ARC-EX-003
ex
가스 그룹 선정 기준
1. 목적 및 적용 범위
본 코드는 IEC 60079-20-1에 따라 방폭 위험 장소에서 취급되는 가연성 가스·증기의 가스 그룹(Gas Group) 선정 기준을 정의합니다.
가스 그룹은 방폭 기기의 최대안전틈새(MESG) 및 최소점화전류비(MICR)를 기준으로 분류하며, 방폭 기기 선정 시 EPL과 함께 반드시 확인해야 하는 필수 파라미터입니다.
선행 문서
가스 그룹 선정 후 방폭 기기 EPL 선정은 ARC-EX-002 (방폭 기기 선정 기준)를 참조하십시오.2. 가스 그룹 분류 체계
IEC 60079 기준 방폭 가스 그룹은 Group I(광산 메탄)과 Group II(일반 산업)로 대분류됩니다. 일반 산업 현장에서는 Group II를 사용하며, 점화 위험도에 따라 IIA·IIB·IIC로 세분합니다.
| 가스 그룹 | MESG (mm) | MICR | 점화 위험도 | 대표 물질 |
|---|---|---|---|---|
| Group I | > 0.9 | — | 낮음 | 메탄 (광산용) |
| IIA | > 0.9 | > 0.8 | 낮음 | 프로판, 부탄, 암모니아 |
| IIB | 0.5 ~ 0.9 | 0.45 ~ 0.8 | 중간 | 에틸렌, 에탄올, 황화수소 |
| IIC | < 0.5 | < 0.45 | 높음 | 수소, 아세틸렌, 이황화탄소 |
상위 그룹 포함 원칙
IIC 기기는 IIA·IIB 환경에서도 사용 가능합니다. IIB 기기는 IIA 환경에서 사용 가능하지만 IIC 환경에서는 사용 불가합니다. 항상 현장 물질의 가스 그룹 이상의 기기를 선정해야 합니다.3. MESG와 MICR 개념
3.1 MESG (Maximum Experimental Safe Gap, 최대안전틈새)
표준 시험 장치에서 내부 가스 혼합물의 폭발이 외부로 전파되지 않는 최대 틈새 간격입니다. MESG가 작을수록 좁은 틈새를 통해서도 점화가 전파되므로 위험도가 높습니다.
MESG 실무 의미
내압 방폭(Ex d) 기기의 플랜지 틈새 간격은 MESG 이하로 설계됩니다. 즉, IIC(수소) 환경용 내압 방폭 기기는 IIA용보다 훨씬 정밀한 틈새 관리가 필요합니다. IIC용 기기를 IIA 환경에 사용할 수 있는 이유가 여기 있습니다.
3.2 MICR (Minimum Ignition Current Ratio, 최소점화전류비)
메탄의 최소점화전류 대비 해당 물질의 최소점화전류 비율입니다. MICR이 낮을수록 더 작은 전류로도 점화가 가능하므로 위험도가 높습니다. 본질안전(Ex i) 방폭 기기 선정 시 주요 파라미터입니다.
4. 주요 물질별 가스 그룹
| 물질명 | 화학식 | 가스 그룹 | 자연발화온도 (AIT, °C) | 비고 |
|---|---|---|---|---|
| 메탄 | CH₄ | I / IIA | 537 | 천연가스 주성분 |
| 프로판 | C₃H₈ | IIA | 470 | LPG 주성분 |
| 부탄 | C₄H₁₀ | IIA | 365 | LPG 주성분 |
| 암모니아 | NH₃ | IIA | 651 | 냉매·비료 원료 |
| 톨루엔 | C₇H₈ | IIA | 480 | 유기용제 |
| 에탄올 | C₂H₅OH | IIB | 363 | 알코올류 |
| 에틸렌 | C₂H₄ | IIB | 425 | 석화 원료 |
| 황화수소 | H₂S | IIB | 270 | 정유·가스전 |
| 아세트알데히드 | CH₃CHO | IIB | 175 | T4 온도 등급 주의 |
| 수소 | H₂ | IIC | 500 | 연료전지·화학 공정 |
| 아세틸렌 | C₂H₂ | IIC | 305 | 용접 가스 |
| 이황화탄소 | CS₂ | IIC | 90 | AIT 극히 낮음 — T6 필요 |
| 수성 가스 (CO+H₂) | — | IIC | — | 수소 포함 혼합물 |
혼합 물질 처리 원칙
여러 가연성 물질이 혼합된 경우, 가장 위험한 성분(가스 그룹이 높은 성분)의 그룹을 적용합니다. 수소가 1% 이상 포함된 혼합물은 IIC로 취급합니다.5. 가스 그룹 선정 절차
4단계 선정 절차
Step 1 — 취급 물질 확인
SDS(안전보건자료)에서 물질명과 CAS No.를 확인합니다. 혼합물인 경우 각 성분을 개별 확인합니다.
