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열화상 측정과 화재발생의 연계 분석 결과

글 김대겸 화재보험협회 점검전략팀 차장

1. 추진 배경

가. 목적

특수건물의 안전점검 시 점검현장에서 파악할 수 있는 열화상 측정기기 운영과 관련된 현황을 조사하고, 화재사고 관련 통계 자료와의 연관분석을 통해 미흡한 부분을 도출하여 개선사항을 제안하고자 한다.

나. 필요성

전기전력 계통의 이상발열은 결국 화재로 이어질 개연성이 있으므로, 발열 개소를 사전에 인지하여 선제적인 대응을 취하는 것은 화재사고 예방을 위한 효과적인 접근 방식이다. 그 중 발열 개소 확인을 위한 대표적인 방법은 열화상 측정기기의 활용을 들 수 있다.

「전기안전관리자의 직무」 고시에는 안전관리를 위한 주요 측정·시험항목 중 적외선 열화상 측정이 도입됨으로써 열화상 측정 주기, 측정기록표 및 권장 교정(시험) 주기가 해당 고시에 제시되어 있으며, 이러한 기준들이 실제 현장에서 안전관리업무 수행을 위한 가이드로서 충분한 기능을 하고 있는지와 전기설비 안전관리에 있어 열화상 측정의 유용성에 대해 분석해 볼 필요가 있다.

참고로 2016년부터 도입된 「전기안전관리자의 직무」는 「전기사업법」 제73조 제6항과 같은 법 시행규칙 제44조 제3항에 따라 전기안전관리에 필요한 절차, 방법 및 기준 등 전기안전관리자의 직무에 관한 기본적인 사항을 정함으로써, 전기안전관리자가 효율적으로 안전관리업무를 수행하고, 전기로 인한 재해를 예방하기 위한 취지로 제정되었다.

해당 고시에는 안전관리규정의 작성, 주요 측정·시험항목, 점검주기 및 점검횟수, 점검결과의 판정, 점검에 관한 기록·보존 등 전기안전관리자의 직무와 관련하여 비교적 세부적인 사항을 정하고 있다.

다. 추진 목표

(1)2018년도 안전점검이 수행된 공장 사업장의 열화상 측정기기 보유여부, 측정주기 관련 자료의 수집

(2) 2018년도 화재사고가 발생된 사업장의 열화상 측정기기 현황 분석

(3)「전기안전관리자의 직무」내용 분석(열화상 측정 분야)

(4) 미비점 도출 및 대안 제시

2. 현황 및 문제점

가. 현황 및 실태 분석

<표 1> 2018년 1~11월 일반, 공장 특수건물 화재사고 (열화상 관련 화재)
접촉 불량,
과부하(건)
트레킹(건) 모터과열(건) 합계(건) 월별 총
화재발생 건수
1 9 1 2 12 152
2 6 1 1 8 122
3 8 - 1 9 119
4 5 2 1 8 138
5 - - 4 4 114
6 3 - 2 5 123
7 6 - 2 8 133
8 6 - 2 8 126
9 6 - - 6 106
10 4 - - 4 131
11 8 1 2 11 117
합계(건) 61 5 17 83 1,381

<표 2> 특수건물 공장 규모별 화재사고 현황 (2018년 1~11월)
규모1) S3 S2 S1 A B C 합계(건)
합계(건) 22 51 71 102 145 259 650
1) 규모는 대표공정 및 면적에 따라 구분되며 C가 가장 소규모의 건물 군임.

