위험 구역에 잘못된 장비를 선택하면 안전 위험, 검사 실패, 비용이 큰 가동 중단이 발생할 수 있습니다. ATEX 등급은 특정 가스 또는 분진 구역과 보호 수준에 대해 인증된 장치를 선택하는 데 도움이 됩니다.
이 글에서는 Joiwo가 ATEX 지침의 구역, 장비 카테고리, 표시를 포함한 세부 내용을 설명하여 규정에 맞는 방폭 통신 장치 를 용도에 맞게 자신 있게 지정할 수 있도록 안내합니다.
기초부터 시작하기: ATEX 등급 정의
ATEX 등급은 폭발성 분위기에서의 안전 기준을 정의합니다. 법적 규정, 기술 표준, 명확한 표시를 연결하여 사용자가 장비를 특정 위험에 맞출 수 있도록 합니다.
ATEX의 기원과 목적
ATEX라는 용어는 프랑스어 “Atmosphères Explosibles”(폭발성 분위기)에서 유래했습니다. 이 표준은 인화성 가스, 증기, 미스트 또는 분진이 점화될 수 있는 장소의 위험을 관리하기 위해 EU가 제정했습니다.
ATEX의 기본 체계는 두 가지 주요 방향을 다룹니다:
- 위험 구역에서 사용하는 장비의 설계 및 인증
- 작업장 안전 및 고용주의 의무
ATEX 등급은 장비의 표시 일부로 나타나며 장비 그룹, 카테고리, 가스 또는 분진 유형, 온도 등급과 같은 주요 정보를 보여줍니다.
ATEX 인증을 받으려면 장비 제조업체 또는 회사의 제품 설계와 생산 공정을 공인기관(Notified Body)이 심사해야 합니다. 이후 제품에는 CE 마크와 함께 ATEX 코드가 표시됩니다.
폭발성 분위기와의 관련성
공기와 인화성 가스 또는 가연성 분진이 적절한 농도로 혼합되면 잠재적 폭발성 분위기가 형성됩니다. 점화원이 나타나면 혼합물이 폭발할 수 있습니다. ATEX 등급은 장비를 이러한 위험과 직접 연결합니다. 장비가 들어갈 수 있는 구역을 정의하므로 엔지니어와 안전 관리자는 명확하고 사실에 기반한 기준으로 각 위험 구역에 장비를 맞출 수 있습니다.
ATEX 구역 분류
ATEX 구역은 폭발성 분위기가 형성될 수 있는 장소와 그 발생 빈도를 정의합니다. 구역 분류에 따라 해당 위험 구역에서 안전하게 작동할 수 있는 ATEX 등급 장비가 결정됩니다.
구역 분류 기준
구역 분류는 공식 위험 평가를 기반으로 합니다. 엔지니어는 위험 물질이 얼마나 자주 나타나는지, 얼마나 오래 머무는지, 어떻게 확산되는지 검토합니다.
다음 사항을 조사합니다:
- 발생 빈도 방출
- 지속 시간 폭발성 분위기의 지속 시간
- 환기 및 공기 흐름
- 물질 유형 (가스 또는 분진)
평가 결과는 위험 구역을 정의하고 장비 선택의 기준이 됩니다. 위험도가 높은 구역에는 더 높은 보호 수준의 장비가 필요합니다.
가스 구역: Zone 0, Zone 1, Zone 2
가스 구역(G)은 인화성 가스, 증기 또는 미스트가 있는 장소에 적용됩니다. 이 ATEX 구역은 폭발성 분위기의 발생 빈도를 기준으로 위험을 구분합니다.
Zone 0 은 폭발성 가스 분위기가 지속적으로, 장기간 또는 자주 존재하는 구역을 뜻합니다. 탱크, 파이프라인 또는 연료 용기 내부와 같은 위험 환경이 여기에 포함되는 경우가 많습니다. 이곳에서 사용하는 장비는 최고 수준의 보호를 제공해야 합니다.
Zone 1 은 정상 작동 중 폭발성 분위기가 발생할 가능성이 있는 구역을 뜻합니다. 펌프 씰, 주입 지점 또는 배기구 주변이 해당될 수 있습니다. 장비는 예상 가능한 고장을 견디면서 점화를 방지해야 합니다.
Zone 2 는 정상 작동 중 폭발성 분위기가 발생할 가능성이 낮고, 발생하더라도 짧은 시간만 지속되는 구역을 뜻합니다. 누출이 드문 밀폐 시스템 주변이 그 예입니다. Category 3G 장비가 이 구역에 적합한 경우가 많습니다.
분진 구역: Zone 20, Zone 21, Zone 22
분진 구역(D)은 가연성 분진이 공기와 혼합되어 폭발 위험을 만들 수 있는 장소에 적용됩니다. 식품 가공 및 곡물 저장과 같은 많은 산업이 이러한 위험에 노출됩니다.
Zone 20 은 분진운이 지속적으로 또는 장기간 존재하는 구역을 뜻합니다. 높은 보호 수준이 필요한 사일로, 제분기 또는 분말 처리 시스템 내부가 이에 해당하는 경우가 많습니다.
