[법규] 기존 PIPE RACK 증설 시 설계기준 적용 : 기존 CODE와 최신 CODE, 무엇을 따라야 할까?

1. 기존 PIPE RACK 에 배관을 추가할 때 가장 먼저 확인할 사항

플랜트나 산업단지에서는 기존 Piperack에 배관을 추가하거나 구조물을 증설하는 일이 발생한다.

기존 구조계산서를 확인하면 10년 전 설계기준이 적용된 경우가 있다. 이때 기존 계산서를 기준으로 추가 하중만 검토하면 되는지, 최신 설계기준으로 구조물 전체를 다시 검토해야 하는지 판단해야 한다.

이 문제는 세 가지 질문으로 나누어 접근해야 한다.

• 적용 기준: 어떤 설계기준과 판본을 적용해야 하는가?
• 검토 범위: 증설 구간만 검토할 것인가, 기존 구조물과 기초까지 검토할 것인가?
• 보강 여부: 검토 결과 기존 구조물을 그대로 사용할 수 있는가, 보강이 필요한가?

기존 PIPE RACK 증설 검토 단계

 

 

2. 먼저 알아둘 용어

용어	설명
Piperack(파이프랙)	배관을 지지하는 기둥, 보, 가새 등으로 구성된 구조물
사내배관	사업소 경계 안에 설치된 배관
사외배관	사업소 경계 밖을 지나는 배관. 적용 법령과 시설 분류에 따라 기술기준이 달라질 수 있다.
KGS Code	가스 관계 법령에 따른 가스시설의 상세 기술기준
GC203	가스시설 및 지상 가스배관의 내진설계 기준
KDS	국가건설기준에 수록된 설계기준. 적용 분야에 따라 하중, 구조부재, 기초 등의 설계기준을 확인한다.
판본	코드의 개정 연도 또는 적용 버전. 코드명과 함께 정확하게 기록해야 한다.
구조계산서	구조물의 설계조건, 적용 기준, 하중 및 구조안전성 검토 결과를 기록한 문서
지지점 반력	배관 하중이 서포트를 통해 Piperack에 전달되는 힘
PSM	산업안전보건법에 따른 공정안전보고서 관련 제도
SMS	고압가스 안전관리법에 따른 안전성향상계획 관련 제도

 

 

3. 사내배관과 사외배관을 구분한다

PIPE RACK

 

배관이 설치되는 위치와 시설의 법적 분류는 적용 기준을 확인하는 출발점이다.

구분	우선 확인할 사항
사내배관	프로젝트 설계기준, 적용 법령, 인허가 조건 및 구조설계 사양
사외배관	위 사항에 더해 해당 배관에 적용되는 KGS Code와 내진설계 요구사항

 

사외배관이라고 해서 모든 배관에 동일한 기준이 자동으로 적용되는 것은 아니다. 가스 종류, 시설 분류, 배관의 설치 위치와 관련 법령에 따라 적용되는 KGS Code를 확인해야 한다.

해당 시설에 GC203 등 내진설계 기준이 적용된다면 배관의 내진 요구조건과 함께 지지구조물, 접합부 및 기초에 미치는 영향도 검토해야 한다.

기존 Piperack이 현재 요구되는 내진 조건을 만족하는지 확인되지 않았다면, 배관 추가 하중만 검토해서는 충분하지 않을 수 있다. 추가 배관의 하중과 내진 요구조건을 함께 검토 범위에 반영해야 한다.

따라서 사외배관 증설에서는 구조해석에 앞서 적용 기술기준과 내진 요구조건을 확정하는 것이 중요하다.

사외 배관과 내진 검토 범위

 

(TIP) 사외 배관의 경우, KGS 최신 CODE 를 적용하도록 규정되어 있다.

고압가스 특정제조의 시설, 기술, 검사, 감리, 정밀 안전검진 기준 (KGS FP111)

 

해당 CODE 에 적용될 경우, 내진 기준이 일반 구조설계 기준 대비 높음으로, 기존 시설물의 경우, 비용 증가에 따른 사업비 증가가 발생할 수 있음으로, 이에 대한 사전 인지 및 발주처와의 소통을 통해, 관리되어야 한다.

 

 

4. 증설 조건에 따라 구조검토 범위를 결정한다

증설 형태에 따라 구조물에 미치는 영향이 달라진다. 다음 표는 일반적인 검토 방향을 정리한 것이다.

