장비그룹의 분류

장비그룹(Equipment Group)의 설명에 앞서 옆쪽 첫번째 사진을 보겠습니다. HAWKE사의 Junction Box에 부착되어 있는 ATEX Certificate Label (Manufacturer Label)부분을 발췌한 사진입니다.
글자가 많아 복잡해보이는 이 Label 에는 많은 정보가 포함되어 있습니다. 장비그룹(Equipment group), 장비카테고리(Category), 장비보호등급(Equipment protection type), 장비보호레벨(Equipment Protection Level), 온도등급(Temperature class), 써티번호(Certificate Number), IP등급(Degree of protection, IP rating) 등등, 방폭관련 정보 외에도 제조사(HAWKE) 명칭과 주소, 장비의 모델명(PL511)을 확인할 수 있고, 그 외에는 도움이 될 정보와 제조사 주소 및 경고문도 있습니다. 이런 정보들을 담은 각 글자와 숫자의 의미를 이해하는 것이 앞으로 Certificate 관련 글들의 목표입니다.
이 글에서는 이 들중 단 한 글자인 ATEX 방폭마크(EX)의 바로 오른쪽에 빨간 박스로 표시된 부분인 장비그룹에 대한 의미를 알아보겠습니다. "II" 라고 적힌 부분입니다. 지상산업용 장비라는 뜻입니다. 아래 표는 장비그룹의 표시부분의 의미를 정리한 것입니다.

첫번째 위험지역 : 광산업(I)

위험지역의 개념은 광산에서 출발했습니다. 옛날의 산업혁명 시대 광산 작업장을 상상해보죠. 지하작업장에는 칠흙같은 어둠만이 존재합니다. 이를 밝히는 불빛(양초)이 있어야 하고, 광산이기 때문에 석탄이라는 연료도 있을 겁니다. 여기에 작업중 발생하는 석탄가루(분진), 석탄을 캐는 과정에서 발생하는 메탄가스까지 있습니다. 폭발이 일어날 수 있는 최적의 조건을 갖춘 셈입니다. 메탄가스는 공기보다 가벼워 광산 인부들이 작업할 때 들고 있는 양초와 쉽게 반응했고, 크고 작은 폭발이 끊이지 않았음을 쉽게 짐작할 수 있습니다.
이에 대한 첫 번째 해결책으로 사용된 것이 일명 마루타 작전. 죄수들을 고용하여 긴 호롱막대기(a long pole with a burning amber)를 쥐어주고는 매일 광산 내부 곳곳에 고여있는 메탄가스를 미리 태워버리도록 했습니다.(두번째 그림 참고) 그 효과는? 죄수들이라고 자기 목숨 아까운 줄도 모르는 멍청이들만 있었을까요? 이 방법은 지원자가 점점 없어지면서 별로 효과를 보지 못했습니다. 그러자 이번엔 조랑말을 동원했습니다. 양초를 묶어놓은 특수 안장을 조랑말에 채워 갱도안을 돌아다니게 했습니다. 그리고는 갱도가 무너지지 않을 정도의 작은 폭발이 일어나 메탄가스만 제거되기만을 바랄뿐이였습니다. 지금이야 어리석어 보이지만, 이때는 겨우 산업혁명 즈음한 시절이니 별다른 방법이 있었겠습니까?
그럼에도 산업화는 급속도로 진행되었고, 석탄 수요는 폭발적으로 늘어났습니다. 광산업은 대량생산체제를 갖추기 위해 초기 원시적인 방법을 탈피하면서 발전을 거듭했습니다. 광산내에 공기조절장치, 승강기, 작업도구용 장비 등이 하나 둘씩 도입되었습니다. 기계장비가 본격 도입되면서 현장에 모터도 적용되었습니다. 그러자 이번에는 모터 작동시 발생하는 스파크(spark)로 인해 새로운 폭발위험이 생기게 되었고 이에 모터를 박스(enclosure)안에 넣어 거의 밀폐수준으로 만들고 만일 폭발이 일어나도 박스내부에서만 발생하고 주변으로 번지지 않도록 하는 방법을 고안하게 되었습니다. 이것은 현재의 내압방폭(Ex d)구조의 화염통로(flame path, 폭발이 발생한 박스내부의 가스도 결국에는 외부로 유출시켜야 하는데 그 유출량과 시간을 적절히 조절하도록 설계된 박스 접합면에 만드는 통로)의 개념으로 발전하게 됩니다. 두번째 그림의 오른쪽 아래 있는 조그만한 모터가 세계 최초로 발명된 방폭모터라고 합니다.

두번째 위험지역 : 지상산업(II, surface industrial)

시간이 흘러 석유라는 새로운 자원이 등장하였습니다. 석탄산업은 점차 퇴조하고 석유산업이 부상하였습니다. 지상에서의 석유시추작업에 따른 폭발위험, 이를 정제하는 화학공정에서의 발화위험, 자동차 보급에 따른 주유소에서 사고위험 등이 대두되었습니다. 이런 위험에 대응하는 장비들이 개발되었습니다. 이런 장비들을 그룹 II 로 분류합니다. 그룹 I 에 해당하는 장비가 광산업이니 나중에 발전한 지상산업은 그룹 II 를 부여받은 것이겠지요.
이렇듯 방폭장비의 역사는 처음에는 광산업으로 시작하여 지상산업으로 확대되었습니다. 따라서 장비그룹(Equipment group)의 의미는 광산업의 번호가 I(Mines), 지상산업의 번호가 II(Surface industries)입니다. 장비그룹 I은 지하의 광산이나 지상이라도 광산에 관련된 작업용으로 폭발가스(firedamp)나 가연성 분진(combustible dust)에 노출될 위험이 있는 경우에 사용하는 장비입니다. 그외에는 장비그룹 II입니다. 최근에는 광산업이 퇴조하고 석유산업이 주류이니 통상 방폭형 장비의 그룹은 대부분의 경우 II입니다. 첫번째 그림에서의 II의 의미는 지상산업용이라는 표시이고, 나중에 살펴보겠지만 II는 장비가 설치되는 지역에서 출몰하는 위험가스의 성질에 따라 IIA, IIB, IIC 등으로 세분화됩니다.
한편, 지금까지 살펴본대로 ATEX(2014/34/EU) 규정에서는 I, II 밖에는 없지만, IEC 규정(IEC 60079)에서는 이 장비그룹에 해당된다고 할 수 있는 그룹(Group) 분류가 기존의 I, II에서, II를 가스와 분진으로 분리한 II, III으로 구분하고 있습니다. 여기에 대해서는 다른 글에서 살펴보겠습니다.

자료출처 : WIKAPEDIA, Ex digest (Crouse Hinds)