[PSM] 안전밸브 배출용량 KOSHA C-C-90-2026 기술지원규정 vs D-18-2020 코사가이드 비교 분석 : 산안기준규칙 제261조~제267조 및 공식 변경점 정리

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기존에 사용하던 코사가이드(KOSHA GUIDE D-18-2020)가 폐지되고 기술지원규정(C-C-90-2026)으로 전면 개정되면서, 소요분출량 계산 공식에 들어가는 상수가 크게 달라져 현장의 안전관리자분들 사이에 혼선이 생기고 있습니다.

사업장 안전관리자 입장에서 마주한 가장 현실적이고 답답한 고민거리는 크게 두 가지입니다.
"공식 속 숫자가 바뀌었으니 공장에 이미 설치되어 있는 안전밸브를 전부 큰 구경으로 교체하거나 증설해야 하는가?", 그리고 "기존에 보관 중인 안전밸브 PSM 계산서를 백지 상태에서 처음부터 다시 꾸며야 하는가?" 하는 점입니다. 예전에 받아둔 계산서에 문제가 생긴 것은 아닌지, 당장 감사를 앞두고 어떻게 적용해야 하는지 불안할 수밖에 없습니다.

결론부터 말씀드리면 기설치된 안전밸브를 교체할 필요가 전혀 없으며, PSM 계산서를 백지에서 다시 짤 필요도 없습니다. 이번 글에서는 안전관리자분들의 이 두 가지 핵심 고민을 해결하기 위해 안전밸브 관련 필수 법령과 산안기준, 공식 속 상수가 달라 보이게 된 원인, 그리고 기존 PSM 계산서에서 단위 환산을 어디를 어떻게 손봐야 하는지를 실무 관점에서 알기 쉽게 짚어보겠습니다.

[PSM] 안전밸브 소요분출량 계산KOSHA C-C-90-2026 vs D-18-2020

먼저 확인할 핵심 포인트

• 관련 법령: 「산업안전보건법」 제44조(PSM), 「안전보건규칙」 제261조~제267조
• 비교 대상: 2020년 지침(KOSHA GUIDE D-18-2020) vs 2026년 기술지원규정(KOSHA GUIDE C-C-90-2026)
• 핵심 검토 과제: 소요분출량 산출 공식 상수 변경 원인 파악 및 기존 PSM 계산서 단위 환산 확인

Ⅰ. 안전밸브 관련 법령 체계와 산안기준규칙의 계산 요건

안전밸브의 배출용량 산정과 관리는 단순한 기술 권고사항이 아닙니다. 「산업안전보건법」 제44조에 따른 공정안전보고서(PSM) 제출 대상 사업장은 물론, 과압 우려가 있는 화학설비를 보유한 사업장의 안전관리자는 강제 법규인 「산업안전보건기준에 관한 규칙(이하 산안기준규칙)」 제261조부터 제267조에 규정된 기술적 요건에 따라 안전밸브를 설계하고 계산해야 합니다.

2020년 지침(D-18-2020)은 기술 권고 성격의 '지침(D코드)'이었기에 법적 조항이 개요에 일부만 언급되었으나, 2026년 기술지원규정(C-C-90-2026)은 노동부 근로감독관 및 공단의 공식 심사 잣대인 '기술지원규정(C-C코드)'으로 위상이 격상되었습니다. 규정 본문 제4장에 산안기준규칙의 강제 요구사항을 직접 수록하여, 안전관리자가 "어떤 법적 조항과 산안기준에 근거하여 안전밸브를 설치하고 소요분출량을 계산해야 하는가?"를 명확히 제시하고 있습니다.

(1) 안전밸브 설치 관련 법적 기준

2026년 기술지원규정은 「4. 안전밸브 등의 설치와 용량 산정 관련 법적 필수사항」 항목을 본문 전면에 신설했습니다. 산안기준규칙 제261조부터 제267조까지의 핵심 강제 규정을 규정 자체에 명시하면서, 소요분출량 계산 본문 조항은 조문 번호가 한 장씩 뒤로 밀려 제6장(6.1절~6.14절)으로 배치되었습니다.

• 제261조 (안전밸브 등의 설치):
- 안지름 150mm를 초과하는 압력용기, 관 파열로 최고사용압력 초과 우려가 있는 관형 열교환기, 토출측 차단밸브가 달린 정변위 펌프·압축기, 2개 이상 밸브 차단 배관의 액체 열팽창 구간이 필수 설치 대상입니다.
- 안전밸브는 공인 교정 압력계로 설정압력을 테스트한 뒤 납으로 봉인해야 하며, 화학 유체 직접 접촉 시 2년, 파열판 전단 설치 시 3년, PSM P등급 등 우수 사업장은 4년마다 검사 주기를 가집니다.