증설 조건	주요 검토 대상	검토 방향
배관만 추가	추가 하중, 지지점 반력, 기존 보·기둥·가새·접합부	추가 하중을 반영해 기존 구조물의 안전성 확인
서포트 변경	서포트, 연결 부재, 접합부 및 하중 전달 경로	변경된 하중이 기존 구조물에 전달되는 방식 확인
구조부재 보강	보강 부재, 접합부, 기존 부재와의 연결부	보강 후 구조성능과 하중 전달 조건 확인
상부 단 추가 또는 높이 변경	구조물 전체, 횡력 저항 시스템, 기초	질량·강성 변화와 풍하중·지진하중 영향 검토
Piperack 길이·폭 또는 지지 조건 변경	증설부와 기존 구조물의 연결부, 전체 안정성	구조적 연속성과 하중 전달 조건에 따라 검토 범위 결정

 

배관 증설시 하중 전달 경로

 

배관만 추가하는 경우에도 기존 부재의 하중 여유가 부족하거나, 지지점 반력이 크게 달라지거나, 내진 요구조건이 변경되면 검토 범위를 확대해야 한다.

상부 단을 추가하거나 높이를 변경하면 구조물의 질량, 강성, 풍하중을 받는 면적 및 지진 응답이 달라질 수 있다. 이 경우에는 증설 구간만 분리해 확인할 수 있는지 검토하고, 필요한 경우 기존 구조물과 기초를 포함한 전체 해석을 수행한다.

여기서 중요한 점은 증설 조건은 구조검토 범위를 정하는 기준이며, 적용 CODE 를 단독으로 결정하는 기준은 아니라는 것이다.

 

(TIP) 건축 인허가만을 기준할 때, 높이 변경 및 면적 변경이 없는 구조물의 경우, 공작물 축조신고 대상에서 제외된다.

이는 지자체별로 공작물 축조신고 대상 여부가 다를 수 있으므로, 사전에 지역 인허가 업체와의 협의를 통해, 프로젝트에서 계획하고 있는 시설물의 축조 대상 여부를 확인해야 한다.

일반적으로 공작물 축조신고 대상이 될 경우, 구조계산서 및 구조안전확인서가 제출되어야 함으로, 해당 도서는 최신 CODE 를 적용해야 하며, 그 외의 경우, 관공서 측에 해당 도서가 제출되지 않음으로, 발주처측에 제출되는 도서는 기존 CODE 를 적용하는 경우가 많다.

다만, 상기 사항은 일반적인 사항을 말하는 것으로, 현장 여건 및 발주처 성향, 지역 특성 등을 고려하여, 다를 수 있으므로, 사전 협의가 반드시 필요하다.

 

 

5. 기존 CODE 와 최신 CODE 중 무엇을 적용해야 할까?

적용 CODE 는 증설 형태만으로 결정할 수 없다. 다음 사항을 확인해야 한다.

1. 관련 법령과 기술기준에서 요구하는 사항
2. 인허가 조건 및 심사기관의 공식 의견
3. 프로젝트 설계기준과 계약상 요구사항
4. 기존 구조물의 설계조건과 증설에 따른 변경사항

기존 구조계산서가 과거 CODE 로 작성되었다면, 해당 계산서는 기존 설계하중, 부재 단면, 구조 시스템 및 설계 가정을 파악하는 자료로 활용한다.

다만 기존 계산서가 있다는 이유만으로 동일한 판본을 증설 설계에 그대로 적용할 수 있는 것은 아니다. 반대로 최신 판본이 존재한다는 이유만으로 모든 기존 구조물에 해당 판본을 일률적으로 적용해야 한다고 단정할 수도 없다.

최종 적용 기준은 해당 시설에 적용되는 법령, 인허가 요구사항, 프로젝트 사양 및 심사 의견을 확인해 결정해야 한다.

 

 

6. PSM·SMS 심사에서 최신 CODE 를 요구하는 경우

기존 Piperack 증설을 검토할 때 PSM 또는 SMS 관련 심사 과정에서 최신 설계기준을 적용하라는 요구를 받을 수 있다.

이때는 일반적인 실무 원칙과 해당 프로젝트에 대한 심사 요구사항을 구분해야 한다. 모든 Piperack 증설에 대해 증설 조건과 관계없이 최신 구조설계기준을 적용하도록 정한 일반 규정이 있는지는 별도로 확인해야 한다.

