전 지구적 탄소중립 및 친환경 에너지 전환 기조에 따라, 본 연구는 발전 설비의 천연가스 연료를 암모니아로 전환하는 공정을 대상으로 정량적 위험성 평가(QRA, Quantitative Risk Assessment)를 수행하였다. HAZOP(Hazard and Operability Study) 및 LOPA(Layer Of Protection Analysis) 기법을 통해 주요 사고 시나리오와 발생 빈도를 도출하였으며, ALOHA 모델링을 통해 피해 영향을 분석하였다. 분석 결과, 암모니아 전환 시 폭발 및 화재 피해 범위는 감소하나, 맹독성 가스 확산으로 인한 대규모 인명 피해 위험이 발생하 는 '리스크 전이(Risk Transfer)' 현상이 확인되었다. F-N Curve를 통한 사회적 위험성 평가 결과, 통제 전 암모니아 누출 사고는 영국 HSE(Health and Safety Executive) 기준 '허용 불가(Unacceptable)' 영역에 위치하였다. 이에 독성 가스 감지기(TGD, Toxic Gas Detector), 긴급차단밸브(SDV, Shutdown Valve), 스크러버 등 다중 독립방호계층(IPLs)을 적용하여 사고 발생 빈도를 낮추고 최종적으로 허용 가능한 위험 수준(ALARP, As Low As Reasonably Practicable)을 달성하였다. 본 연구는 암모니아 발전 설비의 안전장치 확보 및 비상대응체계 구축을 위한 핵심 기초자료를 제공하며, 나아가 지역사회 인명 보호와 기업의 선제적 안전보건 관리체계 확립을 아우르는 지속가능한 ESG 경영 실현에 기여하 고자 한다.

In line with the global trend toward carbon neutrality and eco-friendly energy, this study conducted a Quantitative Risk Assessment (QRA) for converting natural gas to ammonia as fuel for power facilities. Major accident cases and their frequencies were calculated using HAZOP (Hazard and Operability Study) and LOPA (Layer of Protection Analysis), Damage effects were analyzed using ALOHA modeling. The analysis showed that while the scope of explosion and fire damage decreases during ammonia conversion, a “risk transfer” occurs. This causes a risk of large-scale casualties from spreading highly toxic gases. A social risk assessment using the F-N curve indicated that ammonia leaks, before control measures, fell into the “Unacceptable” category under UK HSE(Health and Safety Executive) standards. Therefore, multiple independent protection layers (IPLs), such as toxic gas Detectors (TGD), shutdown valves (SDV), and scrubbers, were enforced to reduce the frequency of accidents and ultimately achieve the As Low As Reasonably Practicable (ALARP) risk level. This study provides key foundational data to secure safety procedures and establish emergency response systems for ammonia power generation facilities. It also aims to support sustainable ESG management by protecting local human life and building a preventive occupational safety and management system within the company.

국문요약
Abstract
1. 서 론
2. 사고사례 및 선행연구 분석
    2.1. 암모니아 사고사례 분석
    2.2. 선행연구 분석 및 한계점
3. 연구 대상 및 평가 방법
    3.1. 대상 공정
    3.2. 검토구간(Node) 선정
    3.3. 위험성 평가
4. 결과 및 고찰
    4.1. 정성적 위험성평가(HAZOP) 결과
    4.2. 반정량적 위험성평가(LOPA) 결과
    4.3. 정량적 위험성평가(CA) 결과
    4.4. F-N Curve 결과
5. 결 론
참 고 문 헌

• 조영오(제이비주식회사 대리) | Cho Young O (JB Corp, Assistant Manager)