울산발전연구원이 ‘사물인터넷 기반 산업단지 안전관리통합시스템 구축방안 연구’를 발표했다. 연구책임을 맡은 울산발전연구원 창조경제연구실 김상락 전문위원(정보통신공학박사)은 “울산은 유해화학물질 취급량이 많아 화학사고가 일어날 가능성이 매우 높지만 울산 자체적으로 이러한 유해화학물질 화학사고 위험을 예방하거나 대비할 수 있는 독립된 화학물질 안전관리 시스템이 없다”면서 각종 센서를 설치해 실시간으로 데이터를 모아 위험을 예측하고 대응하는 사물인터넷 기술을 활용해 울산 미포.온산 국가산업단지의 안전관리 통합 시스템을 구축해야 한다고 제안했다.


2015년부터 2016년 8월까지 울산지역 화학사고 11건


울산미포.온산국가산업단지에는 석유화학 관련 대기업(SK이노베이션, SK케미칼, 한화석유화학, 에스오일), 정밀화학 기업(송원산업, 롯데정밀화학 등), 그리고 외국계 화학기업(바스프, 듀폰코리아, 다우 등) 등 300여개 기업들이 있다.
울산에서 취급하고 있는 화학물질 종류는 43종이며, 대부분 유해성이 있는 것으로 나타났다. 화학물질 취급량의 99.5%가 생산 공정에서 사용 중이다. 울산은 화학물질 취급량이 높아 대형사고가 일어날 가능성이 매우 높다. 2015년부터 지난해 8월까지 11건의 화학사고가 발생했다.이 중 9건이 공정 중에 발생했다.


유해화학물질 안전관리는 제대로 이뤄지고 있나? 김상락 전문위원은 기업의 경영 악화로 안전시스템 도입 비용을 투자하기 어렵고, 안전부서 조직 축소와 인력 부족, 설비와 지하배관 노후화 때문에 안전사고가 일어날 가능성이 높다고 지적했다. 정부의 각종 화학물질 관련 데이터를 지자체와 공유하지 못하고 있고, 화학물질 관련 시스템들이 업무 용도별로 분산돼 있어 사용하기 매우 불편한 점도 문제점으로 짚었다. 지자체에서는 자체적인 화학물질관리시스템이 없어 지역 현실에 맞는 화학물질 사고 예방과 대응이 어렵고, 정부의 화학물질 관리 정책의 변화로 화학물질 취급업체에 대한 지자체의 관리.권한이 축소되고 책임.의무사항은 증가하고 있다는 점이 문제로 지적됐다. 특히 울산소방본부에서 화학물질 취급 기업들의 안전사고 예방과 관리를 위해 2015년 u-IT기반 스마트 특수재난대응지원시스템을 구축했지만 참여 기업들의 활용이 저조하고, 대부분의 화학사고가 생산공정 중에 발생하고 있지만 산업안전보건법 제49조의 2에 따라 제출하는 공정안전보고서 기준으로 화학공장의 안전 상태를 판단할 수밖에 없다는 점이 가장 문제다.


시민들은 화학물질 안전사고에 무방비 상태라고 해도 지나친 말이 아니다. 화학물질안전원에서 운영하는 화학물질 관련 시스템들은 시민들이 사용하기 어렵다. 데이터 위주로 정보가 제공되기 때문에 전문 지식을 갖추지 못한 사람은 이해하기 어렵다. 더구나 화학물질에 노출됐을 대 어떻게 조치해야 하는지에 대한 지침과 훈련이 부족하다. 화학사고가 발생했을 경우 사고 현장 정보와 화학물질 누출 정보, 기상을 고려한 확산 예측 정보, 대피소 정보 등 시민이 쉽게 화학사고에 대응할 수 있는 통합된 정보를 제공하는 시스템이 없다.


울산석유화학공단의 경우 반경 5킬로미터 범위 안에 14만6000여 명의 주민이 살고 있고, 온산공단의 경우 2만7000여 명이 살고 있지만 화학사고의 위험성에 대한 인식이 많이 부족한 상황이다.


