【중대산업사고속보】

     제목 : 불포화수지 포장실 분해폭발 사고
  속보번호: CCPS-0305
     날짜 : 2003년 8월
   기인물 : Alkenox P-100
 재해유형 : 폭발
 피해정도 : 사망 1명, 부상 1명
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                   【불포화수지 포장실 분해폭발 사고】

1. 사고개요
    
 2003년 8월4일(월요일) 13:30분경 경화제인 UPR수지(불포화수지)를 제조하는 ○○케미칼(주) 
 포장실에서 경화제인 Alkenox P-100이 분해폭발하여 분해생성물에 중독되어 1명이 사망하고 
 1명이 눈에 부상을 당한 사고가 발생함.

2. 사고물질의 특성

가. Bis-(4-tert-butylcyclohexyl)Peroxy Dicarbonate의 물리화학적 성상
  - 상온에서 백색의 분말형태이며, 분자내에 -O-O-결합을 가지는 과산화물이다. 
    특유의 속경화특성으로 불포화폴리에스테르 수지의 중온속 경화용, Vinyl Chloride 
    Monomer의 Homopolymerization과 Copolymerization용의 개시제, Acrylate, Vinyldene 
    Floride등의 중합 개시제로 주로 사용된다. 

      1) 구조식

               

      2) CAS NO. : 15520-11-3
      3) 분자량 : 398.64
      4) 이론적 활성산소량 : Min.4.01%
      5) 기타 주요성상 
         ㅇ 인화점 : 상온(Room Temperature)
         ㅇ 발화점 : 360℃
         ㅇ 분해온도 : 70℃
         ㅇ 분해 생성물질 : 유독물질 생성 
            - CO2 
            - 4-tert-Butyl Cyclohexanol
            - 4-tert-Butyl Cyclohexanone
         ㅇ 취급 및 저장방법 
            - 취급설비는 방폭형을 사용 
            - 열이나 직사광선을 피하여야 함 
            - 정전기 발생가능성이 있으므로 접지 시행 
            - 보관온도는 20℃를 넘지않게 한다.

3. 사고발생공정 및 운전상황

  가. 포장실(저장실) 배치도

               

  나. 사고당일 작업상황(2003.8.4(월))

     - 사고가 발생한 당일 13시30분경에는 건조된 제품을 포장하기 위한 Carton Box 
       조립작업을 3명의 작업자가 담당하였고, 사망한 피재자는 Screening Machine옆에서 
       포장작업을 하고 있었으며, 또 1명의 작업자는 육절기를 시험가동을 하고 있었음.

     - 포장실에서 제품을 포장하기 위해서는 건조된 제품을 Screening Machine에서 체질
       하여 원하는 입자의 분말을 포장하여야하나 체질기 자체만으로는 입자가 균일한 
       분말을 얻을 수가 없었음.  

     - 사고발생 전일인 8월3일(일), 육류를 잘게 저미는 기계(육절기)를 이용하여 체질작업 
       전단계에서 건조제품을 미리 분쇄하면 효과적일 것이라고 판단한 작업자는 사고발생 
       전일인 8월3일(일) 육류를 잘게 저미는 기계(육절기)를 이용하여 포장실 외부에서 
       시험가동을 한후 사고발생 당일 오전까지 계속하였음.

     - 사고당일 날씨가 흐리고 비가 올것이라는 예보가 있어 옥외에서 시험가동을 하는 
       것이 무리라고 판단한 작업자는 점심시간(12:00~13:00)이후 육절기를 포장작업장 
       내부로 이동시켰음. 

     - 사고발생 당일은 울산지역의 기온이 최고 32℃까지 상승하는 무더운 날씨였음.

     - 사고발생 시각 작업자는 육절기에서 건조된 제품을 투입하여 시험가동을 하고 있었고, 
       사망 피재자는 육절기에서 가까운 체질기(Screening Machine)옆에서 포장작업을 하였
       으며, 나머지 3사람의 작업자는 적재된 Carton Box곁에서 Carton Box 조립작업을 하고 
       있을 때 갑자기 펑하는 소리와 함께 육절기와 체질기 곁에서 흰 연기가 솟아올랐음.
      (목격자의 일치된 진술)
    
     - 순식간에 흰연기와 함께 고온의 열기가 포장실 전체로 번졌으며, 이 와중에 사망피해자
       는 가까운 문쪽으로 대피하지 못하고 멀리 떨어진 정문쪽으로 피하려다 적재된 완제품에 
       걸려 넘어졌고, 무사히 대피했던 나머지 작업자는 피재자를 구하려고 다시 작업장으로 
       들어갔다 눈부상을 당했으며, 넘어졌던 연로한 작업자는 분해 생성물에 의해 질식, 
       중독사한 것으로 추정됨.