Zone 21 은 정상 작동 중 분진운이 발생할 가능성이 있는 구역을 뜻합니다. 포장 스테이션 또는 이송 지점 주변이 이에 해당할 수 있습니다. 장비는 일상적인 작업 조건에서 점화를 방지해야 합니다.
Zone 22 은 정상 작동 중 분진운이 발생할 가능성이 낮은 구역을 뜻합니다. 분진운이 형성되더라도 짧은 시간만 지속됩니다. 분진 관리가 잘 되는 창고가 이 카테고리에 해당하는 경우가 많습니다.
장비 카테고리 및 그룹
ATEX 등급은 폭발성 분위기에서 장비와 보호 시스템이 제공해야 하는 보호 수준을 정의합니다. 명확한 카테고리와 그룹을 사용해 Ex 장비를 특정 구역, 가스 유형, 분진 위험에 맞춥니다.
Category 1, Category 2, Category 3 설명
ATEX는 필요한 보호 수준에 따라 장비를 세 가지 주요 카테고리로 구분합니다.
Category 1 장비는 매우 높은 보호 수준을 제공합니다. 서로 독립적인 두 가지 고장이 발생하더라도 안전을 유지해야 합니다.
Category 2 장비는 높은 보호 수준을 제공합니다. 정상 작동 중 혼합물이 발생할 가능성이 있는 잠재적 폭발성 분위기에서 사용하도록 설계되었습니다.
Category 3 장비는 폭발성 분위기가 발생할 가능성이 낮거나 짧게 지속되는 환경을 위한 일반적인 보호 수준을 제공합니다.
또한 장비 표시에는 EPL(Equipment Protection Level, 장비 보호 수준)이 포함됩니다. EPL은 분위기 문자(G 또는 D)와 소문자(a, b, c)를 결합해 보호 수준을 명확히 정의합니다. “a”는 매우 높은 보호, “b”는 높은 보호, “c”는 표준 보호를 나타냅니다.
아래 표를 참고하십시오:
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ATEX 카테고리(보호 수준)
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위험 유형
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카테고리 표시
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EPL 표시
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사용 가능 구역
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|---|---|---|---|---|
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Category 1 (매우 높음)
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가스
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1G
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Ga
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Zone 0
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분진
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1D
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Da
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Zone 20
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Category 2 (높음)
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가스
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2G
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Gb
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Zone 1
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분진
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2D
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Db
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Zone 21
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Category 3 (일반)
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가스
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3G
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Gc
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Zone 2
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분진
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3D
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Dc
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Zone 22
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이러한 분류와 해당 표시는 위험 구역에서 사용하는 기계 및 전기 장비 모두에 보편적으로 적용됩니다.
장비 그룹 I 및 II
ATEX는 장비가 작동할 수 있는 산업 유형을 정의하는 그룹으로도 장비를 분류합니다.
Group I 은 다음 장소에서 사용하는 장비를 포함합니다: 지하 광산 및 폭발성 탄층 가스에 노출되는 구역. 이 그룹에는 카테고리 M1 과 M2가 포함됩니다. M1 장비는 가스가 존재할 때도 안전하고 작동 가능한 상태를 유지해야 합니다. M2 장비는 위험 분위기가 나타나면 정지해야 합니다.
Group II 는 석유·가스, 화학 공장, 식품 가공, 폐수 처리 등 그 밖의 모든 산업을 포함합니다. ATEX 등급 장비와 보호 시스템 대부분이 이 그룹에 속합니다.
가스 및 분진 그룹
ATEX 등급은 점화를 일으킬 수 있는 물질의 유형도 정의합니다.
가스의 경우 Group II 장비는 다음과 같이 구분됩니다:
- IIA – 비교적 점화되기 어려운 가스(예: 프로판)
- IIB – 더 쉽게 점화되는 가스(예: 에틸렌)
- IIC – 가장 쉽게 점화되는 가스(예: 수소 및 아세틸렌)
IIC는 가장 높은 요구 수준을 나타냅니다. IIC 승인을 받은 장비는 IIB 및 IIA에도 사용할 수 있습니다.
분진의 경우 다음 분류를 사용합니다:
- IIIA – 가연성 비산물
- IIIB – 비전도성 분진
- IIIC – 전도성 분진
전도성 분진은 위험이 더 크므로 IIIC에는 더 강한 보호가 요구됩니다. 올바른 가스 그룹 또는 분진 그룹을 선택하면 Ex 장비가 해당 구역의 정확한 점화 위험에 맞게 적용됩니다.
온도 그룹(T-Class)
가스 및 분진 그룹과 함께 ATEX 장비는 최대 표면 온도에 따라 분류해야 합니다. 이는 장비가 주변 위험 물질의 자연 발화 온도 에 도달할 만큼 뜨거워지지 않도록 합니다.
