PSM 공정안전자료와 MSDS의 물질정보가 다를 때 무엇을 확인해야 하는가?
PSM 공정안전자료(Process Safety Information)에는 유해·위험물질의 종류, 물리·화학적 특성, 취급량, 운전조건 등 다양한 물질정보가 포함됩니다.
그런데 실제 자료를 점검하다 보면 공정안전자료에 기록된 물질정보와 물질안전보건자료(MSDS)의 정보가 서로 다른 경우가 있습니다.
예를 들어 PSM 자료에는 인화점(Flash Point)이 10℃로 되어 있는데 최신 MSDS에는 6℃로 표시되어 있거나, PSM에서는 Toluene 100%로 관리하고 있지만 실제 구매제품의 MSDS에는 Toluene 함량이 90~95%로 되어 있을 수 있습니다.
이러한 차이가 발견되었다고 해서 무조건 MSDS의 값을 PSM 자료에 그대로 복사해서 수정하는 것도 적절하지 않습니다.
먼저 동일한 물질을 비교하고 있는지, 순물질인지 혼합물인지, 어떤 온도·압력·농도를 기준으로 한 값인지, 자료의 Revision이 최신인지, 실제 공정에서 물질조성이 변경되는지를 확인해야 합니다.
1. 가장 먼저 동일한 물질인지 확인
첫 번째 확인사항은 두 자료가 실제로 같은 물질을 의미하는지입니다.
물질명만 보고 판단해서는 안 됩니다.
| 확인항목 | 확인내용 |
|---|---|
| Chemical Name | 화학물질명 |
| Product Name | 제품명 |
| Trade Name | 상품명 |
| CAS No. | CAS 번호 |
| Composition | 구성성분 |
| Concentration | 함량 |
| Supplier | 공급업체 |
| Grade | 순도·제품등급 |
예를 들어 동일하게 Toluene이라고 적혀 있어도 한 자료는 순수 Toluene이고 다른 자료는 Toluene이 포함된 혼합제품일 수 있습니다.
2. CAS 번호를 우선 확인
물질명이 비슷하거나 약어가 사용된 경우 CAS 번호를 확인하는 것이 좋습니다.
예를 들어 회사 내부에서는 특정 Solvent를 SOL-01이라고 부르더라도 MSDS에서는 여러 성분으로 구성된 혼합물일 수 있습니다.
| 자료 | 표시 |
|---|---|
| 공정안전자료 | SOL-01 |
| 구매자료 | Cleaning Solvent A |
| MSDS | Toluene 60%, Xylene 25%, 기타 15% |
이러한 경우 SOL-01을 단일물질로 판단하면 물질정보가 잘못 관리될 수 있습니다.
3. 순물질과 혼합물을 구분
PSM 자료와 MSDS 값이 다른 가장 흔한 이유 중 하나가 순물질(Pure Substance)과 혼합물(Mixture)의 차이입니다.
예를 들어 다음과 같습니다.
| 구분 | 자료 |
|---|---|
| 순수 Toluene | 고유한 물성값 |
| Toluene 90% 혼합제품 | 혼합물 물성 |
| 공정 내 반응혼합물 | 운전조건에 따른 별도 물성 |
혼합물에서는 다음 값이 순물질과 달라질 수 있습니다.
- 인화점(Flash Point)
- 끓는점(Boiling Point)
- 밀도(Density)
- 증기압(Vapor Pressure)
- 폭발한계
- 독성정보
따라서 PSM 자료가 어떤 조성을 기준으로 작성되었는지 먼저 확인해야 합니다.
4. MSDS의 농도범위를 확인
MSDS의 구성성분에는 정확한 한 점의 농도가 아니라 범위로 표시된 경우가 있습니다.
예를 들어,
| 구성성분 | MSDS 농도 |
|---|---|
| Toluene | 80~90% |
| Xylene | 5~10% |
| 기타 | 5% 이하 |
반면 PSM 자료에는 Toluene 85%로 작성되어 있을 수 있습니다.
이 경우 두 자료가 반드시 모순이라고 볼 수는 없습니다.
실제 공정안전자료에서는 설계에 적용한 대표농도 또는 보수적인 농도조건을 별도로 사용할 수 있기 때문입니다.
5. 최신 MSDS Revision인지 확인
같은 물질이라도 MSDS가 개정되면서 정보가 변경될 수 있습니다.