Step 2 — IEC 60079-20-1 데이터 조회
물질의 MESG 또는 MICR 값을 IEC 60079-20-1 데이터베이스에서 확인합니다. 데이터가 없는 경우 공인 시험 기관에 의뢰하거나 유사 물질 보수적 적용.
Step 3 — 가스 그룹 결정
MESG 및 MICR 기준으로 IIA·IIB·IIC 중 하나를 결정합니다. 혼합물은 최상위 그룹 적용.
Step 4 — 방폭 기기 선정에 반영
결정된 가스 그룹을 EPL·T-Class와 함께 방폭 기기 Ex 마킹 요건에 반영합니다. → ARC-EX-002 참조.
SDS(안전보건자료)에서 물질명과 CAS No.를 확인합니다. 혼합물인 경우 각 성분을 개별 확인합니다.
Step 2 — IEC 60079-20-1 데이터 조회
물질의 MESG 또는 MICR 값을 IEC 60079-20-1 데이터베이스에서 확인합니다. 데이터가 없는 경우 공인 시험 기관에 의뢰하거나 유사 물질 보수적 적용.
Step 3 — 가스 그룹 결정
MESG 및 MICR 기준으로 IIA·IIB·IIC 중 하나를 결정합니다. 혼합물은 최상위 그룹 적용.
Step 4 — 방폭 기기 선정에 반영
결정된 가스 그룹을 EPL·T-Class와 함께 방폭 기기 Ex 마킹 요건에 반영합니다. → ARC-EX-002 참조.
6. 현장 오류 사례
오류 1 — IIA 기기를 IIC(수소) 환경에 사용
수소 취급 배관 주변에 IIB 등급 방폭 기기 설치
수소는 IIC 그룹입니다. IIB 기기의 MESG는 수소 환경에서 요구하는 틈새 간격보다 크기 때문에 내부 폭발이 외부로 전파될 수 있습니다. 수소 환경에는 반드시 IIC 등급 기기를 사용해야 합니다.
오류 2 — 혼합물에 최상위 그룹 미적용
수소 5% 포함 혼합 가스에 IIB 기기 적용
수소가 소량이라도 포함된 혼합물은 IIC로 취급합니다. 주성분이 IIB라도 수소 성분 때문에 IIC 기기가 필요합니다. SDS의 성분 분석을 반드시 확인하십시오.
오류 3 — 가스 그룹 없이 EPL만 확인
Zone 1 → EPL Gb 확인 → 가스 그룹 미확인으로 기기 선정
EPL은 Zone 적합성만 판단합니다. 가스 그룹이 다르면 동일 EPL Gb 기기라도 해당 환경에서 사용할 수 없습니다. 방폭 기기 선정의 3대 요소(EPL + 가스 그룹 + T-Class)는 항상 동시에 확인해야 합니다.
오류 4 — 분진 환경에 가스 그룹 적용
분진 위험 장소에 Gas Group IIC 기기 선정으로 충분하다고 판단
가스 그룹(IIA/IIB/IIC)은 가스·증기 위험 장소 전용 분류입니다. 분진 위험 장소(Zone 20/21/22)는 별도의 분진 그룹(IIIA/IIIB/IIIC)을 적용해야 합니다. G계열 기기를 분진 환경에 그대로 사용할 수 없습니다.
7. ArchSafe 실무 체크리스트
가스 그룹 선정 체크리스트
- ☐ SDS에서 물질명·CAS No. 확인
- ☐ 혼합물인 경우 전 성분 가스 그룹 개별 확인
- ☐ IEC 60079-20-1 데이터베이스에서 MESG·MICR 확인
- ☐ 혼합물 → 최상위 가스 그룹 적용
- ☐ 수소 포함 여부 별도 확인 (1% 이상 → IIC 적용)
- ☐ 가스 환경(G계열)인지 분진 환경(D계열)인지 구분
- ☐ 결정된 가스 그룹을 Ex 마킹 요건에 반영 (EPL + 가스 그룹 + T-Class)
8. 참고 표준 및 자료
- IEC 60079-20-1: 가연성 가스·증기 물성 데이터 (MESG·AIT·MIE)
- IEC 60079-0: 방폭 기기 일반 요구사항 (가스 그룹 정의)
- IEC 60079-14: 방폭 전기설비 설계·선정·설치
- KS C IEC 60079-0/20-1: 국내 동등 표준
- NFPA 497: 가연성 가스·증기 위험 장소 분류 (미국 기준 참고)
관련 문서