선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 결과분석의 목적은 규명된 위험원으로부터 발생하는 중간상황과 최종결과의 심각도를 예측하기 위한 것이다. ETA(Event Tree Analysis) 기법은 위험한 사건의 발생에 따라 특정한 결과물을 초래하는 사건들의 조합 혹은 흐름을 모델링하는 것으로서 결과분석에 적합한 기법이다.
제안 방법
- 위험도를 체계적으로 평가하기 위해서 그림 4에 보이는 절차를 걸쳐 분석을 수행하도록 한다. [15-18], 사고분석을 통한 위험원 도출을 출발점으로 하여, FTA(Fault Tree Analysis) 에 의한 원인분석과 ETA(Event Tree Analysis)에 의한 결과분석 및 정량적인 손실분석을 통하여 사고 발생빈도와 심각도를 산정한 후, 이로부터 위험도를 평가한다. 또한, 위험도를 경감시키기 위한 위험도 감소대책을 도출하고, 대책 적용에 따른 영향분석 및 경제성 분석을 수행하여 적절한 대책을 제시함으로써 위험도를 적정 수준으로 관리할 수 있도록 하였다.
- 그림 1과 표 1 및 표 2에 보인 전철전력설비의 사고분석 결과를 토대로, 예비 위험성 분석 (Preliminary Hazard Analysis)과 체크 리스트(check list) 분석을 통하여 전철 전력 분야에서 중점적으로 관리하여야 할 위험원을 표 3 과 같이 도출하였다.
- 장기적인 관점에서 시간 경과에 따라 전철 전력 설비 의사고 발생 양상이 변화될 수 있으므로, 사고 데이터베이스가 경신되면 위험도 평가도 경신하여 지속적으로 위험도를 제어함으로써 안전 관리를 확보하도록 한다. 또한, 여기서 도출된 위험도 평가 및 감소 대책 수행 결과를 안전요구사항으로 제시하여, 설계 및 제작, 시공 단계에 반영하도록 함으로써, 설비의 수명주기(life cycle) 전체 단계에 걸쳐 안전성 관리를 수행하도록 한다.
- 위험도 평가는 위험원 도출, 사고 원인 분석, 결과 분석 및 손실 분석을 통하여 사고 발생확률 및 심각도를 산정하고 위험도 행렬을 이용하여 정량적으로 평가하였다. 또한, 위험도 평가 결과로부터 위험도 감소대책을 도출하고, 대책 적용에 따른 영향분석 및 경제성 분석을 통하여 적정성 여부를 평가하였다. 제안시스템의 적용사례로써 , 한국철도의 전철전력분야에서 발생하였던 사고데이터베이스를 이용하여 위험도를 평가하고, 이를 효과적으로 감소시키기 위한 대책을 검토하였다.
- [15-18], 사고분석을 통한 위험원 도출을 출발점으로 하여, FTA(Fault Tree Analysis) 에 의한 원인분석과 ETA(Event Tree Analysis)에 의한 결과분석 및 정량적인 손실분석을 통하여 사고 발생빈도와 심각도를 산정한 후, 이로부터 위험도를 평가한다. 또한, 위험도를 경감시키기 위한 위험도 감소대책을 도출하고, 대책 적용에 따른 영향분석 및 경제성 분석을 수행하여 적절한 대책을 제시함으로써 위험도를 적정 수준으로 관리할 수 있도록 하였다. 구체적인 분석 기법은 다음 장에서 사례분석과 함께 제시한다.
- 안전을 확보하기 기법을 제안하였다. 또한, 제안 기법을 적용하여, 전철전력설비의 위험도 평가를 수행한 결과 다음과 같은 결과를 도출하였다.
