[기획] AI시대…달라지는 가스안전관리-고압가스분야 '원격감시시스템...

[가스신문 = 한상열 기자]  그동안 IoT(사물인터넷)를 통해 산소, 질소, 아르곤, 탄산 등 고압가스 저장탱크의 재고관리를 해왔던 고압가스업계가 이제는 AI까지 접목해 탱크로리 배차관리, 그리고 저장탱크의 안전관리까지 척척해 내는 원격감시시스템을 도입하려는 움직임이 매우 활발하다.

이는 지난 2022년 5월 경기도 김포와 경북 경주에서 잇따라 질소저장탱크 폭발 사고가 발생했고, 지난해 10월에도 경기도 화성에서 질소저장탱크가 폭발함에 따라 가스안전공사가 나서 초저온 저장탱크의 사고 예방 차원에서 원격감시시스템 구축을 국내 고압가스업계에 제안하면서 탄력을 받게 됐다.

또 한국고압가스제조충전안전협회와 한국고압가스공업협동조합연합회는 지난해 중소기업중앙회의 혁신형 공동사업으로 진행한 독성가스 잔가스 중화처리사업에 이어 올해는 전국의 회원사들을 대상으로 고압가스저장탱크 원격감시시스템을 구축하기 위해 혁신형 공동사업에 참여하기로 하고 회원사들을 대상으로 원격감시시스템을 적용할 저장탱크의 대수를 파악하는 수요 조사에 나선 바 있다. 수요 조사 결과 초저온저장탱크 원격감시시스템 구축을 희망하는 업체의 저장탱크 총 수량이 1250기나 되는 등 높은 관심도를 나타냈다.

고압가스협회 및 연합회는 지난 3월 원격감시시스템 구축 전문업체를 선정하기 위해 설명회를 개최했는데 전국의 회원사에서 20여명의 관계자가 참석해 원격감시시스템과 관련한 궁금증을 해소하는 자리가 되기도 했다. 이번 혁신형 공동사업이 확정, 시행될 경우 소요자금의 80%를 중앙회 지원금으로 충당하고, 해당 업체는 나머지 20%만 부담하면 된다.

본지는 올해 5월로 창간 37주년을 맞아 ‘AI 시대…달라지는 가스안전관리’라는 주제로 공통기획을 마련, 각 분야마다 안전관리를 위해 이뤄지는 AI 접목 사례에 대해 취재, 보도하고자 한다.

액화산소, 액화질소, 액화아르곤, 액화탄산 등의 액화가스는 끓는점이 각각 –183℃, -196℃, -187℃, -78℃의 초저온이지만 저장탱크의 진공단열이 잘 유지하면 매우 안정된 상태를 유지하면서 사용할 수 있다. 그러나 진공이 깨져 단열에 이상이 생기면 저장탱크 내조에 압력이 급격하게 위험한 상황에 직면할 수 있다.

지난 2022년 경기도 김포에서 폭발한 질소저장탱크는 진공단열의 기능을 잃은 저장탱크를 설치해 사용하려다 릴리프식 안전장치가 작동하자 시끄럽다는 이유로 아예 밸브까지 잠근 것이 사고의 원인이 됐다. 이 사고는 저장탱크의 내조의 압력이 급상승하면서 폭발해 인근의 공장 7개동이 무너지는 등 피해 규모가 매우 커 가스시설시공업자를 비롯해 가스공급업체의 대표자 및 영업 실무자 등 3명이 구속되기도 했다.

지난해 10월 경기도 화성에서 일어난 질소저장탱크의 경우, 내조에 균열이 생긴 것으로 추정하고 있으며, 이에 따라 액화질소가 누출되면서 내조와 외조 사이의 압력이 올라가 폭발했다는 예측도 나왔다. 압력 상승으로 인해 저장탱크의 외조가 파열되면서 인근 공장의 옥상으로 날아갔다는 것이다.

이 사고는 파열판식 안전장치가 작동하지 않은 것이 저장탱크 외조의 파열로 이어졌다는 분석이 많았으며, 결국 제품 결함이 아니냐는 의혹이 일기도 했다. 고압가스업계 일각에서는 저장탱크가 폭발하기 전 전조증상이 있을 것이라며, 최근 AI 시대를 맞아 원격감시시스템을 널리 보급할 경우 이 같은 사고도 줄일 수 있을 것으로 내다봤다.

5톤 미만 저장탱크 안전 사각지대

안전관리 전문가들은 이 같은 초저온저장탱크 폭발사고를 사전에 차단하기 위해 우선 해당 가스공급시설에 대해 안전관리자를 선임해 매일 철저하게 점검하고 관리하는 것이 가장 중요하다고 한다.

문제는 가스사용업체에 설치돼 있는 저장능력 5톤 미만의 소규모 저장탱크이다. 경기도 김포 및 화성의 저장탱크도 허가를 받지 않고 설치할 수 있는 5톤 미만의 저장탱크였다.

허가 대상이 아닌 가스공급시설은 안전관리자 선임 의무도 없으니 안전관리 사각지대나 다름없다. 저장탱크를 설치, 가스를 사용하면서 점검하는 사람조차 없어 위험한 상황이 초래해도 대응할 수 없다는 것이다.

