“비행능력 11m(35ft) 용접 불티(welding sparks) 그 안에 더 큰 무서움 있다.”
차상은, 엔지니어, 인체공학자(PhD, PE), 휴먼에러/안전 칼럼니스트, TBC 스마트안전교육원 전문위원, 컨설턴트(산업보건, 직업병)
생산현장 또는 건설현장에서 용접작업 수행 관련 과거에 경기도 이천 지역에서 대형 화재가 많이 발생하였다.
유증기가 폭발하면서 화재가 발생한 경우 중에는 1998 년 27 명이 숨진 부산 서구 암남동 범창콜드프라자 화재 사건이 대표적이다.
이와 유사한 사고가 2008 년 경기 이천시 냉동 창고 화재 발생 원인에서도 소방재난본부 화재조사관은
“용접작업 중 생긴 불꽃이 우레탄 발포 과정에서 발생한 유증기에 닿으면서 순간적으로 폭발했을 가능성도 있다”고 밝혔다.
이 사고로 인부 57 명 중 40 명이 숨지는 대형 참사가 발생했다. 2020 년 6 월에 발생한 화재로 38 명이 숨진 경기 이천 물류창고 공사 현장 화재 참사에 대해
사고 발생 48 일 만인 6 월 15 일 중간 수사결과 발표를 통해 이번 화재가 안전조치를 제대로 취하지 않은 채 용접작업을 하던 도중 발생했다고 밝혔다.
2021 년 6 월 쿠팡 경기도 이천 덕평 물류센터에서 발생한 화재가 6 일동안 완전 진화되지 않으면서 연면적 3 만 8000 평(12 만 7000 ㎡) 규모의 물류센터 건물과
내부 적재물 1620 만 개가 사실상 전소(全燒)된 것으로 추정되었고, 당시 소방당국은 건물의 70% 이상이 소실됐거나 그 미만이라도 재사용이 불가능한 경우 전소 됐다고 했다.
그리고 2022 년 5 월에 이천시 마장면에 소재한 물류창고에서 원인 모를 불이나 인명피해는 없었지만, 연면적 1 만 5 천㎡, 지상 4 층 건물이 전소되었다.
2025 년 2 월 부산에서 올해 개관을 앞둔 최고급 별장형 리조트 공사 현장에서 불이 나 다수 사상자가 발생했다. '반얀트리 해운대 부산' 공사 현장에서
불이 나 작업자 6 명이 숨지고, 25 명이 연기 흡입 등 경상을 입었다.
불은 공사 현장 내 3 개 건물 중 한 건물의 1 층 내부 수영장 인근에 적재된 단열재에서 시작된 것으로 보도되었다.
화재 발생의 원인은 다양하겠지만, 2020년 이천 물류창고 화재와 반얀트리 해운대 부산 공사현장의 원인은 용접 관련 점화원(불티, welding sparks)이
유증기가 가득 찬 밀실 공간 또는 건축 자재를 쌓아둔 공간에 날아들어 화마가 시작된 것으로 추정되거나 보도되었다.
용접 관련 화재 원인을 추론할 때, "The 35-foot rule" 즉 용접 불티의 최대 비산거리는 11m 정도 되어 용접 불티의 차단과 방제 관리가 매우 중요하고,
더구나 인화성 유증기가 발생되는 공간에서는 점화원을 만나서 대규모 폭발과 함께 발화, 연이어 수 차례 폭발, 급격하게 확산될 가능성이 크며,
건축물의 경우 샌드위치 패널로 건축된 경우 유독성 가스가 다량 방출되며, 급격하게 화염이 치솟아 인명의 큰 손실도 우려되는 상황으로 변한다.
용접과 용접 작업의 위험요소는 크게 5가지 정도로 본다.
고열·불티 등에 의한 화재/폭발, 충전부 접촉에 의한 감전, 용접흄·유해가스·유해광선·소음·고열 등에 의한 건강장해,
유독물 체류장소·밀폐장소에서의 중독과 산소결핍, 열과 방사선에 의한 화상등을 야기하거나 유발한다.
용접법의 분류에 따르면 아크용접, 가스용접, 전자빔 용접, 프라즈마 용접 등은 융접이며,
압접은 가열식의 압점과 단접, 전기저항 용접 그리고 비가열식으로 확산용접,
초음파용접, 마찰용접, 냉각용접 등이 있다.
납땜은 연납과 경납으로 구분하고 노내납땜, 유도납땜, 저항납땜, 침지납땜, 전공납땜 등은 경납에 해당한다.
용접과 용단 시 발생하는 비산 불티의 특성은 작업 시 수천 개가 발생하거나 비산된다.
용융금속의 점적은 작업장소의 높이에 따라 수평방향으로 최대 11m 정도까지 비산한다.
축열에 의하여 상당시간 경과 후, 불꽃이 발생되어 화재를 일으키기도 한다.
