[Procedural HAZOP #3] 과도기 공정의 위험 관리와 Procedural HAZOP에 관한 글로벌 표준 및 규제 동향

" 글로벌 표준은 절차적 위험 평가를 강력히 요구한다."

---

플랜트의 과도기 공정(Transient Operation)이란 무엇인가?

화학 공장, 정유 공장, 유틸리티 시설, 발전소 등 플랜트에서 과도기 공정, 즉 Transient Operation은 공정의 운전 변수가 시간의 흐름에 따라 지속적으로 변화하는 상태를 의미한다. 이는 설계된 온도, 압력, 유량 등이 일정하게 유지되는 정상 상태(Steady State)와 대비되는 개념이다. 이 구간에서는 공정의 동특성이 불안정하고 제어 시스템이 자동에서 수동으로 전환되는 경우가 많아 엔지니어링 및 안전 관리 측면에서 가장 주의가 요구되는 시기이다.

​

플랜트 현장에서 접할 수 있는 과도기 공정은 매우 다양하다. 가장 대표적으로 공장의 가동을 시작하는 Startup (시운전) 단계와 운전을 종료하는 가동 정지(Shutdown) 단계가 있다. 또한 공정 이상으로 인해 시스템이 긴급하게 멈추는 비상 정지(Emergency Shutdown) 상황이나, 정기 보수 및 정비를 마친 후 설비를 다시 가동하는 재가동(Restart after Maintenance) 과정도 포함된다. 더불어 연속 공정에서 생산하는 제품의 스펙을 바꾸기 위해 운전 조건을 변경하는 등급 교체 운전(Grade Change) 또한 공정 변수가 급변하는 대표적인 과도기 공정에 해당한다.

통계적으로 중대 산업 사고의 절반 이상이 이러한 과도기 공정 중에 발생한다는 점은 주지의 사실이다. 그러나 기존의 설비 중심 위험성 평가는 정상 운전 상태에 치우쳐 있어, 시시각각 변하는 과도기 상태의 위험을 포착하기 어렵다. 운전 절차의 순서(Sequence)나 작업자의 행위(Action)가 개입되는 이 구간에서는 절차상의 오류나 타이밍의 문제를 분석할 수 있는 절차적 안전성 평가가 반드시 선행되어야 한다.

 

 

과도기 공정의 위험을 관리하기 위한 글로벌 안전 표준 및 규제 기관의 동향 분석

과도기 공정의 위험을 관리하기 위한 절차적 위험성 평가는 전 세계적으로 그 중요성이 강조되고 있다. 각국 규제 기관과 국제 표준 기구들이 이를 어떻게 다루고 있는지, Procedural HAZOP과 어떤 연관성이 있는지 상세히 살펴본다.

