환기 가정 오류로 인한
Zone 2 오분류 사례
반도체 약품 공급실 초기 Zone 2 판정 → 실제 환기 성능 저하 확인 →
Zone 1 재평가 및 방폭 기기 교체 조치
01사건 개요
반도체 FAB의 약품 공급실(Chemical Supply Room)에서 IPA(Isopropyl Alcohol) 및 기타 유기용제를 취급하는 공간의 폭발위험장소 구분이 문제가 됐다. 초기 설계 시 Zone 2로 판정하고 Zone 2용 방폭 기기를 설치했으나, 정기 안전 감사에서 실제 환기 성능이 설계값에 크게 미치지 못하는 것이 확인됐다.
재평가 결과 해당 공간은 Zone 1에 해당하며, 설치된 일부 방폭 기기가 Zone 1 요건을 충족하지 못하는 것으로 판명됐다. 이는 설계 단계의 환기 성능 가정 오류가 근본 원인이었다.
Zone 판정은 설계 환기량이 아닌 실제 운전 환기량을 기준으로 해야 한다. 설계 도면의 환기 용량과 실제 운전 조건의 환기 성능은 다를 수 있으며, 이 차이가 Zone 등급을 한 단계 올릴 수 있다.
02사건 전개 흐름
03Zone 판정 변경 타임라인
04초기 설계 조건 vs. 실제 현장 조건
05근본 원인 분석
단순 환기 설비 노후화가 아닌 설계 접근 방식의 구조적 오류가 근본 원인이었다.
환기 설비는 시간이 지날수록 성능이 저하된다. 필터 막힘(성능 20~40% 저하), 덕트 누설(10~20% 손실), 팬 노후화(효율 15~25% 저하)가 복합 작용하면 실제 환기량이 설계값의 40~60% 수준까지 떨어질 수 있다. Zone 판정은 이 저하 조건을 반영해야 한다.
06올바른 Zone 판정 원칙
환기 등급(Ventilation Grade) 적용 원칙
IEC 60079-10-1은 환기를 Good / Fair / Poor 3등급으로 구분한다. Zone 판정 시 실제 달성 가능한 환기 등급을 적용해야 한다.
| 환기 등급 | 조건 | Zone 영향 |
|---|---|---|
| Good | 충분한 환기, 효과적 가스 희석, 빠른 배기. 실측 환기횟수 ≥ 12회/시간 + 효율 확인. | Zone 등급 하향 가능 (Zone 1 → Zone 2 등) |
| Fair | 일반적인 산업 환기. 가스 희석은 가능하나 즉각적이지 않음. | Zone 등급 기본값 적용 |
| Poor | 환기 불충분. 가스 체류시간 길고 농도 형성 가능. | Zone 등급 상향 필요 (Zone 2 → Zone 1 등) |
본 사례의 실제 환기횟수(6~8회/시간)는 Fair 하단 ~ Poor 수준이다. 이 조건에서 누출원 주변의 가연성 가스 농도가 LEL의 25%에 도달했다는 것은 Zone 2 적용 요건(가스 체류시간 연간 10시간 미만)을 충족하지 못함을 의미한다.
07개선 조치
| 구분 | 조치 내용 | 효과 |
|---|---|---|
| 환기 시스템 복원 | 필터 전량 교체, 덕트 누설 보수, 팬 베어링·임펠러 교체. 환기횟수 15회/시간 복원 확인. | 설계값 수준 환기 성능 회복 |
| Zone 재설계 | 실측 환기량 기준으로 IEC 60079-10-1 재계산. 환기 안전율 0.6 적용. Zone 1 확정. | 보수적 안전 설계 적용 |
| 방폭 기기 교체 | Zone 1 미충족 기기(Ex ec, Ex nA 일부) → Zone 1 적합 기기(Ex d, Ex e, Ex ia 등)로 전면 교체. | Zone 1 기준 충족 |
| 정기 성능 측정 | 6개월 주기 환기 성능 측정(풍량계 실측) 절차 수립. 측정 결과 문서화 및 Zone 판정 재검토 연계. | 조기 성능 저하 감지 |
| Zone 판정 문서 검토 | 연간 Zone 판정 문서 정기 검토 절차 수립. 설비 변경, 운전 조건 변화 시 즉시 재평가. | Zone 판정 최신 상태 유지 |
개선 조치 후 Zone 1 기준 방폭 기기 전면 설치 완료. 가스 감지기 경보 이력 0건 유지 중(6개월). 환기 성능 정기 측정에서 15회/시간 이상 확인.
08Zone 판정 현장 체크리스트
방폭 구역 분류 설계 및 정기 검토 시 반드시 확인해야 하는 항목. IEC 60079-10-1 기반.
09참고 기준
국제 표준
IEC 60079-10-1: 폭발위험장소 분류 — 가스·증기 (Zone 판정 핵심 기준)
IEC 60079-0: 방폭 기기 일반 요건
IEC 60079-14: 폭발위험장소 전기 설비 설계·선정·설치
국내 기준
KOSHA GUIDE E-172: 폭발위험장소 설정 기준
산업안전보건기준에 관한 규칙 제230~238조
개정 이력
v1.0 — 2025.05.20 최초 발행