이처럼 안전관리에 구멍이 생길 수밖에 없는 5톤 미만의 저장탱크에는 원격감시시스템의 도입이 더욱 필요해 보인다. 그러나 아직도 국내에 설치한 저장탱크 잔량관리시스템은 안전관리 목적보다는 재고관리의 역할이 더 많았다.

장어를 기르는 양만장의 경우 재고관리를 잘못해 산소가 떨어져 물고기가 모두 죽는다면 수십억 원의 피해를 낳을 수 있어 잔량관리시스템을 더욱 적극적으로 도입한다는 것이다. 이와 함께 액화질소의 수요가 많은 레이저가공업체도 안정적으로 질소를 공급받기 위해 저장탱크에 잔량관리시스템을 설치하고 있다.

원격감시시스템공급업체의 한 관계자는 “가스공급업체들이 그동안에는 재고관리시스템을 이용해 안전관리보다는 가스를 안정적으로 공급하는 등의 재고관리에 더 큰 비중을 뒀다”면서 “이번에 선보이는 원격감시시스템은 저장탱크 내 차압을 이용한 재고관리는 물론 압력 및 온도센서까지 부착해 안전관리도 병행한다는 장점이 있다”고 설명했다.

가성비보다 시스템의 안정성 중요

현재 국내에서 고압가스 재고관리 및 안전관리까지 가능한 원격감시시스템을 공급하는 회사는 마이컴월드, 조아테크, 파이어독스 등이 있다. 이번에도 이 3개 회사가 고압가스협회 및 연합회가 주관한 설명회에 참여해 자사들의 원격감시시스템에 대한 특장점에 대해 소개했다.

물론 이 3개사 가운데 한 곳을 선정해 혁신형 공동사업을 추진하나 시스템 구축에 대한 비용, 기능, 그리고 시스템의 안정성 및 완성도, A/S에 대한 대응 등을 고려할 때 우열을 가리기 힘든 상황이다. 이번에는 가성비가 높은 사업자가 선정됐으나 향후 시스템의 안정성 측면에서 재평가받는 업체가 나올 것이라는 후문이 나오고 있다.

국내 산업가스메이커 및 산업가스충전업체와 같이 탱크로리를 통해 액화질소, 액화산소, 액화아르곤, 액화탄산 등의 액화가스를 판매하는 비중이 높은 가스공급업체들을 중심으로 재고관리시스템을 도입, 편리하게 사용하고 있다. 이 회사들은 자체 보유한 저장탱크를 모두 재고관리시스템을 적용하지 않았다. 저장탱크 1기에 설치하는 재고관리시스템의 가격이 250~300만원 안팎으로 만만치 않기 때문이다.

이 외에도 매달 나오는 통신비가 5000원 안팎이고, 관리비를 별도로 받는 회사도 있다. 최근에는 A/S 비용까지 넣어 구독 서비스를 받는 조건으로 매달 일정 금액을 납부하는 조건의 프로그램을 제시하는 원격감시시스템공급업체도 늘어날 것으로 보인다.

또 원격감시시스템공급업체 가운데 1300개를 공급한 곳도 있었지만 100개도 공급하지 못한 곳도 있었다.

재고관리는 물론 예방안전 큰 도움

원격감시시스템의 기본적인 역할은 가스재고량 및 가스누출, 압력 상승 또는 온도 상승과 같은 잠재적인 위험을 감지해 안전관리자에 알려줌으로써 사전에 조치할 수 있도록 한 것이다.

차세대 특수센서인 AI통합트렌스미터를 적용한 혁신적인 원격검침시스템을 제공하는 회사도 있다. 기존의 저장시설을 그대로 두고 무개조 및 무천공방식으로 편리하게 설치할 수 있으며 재고량(%), 차압(㎜H2O), 압력(㎫), 중량(kg), 부피(ℓ) 등까지 한눈에 확인할 수 있다. 특히 지도 기반으로 위치 표시와 내비게이션 연동 기능을 제공해 누구나 쉽게 현장을 찾아갈 수도 있다.

사실상 그동안에는 저장탱크 내 차압을 이용한 재고량 파악과 압력게이지를 통해 압력을 디지털화해 원격으로 확인할 수 있었다. 그러나 가스안전공사는 저장탱크 외면에 온도센서를 부착, 단열성능까지 확인하겠다는 것이다. IoT를 활용한 시스템의 원격관리로 실시간 운전 상태를 디지털화해 시설관리자 및 안전관리자의 스마트폰 앱과 PC에 전달되고 그 결과를 예방 안전에 활용하는 것이 가장 큰 목적이다.

가스공급업체들은 디지털로 수신된 데이터를 엑셀 파일로 저장된 수치를 활용, 최적의 재고량 관리와 사용량 분석으로 생산원가 관리에도 큰 도움이 되고 있다. 특히 LPG, LNG 등 가연성가스 저장 및 사용시설에는 가스누출경보 등 다양한 정보를 활용해 원격으로 시스템을 제어할 수 있어 안전관리의 혁신을 가져올 것으로 예상된다.

한편 고압가스 및 특수가스업계에서는 모든 가스저장시설을 인터넷으로 연결해 실시간으로 모니터링하는 것은 물론 위험 감지, 안전관리 향상을 동시에 제공하는 등 AI 통합 솔루션으로 그 기능이 더욱 향상될 것으로 기대하고 있다.