따라서 다음 사항을 확인합니다.
| 확인항목 | 내용 |
|---|---|
| MSDS 작성일 | 최초 작성일 |
| 개정일 | 최근 Revision |
| 공급업체 | 현재 공급업체 |
| 제품명 | 현재 구매제품 |
| 제품규격 | 현재 사용 Grade |
| 구성성분 | 최근 조성 |
| 유해성 분류 | 최신 분류 |
오래된 MSDS와 최근 PSM 자료를 비교하거나 반대로 최신 MSDS와 오래된 PSM 자료를 비교하면 차이가 발생할 수 있습니다.
6. 공급업체가 변경되었는지 확인
제품명이 같더라도 공급업체가 변경되면 조성이 달라질 수 있습니다.
예를 들어,
| 구분 | Supplier A | Supplier B |
|---|---|---|
| Toluene | 95% | 88% |
| Xylene | 3% | 10% |
| 기타 | 2% | 2% |
공정에서는 같은 SOL-01이라는 이름을 사용하고 있어도 실제 유해성이나 인화특성이 달라질 수 있습니다.
따라서 공급업체 변경 시에는 MSDS 교체만 할 것이 아니라 PSM 공정안전자료에 영향을 주는지도 확인해야 합니다.
필요한 경우 변경관리(MOC) 대상 여부도 검토해야 합니다.
7. 실제 공정물질과 구매제품을 구분
MSDS는 일반적으로 구매하거나 공급받는 제품에 대한 정보입니다.
하지만 공정안전자료에는 반응·혼합·분리 이후의 공정유체(Process Stream) 정보가 필요할 수 있습니다.
예를 들어,
| 단계 | 물질상태 |
|---|---|
| 원료 Tank | Toluene 95% |
| Reactor Feed | Toluene + 원료 A |
| Reactor | 반응혼합물 |
| Distillation Column | 다성분 혼합물 |
| Product | Toluene 함량 감소 |
이 경우 원료 MSDS 하나로 모든 공정 Stream의 물질특성을 대표할 수 없습니다.
8. P&ID와 공정흐름을 따라 물질이 어떻게 변하는지 확인
물질정보 불일치가 발견되면 P&ID와 공정흐름도(PFD)를 이용하여 해당 물질이 어느 과정에서 변하는지 확인하는 것이 좋습니다.
| 단계 | 확인사항 |
|---|---|
| ① 원료 | 공급 MSDS 확인 |
| ② 저장 | 조성변화 여부 |
| ③ 혼합 | 다른 물질 혼합 여부 |
| ④ 반응 | 새로운 물질 생성 여부 |
| ⑤ 분리 | 조성 변화 |
| ⑥ 제품 | 최종 제품조성 |
| ⑦ 폐기물 | 부산물·잔류물 |
특히 반응중간체(Intermediate)나 부산물(By-product)은 공급업체 MSDS만으로 확인하기 어려울 수 있습니다.
9. 물성값의 측정조건을 확인
같은 물질이라도 시험조건에 따라 값이 달라질 수 있습니다.
대표적으로 다음 항목입니다.
| 물성 | 확인해야 할 조건 |
|---|---|
| Density | 측정온도 |
| Vapor Pressure | 온도 |
| Boiling Point | 압력 |
| Flash Point | 시험방법 |
| Viscosity | 온도 |
| Solubility | 온도·용매 |
예를 들어 밀도가,
0.87 g/cm³ @ 20℃
와
0.84 g/cm³ @ 50℃
라면 서로 다른 값이라고 해서 오류라고 할 수 없습니다.
10. 인화점(Flash Point)이 다른 경우
인화점은 PSM에서 화재·폭발위험 판단에 중요한 값입니다.
불일치가 발견되면 다음을 확인합니다.
| 확인항목 | 내용 |
|---|---|
| 순물질 여부 | Pure / Mixture |
| 조성 | 성분함량 |
| 시험방법 | Closed Cup / Open Cup |
| 자료출처 | MSDS·시험성적서 |
| Revision | 최신 여부 |
| 적용목적 | 방폭·위험성평가 등 |
특히 혼합물에서는 조성변화에 따라 인화점이 상당히 달라질 수 있습니다.
11. 폭발한계(LEL·UEL)가 다른 경우
하한폭발한계(LEL)와 상한폭발한계(UEL)는 화재·폭발평가에 많이 사용됩니다.
예를 들어 PSM 자료에는,
LEL = 1.2 vol%
인데 MSDS에는,
LEL = 1.1 vol%
로 되어 있을 수 있습니다.
이 경우 바로 어느 값이 잘못됐다고 판단하기보다 다음을 확인합니다.
- 동일한 물질인가
- 동일한 조성인가
- 동일한 온도조건인가
- 자료출처가 무엇인가
- 순물질과 혼합물 차이인가
특히 사고영향분석(Consequence Analysis)에 사용된 값이라면 기존 계산결과에 영향을 주는지 확인해야 합니다.