• 제262조 (파열판 설치): 급격한 압력 상승(화학폭주반응), 독성·부식성 유체의 완전 누출 차단, 반응물 고착 우려 시 설치하며 안전밸브와 직렬 연결 시 간극 압력 게이지를 갖추어야 합니다.

• 제264조 (작동 요건): 설비의 최고사용압력 이하에서 작동하는 것이 원칙이지만, 안전밸브를 2개 이상 복수로 설치한 경우 1개는 최고사용압력의 1.05배(화재 대비 시 1.1배) 이하에서 작동하도록 설치할 수 있습니다.

• 제265조 (배출용량 결정): 발생 가능한 과압 원인별로 소요분출량을 각각 계산한 다음, 가장 큰 수치를 해당 안전밸브의 배출용량으로 결정해야 합니다.

• 제266조 및 제267조: 전·후단 차단밸브는 원칙적 설치 금지(자물쇠형 C.S.O 관리 예외)이며, 인화성·독성 배출물질은 안전하게 플레어스택이나 포집·처리 설비로 보내야 합니다.

(2) 공정 내 발생 가능한 모든 과압 시나리오 확인

안전관리자가 안전밸브 용량을 검토할 때 가장 주의해야 할 점은 단순히 공식 하나에 수치를 대입하는 것으로 끝내서는 안 된다는 점입니다. 보호 대상 공정에서 어떤 비정상 상황이 발생하여 압력이 설계압력을 넘어설 수 있는지, 발생 가능한 모든 과압 시나리오를 빠짐없이 하나씩 확인하고 도출해야 합니다.

2026년 기술지원규정은 총 14가지 과압 원인을 체계적으로 구분해 놓았습니다. 모든 방출량은 단순 평상시 운전 조건이 아니라 실제 밸브가 열리기 시작하는 분출 조건(Relieving conditions) 기준으로 따져야 합니다.

• 출구 차단 (6.1절): 밸브 오조작으로 토출이 막힌 경우이며, 원심펌프는 최대 차단(Shut-in) 압력이 용기 설계압력보다 낮다면 방출장치 면제 검토가 가능합니다.
• 냉각 또는 환류 중단 (6.2절): 응축기 냉각 상실 시 발생하며, 공냉식 팬 고장 시에는 정상 냉각용량의 70%~80%를 잔류 자연 통풍 냉각으로 인정합니다.
• 휘발성 물질 유입 (6.5절): 고온 오일에 물이 들어가는 급격한 비등 팽창 상황으로, 정형화된 계산 공식이 성립하지 않아 안전밸브 단독 보호가 불가합니다. 스팀트랩 정비와 긴급 차단 인터록 같은 원천 설계 대책이 필수입니다.
• 자동제어 실패 (6.7절): 조절밸브 고장으로 인한 인입 증가이며, 위치 불확실(Fail-Stationary) 밸브는 안전 측면에서 완전 개방 또는 폐쇄로 보수적으로 가정합니다.
• 화학폭주반응 (6.10절): 벤치 스케일 시험(VSP 등)을 통해 2상 흐름(Two-phase flow) 효과를 반드시 고려해야 하며 긴급 감압 설비를 함께 씁니다.
• 배관 열팽창·화재·튜브 파열·유틸리티 상실 (6.11절~6.14절): 밀폐 액체 배관 열팽창, 화재 입열, 다관형 열교환기 튜브 파열(HEM 모델), 전사 정전 등 유틸리티 상실 매트릭스를 차례대로 점검합니다.

Ⅱ. 소요분출량 산출 공식 7종 (2020년 지침 VS 2026년 기술지원규정 비교)

2020년도 지침과 2026년도 기술지원규정의 공식을 나란히 비교해 보면 겉으로 드러난 상수 숫자가 크게 달라져 마치 계산식이 완전히 바뀐 것처럼 보입니다. 이 때문에 안전관리자분들 사이에서 "공식 속 상수가 바뀌었으니 계산 결과도 크게 달라져 안전밸브를 교체하거나 증설해야 하는 것 아닌가?" 하는 불안감이 생길 수밖에 없습니다.