<표 3> 특수건물 공장물건 열화상 측정 현황 (2018년 1~11월 안전점검 수행물건)
규모별 보유 대행(외주) 미실시 합계(건)
S3 138 15 20 173
S2 231 112 158 501
S1 225 302 474 1,001
A 242 675 1,183 2,100
B 194 1,089 2,143 3,426
C 157 3,510 6,290 9,957
합계(건) 1,187 5,703 10,268 17,158

<표 4> 특수건물 공장 사고 물건별 열화상 보유현황 (2018년 1~11월)
규모별 보유 대행(외주) 미실시 합계(건)
S3 1 1
S2 1 1 4 6
S1 4 4 8
A 3 4 7
B 1 5 3 9
C 1 7 3 11
합계(건) 7 21 14 42

<표 5> 특수건물 공장 사고 물건별 열화상 측정주기 (2018년 1~11월)
중요도 반기 분기 미사용 미실시 합계(건)
S3 1 1
S2 2 4 6
S1 1 1 2 2 1 1 8
A 1 1 1 4 7
B 1 2 3 3 9
C 3 2 1 2 3 11
합계(건) 8 2 7 3 1 7 14 42

회전체 열화상 측정
[그림 1] 회전체 열화상 측정
케이블 열화상 측정
[그림 2] 케이블 열화상 측정

나. 추진경과

(1) 테마점검 체크리스트 수집(기초자료)

일정 내용 비고
2018.1.1. ~ 2018.11.30. 공장 특수건물 안전점검 시 사업장별
열화상 체크리스트 작성
공장 17,158건
~ 2018.12.31. 열화상 체크리스트 자료 취합
~ 2019.1.21. 열화상 체크리스트 자료 분석

(2) 2018년 특수건물 화재통계(기초자료)

일정 내용 비고
2018.1.1. ~ 2018.11.30. 공장 특수건물 사업장별 화재사고 자료 축적
~ 2018.12.31. 열화상 측정으로 예방 가능한 화재사고2) 선별 83건
~ 2019.1.21. 열화상 체크리스트와 연계 분석
2) 예방 가능한 사고유형 : 접촉 불량, 과부하, 트레킹, 모터 과열 국가화재통계상 단락사고 중 급격하게 진행된 화재는 제외하고, 열화상으로 예방 가능한 장시간의 접촉 불량, 트레킹, 과부하 또는 모터과열로 추정되는 사고 위주로 선별함

다. 자료의 분석 및 문제 제기

-

가급적 통계적 우연을 최소화하고자 열화상을 통해 예방 가능한 화재사고가 발생된 사업장에 국한하여 분석을 수행하였다.

-

2018년 1~11월 공장 및 일반 업종의 화재건수는 총 1,381건이며, 이 중 정기적인 열화상 측정을 실시했다면 예방이 가능할 수 있었다고 판단되는 화재건수는 83건으로 약 6.0% 정도이나 전기화재 특성상 그 비율은 실제적으로 보다 높을 것으로 판단된다.

-

화재사고 사업장 중 열화상 장비를 보유하지 않거나 미실시 중인 사업장의 비율은 83.3%이며, 열화상 장비를 직접 보유한 사업장은 16.7%이다.

-

전기안전관리자의 직무 고시에 따르면 적외선 열화상 측정 주기는 분기별로 필수 측정 사항이나, 사고 물건 중 이러한 측정주기 이내를 준수하는 사업장의 비율은 26.2%이다.

-

화재사고 사업장은 장비 보유여부, 측정주기 모두 미흡한 특성을 보였다.

3. 대안 분석

산업통상자원부 고시(제2016-16호, 2016.2.7.시행) 「전기안전관리자의 직무」에는 적외선 열화상 측정을 위한 주기, 측정기록표는 제시되어 있으나 필수 측정설비, 설비별 구체적인 측정주기 등 장소에 대해 명시된 바가 없다.

이러한 부분이 사업장별 개선의 필요성이 있으나 본 고시는 시행된 지 얼마 안 된 상태인 점과 사업장별 건물 규모, 설비별 특성, 측정 개소의 대수 등 편차가 큰 것 또한 규정의 구체화에 장애요소로 작용하고 있는 것으로 판단된다.

「전기안전관리자의 직무」상 열화상 측정기기를 활용한 안전관리가 시행 4년차에 접어든 만큼 현장에 대한 실태조사 및 사고이력 등의 상관관계 분석 등을 통해 보다 상세하게 열화상 측정의 실효성을 검증할 필요가 있다.