국제 전기기술 위원회 (IEC 61882:2016)	HAZOP 수행의 국제 표준인 IEC 61882:2016 개정판은 HAZOP이 연속 공정뿐만 아니라 절차(Procedures)와 회분식(Batch) 공정에도 적용됨을 명확히 규정하고 있다. 이 표준은 시동 및 정지 순서의 분석을 위해 ‘Sequence’, ‘Step’ 등을 노드로 설정하고, ‘Too Early’, ‘Too Late’, ‘Omit’과 같은 시간 및 순서 기반 가이드워드 사용을 공식적으로 가이드한다. 이는 Procedural HAZOP이 단순한 선택적 기법이 아닌, 국제 표준이 요구하는 정식 위험성 평가 방법론임을 입증하는 강력한 근거다.
미국 CCPS (Center for Chemical Process Safety)	전 세계 공정 안전의 바이블이라 불리는 CCPS는 과도기 공정 위험 관리의 중요성을 가장 강력하게 설파하는 기관이다. CCPS가 발행한 위험성 평가 가이드라인(Guidelines for Hazard Evaluation Procedures)에서는 운전 절차를 분석하기 위한 방법론으로 Procedural HAZOP을 명시적으로 소개하고 있다. 특히 Human Factors(인적 요소)와 연계하여 절차서의 단계별 누락이나 오류가 사고로 이어지는 메커니즘을 분석하도록 권고한다. CCPS는 단순히 설비만 보는 것이 아니라 인간과 시스템의 상호작용을 분석하는 것이 과도기 공정 안전의 핵심이라고 정의하고 있다.
미국 OSHA (Occupational Safety and Health Administration)	미국의 공정안전관리(PSM) 법규인 29 CFR 1910.119에서는 공정 위험성 분석(PHA)을 의무화하고 있다. OSHA 규정이 Procedural HAZOP이라는 용어를 직접적으로 법조문에 명시하지는 않지만, 모든 운전 모드(Startup, Shutdown 등)에 대한 위험성 평가를 요구한다. OSHA의 감시 동향을 보면, 사고 발생 시 해당 작업의 절차서가 적절히 분석되었는지를 집중적으로 조사한다. 즉, 절차서에 대한 체계적인 분석이 없었다면 법규 위반으로 간주되므로, 실질적으로 Procedural HAZOP과 같은 수준의 절차 분석을 강제하고 있는 셈이다.
유럽 및 국제 표준 IEC (International Electrotechnical Commission)	기능 안전(Functional Safety)을 다루는 IEC 61511 표준은 과도기 공정의 시퀀스 로직과 깊은 관련이 있다. 이 표준은 안전계장시스템(SIS)의 생명주기를 다루는데, 비상 정지나 시동 시퀀스와 같은 자동화 로직의 안전 무결성을 검증하도록 요구한다. 이 과정에서 Safety Requirements Specification(SRS)을 작성해야 하며, 로직의 순서가 올바른지 검증하기 위해서는 사실상 Procedural HAZOP 형태의 분석이 필수적으로 수반된다. 유럽의 주요 엔지니어링 사들은 이 표준을 준수하기 위해 로직 다이어그램에 대한 상세한 노드 분석을 수행하고 있다.
국제 표준화 기구 ISO (International Organization for Standardization)	ISO 31000은 리스크 관리에 대한 일반 원칙을 제시하지만, 해양 플랜트와 관련된 ISO 10418 등에서는 시동 및 정지 시의 위험 관리를 구체적으로 언급한다. ISO 표준들은 하드웨어적인 신뢰성뿐만 아니라 운전 절차의 적합성을 평가할 것을 요구한다. 명시적으로 Procedural HAZOP이라는 단어를 모든 표준에 사용하지는 않으나, Operational Risk Assessment라는 항목을 통해 과도기적 상황에서의 절차적 위험을 식별하고 제어할 것을 규정하고 있다.
미국 석유 협회 API (American Petroleum Institute)	API는 정유 및 석유화학 산업의 실질적인 가이드라인을 제공한다. API RP 750 (Management of Process Hazards)이나 API 754 (Process Safety Performance Indicators) 등에서는 비정상 운전 상태에서의 사고 빈도가 높음을 지적하며 이에 대한 관리를 요구한다. API 표준들은 전통적으로 설비 중심의 검사(RBI)나 설계에 초점을 맞추었으나, 최근 개정판들에서는 Pre-startup Safety Review(PSSR) 단계에서 운전 절차의 유효성을 검증하는 것을 강화하고 있다. 이는 Procedural HAZOP의 철학을 반영하여 시운전 전 단계에서의 절차적 검증을 요구하는 것으로 해석된다.
미국 화재 예방 협회 NFPA (National Fire Protection Association)	NFPA 코드는 화재 및 폭발 예방에 특화되어 있다. 특히 보일러나 연소 설비를 다루는 NFPA 85는 점화 절차(Purge, Light-off)에 대해 매우 엄격한 시퀀스를 규정한다. 이 코드는 절차의 순서가 바뀌거나 생략되었을 때의 폭발 위험을 경고하며, 이를 방지하기 위한 인터록을 강제한다. 엔지니어들이 NFPA 코드를 만족하는 BMS(Burner Management System)를 설계할 때 수행하는 로직 검토 과정은 Procedural HAZOP의 수행 방식과 매우 유사하며, 사실상 절차적 위험 평가를 의무화한 대표적인 사례다.
대한민국 고용노동부 및 안전보건공단 (KOSHA)	국내 산업안전보건법에 따른 공정안전보고서(PSM) 제도에서도 과도기 공정 관리는 핵심 요소다. 공정안전보고서 심사 지침을 보면 비상조치계획 및 운전절차서의 적정성을 평가하도록 되어 있다. 최근 KOSHA Guide 등에서는 비정형 작업이나 시운전 작업에 대해 작업자 실수(Human Error)를 줄이기 위한 위험성 평가를 강조하고 있다. 국내 법규가 Procedural HAZOP을 강제 조항으로 명시하지는 않았으나, 중대재해처벌법 시행 이후 위험성 평가의 실효성이 중요해지면서 절차서 자체를 분석하는 기법의 도입이 적극 권장되고 있는 추세다.

