국내에서는 처음으로 발생한 CNG용기 사고라는 점도 있지만 정부 당국이 천연가스차량 보급정책을 추진하는 과정에서 지나치게 보급확대에만 치중한 결과, 기본적으로 확보해야할 안전을 소홀했던 점이다. 더구나 사고가 발생한 CNG용기는 현재 대중교통인 천연가스버스에 장착 사용되고 있을 뿐 아니라 사고원인의 조사결과도 용기의 제조결함으로 결론이 모아짐에 따라 추가사고 가능성도 배제할 수 없는 상황이다.
CNG용기 제작 검사 공정
현재 사용되고 있는 CNGV용기는 총 4가지 형태. 이음매 없는 용기인 TYPE 1과 알루미늄 또는 강제라이너가 용기설계에 포함된 복합재료 TYPE 2, 라이너가 용기설계에 포함되지 않은 알루미늄 또는 강제라이너를 사용하는 복합재료 TYPE 3, 라이너가 용기설계에 포함되지 않은 플라스틱 라이너를 사용한 복합재료 TYPE 4 등이다. 사고가 발생한 용기는 라이너가 용기설계에 포함된 TYPE 2중에서도 딥드로잉 강제를 라이너로 사용한 복합재료용기다.
용기의 제조공정은 크게 라이너 제조공정과 유리섬유의 Winding 공정으로 나뉘며 미국의 ANSI 98에 의거해 검사기준이 만들어진 상태다. 라이닝의 제조공정은 원재료 입고, 절단, 표면처리, 딥 드로잉, 응력 제거를 위한 열처리, 트리밍, 스피닝 가공, Q&T(Quenching & Tempering)열처리, 외부쇼트, UT(초음파탐상)검사, 내부쇼트, 도장 등의 총 12단계를 거친다. 이어지는 복합수지의 Winding공정은 섬유+수지의 와인딩, 수지경화, 자긴처리, 내압시험, 표시사항, 파열시험, 반복가압시험, 합격표시, 방청유 도포 등 8단계를 거쳐 최종 제품이 완성된다. 용기제조를 위해 사용되고 있는 원재료는 라이닝의 경우 딥드로잉용 판재인 34CrMo4를 사용하고 있으며 복합재료는 TS가 1,034MPa이상인 수지(에폭시)+섬유(E-Glass)를 사용하고 있다.
제조과정중 문제의 라이닝에 대한 가스안전공사의 검사과정은 원재료 입고, Q&T열처리, UT검사과정 등 3부분에서 진행된다. 원재료 입고시 공사는 거래명세서, 검사증빙서, 원재료의 TAG을 확인하며 Q&T열처리과정에서 라이너의 인장강도, 연신율, 충격시험을 실시하고 UT검사시 검사자의 자격, 성적서 리뷰, 장비의 Calibration 상태를 확인토록 돼있다.
복합수지를 Winding공정에서 Autofrettege(압력 40MPa 30초) & 내압시험(31.1MPa 30ch)에서 시험장비 상태와 Spot witness, 성적서를 확인하고 이후 완성된 용기에 대해 롯트별 1개 용기의 파열시험(54.8MPa이상)을 실시한 후 마지막으로 생산된 제품에서 로트를 구성해 2.5MPa이상∼26MPa이하의 조건으로 11.250회에 걸쳐 반복가압시험을 실시하고 있다.
사고조사 진행과정
사고가 발생하자 공사는 1차 사고조사위원회를 통해 다양한 가능성을 염두하고 4개 팀을 구성, 사고원인에 대한 복합적인 확인 작업에 실시해 왔다. 또한 동일사고의 가능성을 고려해 동일로트(2004년 10월) 제작용기 120개를 수거, 교체토록 사후조치를 취했다. 또 1차 조사위원회 이후 7일 현대자동차측이 2004년 12월 제조용기 중 리크가 발생한 용기에 대해 다시 통보해 옴에 따라 동일로트 120개에 대해서도 수거 조치를 내렸다.
사고조사를 위해 공사는 사고조사팀, 공정조사팀, 재료조사팀, 용기조사팀 등 4개 팀을 구성하고 사고원인에 대한 규명작업을 실시해왔다. 사고조사처를 중심으로 꾸려진 사고조사팀은 사고현장 및 사고정황 등을 다시 정밀조사하고 기술지도처와 중앙대 윤기봉 교수가 참여한 공정조사팀은 NK의 용기제조공정 전반에 대한 2차에 걸친 확인작업을 실시했다. 또 기술지도처장 및 설비연구팀장이 참여한 재료조사팀은 원재료 납품사인 포스코를 통해 원재료의 제조공정 및 검사공정을 확인하는 한편 설비연구팀장 및 서울대가 참여한 용기조사팀은 사고용기 파열원인 분석작업을 실시했다.
