1. 적용 범위
본 기준은 가스 또는 증기가 존재하는 폭발위험장소에서 방폭 기기 선정 시 적용하는 가스 그룹 분류 방법을 정한다. IEC 60079-0, IEC 60079-10-1을 기준으로 하며, 국내 KS C IEC 60079 시리즈와 동일하게 적용한다.
분진 폭발위험장소의 분진 그룹(IIIA/IIIB/IIIC) 분류는 본 기준의 적용 범위에서 제외된다. 분진 관련 기준은 별도 코드(ARC-EX-DU)를 참조할 것.
2. 정의
2.1 가스 그룹 (Gas Group)
가스·증기의 폭발 특성, 특히 최대실험안전틈새(MESG)와 최소점화전류비(MIC Ratio)를 기준으로 분류한 위험 등급. 그룹 II는 공업용 폭발성 가스 환경에 적용하며 하위 그룹으로 세분된다.
2.2 최대실험안전틈새 (MESG, Maximum Experimental Safe Gap)
규정된 조건에서 틈새를 통한 폭발 전파를 방지할 수 있는 최대 틈새. 값이 작을수록 더 위험한 가스를 의미한다.
2.3 최소점화전류비 (MIC Ratio)
해당 가스의 최소점화전류와 메탄의 최소점화전류의 비율. 비율이 작을수록 더 위험하다.
3. 가스 그룹 분류 기준
IEC 60079에 따른 그룹 II 가스는 MESG 및 MIC Ratio에 의해 세 가지 하위 그룹으로 분류된다.
| 가스 그룹 | MESG (mm) | MIC Ratio | 대표 가스 | 위험도 |
|---|---|---|---|---|
| IIA | > 0.9 | > 0.8 | 프로판, 암모니아, 아세톤 | 낮음 |
| IIB | 0.5 ~ 0.9 | 0.45 ~ 0.8 | 에틸렌, 에탄올, 부타디엔 | 중간 |
| IIC | < 0.5 | < 0.45 | 수소, 아세틸렌, 이황화탄소 | 높음 |
수소(H₂)와 아세틸렌(C₂H₂)은 IIC 그룹 중에서도 극히 위험한 가스다. 수소는 MESG ≈ 0.08 mm로 매우 작은 틈새에서도 폭발이 전파될 수 있으므로 특별한 설계 주의가 요구된다.
4. 방폭 기기 그룹 선정 원칙
방폭 기기는 해당 장소의 가스 그룹과 같거나 더 높은 그룹의 기기를 선정해야 한다.
IIC 그룹 기기는 IIA, IIB, IIC 가스 환경 모두에 사용 가능하다. IIA 그룹 기기는 IIA 환경에만 사용 가능하다. 즉, 숫자가 높을수록 더 엄격한 사양이며 하위 호환 가능하다.
4.1 혼합 가스 환경의 처리
복수의 가스가 동시에 존재하는 경우, 가장 위험한 가스 그룹을 기준으로 방폭 기기를 선정해야 한다. 예를 들어 프로판(IIA)과 수소(IIC)가 공존하는 환경은 IIC 기준을 적용한다.
5. 주요 산업 가스 분류표
반도체, 화학, 석유화학 공정에서 자주 취급되는 가스의 분류 참고표다.
| 가스명 | 화학식 | 그룹 | 주요 사용 공정 |
|---|---|---|---|
| 수소 | H₂ | IIC | 반도체 CVD, 수소 연료전지 |
| 아세틸렌 | C₂H₂ | IIC | 용접, 절단 |
| 에틸렌 | C₂H₄ | IIB | 석유화학, 냉매 |
| 프로판 | C₃H₈ | IIA | 연료, LPG |
| 암모니아 | NH₃ | IIA | 냉동, 화학 합성 |
| 아세톤 | C₃H₆O | IIA | 세정 공정, 용매 |
| 이황화탄소 | CS₂ | IIC | 용매, 화학 합성 |
| 에탄올 | C₂H₅OH | IIA | 세정, 연료 |
6. 현장 판정 절차
Step 1 — 취급 가스/증기 목록 확인
공정 내 취급하는 모든 가스·증기를 물질안전보건자료(MSDS)를 통해 확인하고 목록화한다.
Step 2 — 가스 그룹 조회
IEC 60079-20-1 또는 본 문서의 참고표를 이용하여 각 가스의 그룹을 확인한다. MSDS에 MESG 또는 MIC Ratio가 기재된 경우 직접 판정한다.
Step 3 — 최고 위험 그룹 결정
복수 가스 환경의 경우 가장 위험한 그룹(IIC > IIB > IIA)을 설계 기준 그룹으로 결정한다.
Step 4 — 방폭 기기 선정에 적용
결정된 가스 그룹을 방폭 기기의 Ex 마킹 요건에 반영한다. 기기의 그룹 ≥ 가스 그룹 조건 충족 여부를 확인한다.
ArcSafe Explosive Atmosphere Tool을 사용하면 위 4단계 절차를 자동화하여 가스 그룹 판정, 온도등급 선정, Zone 구분까지 통합 계산이 가능하다.
7. 참고 표준 및 관련 문서
국제 표준
IEC 60079-0: 폭발성 분위기 — 일반 요건
IEC 60079-10-1: 폭발위험장소 분류 — 가스
IEC 60079-20-1: 가스/증기 물성 데이터
IEC 60079-14: 폭발위험장소 전기 설비
국내 기준
KS C IEC 60079 시리즈 (상동)
KOSHA GUIDE E-172: 폭발위험장소 설정 기준
산업안전보건기준에 관한 규칙 제230~238조
관련 ArcSafe Codes
ARC-EX-002 — 온도 등급 선정 기준 (본 코드와 함께 적용)
ARC-EX-003 (예정) — Zone 0/1/2 구역 경계 계산 방법
ARC-EX-004 (예정) — Ex 마킹 해독 가이드