[법규] 비상발전기실 설계 기준 - KOSHA GUIDE E-84-2022 핵심 정리

E-84-2022_비상전원의 선정 및 설치에 관한 기술지침.pdf

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정전은 단순한 전력 공급의 중단이 아니라 화재 방호설비, 공정 제어설비 및 비상조명 등 안전설비의 기능 상실로 이어질 수 있다. 따라서 플랜트 및 산업시설에서는 정전 발생 시에도 필수 설비에 안정적으로 전원을 공급할 수 있는 비상전원 시스템을 계획하여야 한다.

**KOSHA GUIDE E-84-2022 「비상전원의 선정 및 설치에 관한 기술지침」**은 이러한 비상전원의 선정과 설치 기준을 제시하는 기술지침이다. 전기 분야의 기술지침으로 분류되지만, 실제 프로젝트에서는 비상발전기실의 위치, 공간 규모, 환기계획, 배기가스 배출, 연료 저장시설 및 유지관리 동선 등 건축계획에 직접적인 영향을 미친다.

특히 플랜트 프로젝트에서는 비상발전기실이 대부분 설치되므로 건축 설계자는 지침의 주요 내용을 이해하고 설계 초기 단계부터 관련 조건을 반영할 필요가 있다. 본 글에서는 건축 설계자의 관점에서 KOSHA GUIDE E-84-2022의 주요 내용을 정리하고, 실무에서 검토해야 하는 사항을 함께 정리하였다.

비상발전기 시스템에 대한 건축 계획 주요 사항

1. KOSHA GUIDE E-84-2022 개요

KOSHA GUIDE E-84-2022는 산업안전보건법 및 관련 기준에 따라 정전 발생 시 안전설비에 필요한 전력을 안정적으로 공급하기 위한 비상전원의 선정 및 설치 기준을 제시하는 기술지침이다.

비상전원의 공급 대상에는 일반적으로 다음과 같은 설비가 포함된다.

• 화재 방호설비
• 공정 제어설비(DCS, PLC 등)
• 비상조명
• 피난 유도설비
• 비상 통신설비
• 기타 안전 확보를 위해 지속적인 전원 공급이 필요한 설비

건축 설계에서는 비상발전기실의 규모와 위치뿐 아니라 환기, 배기, 방화구획 및 유지관리 공간을 함께 계획하여야 하므로 초기 단계부터 관련 공종과의 협의가 필요하다.

 

2. 비상전원의 종류

KOSHA GUIDE에서는 비상전원을 공급 방식에 따라 다음과 같이 구분한다.

① 비상발전기(Generator)

가장 일반적으로 적용되는 방식이다.

대용량 부하 공급이 가능하며 장시간 운전이 가능하므로 플랜트와 산업시설에서 가장 많이 적용된다.

② 축전지(Battery)

정전 발생과 동시에 즉시 전원을 공급할 수 있다.

다만 저장 용량이 제한되므로 공급 시간이 짧은 설비에 적용된다.

③ 무정전전원장치(UPS)

순간적인 전압 강하나 정전에도 전원을 연속적으로 공급하는 설비이다.

제어설비, 서버실, 통신설비 등 전원의 연속성이 필요한 설비에 적용된다.

④ 예비 수전설비

상용전원과 독립된 계통에서 전력을 공급받는 방식이다.

정전 발생 시 자동 절체를 통해 전원을 공급한다.

 

 

3. 비상발전기실 설계 기준

① 설치 위치

비상발전기실은 침수 위험이 없는 위치에 계획하여야 한다.

지하층에 설치하는 경우에는 침수 방지 대책을 함께 검토하며, 차수시설 또는 설치 높이 확보 등의 조치를 적용한다.

상용 변전설비와는 가능한 한 물리적으로 분리하고 내화구조로 방화구획을 구성하여 화재의 영향을 최소화하도록 계획한다.

또한 유지관리와 장비 교체를 고려하여 충분한 작업 공간과 장비 반입 동선을 확보하여야 한다.

실무에서는 장비 반입과 유지관리를 고려하여 지상층에 계획하는 사례가 많으며, 발전기실은 내화성능 확보를 위해 철근콘크리트(RC) 구조를 적용하는 경우가 일반적이다.

장비 반출입용 셔터의 크기와 위치는 발전기 제작사의 반입 계획과 유지관리 방법을 기준으로 결정하며, 지게차 또는 크레인 사용 여부를 설계 초기 단계에서 확인하는 것이 바람직하다.

 

② 환기 및 배기계획

비상발전기 운전 시에는 많은 열과 배기가스가 발생하므로 충분한 환기계획이 필요하다.

냉각용 외기가 원활하게 유입될 수 있도록 루버(Louver)를 계획하며, 배기가스는 안전한 옥외로 배출하여 인접 건축물의 창호, 급기구 및 외기 흡입구에 영향을 주지 않도록 배치한다.

연도의 위치와 높이는 주변 환경과 민원 가능성을 고려하여 설계 초기 단계에서 검토하는 것이 일반적이다.