12. 끓는점·증기압·밀도 차이를 확인
다음 물성은 누출량이나 확산평가에 직접 영향을 줄 수 있습니다.
| 물성 | 영향 |
|---|---|
| Boiling Point | 기화 특성 |
| Vapor Pressure | 증발·방출 특성 |
| Density | Inventory 계산 |
| Molecular Weight | 가스거동 |
| Specific Gravity | 누출·확산특성 |
| Heat Capacity | 열적거동 |
특히 최대 보유량(Maximum Inventory)을 Volume × Density로 계산했다면 밀도값이 변경될 경우 Inventory 계산값도 달라질 수 있습니다.
13. 물질의 상태를 확인
같은 화학물질이라도 공정조건에 따라 상태가 달라집니다.
예를 들어 Propane은 대기압에서는 기체지만 압력을 가하면 액화된 상태로 저장할 수 있습니다.
따라서 다음을 구분해야 합니다.
| 항목 | 확인사항 |
|---|---|
| Phase | Gas / Liquid / Two Phase |
| Operating Pressure | 운전압력 |
| Operating Temperature | 운전온도 |
| Storage Condition | 저장조건 |
| Flashing | 누출 시 순간기화 여부 |
MSDS의 일반적인 대기조건 물성과 실제 고압공정에서 사용하는 물성은 적용목적이 다를 수 있습니다.
14. 단위를 반드시 확인
의외로 단위 차이 때문에 값이 다른 것처럼 보이는 경우도 많습니다.
| 항목 | 단위 예시 |
|---|---|
| Pressure | Pa, kPa, MPa, bar |
| Temperature | ℃, K |
| Concentration | wt%, vol%, ppm |
| Density | kg/m³, g/cm³ |
| Vapor Pressure | kPa, mmHg |
| Inventory | kg, ton, m³ |
특히 wt%와 vol%를 혼동하면 혼합물 조성이 크게 잘못 해석될 수 있습니다.
15. PSM 대상물질 명칭과 실제 제품명을 비교
PSM에서는 법령이나 회사 관리기준에서 정한 물질명으로 관리하는 반면 현장에서는 상품명이나 약어를 사용할 수 있습니다.
예를 들어,
| 구분 | 표시 |
|---|---|
| PSM 자료 | Toluene |
| MSDS | Solvent T-100 |
| 구매시스템 | SOL-T |
| 현장 Label | T-100 |
따라서 이름만 일치시키기보다 CAS 번호와 구성성분을 이용하여 동일성을 확인하는 것이 좋습니다.
16. 최대 보유량(Maximum Inventory)도 재확인
MSDS의 조성이나 밀도가 변경되었다면 PSM에서 관리하는 최대 보유량도 영향을 받을 수 있습니다.
예를 들어 Tank에 혼합물 50,000 kg이 있고 유해·위험물질 A의 농도가 변경된 경우,
물질 A 최대 보유량 = 혼합물 최대 보유량 × 물질 A 질량분율
로 평가할 수 있습니다.
| 조건 | 물질 A Inventory |
|---|---|
| 혼합물 50,000 kg × 40% | 20,000 kg |
| 혼합물 50,000 kg × 60% | 30,000 kg |
농도변화 하나로 PSM 물질보유량이 크게 달라질 수 있습니다.
17. HAZOP·LOPA 영향 여부를 확인
물질정보 변경이 위험성평가 결과를 바꿀 수 있는지도 확인해야 합니다.
대표적인 영향은 다음과 같습니다.
| 변경 | 가능한 영향 |
|---|---|
| Flash Point 감소 | 화재위험 증가 |
| Vapor Pressure 증가 | 누출 시 기화량 증가 |
| LEL 감소 | 가연범위 영향 |
| 독성 증가 | 독성 Consequence 증가 |
| Inventory 증가 | 사고규모 증가 |
| 반응성 증가 | Runaway 가능성 |
| 분해온도 변경 | 비정상운전 위험 |
기존 HAZOP에서 사용한 Consequence나 LOPA의 위험수준이 여전히 유효한지 확인해야 합니다.
18. 방폭·사고영향분석·비상조치계획 영향 확인
물질특성이 달라지면 PSM의 다른 자료도 연쇄적으로 영향을 받을 수 있습니다.
| 관련자료 | 영향 가능한 물질정보 |
|---|---|
| 폭발위험장소 구분 | 인화점, LEL, 증기밀도 |
| Gas Detector 설정 | LEL |
| 사고영향분석 | 증기압, 분자량, 독성 |
| 화재위험평가 | Flash Point |
| Relief Study | 열역학적 물성 |
| Emergency Plan | 독성·화재특성 |
| 보호구 선정 | 독성·부식성 |
| 운전절차 | 취급주의사항 |
따라서 MSDS 정보 하나가 바뀌었다고 해서 MSDS 파일만 교체하고 끝내면 안 되는 경우가 있습니다.