사고 발생원인
사고발생원인은 용기제작과정에서의 오류로 인한 용기불량. 하지만 사고용기에 대한 재료분석을 맡은 서울대 권동일 교수조차 근본원인에는 다양한 가능성이 존재할 수 있어 섣부른 결론을 내릴 수는 없다고 밝힘에 따라 일부 용기의 회수조치 이후에 다시 사고조사위원회를 열것을 거론하고 있는 상태다. 즉 공정에서의 문제지만 딥드로잉 용기 내면의 크리닝이 제대로 되지 않았는지 또는 용기 제작공정에서 열처리 불량이나 딥드로잉 과정에서의 Dent 현상에 의한 결함인지에 대한 명확한 규명은 어렵다는 점 때문이다. 하지만 조사과정에서 확인된 것처럼 포스코의 원재료 제조 및 검사, 납품과정을 통해 확인한 바와 같이 원재료 상에서의 문제는 없었고 NK측의 용기제조공정에는 일부 문제점이 나타난 것으로 보아 제작과정에 대한 오류가 거의 확실시 되고있다.
조사과정에서 파악된 NK측의 공정상 문제는 크게 세 가지다. 각 개별 공정이 소사장제로 개편, 운영됨으로써 체계적이고 통일된 품질관리가 어렵다는 점과 용기제조(라이닝)의 핵심과정인 딥드로잉 공정이 청결한 상태로 운영되고 있지 않았다는 점, 또 결함을 확인하는 UT검사공정에서도 장비나 인력 등이 일부 문제가 있는 것으로 지적됐기 때문이다.
결과적으로 공사는 최초 정밀검사당시 용기제작공정과 비교할 때 현재 제작공정이 변화했을 뿐 아니라 체계적인 품질관리가 이루어질 수 없는 시스템으로 제조공정에서 용기의 문제가 발생했고 또한 하자있는 용기를 UT에서 판별하지 못해 문제의 용기가 출고됐다는 지적이다.
파열사고에 따른 후속조치
공사는 2차 사고조사위원회를 통해 사고발생원인이 용기결함으로 규명됨에 따라 동일사고 방지와 원인규명을 위한 후속조치를 단행하겠다는 방침을 세웠다.
우선 현재 CNG버스에 사용되고 있는 용기도 동일사고의 위험을 배제할 수 없는 상황임으로 우선 일부용기에 대해 수집검사를 실시한다는 방침이다.
대상은 NK가 제조 납품한 1만2,500개의 용기중 각 로트별(1로트 120개)로 1개씩을 수거해 단계별 검사항목을 통한 안전성을 확인한 후 그 결과에 따라 후속조치를 마련한다는 것이다. 또 공정조사결과를 통해 개선이 필요한 제조공정에 대해 지난 2일 제조업소에 개선을 요구했으며 개선이 완료된 후 이를 확인할 예정이라고 밝혔다. 유통용기에 대한 수집검사는 이달 14일부터 5월7일까지 실시할 것으로 전해졌다.
제조자검사 및 기록관리 사항과 재 정밀검사 제도 등 현행 검사시스템도 일부 보완키로 했다. 공사는 고법 통합고시 제12장에 내용을 보완한 제조 및 검사기준(KGS C024-2000)을 적용토록 관련조항을 신설하는 한편 품질관리 시스템 심사가 포함된 정밀검사를 도입함으로써 일정주기마다 제조공장에 대한 재 정밀검사를 실시하는 방안에 대해서도 고려중이다.
제기되고 있는 문제점
결국 이번 사고로 인해 현재 운행중인 차량에 대한 안전조치가 시급히 시행돼야 할 뿐 아니라 관련제품에 대한 철저한 사후관리 조치도 마련돼야 한다는 지적이 잇따르고 있다. 하지만 2차 사고조사위원회 결과에서도 제품결함이 공정상에서 문제가 발생했다는 점에서는 의견은 일치했으나 명확한 원인에 대해서는 섣부른 판단이 어렵다고 결론지어짐에 따라 현재 후속조치에 대한 이견이 분분한 상태다. 그러나 분명한 것은 수직 상승하던 CNG차량 보급사업이 이번 사고를 계기로 적지 않은 타격을 받게 될 것이라는 점에서다. 이는 현재 운영되고 있는 천연가스버스 중 일부라도 용기를 수거 확인해야하는 상황일 뿐 아니라 이후 동일용기의 검사방식의 개선이나 사고용기에 대한 후 사후 처리문제도 적지 않은 진통이 예상되고 있다.