루버의 크기는 장비 제작사의 냉각풍량 자료(Vendor Data)를 기준으로 결정하며, 공급 범위 또한 기계 및 전기 분야와 사전에 협의하는 것이 필요하다.

 

③ 연료 저장시설

비상발전기의 연속 운전을 위해서는 충분한 연료 저장시설을 확보하여야 한다.

발전기실 내부에 연료탱크를 설치하는 경우에는 위험물안전관리법에 따른 시설 기준을 적용하여 방유턱(Dike)과 유지관리 공간을 함께 계획하여야 한다.

경유는 제4류 위험물에 해당하므로 관련 법령의 저장 및 취급 기준을 함께 검토하여야 한다.

 

④ 소음 및 진동 대책

비상발전기 운전 시에는 상당한 수준의 소음과 진동이 발생한다.

방진장치(Spring Mount), 소음기(Silencer) 및 흡음 마감재를 적용하고, 필요한 유지관리 공간을 고려하여 층고를 계획하여야 한다.

장비 정비를 천장크레인(Overhead Crane)으로 수행하는 경우에는 크레인 설치 공간과 Hook Level을 포함하여 층고를 결정하여야 하며, 지게차를 이용하는 경우에도 작업 공간을 충분히 확보하여야 한다.

 

 

4. 비상전원 공급 대상 설비

비상전원은 정전 발생 시에도 기능을 유지하여야 하는 안전설비에 공급된다.

대표적인 대상 설비는 다음과 같다.

• 스프링클러 설비
• 옥내소화전 설비
• 제연설비
• 자동화재탐지설비
• 비상조명
• 유도등
• 비상용 승강기
• 공정 제어설비
• 위험물 저장시설의 환기 및 냉각설비

설계자는 전기 분야와 협의하여 비상전원 공급 대상이 누락되지 않도록 확인하여야 한다.

 

5. 건축 설계 실무 검토사항

 

① 구조계획

비상발전기는 장비 자체 중량뿐 아니라 서비스탱크의 연료 중량과 운전 중 발생하는 동적하중을 함께 고려하여 구조계산을 수행하여야 한다.

구조 슬래브 상부에 설치하는 경우에는 장비 제작사의 중량자료(Vendor Data)를 구조설계에 반영하여 슬래브 두께와 철근량을 검토한다.

일부 프로젝트에서는 진동기초를 토목 분야에서 수행하기도 하므로 역무구분을 사전에 확인하고, 건축 구조체와 분리하여 진동 전달을 최소화하는 계획이 필요하다.

 

② 방유제(Dike) 계획

연료탱크 설치 시에는 위험물안전관리법에 따른 방유제를 설치하여야 한다.

실무에서는 일반적으로 저장탱크 용량 이상의 유효 용량을 확보하도록 계획하며, 방유턱 설치 후에도 장비 유지관리 공간이 충분한지 함께 검토하여야 한다.

초기 평면계획에서 이러한 공간을 고려하지 않으면 실시설계 단계에서 발전기실 규모를 변경하는 사례가 발생할 수 있다.

 

③ 방음계획

비상발전기실이 제어실이나 사무공간과 인접하는 경우에는 소음 저감을 위한 별도의 건축계획이 필요하다.

벽체에는 흡음 성능을 확보할 수 있는 마감재를 적용하고, 출입문은 방음 성능과 방화 성능을 동시에 만족하는 제품을 적용하는 것이 일반적이다.

플랜트에서는 진동 전달을 최소화하기 위하여 비상발전기실을 별도 건물로 계획하는 사례도 많다. 진동기초를 적용하더라도 흡기덕트, 배기덕트, 케이블 트레이 등을 통해 구조물로 진동이 전달될 수 있기 때문이다.

 

6. 관련 법규 검토

비상발전기실 설계는 KOSHA GUIDE만으로 완료되지 않는다.

프로젝트에 따라 다음 기준을 함께 검토하여야 한다.

• 산업안전보건법
• KOSHA GUIDE E-84-2022
• 건축법
• 위험물안전관리법
• 소방 관련 법령
• 프로젝트 적용 기준(NFPA, FM Global 등)

국내 플랜트 프로젝트뿐 아니라 해외 프로젝트에서는 발주처 기준과 국제 규격을 동시에 적용하는 경우도 많으므로 계약 단계에서 적용 기준을 명확히 확인할 필요가 있다.

 

7. 마치며

KOSHA GUIDE E-84-2022는 비상전원의 선정 기준뿐 아니라 건축계획에도 직접적인 영향을 미치는 기술지침이다.

비상발전기실은 단순한 장비실이 아니라 환기, 배기, 구조, 방화구획, 연료 저장시설, 유지관리 동선 및 소음 대책이 동시에 검토되는 복합 설비 공간이다.

설계 초기 단계에서 기계, 전기, 소방 및 구조 분야와 인터페이스를 충분히 수행하면 실시설계 단계에서의 설계 변경을 최소화할 수 있으며, 시공성과 유지관리성 또한 향상시킬 수 있다.

플랜트 건축 설계에서는 관련 기술지침과 법령을 함께 검토하여 공간계획을 수행하는 것이 효율적인 프로젝트 수행의 기본 조건이라 할 수 있다.

 

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