울산미포.온산국가산업단지는 고압가스, 송유관, 화학원료관 등 지상, 지하 시설물이 복잡하게 설치돼 있고 지리정보체계(GIS) 데이터베이스도 구축돼 있지만 정보를 신뢰하기 어려워 도로를 굴착할 때 배관이 파손되거나 이로 인한 화재, 폭발, 가스 누출 같은 사고 위험이 상존하고 있다.


김 전문위원은 이같은 문제점을 해소하기 위해 가장 먼저 화학공장 내부 위험을 인지할 수 있도록 데이터 수집을 위한 협력체계를 갖춰야 한다고 제안했다. 화학물질안전원 등 정부에서 운영하고 있는 화학물질 관련 시스템들은 지자체 상황을 고려하지 못해 사용이 불편하고 지역에서 필요한 정보가 많이 누락돼 있기 때문에 공장 내부나 인근에 화학물질 누출 및 폭발을 감지하기 위한 데이터 수집 장치를 설치 위험 데이터를 실시간 분석하고, 화학사고 예방과 초기 대응 체계를 확보해야 한다는 것이다.


김 전문위원은 또 지역의 산업단지 안전 관련 전문가들을 모아 유해화학물질 관련 안전사고 방지를 위한 대책을 수립할 필요가 있고, 정부에서 운영하고 있는 화학물질 관련 시스템의 데이터베이스를 실시간 공유하기 위해 화학물질안전원과 업무 협력 방안을 모색해야 한다고 제안했다. 울산시 자체 화학물질 데이터베이스 구축도 강조했다. 화학공단에서 취급하고 있는 화학물질의 종류와 양, 사고 발생 정보, 위해 고지 정보 등을 지도 위에 표출하고 추가적인 정보 획득을 위해 중앙정부에서 운영하는 관련 시스템과 연계해야 한다는 것. 국민안전처의 지역 안전지수와 같이 누구나 쉽게 울산지역 화학공단의 위험지수를 직관적으로 파악할 수 있는 위험지수 산정 모델을 개발해 제공해야 한다는 점도 덧붙였다.


지하 시설물 데이터베이스를 더 정확하게 정제.추가하고, 유해화학물질 운송차량에 부착한 지피에스 단말기를 통해 운송차량 실시간 관제 시스템을 구축해서 운송중 화학사고를 예방해야 한다는 점도 강조했다. 김 전문위원은 사고 데이터를 축적하고 분석해 빅데이터 위험 예지 분석 시스템을 개발해야 하고, 지자체에서 공장이나 공장 인근에 유해화학물질 관측 장치를 설치해야 한다고 제안했다. 또 화학공장 안전부서나 공단 인근 소방서에 드론을 비치해 화학사고 현장 상황 정보를 119 상황실로 전달할 수 있는 체계를 갖추고, 화학물질관리원, 국립환경과학원, 지자체 등 분산돼 있는 화학물질 관련 시스템을 통합해 한 곳에서 정보 제공이 가능한 포털 사이트를 구축할 필요가 있다고 강조했다.


김 전문위원은 유해화학물질 화학사고 발생 시 누출 물질의 종류와 양, 위해성에 관한 정보와 기상정보 등을 종합해 위험 영향도를 예측해 인근 주민의 대피 범위와 대피 장소에 대한 정보를 제공하는 시스템을 구축하고, 특히 울산시가 자체적으로 관리하는 화학공장 안전 통합 관제센터를 구축해야 한다고 주문했다.


산업단지 안전관리 통합 시스템 구축


울산지역 산업단지 안전관리 통합 시스템 구축을 위해 우선 필요한 것은 지역 화학사고 안전 관련 전문가 협의체를 구성하는 일이다. 또 정부 유해화학물질 데이터베이스와 시스템을 공유하기 위해 화학물질안전원과 업무 협력을 강화할 필요가 있다.