규제/표준 기관	관련 표준 및 규정	Procedural HAZOP 관련성 및 요구사항 요약
IEC (국제)	IEC 61882:2016	절차 및 회분식 공정 적용 명시, 시간/순서 가이드워드 권장
IEC (국제)	IEC 61511 (Functional Safety)	SRS 및 시퀀스 로직 검증을 통해 절차적 안전성 요구
CCPS (미국)	Guidelines for Hazard Evaluation	Procedural HAZOP 방법론을 명시적으로 정의하고 권장함
OSHA (미국)	PSM (29 CFR 1910.119)	모든 운전 모드에 대한 PHA 요구 (절차 분석 필수)
NFPA (미국)	NFPA 85 (Boiler/Combustion)	점화 및 정지 시퀀스의 엄격한 준수와 로직 검토 강제
API (미국)	API 750 / 754	비정상 운전 시의 위험 관리 및 PSSR 단계 검증 강화
KOSHA (한국)	공정안전보고서 (PSM)	비상조치 및 운전절차서의 적정성 평가 및 위험성 평가. Procedural HAZOP을 강제 조항으로 명시하고 있지는 않음.

중동 및 글로벌 오일 메이저 (Saudi Aramco, ADNOC, Shell, BP)

오히려 국가 규제보다 더 엄격한 기준을 가진 곳은 글로벌 오일 메이저들이다. 사우디 아람코나 쉘과 같은 기업들은 자체 엔지니어링 표준(Engineering Standard)을 통해 프로젝트 단계별로 수행해야 할 안전성 평가를 규정한다. 이들은 대형 프로젝트의 시운전(Commissioning) 단계 전, 반드시 운전 절차서에 대한 Desktop Safety Review 또는 Procedural HAZOP을 수행하고 그 결과를 제출할 것을 계약 요건으로 명시하는 경우가 많다. 이는 과도기 공정 사고가 프로젝트 일정과 비용에 막대한 손실을 주기 때문에 발주처 차원에서 강력하게 요구하는 것이다.

 

 

IEC 표준이 입증한 Procedural HAZOP의 필요성

지금까지 전 세계적인 안전 표준과 규제들이 과도기 공정의 위험을 어떻게 다루고 있는지 살펴보았다. IEC 61882와 같은 국제 표준은 이미 절차적 위험성 평가를 공식적인 요구사항으로 규정하고 있으며, CCPS와 글로벌 기업들 또한 이를 표준으로 채택하고 있다. 현재 우리 사업장에서도 다양한 안전 활동을 전개하고 있지만, 사고의 사각지대인 과도기 공정을 완벽히 방어하기에는 부족함이 있을 수 있다. 따라서 글로벌 스탠다드에 발맞추어 Procedural HAZOP을 정식 위험성 평가 절차로 도입하고, 이를 통해 과도기 공정의 위험도를 체계적으로 낮추는 활동을 지속해야만 공정안전사고를 근본적으로 예방할 수 있을 것이다.

---

 

[Technical Insight] Procedural HAZOP Series

 

[Procedural HAZOP #1] 과도기 공정의 위험을 잡는 필수 기법

[Procedural HAZOP #2] 플랜트 과도기 공정의 위험성과 Procedural HAZOP의 필요성

 

연관 포스팅

 

HAZOP (위험성 평가, Hazard and Operability )

Risk Analysis

 

---

Apave Korea

02.552.4661

korea.tiv@apave.com