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연구 보고서
중장기적인 정책연구과제와 대안을 포괄적인 시각에서 이론적 · 실중적 분석을 통해 제시함으로써 연구원의 설립목표를 가장 잘 실행하고있는 보고서입니다.
정전기 방전 검지기술 및 관련기기 방폭기술 개발 연구
- 연구책임자
- 변정환
- 수 행 연 도
- 2018년
- 핵 심 단 어
- 주 요 내 용
- ,1. 연구 필요성 및 목적 산업설비, 인체로부터 대전된 정전기의 방전(ESD; Electrostatic Discharge)에너지에 의한 인화성 가스·증기 및 가연성 분진으로부터의 화재·폭발사고가 국내의 경우는 대략 연간 30 여건(일본의 경우는 70 여건)이 발생되고 있으며 특히, 1991년 1월 4일 (주) ○○ 울산공장의 크실렌 탱크 폭발사고 등과 같이 전기에너지와 관련된 화재·폭발의 중대산업사고에서 발생 원인을 정전기라고 다수 추정하고 있으나 이를 기술적으로 또는 실험을 통한 원인규명이 수행되지 못한 실정이다. 정전기 방전에너지에 의한 화재·폭발사고의 특징은 사고 피해가 크다는 것 외에도 정전기의 대전 및 방전 현상의 재현이 곤란하기 때문에 정전기에 의한 사고는 원인규명보다는 화재·폭발사고가 발생되지 않도록 산업설비 및 인체로부터의 정전기를 안전수준으로 관리하는 것이 무엇보다 중요하다. 「산업안전보건기준에 관한 규칙 제 325조(정전기로 인한 화재 폭발 등 방지)」에서는 정전기에 의한 화재·폭발 및 생산 공정상 정전기에 의한 재해위험을 예방하기 위하여 접지, 도전성 재료 사용, 가습 및 제전기 사용 등의 안전조치를 하여야 한다고 규정되어 있으나, 이를 위해서는 화재·폭발 위험장소에 서의 정전기에 의한 사전적 예방 조치인 정전기 방전 예지를 위한 사전 검지기 술 및 검지기가 절대적으로 필요하나 우리나라의 경우에는 아직까지 이에 대한 연구와 관련기기의 방폭구조의 기술 적용을 위한 기술기준이 없는 실정이다. 본 연구에서는 국내？외 정전기 재해발생 현황 및 특성을 분석하고 독일 PTB, 일본 JNIOSH 등 국외의 정전기 전문 연구기관의 연구 사례 등을 벤치마킹하고자 한다. 아울러 국내외의 관련 시장 및 사업장 실태조사를 통하여 수요를 파악하고 정전기 방전 검지 기술 및 방폭 구조의 관련 기기를 개발·보급함으로서 화재,폭발 위험장소에서의 정전기에 의한 중대재해 또는 중대산업사고를 미 연에 방지하고자 한다. 2. 연구 내용 및 방법 1) 연구내용 및 범위 본 연구의 내용 및 범위는 국내외 정전기 재해발생 현황 및 특성을 분석하고 국내·외 정전기 방전 검지기술 관련 기술기준 또는 법적사항 조사를 통하여 정전기 방전 검지기술 개발 및 검지기 개발,제작하는 것으로 하였다. 특히, 화재·폭발 위험장소에서의 정전기 방전 예지를 위한 기술·장치 개발, 화재·폭발 위험장소에서의 정전기 방전 검지를 위한 기술 개발과 함께 개발 기술을 토대로 한 정전기 방전 검지기 시작품 2개를 개발·제작하는 것으로하였다. 또한, 본 연구에서 개발하고자 하는 정전기 방전 검지기의 최종 사용 목적은 화재,폭발 위험장소에서 사용되므로 정전기 방전 검지기의 관련 방폭 기술을 개발하는 것으로 하였다. 2) 연구방법 연구방법으로는 국내외 산업재해자료를 통한 정전기 재해 사례분석, 국내·외 정전기 방전 검지기술 및 관련기기 방폭기술 등의 문헌조사, 국내·외 정전기 방전 검지기 관련 제작·사용 실태조사 및 선진 외국의 기술자료 분석·벤치마킹으로 하였다 특히, 관련 주요 제품의 샘플 구입 및 분석, 시제품 제작·평가·보완을 통한 최적화 기술 도출, 전문가 자문을 통한 전문지식 해결을 통하여 정전기 방전 검지기술을 활용한 실증적 실험을 통한 연구결과 검증하고자 하였다. 3. 