다음으로 화학공장별로 관리하고 있는 데이터베이스를 울산 화학물질 안전 데이터베이스와 연계시키는 화학공장 위험인지 데이터 공유 체계를 구축해야 한다. 이 시스템이 구축되면 지자체에서 지역 내 화학공장의 화학사고에 대한 최소한의 관리권을 확보할 수 있게 된다.


또한 울산시 3차원 지도를 구축해 재난 및 방재 분야 긴급 위기관리 시스템으로 3D 공간정보를 활용할 필요가 있다. 울산 공단의 유해물질 취급 현황과 사고 현황을 한눈에 파악할 수 있도록 공단 유해화학물질, 위해 고지, 사고 현황 데이터베이스를 구축하고 정부 화학물질관리 데이터베이스와 연계시켜야 한다. 그리고 지도상에 각종 유해화학물질 관련 데이터를 표출시켜 시민들이 한눈에 알아 볼 수 있도록 해야 한다.


화학공단의 유해화학물질 관련 데이터를 효율적으로 취득하기 위해 다양한 유무선 통신 인프라를 구축할 필요가 있다. 김 전문위원은 화학공단의 교차로 등 주요 거점에 와이파이, 사물인터넷 게이트웨이를 설치하고 와이파이는 최대 300미터, 사물인터넷 게이트웨이는 1.2킬로미터 이내에 센서를 감지할 수 있도록 설계할 것을 주문했다. 또 이들로부터 받은 정보를 수집 가공할 관제센터를 설치해야 한다고 덧붙였다.


산업단지 내 고압가스, 송유관, 화학원료관 등 지하시설물에 대한 지아이에스 데이터베이스를 정제하고 추가해 지도상에 표출시키고, 이를 종합 관리, 공유할 수 있는 시스템을 구축해야 한다. 특히 종이 도면으로 개별 관리되던 관계기관 지하시설물 정보를 웹 지아이에스를 활용한 수시 공유 체계로 관리해 정보 관리의 편리성과 정확성을 높여야 한다.


유해화학물질 운송 차량이 상수원 보호 구역이나 운행 금지 구역으로 진입했을 경우 관계기관으로 자동 통보해 조치를 하거나 운행 중 사고가 일어났을 때 관계기관과 소방서, 병원, 경찰서 등으로 신속하게 알리는 운송 차량 실시간 관제 시스템을 구축해야 한다. 울산은 전국 46%에 해당하는 액체 위험물을 취급하고 있고 울산미포.온산국가산업단지가 전국 화학물질 취급량의 38.9%를 차지하고 있다. 2014년 전국 104건의 위험물 사고 중 6건이 울산에서 발생했고 128억4100만원의 재산 피해를 냈다. 특히 울산 위험물 사고 중 이동 탱크저장소에서 발생하는 사고는 최대 28.3%를 차지하고 그중 25%가 운송 중에 발생했다.


산업단지 안에 설치한 데이터 수집 장치로부터 데이터를 취득해 위험지수 알고리즘을 통해 분석한 결과를 지도상에 표출하는 위험지수 산정 모델을 개발할 필요가 있다. 국민안전처의 지역 안전지수처럼 울산지역 화학공단의 위험지수를 직관적으로 파악할 수 있기 위해서다.


사고와 관련이 있는 데이터를 축적하고 분석해 사고 징후를 사전에 감지하는 시스템을 구축할 필요도 있다. 이를테면 유해화학물질 보관 용기와 이송 배관의 부식, 균열, 파손 상태를 점검한 자료를 주기적으로 분석해 위험도를 예측하는 것이다. 이를 위해서는 표준화된 플랫폼이 구축돼야 하고 빅데이터 분석 환경을 갖춰야 한다. 이같은 유해화학물질 빅데이터 분석 시스템이 갖춰지면 유해화학물질 누출 사고가 일어났을 때 물질의 종류, 누출량, 기상 정보 등에 대한 빅데이터를 분석해 위험지역을 예측하고 인근 주민의 대피 범위를 설정할 수 있다.