하지만 상수가 달라진 근본 원인은 수식의 물리적 지배방정식이나 공학적 원리에 변화가 생겨서가 아닙니다. 2020년도 지침에는 kcal/hr, kg/hr, MPa, mm 등 익숙하게 쓰던 공학단위가 섞여 있어 임의의 환산 계수(3.6, 37,100, 61,000, 57,000, 8.766 등)가 식에 복잡하게 들어가 있었습니다. 이번 개정은 국제표준 SI 단위계(W, J, s, kPa, m)로 단위를 일원화함에 따라 상수가 표준 계수(43,200, 70,900, 66,570, 0.2772 등)로 재정렬된 것입니다.

(1) 액체 열팽창 및 화재 입열량 계산식 (식 1~식 4)

1. 액체 부피 팽창 유량 (식 1, Hydraulic Expansion)

2020년 지침 (KOSHA D-18-2020)	2026년 규정 (KOSHA C-C-90-2026)	편차율
q = (3.6 α_v ϕ) / (d c) [q: m³/hr, ϕ: kcal/hr, c: kcal/kg·℃]	q = (α_v ϕ) / (1,000 d c) [q: m³/s, ϕ: W, c: J/kg·K]	0.00%

• 유도 검증: 1 W = (3,600/4,184) kcal/hr, 1 J/kg·K = (1/4,184) kcal/kg·℃, 1 hr = 3,600 s를 대입하면 분모의 1,000은 물의 기준 밀도(1,000 kg/m³)에서 나온 상수입니다.

[분석 결과] 수식을 치환하여 유도하면 단위 변환에 따른 물리적 계산 결과값은 공학적 오차 없이 완벽하게 일치(0.00%)합니다.

2. 화재 시 액체 소요분출량 (식 2)

2020년 지침 (KOSHA D-18-2020)	2026년 규정 (KOSHA C-C-90-2026)	편차율
W = Q / λ [W: kg/hr, Q: kcal/hr, λ: kcal/kg]	W = Q / λ [W: kg/s, Q: W, λ: J/kg]	0.00%

• 유도 검증: 1 W = 1 J/s이므로 출력 단위가 시간당(kg/hr)에서 초당 배출량(kg/s)으로 전환되었습니다.

[분석 결과] 시간 기준 단위만 단순 전환되었으며 수치적 왜곡은 전혀 없습니다.

3. 소화·배유 설비 유무별 화재 입열량 (식 3, 식 4)

항목	2020년 지침 (D-18-2020)	2026년 규정 (C-C-90-2026)	편차율
식 (3) 소화설비 有	Q = 37,100 F A_ws^0.82 [kcal/hr]	Q = 43,200 F A_ws^0.82 [W]	+0.12%
식 (4) 소화설비 無	Q = 61,000 F A_ws^0.82 [kcal/hr]	Q = 70,900 F A_ws^0.82 [W]	-0.06%

• 설비 보유 용기 (식 3): 2020년 지침 37,100 kcal/hr의 환산치 43,147.3 W 대비 표준 SI 상수로 43,200 W를 채택하여 약 +0.12% 편차를 보입니다.
• 설비 미보유 용기 (식 4): 2020년 지침 61,000 kcal/hr의 환산치 70,943.1 W 대비 표준 상수로 70,900 W를 적용하여 약 -0.06% 편차를 보입니다.

[분석 결과] 소화설비 유무에 따른 +0.12% 및 -0.06%의 차이는 SI 단위계 표준 상수를 정리한 결과이며, 실제 엔지니어링 설계 여유율 내에 완전히 수렴합니다.

(2) 단열재 환경인자(식 5~식 6) 및 가스 화재 분출량(식 7) 유도 검증

1. 단열재 환경인자 F 산정식 (식 5 단일, 식 6 복층)

항목	2020년 지침 (D-18-2020)	2026년 규정 (C-C-90-2026)	편차율
식 (5) 단일 단열재	F = [k(904 - T_f)] / [57,000 δ_ins] [δ_ins: mm, k: kcal 계열]	F = [k(904 - T_f)] / [66,570 δ_ins] [δ_ins: m, k: W/m·K]	+0.43%
식 (6) 복층 단열재	F = (904 - T_f) / [57,000 ∑(δ_i/k_i)] [δ_i: mm]	F = (904 - T_f) / [66,570 ∑(δ_i/k_i)] [δ_i: m]	+0.43%

• 편차 분석: 단위 환산 시 이론적 분모는 66,281이지만 표준 SI 계수인 66,570을 채택함에 따라 분모가 약 0.43% 증가합니다.