이러한 과정을 통해 수집된 자료는 관련 규정의 구체화에 중요한 토대가 될 수 있을 것이며, 이를 통한 구체화된 가이드라인의 제공은 결국 전기안전관리분야에 있어 열화상 측정기기 활용의 촉진 효과를 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

4. 장애요인과 해결방안

전기안전관리분야에 열화상 측정기기의 활용이 조기 정착되기 위해서는 대안 분석에서 언급한 현장의 열화상 측정 실태와 화재사고 관련 보다 정밀하고 풍부한 데이터 확보가 선결과제이므로, 도출된 장애요인과 해결방안은 아래와 같다.

가. 장애요인

(1) 수집된 데이터 측면

-

「전기안전관리자의 직무」상 필수 측정설비 등에 대해 규정된 사항이 없어 특수건물 사업장별 일관성 있는 측정 개소를 기대하기 어려움이 있다.

-

열화상 측정을 통해 예방이 가능한 대표적인 사고는 접촉 불량, 과부하, 트레킹, 모터과열이었으며, 전기화재 특성상 그 원인이 명확하지 않은 경우가 많으며, 상관관계 분석을 위한 국가화재통계 자료의 경우 그나마 가장 구체적으로 서술된 [발화개요]는 사고 이후 심층적인 화재조사를 바탕으로 작성된 결론이 아니므로, 국가화재통계를 통한 사고별 정확한 전기적 원인의 확증에는 한계가 있는 것으로 나타났다.

(2) 현장 실태조사 등을 통해 추가적으로 필요한 데이터 측면

-

열화상 측정 장소는 어디인지? (설비, 구체적인 측정 부위)

-

이상온도 발생 시 원인분석 여부, 분석 시 원인

-

이상 시 실제보수여부, 보수 시 방식(전체교체, 부분교체, 수리재사용 등)

-

특정 설비에 대해 주기적인 열화상 측정으로 화재사고를 미연에 방지할 수 있었다고 느낀 경험(또는 기록)이 있는지?

-

사업장별 접촉 불량, 트레킹 또는 모터 과열 원인으로 확증된 화재 이력

나. 해결방안

열화상 측정기기는 이미 전기설비의 예방점검에 활용되고 있으며, 관련 기술의 발전과 함께 널리 보급될 가능성이 있다. 앞으로 열화상 측정분야가 보다 실용적인 기법으로 발전하기 위해서는 기초 데이터의 지속적이고 체계적인 수집 및 분석이 토대가 될 때 관련 제도의 개선이나 위험 예측 기반의 열화상 점검이 실현될 수 있을 것으로 판단된다.



<별첨> 「전기안전관리자의 직무」 내용 일부 [시행 2018.12.13.]

점검 종류별 측정 및 시험항목 예시

측정․시험항목 주기3) 기록서식
월차 분기 반기 연차 공사중 감리
외관 점검 및 부하 측정 별지 제1호
저압 전기설비 점검 별지 제2호
- 절연저항 측정 - - - -
- 누설전류 측정 - - - -
- 접지저항 측정 - - - -
고압 전기설비 점검 별지 제3호
- 절연저항 측정 - - - - -
- 접지저항 측정 - - - - -
- 절연내력 측정 - - - - -
변압기 점검 - - - - - 별지 제4호
- 절연저항 - - - - -
- 절연내력, 산가도 측정
(절연유)
- - - - -
계전기 및 차단기 동작시험 - - - - - 별지 제5호
예비 발전 설비 절연 및 접지저항 측정 - - - - 별지 제6호
축전지 및 충전장치 점검 - - - -
발전기 무부하 또는 부하시험 - - -
적외선 열화상 측정 - - - 별지 제7호
전원품질분석 - - - - - 별지 제8호

[비고] ○ : 필수, △ : 필요시

3) 적외선 열화상 측정은 분기마다 필수이므로, 분기마다 수행될 경우 주기상의 반기 및 연차에 기입된 “○”는 당연 충족을 의미함.