가스의 경우 ATEX 표준은 T1부터 T6까지 여섯 가지 온도 등급을 사용합니다. T-Class가 높은 장비(예: T6)는 표면 온도가 더 낮으므로 자연 발화 온도가 더 낮은 환경에서도 안전하게 사용할 수 있습니다.
아래는 가스에 대한 ATEX 온도 등급입니다:
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온도 등급
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장비 최대 표면 온도
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자연 발화 온도 기준 안전한 가스
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|---|---|---|
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T1
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450°C
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> 450°C (예: 메탄, 프로판)
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T2
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300°C
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> 300°C (예: 아세틸렌, 에틸렌)
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T3
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200°C
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> 200°C (예: 황화수소)
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T4
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135°C
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> 135°C (예: 디에틸 에테르)
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T5
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100°C
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> 100°C
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T6
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85°C
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> 85°C (예: 이황화탄소)
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가연성 분진의 경우 최대 표면 온도는 보통 T-Class 코드 대신 특정 섭씨 값으로 직접 표시됩니다. 엔지니어는 장비에 표시된 온도와 분진운의 점화 온도 및 분진층의 점화 온도 사이에 안전 여유를 계산해야 합니다.
보호 방식 및 표시
ATEX 등급은 장비가 위험 구역에서 점화를 방지하는 방식을 정의합니다. 특정 방폭 방식과 명확한 표시를 사용해 장비의 안전한 작동 장소와 방법을 보여줍니다.
본질 안전(Ex i)
본질 안전(Ex i) 은 전기 및 열 에너지를 폭발성 분위기를 점화하기에 충분하지 않은 낮은 수준으로 제한합니다. 회로 수준에서 스파크와 열을 제어합니다.
본질 안전 장비는 특정 고장 조건에서도 안전을 유지합니다. 따라서 가스의 Zone 0 또는 분진의 Zone 20 과 같은 고위험 구역에 적합합니다.
내압 방폭(Ex d) 및 안전증 방폭(Ex e)
Ex d(내압 방폭) 장비는 내부 폭발을 견딥니다. 가스가 외함에 들어와 점화되면 하우징이 압력을 견디고 빠져나오는 가스를 냉각해 불꽃이 외부로 확산되지 않도록 합니다.
Ex e(안전증 방폭) 은 정상 작동 중 스파크와 과도한 열을 방지합니다. 아크, 고온 표면 또는 느슨한 연결부가 발생하지 않도록 합니다.
ATEX 및 Ex 표시 읽는 방법
인증된 모든 제품에는 명확한 ATEX 표시 와 Ex 표시가 있습니다. 이러한 표시는 장비가 작동할 수 있는 장소와 방식을 나타냅니다.
일반적인 표시는 다음과 같습니다:
각 부분의 의미:
- II – 장비 그룹 II(지상 산업)
- 2 – Category 2(Zone 1)
- G – 가스 분위기
- Ex db – 내압 방폭 보호
- IIB – 가스 하위 그룹
- T4 – 최대 표면 온도 등급
- Gb – 장비 보호 수준(EPL)
온도 등급은 표면 온도가 가스의 점화점보다 낮게 유지되도록 합니다. 가스 및 분진 그룹은 물질의 점화 용이성을 나타냅니다.
명확한 표시는 검사관과 엔지니어가 추측 없이 장비를 올바른 위험 구역에 맞추도록 해줍니다.
산업 분야별 적용 및 실제 고려 사항
ATEX 등급은 기업이 폭발성 분위기에서 장비를 선택하고, 위험을 관리하며, 안전 통제를 문서화하는 기준이 됩니다. 고위험 산업의 일상적인 운영에 직접 적용되며 고용주가 작업자를 보호하고 법적 의무를 이행하는 방식에 영향을 줍니다.
ATEX 등급 장비가 필요한 산업
ATEX 인증 장비는 여러 고위험 분야에서 필수적인 보건 및 안전 요건입니다.
일반적인 산업 분야는 다음과 같습니다:
- 석유·가스 생산 및 처리
- 정유소 및 석유화학 공장
- 용제와 증기를 취급하는 화학 공장
- 알코올 및 미세 분말을 사용하는 제약 제조
- 가연성 분진이 있는 식품 가공 시설
위험 평가 및 안전 규정
위험 평가는 ATEX 규정 준수의 토대입니다. 규제 기관은 석유·가스및 화학 공장, 제약 시설에서 기업이 이러한 통제를 일관되게 적용할 것을 기대합니다. 강력한 위험 관리는 더 안전한 위험 작업장을 조성하고 점화 사고 가능성을 줄이는 데 도움이 됩니다.
결론 – ATEX 그 이상
위험 환경에서 안전과 법규 준수를 유지하려면 ATEX 등급을 이해하는 것이 중요합니다. 가스 또는 분진 구역, 장비 카테고리, 온도 등급(T-Class)을 정확히 식별하면 엔지니어는 점화를 방지하는 데 필요한 정확한 방폭 장비를 선택할 수 있습니다. IECEx 표준과 같은 국제 인증 시스템과 함께 ATEX는 고위험 산업의 작업장 안전을 보장합니다.
