Asecos의 '안전문제의 새로운 트렌드(Trend-Setters) - 인화성 물질의 안전한 보관'을 이용한 세미나 발표자료는 Asecos, CHCLAB에서 제공하였으며 주요 내용은 다음과 같다.
여러분의 안전을 업그레이드하세요!
지금부터 ‘시약의 안전한 보관’ 그리고 ‘위험한 물질들의 관리’라는 주제로 연구원에게 꼭 필요한 정보를 전달하려고 한다.
우리 아세코스는 안전캐비닛을 제조하는 회사이다. 우리는 200개 이상의 다양한 종류의 안전캐비닛을 생산한다. 인화성 물질캐비닛, 가스 실린더 캐비닛, 산•염기성 안전캐비닛 등 여러 환경에 특화된 다양한 제품이 있다. 특별히 오늘은 가장 위험한 인화성 물질에 관한 내용과 인화성 물질 안전캐비닛에 관해 설명하려고 한다.
화재가 발생한다면, 인화성 물질은 다른 물질에 쉽게 영향을 미친다. 이런 물질을 대량으로 안전하게 보관하기 위해서는 두 가지 해결방법이 있다. 건물 외부 내화성 컨테이너에 보관하는 방법, 혹은 내부 인화성 물질만을 위한 특별한 장소에 보관하는 방법이 그것이다. 그러나 요즘 실험실 대부분에서는 많은 인화성 물질들이 실험실 내부에 같이 보관되고 있다. 소량이라 할지라도 이러한 물질들을 결국 실험실의 위험요소로 다가올 것이다. 하지만 이런 실험실의 상황은 갈수록 흔해지고 있다.
그렇다면 화재는 어떻게 발생할까? 먼저 일반적인 발화가 어떻게 일어나는지 알아보자. 발화의 3가지 요소는 발화 가능한 물질, 산소, 발화요인이다. 발화요인은 불꽃, 기계적•전기적 스파크, 화학반응, 정전기 등 다양하다. 자체로는 발화 불가능한 두 물질도 화학반응을 통해 화재를 발생시킬 수도 있다. 화재는 우리의 생각보다 더 많은 방식으로 발생 가능하다. 인화점이란 기체 또는 휘발성 액체에서 발생하는 증기가 공기와 섞여서 가연성 혼합기체를 형성하고, 여기에 불꽃을 가까이 댔을 때 순간적으로 섬광을 내면서 인화되는 최저 온도를 말한다. 인화점이 23℃ 이하인(쉽게 인화되는) 고인화성 물질과 이상인 인화성 물질로 구분된다.
영하 20℃의 낮은 인화점을 갖는 휘발유의 경우 고인화성 물질이라고 말할 수 있고 37~65℃의 비교적 높은 인화점을 갖는 파라핀유는 인화성 물질이 아니다. 그러나 화재가 발생하면 주변 온도가 상승하고 그에 따라 비인화성 물질도 인화성 물질화 될 수 있다. 그것은 바로 자연 발화점 때문인데, 자연 발화점이란 발화요인(불꽃, 정전기 등)이 없어도 발화되는 온도이다.
산업 현장에서 흔히 사용되는 물질 중 가장 발화점이 낮은 물질이 영하 20℃인 휘발유이다. 자연 발화점은 246~280℃이다. 파라핀유의 발화점 온도는 비교적 높지만 반대로 자연 발화점은 낮아서 화재가 발생하면 주변 온도가 상승하여 인화성 물질이 된다는 것이다. 이 두 온도 간에는 어떤 상호관계도 없다. 그러므로 지금 인화성 물질이 아니라고 해서 안전한 물질이라는 생각은 금물이다. 사실 많은 사고는 이런 무관심에서 비롯된다.
여기서 한 가지 더 관심을 기울일 필요가 있는 것이 있다. 그것은 바로 물질의 혼합비율이다. 메탄올을 예로 생각해보자. 순도 100%의 농축 메탄올이 있다. 이것은 고농도 혼합물(Rich Mixture)이고 1%의 메탄올과 99%의 공기가 섞인 혼합물은 저농도 혼합물(Lean Mixture)이라고 말한다. 주목할 점은 중간 영역이다. 비율에 따라 메탄올 가스가 폭발할 수 있는 조건이 만들어진다는 것이다. 고농도, 저농도 혼합물을 따지는 것보다 더 중요한 것은 그 혼합물이 폭발 가능 물질이 될 수 있는 농도에 머무르지 않도록 관리를 해야 한다는 점이다.