심사 관련 협의에서 증설 조건과 관계없이 최신 코드를 적용하라는 공식 의견을 받았다면, 해당 프로젝트의 설계기준 결정에 그 요구사항을 반영해야 한다.

실무에서는 다음 순서로 진행한다.

1. 요구받은 코드명과 판본을 확인한다.
2. 최신 코드 적용을 요구한 근거와 적용 범위를 확인한다.
3. 추가 배관 하중과 변경된 구조조건을 반영한다.
4. 확정된 기준으로 구조안전성을 검토한다.
5. 검토 결과에 따라 기존 구조물 사용 또는 보강 여부를 결정한다.

기존 구조계산서는 폐기하는 자료가 아니다. 기존 설계조건과 구조 시스템을 파악하고 신규 검토 결과를 비교하는 데 활용한다.

 

(TIP) 높이 및 면적 변경이 없는 공작물이라 하더라도, SMS 또는 PSM 심사시 최신 설계기준을 요구받을 수 있으므로, 사전에 관련 인허가 업체와 면밀히 협의하여, 실제 프로젝트 수행시 재설계가 일어나지 않도록 관리되어야 한다.

 

 

7. 최신 코드 적용과 구조물 보강은 별개의 판단이다

최신 코드로 검토하라는 요구를 받았다고 해서 보강이 자동으로 확정되는 것은 아니다.

보강 여부는 확정된 설계기준과 하중조건에 따라 구조안전성을 검토한 결과로 결정한다.

검토할 때는 다음 항목을 확인한다.

• 배관 자중, 운전하중 및 시험하중
• 배관 지지점에서 전달되는 반력
• 기존 보·기둥·가새의 강도와 안정성
• 부재 접합부 및 베이스플레이트
• 기초와 말뚝 등 하부 구조의 안전성
• 적용 대상인 경우 풍하중과 지진하중
• 증설부와 기존 구조물 사이의 하중 전달 경로

구조안전성 검토 결과가 요구조건을 만족하면 기존 부재를 사용할 수 있다. 부족한 항목이 확인되면 해당 부재나 접합부, 기초 등에 대한 보강 방안을 검토한다.

따라서 경제성 검토는 적용 기준과 구조검토 결과를 확보한 다음 진행하는 것이 합리적이다. 기준을 확정하기 전에 보강 범위를 먼저 정하면 후속 해석에서 설계조건이 변경되어 재검토가 발생할 수 있다.

 

 

8. 설계 착수 전 확인할 체크리스트

• 기존 구조계산서의 적용 코드, 판본 및 설계하중 확인

• 사내배관과 사외배관 구분 및 시설의 법적 분류 확인

• 해당 배관에 적용되는 KGS Code와 내진 요구사항 확인

• 인허가 조건 및 심사기관의 공식 의견 확인

• 적용 코드명, 판본, 근거 및 검토 범위 문서화

• 추가 배관의 자중·운전하중·시험하중 및 지지점 반력 확보

• 증설 조건에 따른 구조검토 범위 결정

• 기존 부재·접합부·기초의 안전성 검토

• 검토 결과에 따라 보강 여부 결정

• 최종 구조계산서에 적용 기준과 검토 범위 명시

   

   

9. 결론

기존 Piperack 증설에서 가장 먼저 해야 할 일은 기존 코드와 최신 코드 중 하나를 경험적으로 선택하는 것이 아니다. 적용 기준을 확정하고, 그 기준에 맞춰 구조검토 범위를 결정하는 것이다.

핵심 원칙은 다음과 같다.

• 적용 코드: 법령, 인허가 조건, 프로젝트 사양 및 심사 의견을 확인해 결정한다.
• 검토 범위: 추가 하중과 구조물 변경 범위에 따라 결정한다.
• 보강 여부: 확정된 기준으로 구조안전성을 검토한 후 결정한다.
• 사외배관: 해당 시설에 적용되는 KGS Code와 내진 요구조건을 먼저 확인한다.

기존 구조계산서는 기존 설계조건을 파악하는 출발점이다. 증설에 적용할 기준과 검토 범위를 명확히 확정해야 불필요한 재해석을 줄이고, 구조안전성과 경제성을 함께 검토할 수 있다.

 

※ 본문은 실무 검토 순서를 설명한 자료다. 실제 적용 시에는 해당 시설에 적용되는 현행 법령, KGS Code·KDS의 정확한 판본, 인허가 조건 및 프로젝트 사양을 확인해야 한다.

 

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