19. 변경관리(MOC)가 필요한지 판단
공급물질의 조성이나 특성이 실질적으로 변경되었다면 MOC 검토가 필요할 수 있습니다.
예를 들어,
| 변경 | MOC 검토 필요성 |
|---|---|
| MSDS 양식만 변경 | 영향 낮음 |
| 동일물질 최신 정보 반영 | 영향평가 후 판단 |
| 공급업체 변경 | 조성 확인 |
| 순도 변경 | 공정·위험 영향 검토 |
| 새로운 첨가제 추가 | 영향 검토 필요 |
| Flash Point 크게 변경 | 화재위험 재검토 |
| 독성성분 추가 | 사고영향 재검토 |
| 반응성 변화 | HAZOP 검토 |
중요한 것은 MSDS Revision 자체가 아니라 실제 물질특성이 변경되었는지입니다.
20. 정리
PSM 공정안전자료와 MSDS의 물질정보가 다르다고 해서 어느 한쪽의 값을 무조건 맞추는 방식은 적절하지 않습니다.
우선 다음 순서로 확인하는 것이 좋습니다.
| 우선순위 | 확인항목 | 확인목적 |
|---|---|---|
| 1 | 물질명 | 동일물질 여부 |
| 2 | CAS No. | 정확한 물질식별 |
| 3 | 순물질·혼합물 | 물성차이 원인 |
| 4 | 구성성분 | 혼합물 조성 |
| 5 | 농도 | 실제 사용농도 |
| 6 | Supplier | 공급업체 변경 |
| 7 | MSDS Revision | 최신자료 확인 |
| 8 | 공정 Stream | 반응·혼합 후 조성 |
| 9 | Pressure·Temperature | 물성 적용조건 |
| 10 | 단위 | 단위 차이 |
| 11 | Flash Point | 화재위험 영향 |
| 12 | LEL·UEL | 폭발위험 영향 |
| 13 | Vapor Pressure | 기화·누출 영향 |
| 14 | Density | Inventory 영향 |
| 15 | 최대 보유량 | PSM 관리량 영향 |
| 16 | HAZOP·LOPA | 위험성평가 영향 |
| 17 | 방폭자료 | Zone·설비선정 영향 |
| 18 | 사고영향분석 | 누출·확산 영향 |
| 19 | MOC | 변경관리 필요성 |
특히 자료가 다를 때는 MSDS가 항상 맞고 PSM 자료가 틀렸다고 판단해서도 안 됩니다.
MSDS는 주로 해당 제품의 유해성 전달과 안전한 취급을 위한 자료이고, PSM 공정안전자료에서는 실제 공정조건에서 사용되는 설계·위험성평가용 물성정보가 추가로 필요할 수 있기 때문입니다.
예를 들어 원료 MSDS에 Toluene 90~95%라고 되어 있지만 Reactor 내부에서는 다른 물질과 혼합되어 Toluene 농도가 40%라면 Reactor의 위험성평가에 원료 MSDS의 95% 값을 그대로 적용하는 것은 적절하지 않을 수 있습니다.
반대로 PSM 자료에 수년 전의 물성값이 남아 있는데 공급제품의 조성 자체가 변경되었다면 PSM 자료가 최신 상태가 아닐 가능성이 있습니다.
따라서 불일치가 발견되면 다음과 같이 자료의 근거를 추적하는 것이 좋습니다.
| 비교자료 | 확인목적 |
|---|---|
| 최신 MSDS | 공급제품 정보 |
| 구매규격서 | 실제 구매조건 |
| 시험성적서(COA) | 실제 제품조성 |
| 공정물질수지 | 공정 Stream 조성 |
| 설비 Datasheet | 설계 적용조건 |
| 운전자료 | 실제 P/T·농도 |
| HAZOP·LOPA | 기존 평가 적용값 |
| MOC | 물질변경 이력 |
최종적으로는 어떤 값을 사용하는지가 아니라 왜 그 값을 사용했는지 근거를 설명할 수 있어야 합니다.
PSM 자체감사에서도 PSM 물질목록 → 최신 MSDS → 실제 구매물질 → 공정조성 → 위험성평가 입력값 → 현장이 서로 연결되는지 확인하면 물질정보 관리의 신뢰성을 훨씬 높일 수 있습니다.
Analyst
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