(각 물질에 관한 자료는 물질안전보건자료 MSDS 참고)
다음은 독일의 한 화학 공장에서 일어난 일이다. 사고는 보스의 지시로 한 작업자가 폐드럼통들을 처리하려고 하는 중에 일어났다. 작업자가 처음 드럼통의 내부를 확인했을 때는 아무것도 보이지 않았다. 하지만 바닥에 소량의 액체가 있었는데, 따뜻한 날씨 때문에 그 액체는 증기가 되어 폭발 가능 물질이 되어 드럼통에 존재하고 있었다. 이때, 작업자가 드럼통을 분해하기 위해 톱질을 시작하는 순간 기계적 스파크가 일어났고 드럼통이 폭발하는 사고가 발생한 것이다. 빈 드럼통을 버리려다가 그런 사고가 발생할 줄을 그 누가 알고 있었겠는가. 사고 이후 해당 업무를 지시한 보스는 결국 감옥에 갔다. 소량의 액체도 관리를 제대로 하지 않으면 그로 인한 큰 사고로 이어질 수 있다. 이처럼 인화성 물질의 적절한 보관은 연구원의 안전과 직결된 중대한 실험실 조건이다.
그렇다면 적절한 비율을 유지하여 위와 같은 사고를 방지하기 위해서는 어떻게 해야 할까? 안전캐비닛 내부에 배기시스템을 가동하는 방법이 있다. 캐비닛 내부를 환기하는 것이다. 아래 그림은 안전 캐비닛 배기시스템 구동 방식이다. 여기서 기억할 점은 인화성 물질의 증기는 항상 공기보다 무겁다는 것이다. 그래서 반드시 그림과 같이 캐비닛 하부에서 환기가 시작되어야 한다. 안전캐비닛 제품 상단에 있는 배기구는 냄새 및 유해가스를 효과적으로 배출하고 화재 발생 시 배기구를 자동으로 닫아 유해가스의 외부 유출을 차단한다. 녹는점이 낮은 납으로 이루어진 잠금장치는 화재가 발생하여 일정 온도 이상 온도가 상승할 경우 자동으로 도어를 닫아 2차 피해를 예방한다. 또 선반의 높낮이 조절을 위해 32mm 단위의 높이 조절 홀이 가공되어 있어 선반의 미세 높이 조절이 가능하고 최대 75kg의 하중을 지탱한다. 문과 프레임 사이에 마감된 팽창성 내장재는 화재 발생 시 열에 반응하여 부풀러 올라 도어와 프레임 사이의 틈새를 밀봉하고 열의 진입을 차단하여 캐비닛 안의 온도를 일정하게 유지해 준다. 외벽과 내벽 사이에 내화성 충진재를 첨가한 이중 보충 구조는 열의 유입을 차단하고 내부 공간의 온도를 일정하게 유지한다. 안전 캐비닛 인증 기준에는 UL 기준(외부온도 700℃ 이상일 경우 내부온도를 168.2℃ 10분간 유지)과 EN 기준(외부 온도 최대 1000℃ 이상 상승 시 내부온도를 180℃ 유지 가능한 시간에 따른 등급부여, TYPE 15/30/60/90)이 있다.
인화성 물질 안전캐비닛의 목적은 모든 인화성액체를 지정된 한 곳에 모음으로서 화재 발생 시 인화성 액체가 열에 노출되는 것을 방지하고 연구원이 화재로부터 구조될 충분한 시간을 확보하는 것이다.
아세코스 안전캐비닛은 유럽인증(EN 14470-1)제품으로 화재 발생 시 충분한 구조시간인 90분 이상을 견디는 내화성 등급 캐비닛, 안전성과 편리성까지 갖춘 캐비닛을 제공하고 있다. 건물의 구조와 실험실 환경에 따라 그에 맞는 다양한 캐비닛 종류도 제공하고 있다. 최고의 품질을 자랑하는 아세코스사의 유럽형 안전 캐비닛이 여러분의 안전을 지켜줄 것이다.
*자세한 정보는 한국 독점 딜러 CHC Lab.,Co Ltd.에 문의.
Asecos의 '안전문제의 새로운 트렌드(Trend-Setters) - 인화성 물질의 안전한 보관'에 대한 궁금한 내용은 본 원고자료를 제공한 Asecos, CHCLAB을 통하여 확인할 수 있다.
Model Name(모델명): Q90.195.120 / Q90.195.090
The Person in Charge(발표자): Sven Kretschmer
Maker(제조사): Asecos
Country of Origin(원산지): Germany
e-mail(이메일): S.Kretschmer@asecos.comData Services(자료제공): Asecos, CHCLAB
<이 기사는 사이언스21 매거진 2019년 6월호에 게재 되었습니다.>
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