전단 작업 시 비산되는 불티는 3000℃ 이상의 고온체이다. 산소의 압력, 전단속도, 전단기의 종류 및 방향,
풍속 등에 따라 불티의 양과 크기가 달라진다. 점화원이 될 수 있는 불티의 크기는 직경이 0.2~3mm 정도이다.
그래서 용접 작업 시 화재와 폭발의 위험성을 고려하여 사전조치 항목으로 화기작업 허가서와 화기 감시자의 배치가 우선적으로 요구된다.
또한 바닥에 깔아 둘 불티 받이 섬유 포, 소화기, 물통, 건조사 등의 소화용 준비물도 반드시 구비하여야 한다.
2014년 현대중공업 울산조선소에서 8만톤 LPG 운반선 제작과정 중 협력업체 직원이 보온재 설치작업을 하는 도중 화재가 발생하였는데
바로 취부작업 도중 용접 불꽃이 튀어 화재가 발생하였고, 직원이 아닌 협력사 외부업체의 의한 화재가 발생한 것이다.
용접 작업의 방법에 따른 유해인자는 크게 21가지 정도로 구분한다.
자외선, 마이크로파, X선 등 유해광선, 감전, 슬러그, 소음, 여러 가지 종류의 흄(Fume), 오존, 일산화탄소,
불활성 가스, 포스겐 등 가스 종류, 산소결핍 등이 주요 위험 인자이다.
또한 금속성 유해인자 중에 용접 Fume의 경우 지금까지 알려진 유해인자는 13가지 이상이며,
그 중에 발암성 인자로 알려진 크롬, 니켈, 카드뮴, 납, 바나듐 등도 있다.
특히 모재의 경우 스테인레스강은 6가 크롬 발생조건에 해당한다.
근로자에게 노출 시 폐부종과 폐수축, 질식 등의 위험이 큰 오존, 불소, 질소산화물, 포스겐, 포스핀 등이 포함되는
경우도 있다. 특히 가스용접(MAG, MIG), 피복아크용접과 스테인레스 용접의 경우 용접 fume, 6가 크롬, 니켈, 오존과 자외선 등의 위험성이 큰 경우도 있다.
피용접물 또는 용접봉에 망간(Mn) 등이 포함된 경우 노출된 작업자에게는 초기증상은 표정이 없고 무감각한 얼굴, 사지의 느리고 둔한 행동을 보이다가
파킨슨씨병과 유사한 "추체외로증상"이라고 하여 걸음걸이가 점점 어려워지고 닭의 걸음걸이와 비슷한 보행장애를 보이며
근육의 강직과 떨림 현상이 수반한다.
용접 작업 시 점검사항으로는 15가지 정도를 추천한다.
작업허가서, 소화기 비치, 불티 비산방지 설비, 잔류가스 점검, 밀폐공간 산소농도 측정, 작업자의 보호의·보호구 착용,
교류아크 용접기의 자동전격방지기 설치, 아세틸렌 가스용접기의 역화방지기 설치 등이 주요 필수 구비 및 점검 사항이다.
용접 작업 수행 관련 용접 작업 전 안전점검의 체크리스트 항목으로 용접봉 홀더의 절연상태,
케이블의 용접기와 접속부의 부착과 절연상태, 케이블 피복의 외관상태, 용접기 본체에 접지상태, 정기적으로 절연저항 측정 유무,
용접 장소에 소화준비물 비치와 사용가능성, 작업장 부근에 인화하기 쉬운 물건 또는 유증기 발생 물질이나 공정은 없는지?
작업장의 통풍이나 환기 설비가 갖추어져 있거나 가동상태 확인 유무, 작업자의 용접 관련 적정 보호의와 보호구의 착용 여부,
작업자의 안전교육을 통한 올바른 사용방법의 숙지와 작업공간의 위험성 등을 인지 여부, 화재 예방과 발생시 비상조치 교육·훈련 상태,
자동전격방지기나 역화방지기의 설치 유무와 작동 여부 등에 대한 기장 기본적이고 작업 수행 원칙에 따른 점검과 확인 과정이 절대적으로 픿요하다.
2014년부터 2018년까지 소방청 자료에 따르면 5년 동안 공사장 용접 화재 발생건수는 총 364건이며,
인명피해는 288명, 사망 20명, 부상 268명으로 나타났다.
철 아크 용접의 최고온도는 6000℃, 산소-아세틸렌 불꽃은 3200℃, 탄소 아크는 5300℃이며,
불티의 비산거리는 최대 11m이다.
불티는 화마이며, 화재는 방재보다 예방이 경제적으로 백 배, 천 배 이상의 경제효용 가치를 지닌다.
우리는 올봄 미국 LA 발생 산불을 보며 바닷가 주택마저도 안전지대가 아님을 똑똑히 보았다.
< 이 원고는 월간 "안전 세계" 잡지에 이미 투고 및 게재된 칼럼 원고입니다>