가스감지기 필수 상식: LEL, UEL 그리고 TLV 수치의 모든 것

산업 현장에서 작업자의 생명을 지키는 가장 중요한 장비, 바로 가스감지기입니다. 하지만 감지기 화면에 뜨는 숫자와 알람이 정확히 어떤 위험을 의미하는지 알고 계신가요?

오늘은 가스감지기가 측정하는 핵심 지표인 폭발 하한치(LEL)와 허용 농도(TLV)의 개념을 통해, 안전 관리의 기준을 명확히 알아보겠습니다.

1. 가스감지기의 첫 번째 임무: 폭발 감지 (LEL과 UEL)

가연성 가스감지기는 공기 중의 가스가 폭발할 수 있는 조건, 즉 '폭발 범위'에 도달했는지를 감시합니다. 가스가 있다고 무조건 터지는 것이 아니라, 산소와 특정 비율로 섞였을 때만 발화하기 때문입니다.

• LEL (Lower Explosive Limit, 폭발 하한계): 가스감지기 설정의 핵심 기준입니다. 폭발이 일어날 수 있는 가장 낮은 농도를 뜻합니다. 보통 가스감지기는 이 LEL 농도의 10~25% 수준에서 1차 알람을 울려 폭발 사고를 미연에 방지합니다.

• UEL (Upper Explosive Limit, 폭발 상한계): 폭발이 가능한 가장 높은 농도입니다. 이 수치를 넘어서면 가스 양이 너무 많고 산소가 부족해 오히려 폭발하지 않습니다.

예를 들어 메탄 가스의 LEL은 5%입니다. 가스감지기가 "100% LEL"을 가리킨다면, 실제 공기 중 메탄 농도가 5%에 도달해 당장이라도 폭발할 수 있다는 매우 위험한 신호입니다.

2. 독성 가스감지기의 기준: TLV와 STEL

폭발 위험이 없는 독성 가스라도 인체에는 치명적일 수 있습니다. 이때 독성 가스감지기는 폭발 농도가 아닌, 작업자의 건강을 지키는 허용 농도를 기준으로 작동합니다.

• TLV-TWA (허용 농도): 건강한 작업자가 하루 8시간 동안 매일 노출되어도 안전한 평균 농도입니다. 가스감지기는 이 수치를 지속적으로 모니터링하여 만성적인 중독을 예방합니다.

• STEL (단기 노출 기준): 15분 이내의 짧은 시간 동안만 허용되는 농도입니다. 이 수치를 넘어가면 가스감지기는 즉시 경보를 울려 작업자를 대피시켜야 합니다.

3. 가스감지기 화면 읽는 법: %, ppm, ppb

가스감지기를 올바르게 사용하려면 표시되는 단위의 차이를 이해해야 합니다. 가스의 종류에 따라 사용하는 단위가 다릅니다.

• PERCENTAGE (%): 주로 산소 농도나 가연성 가스의 폭발 위험도(%LEL)를 나타낼 때 사용합니다.

• ppm (parts per million): 백만분율. 아주 적은 양으로도 치명적인 독성 가스감지기에서 주로 사용하는 미세 단위입니다.

• ppb (parts per billion): 10억분율. ppm보다 더 정밀한 반도체 공정 등에서 사용됩니다.

이 단위들은 서로 환산이 가능하며, 가스감지기 교정(Calibration) 시 필수적으로 알아야 할 상식입니다.

• 1% (퍼센트) = 10,000 ppm

  • 공기 중 1%의 가스만 누출되어도 ppm 단위로는 10,000 ppm이라는 엄청난 양이 됩니다 ($1/100=10,000/1,000,000$).

• 1 ppm = 1,000 ppb

  • 미세한 독성 물질을 감지하기 위한 정밀 단위입니다 ($1/1,000,000=1,000/1,000,000,000$).

결국 가스감지기는 단순한 기계가 아니라, 눈에 보이지 않는 공기 중의 위험을 숫자로 번역해 주는 안전의 통역사입니다. LEL과 TLV의 의미를 정확히 이해하고 장비를 운용하는 것이 사고 예방의 첫걸음입니다.