또 안전분야를 총괄 책임지고 있는 한국가스안전공사도 CNG용기의 국산화와 함께 새로운 검사를 시행하면서 생산업체에 대한 체계적인 관리하지 못했고 제품의 검사에 있어서도 일부 문제점이 발생함에 따라 현재의 검사체계 전반에 대한 대안이 마련돼야 할 것으로 보인다. 특히 공사의 검사나 감리 등에 대한 책임범위를 명확히 규정함으로써 검사수행의 책임의식과 함께 유사사고의 재발을 방지할 수 있는 보안조치도 마련돼야 한다는 지적이다.
관련업계의 반응
사고로 인해 가장 직접적인 영향을 받고 있는 것은 CNG업계. 용기 수입사측은 그간 NK가 국산화한 제품과 품질확인과정에 대해 여러 차례 품질에 대한 의구심을 제기해왔다. 공사가 ANSI 98을 근거로 국내 제조 검사기준을 마련했으나 업체 스스로의 공정관리 등 우리와 기본적으로 다른 개념에서 마련된 미국의 기준을 국내 현실을 반영하지 않고 형식만을 가져옴으로써 현재의 문제가 발생한 것이라는 지적에서다. 그렇지만 정작 이번 사고로 인해 미쳐질 파장에 대해서는 가장 심각한 우려를 나타내고 있다.
결국 국내 유통용기 전체에 대한 불신감을 심어주는 결과로 이어지거나 지나친 안전성 확인 등이 대안으로 제시됨으로써 현행 제도가 객관적 기준을 뛰어 넘어 규제일변도로 바뀌게 될 경우 업계의 어려움이 적지 않을 뿐 아니라 성장하고 있는 국내 CNG업계 찬물을 끼얹는 결과를 우려하고 있는 모습이다.
또 일반고압가스 및 용기제조업소도 동일한 우려를 나타내고 있다. 결국 한 회사에서 비롯된 사고가 규제일변도의 제도개선으로 이어진다면 용기전반에 대한 안전관리 규정이 강화될 것으로 예상되기 때문이다. 더구나 가스안전공사가 이번 사고를 계기로 공장심사 등 새로운 규제정책을 대안으로 제시하고 있어 결코 자유로운 입장만은 아니라는 것이다. 이미 공사의 각 용기제조업체에 대한 일선검사가 이번 사고를 계기로 보다 엄격한 형태를 띄고 있다는 점에서 관련업계의 불만이 터져 나오고 있다.
결론
현대자동차에서 발생한 CNG용기 사고는 사고 자체만을 볼 때는 충격적인 사고임에 분명하다. 하지만 사고의 발생장소와 형태만을 본다면 여러모로 다행스러운 일이 아닐 수 없다. 차량이 출고되기 전 사고가 발생했고 사고로 인한 인명 및 재산피해도 미미한 수준에 그쳤기 때문이다. 최고 충전압력이 207bar에 이르는 충전용기가 도심을 운행하던 차량에서 발생했거나 일반 CNG충전소에서 충전하던 중 사고가 발생했다면 그 결과는 누구도 예측할 수 없는 참혹한 결과를 초래했을 것이라는 이유에서다.
결국 공사는 제작사의 공정을 우선적으로 개선하고 현재 출고된 용기에 대해서는 최소한의 범위에서 용기를 수거, 재확해 그 결과를 바탕으로 다시 대책을 세우겠다는 방향을 세운 상태다. 재검사 대상을 지나치게 확대할 경우 해당업체에 미칠 엄청난 손실과 함께 이번 사고가 미칠 사회적 파장을 우려한 조치로 생각된다.
하지만 NK용기를 사용하고 있는 CNG 차량이 전체 천연가스버스의 절반을 차지하고 있고 추가 사고 위험을 배제할 수 없는 상황이란 점에서 공사가 현재 출고용기 중 전체 1%에 불과한 용기만을 확인하는 정도로 이번 사고를 무마한다면 이후 발생할 수 있는 사고에 대해서도 분명한 대책 마련돼야 할 것이다. 이는 결과적으로 사고의 개연성이 초래할 결과를 공사가 충분히 예측하고 있음에도 불구하고 그 조치를 소홀히 했다는 비난을 면키 힘들 것이기 때문이다.