[분석 결과] 분모 증가로 환경인자 F 값은 동일 조건 기준 약 0.43% 작아지나, 통상적인 설계 여유율에 흡수되므로 기존 안전밸브 용량에 실질적인 영향을 주지 않습니다.

2. 가스·증기 화재 소요분출량 (식 7)

2020년 지침 (KOSHA D-18-2020)	2026년 규정 (KOSHA C-C-90-2026)	편차율
W = 8.766 √(M P₁) [ A(T_w - T₁)^1.25 / T₁^1.1506 ] [P₁: MPa(abs), W: kg/hr]	W = 0.2772 √(M P₁) [ A(T_w - T₁)^1.25 / T₁^1.1506 ] [P₁: kPa(abs), W: kg/h]	0.001%

• 유도 검증: 1 MPa = 1,000 kPa이므로 압력 단위 변환 시 루트 내부에서 분모로 나오는 계수는 √(1,000) ≈ 31.622777입니다. 8.766을 31.622777로 나누면 0.277205...가 산출되며, 2026년 규정은 이를 유효숫자 4자리인 0.2772로 반올림 채택한 것입니다.

[분석 결과] 수치 편차는 0.001%에 불과하여 압력 단위(MPa ➔ kPa) 변경에 따른 계수 정리일 뿐 수학적으로 완벽히 동일한 수식입니다.

Ⅲ. 기존 PSM 계산서를 가지고 있다면 어디부터 확인할까?

수식의 물리적 지배방정식이 동일하다는 것이 입증되었으니, 지침이 개정되었다고 해서 기존 PSM 계산서를 백지 상태에서 처음부터 다시 작성할 필요는 전혀 없습니다.

안전관리자분들께서 실무를 보실 때는 기존 PSM 계산서의 과압 시나리오 누락 여부, 입력 단위 환산, 그리고 화재 영향 높이 기준을 순서대로 점검하시면 됩니다.

(1) 화재 영향 상한 높이(7.5m)와 수열 젖은 면적(Aws) 실제 원문 대조

실무에서 확인해야 할 물리적 치수가 바로 화재 영향 상한 높이입니다. 일부 요약 자료에서는 7.5m에서 7.6m로 상향된 것으로 잘못 안내되기도 합니다. 하지만 실제 한국산업안전보건공단 고시 원문을 정밀 대조해 보면 2026년 기술지원규정(C-C-90-2026)에는 7.5m로 기재되어 있습니다.

따라서 수직형 원통형 용기나 구형 저장탱크 중 높이 7.5m 경계 부위에 액위나 수열 면적이 걸쳐 있는 설비가 있다면, 젖은 면적(A_ws) 계산 로직의 화재 영향 상한 높이를 실제 규정 수치인 7.5m에 맞추어 점검해 보시는 것이 좋습니다.

(2) 실무 PSM 계산서에서 반드시 확인할 4대 단위 체크포인트

기존에 보관 중이던 사내 PSM 계산서를 기술지원규정 체계에 맞춰 점검할 때 안전관리자가 확인해야 할 4가지 단위 환산 핵심입니다.

• 체크 1: 질량 유량의 시간 단위 확인 (3,600배 오차 주의)
식 (2) 액체 화재 소요분출량의 W는 kg/s 기준이고, 식 (7) 가스 화재 분출량의 W는 kg/h 기준입니다. PSM 계산서나 오리피스 사이징 서식이 시간당 유량(kg/hr) 입력을 요구하는 구조라면, 식 (2) 산출값에 3,600을 곱하여 단위를 일치시킨 후 연결해야 오리피스 과소 산정을 예방할 수 있습니다.

• 체크 2: 단열재 두께 단위 환산 (1,000배 오류 주의: mm ➔ m)
환경인자(F) 산정식(식 5, 식 6)의 단열재 두께(δ_ins)가 밀리미터(mm)에서 미터(m)로 변경되었습니다. 50mm 단열재라면 PSM 계산서 입력 시 반드시 0.05m로 넣어야 분모가 1,000배 커지는 오류를 피할 수 있습니다.

• 체크 3: 분출압력 단위 일원화 (MPa ➔ kPa)
식 (7)의 분출압력 P₁ 및 운전압력 P_n 입력 단위가 MPa(abs)에서 kPa(abs)로 변경되었습니다. 게이지 압력에 대기압을 더한 절대압력 단위로 환산 기입합니다.

