 연구실 안전을 확보하기 위하여 연구환경의 특성을 고려한 제도개선이 필요할 것으로 생각한다.

이에, 특정고압가스를 위험성(독성,폭발성 등)에 따라 정의하고 위험성을 그룹화시켜 그룹별 안전시설에 대한 최소 기준 정립, 저장량 합산기준 합리화, 안전관리총괄자의 실효성 개선 등을 통해 많은 기관들이 법적 제도권으로 들어올 수 있도록 고민해볼 필요가 있다고 생각한다.