연구 결과 본 연구의 결과는 국내외 산업재해자료를 통한 정전기 재해 사례분석, 정전기 방전 검지기술 개발 및 검지기 개발·제작 연구를 통하여 국내·외 정전기방전 검지기술 관련 기술/기준을 통하여 이를 토대로 한 정전기 방전 검지기 시제품 2개를 개발,제작하였다. 개발품의 주요 명세는 다음과 같다. - 표시 방식 : 레벨 표시용 3단계 LED로 표시 - 알람 : 방전 감지기 버저로 알람 - 전원 : AA 배터리로 구동 - 크기 : 80 mm(W)×140 mm(H)×40 mm(D) - 무게 : 500 g 이하 또한, 정전기 방전 검지기술 개발을 토대로 인화성 가스？증기 및 가연성 분진이 사용,취급되는 공정에서 적용 가능한 본질안전방폭구조 ib 급의 방폭 기술을 개발하였다. 4. 활용방안 및 기대성과 1) 활용방안 본 연구의 개발품에 대하여 실용화 과정을 통하여 우선적으로 고용부 및 안전보건공단의 사고 조사 시나 안전진단 시에 활용할 예정이며, 향후 기술이전과정 등을 통하여 사업장에 보급하고자 한다. 2) 기대성과 본 연구의 기대성과로는 화재·폭발 위험장소에서의 정전기에 의한 사고방지를 위한 사전적 조치를 강구하여, 정전기 대전 및 방전에 의한 중대재해 및 중대산업사고 예방에 기여하고, 또한 산업안전보건법 시행규칙, KOSHA Guide에 반영하여 중대재해 및 중대산업사고의 선제적인 예방과 더불어 관련 제품의 국산화를 통한 외화 절감에도 기여할 것으로 판단된다. 또한, 정전기 방전 검지기의 방폭기술은 차기년도의 방폭화 시제품 제작을 위한 기본 설계 개념으로 개발하였으며 방폭구조 정전기 방전 검지기의 안전인증을 위한 선제적 대응이 가능할 것으로 판단된다. 5. 중심어 정전기, 방전, 검지기, 화재·폭발, 방폭 6. 참고문헌 및 연락처 1) 참고문헌 · 산업재해현황(2000년∼2017년), 한국산업안전보건공단 · 산업안전보건연구원, 정전기 재해의 예방(I), 연구보고서, 기전연 93-8-14, 1993년 · 산업안전보건연구원, 정전기에 의한 화재·폭발 재해의 예방, 연구보고서, 기전연 94-6-8, 1994년 · 최상원, “정전기 재해방지에 관한 국제규격과의 부합화”, 한국안전학회 춘 계학술대회 초록집, p.10, 2011년 · 최상원, “정전기 재해방지를 위한 IEC TC 101(정전기학)의 기술적 기준”, 한국안전학회 세이프티월드, pp.33-37, 2011년 · 산업안전보건연구원, 정전기 안전용품의 안전인증기준 개발 연구, 연구보 고서, 2017-연구원-1077, 2017년 · KS C IEC 61340-4-1:1995, Electrostatics－Part 4：Standard test methods for specific application－Section 1：Electrostatic behaviour of floor coverings and installed floors 외 · 靜電氣安全性能試驗基準(TⅡS TS S1-2002), 社團法人 産業安全技術協會 · 靜電氣用品構造基準, RⅡS-TR-82-3, 勞？省 産業安全硏究所 2) 연락처 - 산업안전보건연구원 산업안전연구실 연구위원 변정환
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- 연구기획부
- 제유리
- 052-703-0814