4. 사고원인 분석

  가. 육절기 사용으로 인한 분해폭발 

   ㅇ 사고발생당시 작업장 내부에서 사용하던 전기기계기구는 육절기외에 체질기(Screening 
      Machine), 지게차 등이 있었으나 사고발생 시각에는 정지되어 있었으며, 작업자들의 
      진술에 의하면 육절기 부근에서 흰연기가 솟아오르는 것을 목격하였으며, 사망 피재자
      인 홍석필도 육절기가 있는 가까운 출입문을 두고 멀리 있는 다른 문쪽으로 대피한 
      것을 미루어볼 때 육절기 부근에서 제일 먼저 발생한 것으로 판단할 수 있음.

   ㅇ 육절기는 비방폭형의 모타를 이용하여 동력을 전달하는 장치로 구성되어 있어 분말상
      의 유기과산화물이 다음의 조건에서 분해폭발이 발생할 수 있는 것으로 판단된다.
      
      - 비방폭형의 모타내에 과산화물이 침적되면서 발생되는 고온으로 인해 분해 폭발이 발생 
      - 분말상의 유기과산화물이 동력전달부위인 V-Belt와 Pulley 사이에 압착되어 충격이나 
        고열로 분해폭발이 발생 
      - 육절기의 호퍼(hopper)로 투입된 유기과산화물이 Screw에 의해 압착되면서 분해폭발이 
        발생 

  나. 작업자에 의해 발생된 정전기로 인한 분해 폭발 가능성 
    - 유기과산화물의 특성상 정전기에 의해 착화가능성은 있으나 사고발생당일, 울산지역의 
      기온은 최고 32℃, 상대습도는 약 80%정도로서 인체대전에 의한 정전기로 인하여 제품
      이 분해되었을 가능성은 낮다고 판단된다.
   
  다. 기타 작업자가 제품에 충격을 가해 분해폭발이 발생하였을 가능성 
    - Alkenz P-100 유기과산화물로서 유기과산화물에 충격을 가했을때 분해폭발이 발생할 
      가능성은 있으나 사고당일은 육절기 시험가동외에는 통상적으로 수행되는 작업을 
      하였으며, 특별히 충격을 가할 수 있는 도구나 공구, 설비를 사용하지 않았던 것으로 
      작업자들이 진술한 것을 토대로 할때 충격으로 인한 분해폭발이 발생한 것은 가능성
      이 낮다고 판단된다.

  라. 자연 분해반응이 발생하였을 가능성 
    - 사고당일은 대기온도가 32℃로 매우 높은 기온을 유지하였으나, 제품인 Alkenz P-100
      의 분해온도는 70℃이상이며 바닷바람이 잘 통하는 실내작업장에서 통상적으로 이루어
      지는 것을 판단해 볼때 자연 분해반응이 발생하였을 가능성은 낮다고 판단된다.   

5. 사고방지 대책

 가. 제품의 성상에 따른 안전교육 강화 
 
   ㅇ 사고가 발생한 ○○케미칼은 직원 모두가 유기과산화물에 대한 취급경험이 없는 작업자
      로 구성되어 있어 취급물질에 대한 유해·위험성을 정확히 인지하지 못한 상태에서 작업
      을 하였던 것으로 판단되므로 취급되는 물질에 대한 성상, 작업방법, 안전보건조치사항 
      등을 작업자에게 교육을 실시하여야 한다.

   - 작업자에게 안전한 작업방법에 대한 교육 
   - 작업장내 취급물질의 성상에 따른 안전보호구 착용 게시판 설치 
   - MSDS 게시 

 나. 작업장 안전조치 강화 
   ㅇ 사고발생 작업장은 소방법에 의한 허가 당시에는 저장시설로 허가를 받았으나 포장작업
      을 겸하고 있어 사고발생의 우려가 매우 높다고 판단되며 유기과산화물의 성상에 따른 
      안전보건조치를 매우 엄격히 적용해야 할 것으로 판단된다.

    - 저장실과 포장작업은 별도의 구분된 장소에서 하도록 개선 
    - 저장실과 포장작업장은 20℃이하가 되도록 유지 
    - 엔진 지게차 사용금지 
    - 제품의 특성상 정전기 발생가능성이 있으므로 모든 전기기계기구 및 사용용기, 
      작업장 바닥은 접지를 하고 도전성 재질을 사용 
    - 모든 전기기계기구는 방폭형을 사용 
    - 비상 세안설비 설치 

  다. 개인보호구 개선 
    - 보안경 착용 
    - 보호장갑 착용 
    - 피부가 노출되지 않도록 팔, 다리, 몸체를 보호하는 작업복 착용 
    - 모든 금속용구는 방폭공구를 사용

[관련사진] : 첨부화일 참고