암모니아 추진 선박 HAZID 위험성 평가

" (Project Case Study) 암모니아 추진 선박 위험성 평가 (HAZID) "

Apave는 풍부한 위험성평가 컨설팅 경험과 새로운 연료 기술에 대한 깊은 이해를 바탕으로 암모니아 연료 추진 선박의 설계부터 운영에 이르기까지 전반적인 안전과 신뢰도를 높이는 HAZID위험성평가 서비스를 제공하고 있습니다.

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친환경 선박의 시대, IMO 2023 전략과 HAZID의 중요성

국제해사기구(IMO)는 2023년 제80차 해양환경보호위원회(MEPC 80)에서 2023 IMO 해운 온실가스 배출 감축 전략(2023 IMO Strategy on Reduction of GHG Emissions from Ships)을 채택했습니다. 해당 전략은 국제 해운 분야의 탈탄소화를 위한 포괄적인 프레임워크를 제시하였고 이에 따라 전 세계적으로 친환경 선박에 대한 관심이 급증하며, LNG, 메탄올, 그리고 암모니아 선박과 같은 새로운 연료 도입이 가속화되고 있습니다.

 

하지만 새로운 연료는 기존 연료와는 다른 위험 요소를 가지고 있습니다. 이러한 잠재적 위험을 사전에 식별하고 평가하는 것은 안전한 운항을 위한 필수적인 절차이며, HAZID (Hazard Identification) 위험성 평가가 바로 그 핵심 역할을 수행합니다. 특히 새로운 기술이나 연료를 사용하는 선박의 경우, 관련 규정이 충분하지 않을 수 있으므로 HAZID를 통해 안전성을 확보하는 것이 중요합니다.

 

 

2023 IMO 해운 온실가스 배출 감축 전략

 

 

암모니아 연료의 특징과 HAZID 필요성

암모니아(NH3)는 이산화탄소 배출이 없는 친환경 선박 연료로서, 탈탄소화를 위한 유망한 연료로 주목받고 있습니다. 암모니아는 LNG나 메탄올 등과 같은 다른 친환경 연료와 비교했을 때 몇 가지 독특한 특성을 가지고 있습니다.

독성	암모니아는 상온·상압에서 무색의 강한 냄새를 가진 유독성 물질로서 독성으로 인한 피해 위험성이 매우 높습니다. 공기보다 가벼워 높은 곳에 모이는 성질이 있지만, 누출 시 공기 중 수분과 반응하여 밀도가 높아져 지표면 가까이 머물러 인명피해를 일으킬 수 있습니다.
부식성	암모니아는 구리, 구리 합금 및 아연과 같은 특정 재료에 대해 부식성이 강하기 때문에 연료 탱크, 압력 용기, 관 장치 등 연료 시스템에 영향을 줄 수 있습니다. 또한 해상에서 누출될 경우 공기 중 수분과 빠르게 반응하여 선박 표면에 부식을 일으킬 수 있습니다.
가연성	암모니아는 다른 연료에 비해 가연 (또는 폭발) 범위가 넓지 않고 최소 점화 에너지가 매우 높아 점화되기는 어려워서 화재 및 폭발 위험은 상대적으로 낮지만, 특정 조건에 도달되면 여전히 화재 및 폭발 위험이 있습니다. 석유 등의 연료, 염소 가스, 요소 가스와 혼합되거나 금, 수은, 탈륨과 같은 중금속과 반응하면 급격한 폭발을 일으킬 수 있습니다. 또한 선박의 기관실, 연료탱크 같은 밀폐 공간에 누출될 경우, 작은 점화원에도 대형 폭발로 이어질 수 있습니다.

 

이러한 특성 때문에 암모니아 추진 선박은 기존 선박보다 더 엄격한 안전 기준을 요구합니다. HAZID는 암모니아 연료 사용으로 인한 잠재적 위험을 식별하고 사고를 예방하거나 피해완화를 위한 적절한 방호 계층이나 대응 절차를 갖추고 있는지 식별할 수 있는 중요한 수단입니다. 따라서 HAZID를 통해 암모니아 연료 탱크, 연료 공급 시스템, 엔진 시스템 등 복잡한 시스템 전반에 걸쳐 발생할 수 있는 모든 위험 요소를 사전에 종합적으로 검토할 수 있습니다.

암모니아 연료의 특징

 

 

암모니아 선박 HAZID 위험성 평가 도입의 가치 및 기대 성과

친환경 선박 시대를 선도하는 암모니아 추진 선박의 안전성을 확보하기 위해 HAZID 위험성 평가는 필수적입니다.

암모니아는 인체에 유해한 독성과 부식성이 강해 기존 선박보다 더 엄격한 안전 기준이 요구됩니다. 아직 기술 개발 초기 단계로 국제해사기구(IMO)의 통일된 국제 규정은 없지만, 각 선급들이 IMO의 IGF Code를 기반으로 선제적인 Rule(규칙)을 제정하고 있습니다. 선급 Rule에서는 위험성 평가(Risk Assessment)를 의무적으로 요구하고 있습니다.

 

다양한 위험성 평가 기법 중 HAZID는 설계 초기 단계에서 거시적 관점으로 연료 시스템과 관련한 잠재적 위험(독성 물질 누출, 화재, 폭발 등)을 분석하는 기법입니다. 암모니아 누출 시 확산 경로, 독성 노출 가능성, 화재 및 폭발 위험 등 잠재적 위험 요소를 전반적으로 식별하고, 그 위험을 운영사가 허용 가능한 수준 이하로 관리할 수 있도록 입증하는 과정입니다.

 

 

HAZID 수행을 통해 얻을 수 있는 이점은 다음과 같습니다.

• 규제 부합 및 선급 승인: 위험성 평가는 AIP(Approval In Principle)를 획득하는 데 필요한 필수적인 절차입니다. HAZID 자체는 설계 검토가 아닌 위험성 평가로 국제해사기구(IMO)와 각 선급의 안전 규제를 충족하고 있음을 검증하지는 않으나, 일반적인 Engineering Practice를 벗어나거나 허용 가능한 위험을 벗어날 경우 개선권고를 통해 안전성을 높일 수 있습니다.

• 안전성 및 신뢰도 향상: 잠재적 위험을 사전에 파악하고 대책을 마련하여 선박의 안전성을 극대화하고, 이는 곧 선주 및 운영사의 신뢰도 상승으로 이어집니다.

• 비용 절감: 설계 단계에서 위험 요소를 미리 발견하고 수정함으로써, 추후 사고 발생으로 인한 막대한 인적·물적 피해와 보수 비용을 절감할 수 있습니다.

 

Apave는 조선해양 분야 외에도 육상에서의 가스, 석유화학, 정밀 화학, 수소, 유틸리티 등 다양한 플랜트 분야에 대한 광범위한 위험성 평가 컨설팅을 제공하고 있습니다. APAVE는 전기 추진 선박, 암모니아 추진 선박 등 새로운 기술에 대한 깊은 이해를 바탕으로, 친환경 선박 개발이 안전하고 성공적으로 이루어질 수 있도록 돕겠습니다.

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LPG 연료공급시스템에 대한 위험성 평가

HAZID (위험식별, Hazard Identification) - Offshore

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