화학물질관리법 시행 이전의 국내 화학사고 Risk 관리제도는 공정안전보고서(PSM), 안전성향상계획서 등이 있으며, 이러한 관리제도는 사업장 내부의 근로자 및 시설 보호등에 목적이 있었다. 그러나 2012년 구미의 불산 누출사고 이후 사업장 외부로의 영향을 고려한 화학사고 Risk 관리제도 도입의 필요성이 대두되었으며, 이에 따라 2015년 화학물질관리법(화관법)을 시행해 장외영향평가제도를 실시하고 있다. 장외영향평가란 사업장에서 취급되는 유해화학물질이 누출되었을 시 사업장 외부로 미치는 위험도를 산정하는 것으로, 장외영향평가를 통해 사업장 주변지역에 대한 영향평가를 실시하여 사고시나리오별 위험도를 산정하고, 위험도를 낮추기 위한 안전성 확보방안 등을 고려하여 사업장의 최종 위험도를 결정하게 된다.
사업장의 최종 위험도는 고, 중, 저의 3단계로 구분되며, 최종 위험도에 따라 안전진단 주기가 4년, 8년, 12년으로 다르게 결정된다. 사업장의 최종 위험도는 사업장 주변지역 영향평가, 사고시나리오별 위험도, 안전성 확보방안 등을 고려하여 결정되며 이 중 위험도에 가장 큰 영향을 미치는 요인은 사고시나리오별 위험도이다. 따라서 사업장에서는 완화장치 적용, 관리지침 제정 등을 통하여 사고시나리오별 위험도를 낮출 필요가 있다.
본 연구는 이 점에 착안하여 동일한 설비에 대하여 OGP/LOPA의 2종류의 위험도 산정기법을 적용하여 사고시나리오별 위험도를 산정하고, 각 개시사건별 적용 가능한 완화장치를 검토하여 사고시나리오의 위험도 감소율을 산정하고, 위험도 산정기법별 적정 위험도 기준을 제시하고자 하였다.
사고시나리오별 위험도를 산정하기 위하여 사고시나리오 대상 설비를 선정하였다. 사고시나리오 대상 설비는 유해화학물질 취급설비 중 선정하며, 사고시나리오의 구역에 밸브, 플랜지, 펌프 등 개시사건 발생 가능 부속설비가 포함되어야 한다. 대상 설비 선정 후 사고시나리오별 발생 가능한 개시사건을 검토하고, OGP/LOPA의 2가지 위험도 분석 기법을 적용하여 각 기법별 사고시나리오의 위험도를 산정하여 비교 검토하였다. 사고시나리오의 위험도 산정 결과, 저장·보관시설과 제조·사용시설 모두 LOPA를 적용하여 산정한 위험도가 OGP 대비 약 500배 높게 분석되었다.
또한 사고시나리오의 위험도를 낮추기 위하여 개시사건별로 적용할 수 있는 수동적/능동적 완화장치를 검토하고 완화장치 적용에 따른 안전성 향상율을 산정하였으며, 안전성 향상율 산정 시 완화장치의 보수적 적용방안과 일괄적용 방안의 안전성 향상율을 각각 산정하였다. 적용 가능한 모든 완화장치를 고려하여 사고시나리오의 안전성 향상도를 산정할 경우 OGP에 의한 위험도는 8.05E-04, LOPA에 의한 위험도는 1.00E-04로 두 종류의 위험도 산정기법을 적용한 결과가 유사한 수준으로 분석되었으며, IPL 적용사례에 따라 보수적으로 완화장치를 적용한 경우의 위험도는 1.34E-02로 분석되어서, 완화장치를 적용하지 않은 경우의 LOPA 적용시에 비해 위험도가 33배 가량 낮아지는 것으로 나타났다.
마지막으로 완화장치 적용 수준에 따른 안전성 향상율을 OGP 적용 시 위험도와 비교 검토하여 장외영향평가 시 사업장의 적정 위험도 기준을 제시하였다. 본 연구결과에 따르면 LOPA를 적용한 사고시나리오의 적정 위험도 기준은 10-2 수준으로 나타났으나, 해외 유사연구의 사고시나리오별 적정 위험도 기준은 10-3～10-4 수준으로, LOPA를 적용하여 완화장치 적용 원칙에 따라 사고시나리오의 위험도를 산정하는 경우 허용 불가능한 수준으로 결정될 수 있다. 따라서 LOPA를 적용하는 경우 허용 가능한 위험도 수준을 만족하기 위해서는 완화장치 적용 원칙 외에 추가로 적용 가능한 모든 완화장치를 적용하여야 허용 가능한 수준으로 분석되며, OGP를 적용하는 경우에는 허용 가능한 수준으로 분석되었다. OGP에 비해 LOPA를 적용하는 경우 위험도가 높게 산정되는 경향이 있으므로 위험도 기법별로 허용 가능한 위험도 수준을 다르게 설정해야 할 것으로 판단된다.