• 체크 4: 장치명세서와 안전밸브 명세서 간 압력 단위 통일 (감독 지적 1순위)
실제 고용노동부 PSM 이행상태평가에서 단골로 지적되는 사항입니다. 압력용기 장치명세서의 설계·운전압력 단위(예: MPa)와 안전밸브 명세서의 분출설정압력 단위(예: kgf/cm² 또는 kPa)가 불일치하면 즉시 시정지시 및 과태료 대상이 되므로, 전사 공정안전자료의 단위를 하나로 통일해 두시는 것이 안전합니다.

■ KOSHA C-C-90-2026 전면 개정에 따른 핵심 결론 및 실무 주의점 총정리 1. 핵심 결론 ①: 기설치된 안전밸브를 교체하거나 증설할 필요가 전혀 없음 수식의 상수가 달라진 것은 국제표준 SI 단위계(W, J, kPa, m, s) 도입에 따른 계수 재배열일 뿐, 물리적 과압 해석 원리와 지배방정식은 100% 동일합니다. 계수 환산에 따른 수치 편차는 +0.43% ~ -0.06% 수준에 불과하여 안전밸브 오리피스 규격(Orifice Area) 선정 결과가 바뀌지 않으므로, 기존에 설치된 안전밸브를 큰 규격으로 교체하거나 증설할 필요가 전혀 없습니다. 2. 핵심 결론 ②: 기존 PSM 계산서를 다시 짤 필요 없이 최종 단위 환산만 잘하면 됨 계산서를 처음부터 백지 상태에서 새로 개발할 필요는 전혀 없으며, 기존 사내 PSM 계산서의 입력 조건과 최종적인 단위 환산(kg/s vs kg/h, m, kPa)만 정확히 챙겨서 반영하면 고용노동부 점검 시에도 적법하게 인정받을 수 있습니다. 3. 실무 주의점 ①: PSM 계산서 3대 입력 단위 철저 확인 기존 PSM 계산서를 점검할 때 단위 불일치를 가장 주의해야 합니다: • 유량 시간 단위: 식 (2) 액체 화재 분출량은 kg/s, 식 (7) 가스 화재 분출량은 kg/h입니다. 시간당 유량(kg/hr)을 요구하는 서식에 식 (2) 값을 넣을 때는 반드시 3,600을 곱해 주어야 과소 선정을 방지할 수 있습니다. • 단열재 두께: 환경인자(F) 식의 단열재 두께(δ_ins)가 mm에서 m (미터)로 변경되었으므로, 50mm 단열재는 반드시 0.05m로 입력해야 합니다. • 분출압력: 식 (7)의 분출압력 단위가 MPa(abs)에서 kPa(abs)로 변경되었으므로 단위를 맞춰 입력합니다. 4. 실무 주의점 ②: 화재 영향 상한 높이(7.5m) 기준 수열 젖은 면적(Aws) 확인 실제 고시 원문 기준 지표면 화재 영향 상한 높이는 7.5m로 기재되어 있습니다. 7.5m 높이 경계선에 걸쳐 있는 수직형 원통 용기나 구형 탱크의 젖은 면적(A_ws) 계산 수식에 7.5m 상한 기준이 정확히 반영되어 있는지 점검하시기 바랍니다. 5. 실무 주의점 ③: PSM 공정안전자료 간 압력 단위 통일 안전밸브 계산서뿐만 아니라 P&ID 도면, 압력용기 장치명세서, 안전밸브 명세서 간의 설계·운전·설정압력 단위(MPa 또는 kPa)가 일치해야 고용노동부 근로감독관 점검 시 시정지시 및 과태료를 예방할 수 있습니다.

📁 KOSHA GUIDE 신·구 규정 원문 다운로드

📥 2020년 지침 원문 (KOSHA GUIDE D-18-2020) 📥 2026년 규정 원문 (KOSHA GUIDE C-C-90-2026)

PSM 실무자료

안전밸브 용량 계산서

PSM 이행상태 및 증설공사 등에 활용할 수 있는 안전밸브 용량 계산 관련 실무자료입니다.

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본 글은 2020년 지침(D-18-2020)과 2026년 규정(C-C-90-2026) 및 관련 법령을 비교하여 안전관리자가 안전밸브 소요분출량 계산과 PSM 실무에서 점검할 사항을 정리한 참고 자료입니다. 실제 공정안전보고서 반영 및 인허가 계산 시에는 개별 설비의 유체 물성, 운전 조건, 상세 엔지니어링 환경을 종합적으로 검토하시기 바랍니다.

[PSM] 안전밸브 배출용량 KOSHA C-C-90-2026 기술지원규정 vs D-18-2020 코사가이드 비교 분석 : 산안기준규칙 제261조~제267조 및 공식 변경점 정리