화학공단 데이터를 지도상에 나타내 울산시민들과 관계기관 사용자들이 조회할 수 있는 화학공장 실시간 관측 시스템을 구축해야 한다. 울산 화학공단의 화학사고 예방 시스템은 공장 내부에서만 작동하고 있다. 이 때문에 화학사고가 일어날 경우 사고를 은닉하기 위해 초기 대응이 부실해질 가능성이 높다. 지자체에서 공장이나 공장 인근에 유해화학물질 관측 장치를 설치해 다양한 형태의 데이터를 실시간 분석하고 화학사고 예방과 초기 대응 체계를 확보할 필요가 있다. 유해화학물질 저장 시설, 이송 배관 등 유출 현황을 실시간 관측하고, 유해화학물질, 악취, 풍향, 풍속, 기상, 시시티비 정보 등 관측 자료를 통합 수집하고 통계를 관리해야 한다. 데이터 수집소의 유해화확물질 실시간 관측 현황은 지도상에 표출해 시민들이 한 눈에 알아 볼 수 있도록 해야 한다.


화학물질 센서, 대기 질 센서, 적외선 센서, 초음파 센서, 시시티비 등을 통해 유해화학물질 사고 위험을 감시할 수 있는 복합 용도 데이터 수집 장치를 개발해 산업단지 내 위험 지역에 설치해야 한다. 유해화학물질 안전사고가 발생했을 때 기업의 안전관리자나 인근 소방서의 소방관이 보유하고 있는 드론을 조종해 사고 현장의 영상 데이터를 실시간으로 소방본부로 전송해 효율적인 방재 전략을 세울 수 있도록 지원하는 시스템을 구축해야 한다. 이를 위해 산업단지 안전 감시 특화용 드론을 개발하고 드론 촬영 영상 데이터 관리와 전송 시스템을 개발해야 한다.


무엇보다 기관별, 시스템별로 분산된 화학물질 관련 시스템을 통합한 플랫폼, 실시간 화학공단 위험지수, 화학공장 안전 정보, 지역 화학사고 정보, 화학 안전사고 예방 및 대응 우수 사례 등을 제공하는 포털 사이트를 구축해야 한다. 화학공장 안전사고로부터 시민의 안전을 지키기 위해서는 지자체, 시민 또는 안전 직무와 관련된 사람들에게 정확한 정보가 적시에 제공돼야 한다. 화학물질관리원, 국립환경과학원, 지자체 등 기관별, 시스템별로 분산된 화학물질 관련 시스템을 통합해 한 곳에서 정보 제공이 가능한 포털 사이트를 구축할 필요가 있다.


유해화학물질 화학사고 발생 시 인근 대피 장소를 안내하고, 실시간 도로 교통 상황 등 정보를 제공해 피해 지역으로부터 안전한 장소로 이동할 수 있는 각종 정보를 제공하는 시스템을 구축해야 한다. 화학사고는 단시간에 대형 피해를 양산할 수 있기 때문에 기상을 고려한 확산 모델링 예측을 통해서 피해 예상 지역을 조기에 파악해 시민들을 안전한 장소로 대피시켜야 한다.


마지막으로 산업단지 안전을 실시간 감시하고 사고가 일어날 경우 긴급 대응과 주민 대피 등 효율적인 사고 대응 임무를 수행하는 화학재난 컨트롤타워 기능을 담당할 울산 화학공장 안전 통합 관제센터를 구축해야 한다. 유해화학물질 관계기관 공동 사무실을 운영하고 통합 상황실을 설치할 필요가 있다.


김 전문위원은 울산 산업단지 안전관리통합시스템 구축을 위해 울산시 기획조정실의 U시티정보담당관과 시민안전실의 안전정책과가 공동으로 조직을 구성해서 협업해야 한다고 제안했다.