기계, 설비의 본질 안전화
1. 본질안전화의 개념
(1)안전기능이 기계·장치에 내장되어 있을것 (Inter Lock)
- 이것은 안전기능이 설계단계에서 이미 반영조치된것으로써 별도로 추가하지 않는 것을 의미한다.
(2) Fool Proof의 기능을 가질것
- 작업자가 기계의 취급시 실수를 하더라도 안전장치의 작동으로 사고나 재해로 연결되지 않는 기능
(3) Fail Safe의 기능을 가질것
- 기계·설비 또는 그 부품이 파손되거나 고장이 발생해도 기계설비가 항상 안전한 방향으로
유지하는 기능
2. 안전장치의 내장
이것은 Fool Proof에 앞선 간단한 구상으로써 종래까지 개발되어 외부에 설치하던 안전장치의
기능을 구조적으로 기계·설비의 일부로 내장시킨 것이다. 대표적인 것이 안전프레스로 즉,
작업자를 슬라이드에 의한 위험으로 부터 보호하기 위해 안전기구를 장착한 프레스로써 행정,
조작, 위치들의 전환스위치를 어떠한 위치에서 조작하더라도 자동적으로 안전을 확보할 수
있다. 또한 전환스위치와 안전기구는 완전한 Interlock이 되어 있다.
3. Fool Proof
인간이 기계 등의 취급을 잘못하여도 그것이 바로 사고나 재해로 연결되지 않는 기능을 말하며
본래의 Fool Proof는 조작순서를 잘못하거나 오조작에 대응하는 것으로 예를 들면 카메라의 이중
촬영방지기구다. 그러나 많은 기계재해는 그 취급잘못에 기인한다는 관점에서 보면 안전장치의
대부분은 Fool Proof를 위한 것이라고 할 수 있다.
Fool Proof는 본래 인간의 착오·미스등 이른바 휴먼에러를 방지하기 위한 것으로 기계·설비의
위험부분을 방호하는 덮개나 울, 이동식 가이드의 인터록이 전제조건이 되며 그 실례는 다음과
같다.
(1) 동력전달장치의 덮개를 벗기면 운전이 정지된다.
(2) 프레스의 경우 실수하여 손이 금형사이로 들어갔을 때 슬라이드의 하강이 자동적으로 정지
된다.
(3) 승강기의 경우 과부하가 되면 경보가 울리고 작동이 되지 않는다.
(4) 크레인의 와이어 로우프가 무한정 감기지 않도록 권과방지장치를 설치한다.
(5) 로봇이 설치된 작업장에 방책을 닫지 않으면 로봇이 작동되지 않는다.
(6) 전기세탁기의 탈수기가 돌아가는 도중에 뚜껑을 열면 탈수가 정지된다. 또는 탈수기의 정지
스위치를 누른 후 정지가 될때까지는 뚜껑이 열리지 않는다.
4. Fail Safe
기계나 그 부품에 고장이나 기능불량이 생겨도 항상 안전하게 유지하는 구조와 그 기능을 말하며
기능면에서 다음의 3단계로 분류한다.
(1) Fail Passive : 부품이 고장나면 통상 기계는 정지하는 방향으로 이동한다.
(2) Fail Active : 부품이 고장나면 기계는 경보를 울리는 가운데 짧은 시간동안의 운전이 가능하다.
(3) Fail Operational : 부품의 고장이 있어도 기계는 추후의 보수가 될때까지 안전한 기능을
유지한다.
위 중에서 (3)이 운전상 제일 선호하는 방법이고 상업기계에서는 일반적으로 (1)을 많이 채택하고
있다.
Fail Safe의 실례는 다음과 같다.
(1) 증기보일러의 안전변과 급수탱크를 복수로 설치하는 것
(2) 프레스 제어용으로 설치된 복식전자밸브중 한쪽의 밸브가 고장이 나면 클러치·브레이크의
압축공기를 배출시켜 프레스를 급정지시키도록 한 것.
(3) 화학설비에 안전변 또는 긴급차단장치를 설치하여 이상시에는 이들이 작동하여 설비를 보호
(4) 석유난로가 일정각도 이상으로 기울어지면 자동적으로 불이 꺼지도록 소화기구를 내장시킨것
(5) 승강기 정전시 마그네틱브레이크가 작동하여 운전을 정지시키는 경우와 정격속도이상의
주행시 조속기가 작동하여 긴급정시 시키는 것.
- 철도건널목에서 전기회로의 이상시 열차운행은 없으나 경보를 울리게 하여 안전을 확보하는 것.
5. 본질 안전화의 문제점
Fool Proof가 진보하면 인간은 그 기계가 가지는 위험성을 전혀 의식하지 않아도 안전하게 작업
을 할 수 있게 된다. 이것은 안전상 바람직한 것이기는 하나 그 반면에 기계의 위험성을 알지
못하므로 예상도 못한 무모한 취급을 하게 된다든가 보전시의 사고 때문에 Fool Proof를 해제
하여야 할 때에 오히려 위험을 증대시킬 우려가 있다.
또 Fail Safe를 위하여는 통상 상당수의 기계부품이나 회로소자 등을 추가할 필요가 있고 이들의
고장으로 기계가 정지할 가능성이 높아지고 신뢰성은 저하된다. 극단적으로 말하면 안전하기는
하나 작동하지 않는 기계가 출현하기에 이른다.
나아가 본질안전도 또한 현실의 안전우선이라는 국민적 정서와 기업의 손실방지 차원에서 도모해
나가지 않으면 아니되나 거기에 소요되는 경비에도 한계가 있다고 할 것이다.
6. 결론
이와같이 본질안전화에는 몇가지의 문제점이 있고 완전무결이란 것은 기술적으로도 경제적으로도
있을수 없다. 본질안전의 이상을 향하여 한걸음씩 전진하는 것이 안전기술자에 부과된 임무며
동시에 기계의 손질 작업자에 대한 교육 훈련 직장사기 향상등 안전관리 면에서의 종합적 대책이
수립된때 비로서 본질안전의 진가가 발휘될 수 있는 것이라고 생각된다.