- 본고에서는 이상과 같은 전철전력설비에 대하여, 사고 발생 사례로부터 데이터베이스를 구축하여 사고 분석을 수행하고, 위험도를 정량적으로 평가하며, 위험도 감소대책의 도출 및 적용에 따른 영향 분석을 체계적으로 수행하는 안전관리 시스템을 제안하였다[12]. 위험도 평가는 위험원 도출, 사고 원인 분석, 결과 분석 및 손실 분석을 통하여 사고 발생확률 및 심각도를 산정하고 위험도 행렬을 이용하여 정량적으로 평가하였다.
- 앞서 구축한 2002년도에서 2008년도까지의 6년 동안의 전철 전력 설비 사고 데이터 및 사고 분석 결과를 이용하여, 다음과 같이 위험도를 평가하고, 위험도 감소대책을 검토하였다.
- 시스템을 제안하였다[12]. 위험도 평가는 위험원 도출, 사고 원인 분석, 결과 분석 및 손실 분석을 통하여 사고 발생확률 및 심각도를 산정하고 위험도 행렬을 이용하여 정량적으로 평가하였다. 또한, 위험도 평가 결과로부터 위험도 감소대책을 도출하고, 대책 적용에 따른 영향분석 및 경제성 분석을 통하여 적정성 여부를 평가하였다.
- 원인분석 기법으로는 FMEA(Failure Modes and Effects Analysis)과 FTA(Fault Tree Analysis)가 있으며, FMEA는 원인에서 결과로 진행되는 상향식 절차로서 결과가 모두 위험원이 되지는 않고, FTA는 결과에서 원인으로 진행되는 하향식 절차로서 안전성 분석에 사용되는 경우 결과는 보통 위험원으로 한정된다. 이 상과 같이 FTA에서는 위 험 원을 발생 시킬 수 있는 원인의 조합이나 배열을 고려해 볼 수 있다는 측면에서, 그림 5에 보이는 것처럼 FTA 기법을 이용하여 원인을 분석하였다. 조가선 단선으로 "전차선로 단전“이 발생한 결과에 대해서, ”공사부주의" "까치집 나뭇가지가 조가선과 접촉“ "조류가 조가선과 접촉“이 원인으로 분석되었으며, "까치집 나뭇가지가 조가선과 접촉“의 원인으로서, "인출설비, 역 구내 등의 빔 (beam) 개소“에 ”까치집 형성“이 원인으로 분석된 것을 보이고 있다.
- 이에 따라, 국제규격 및 다른 시스템의 위험도 평가에서의 적용사례와 한국철도의 안전업무분야 종사자들의 자문을 걸쳐 전철 전력 설비의 위험도 허용 기준을 결정하였다. 표 5의 리스크 매트릭스에서 짙은 색으로 표시된 영역이 허용 가능한(tolerable) 리스크 수준을 나타낸다.
- 평가하기 어려운 경우가 대부분이다. 이에 따라, 발생빈도와 심각도를 등급으로 분류하고 리스크 매트릭스를 이용하여 위험도를 평가하는 방법이 일반적으로 사용되고 있다[19-21전철전력설비의 위험도를 평가하기 위하여, 표 5에 보이는 것처럼, 발생빈도와 심각도를 각각 5등급으로 나누어 평가하는 리스크 매트릭스를 제안하였디' 여기서, 발생 빈도 등급은 미국방 규격 등에서와 같이 위험성 평가에서 보편적으로 사용되고 있는 5등급 분류를 사용하였고, 심각도 등급은 캐나다 철도에서 심각도 평가기준으로 활용하고 있는 시설 손실 규모를 참조하여 5단계로 등급을 구분하였다. 심각도 등급1은 백만원 이하, 둥급2는 백만원 초과, 둥급3은천만원 초과, 등급4는 5천만원 초과, 그리고 등급5는 1.
- 철도현장에서의 사고 정보를 수집하여 데이터베이스를 구축하고, 이를 이용해서 위험도를 평가하며, 적절한 위험도 감소 대책을 실시하고 그 결과를 모니터링하여 상황을 파악함과 동시에 새로운 위험성 발견시 이를 다시 피드백함으로써 위험도를 적정 수준으로 관리하도록 한다. 장기적인 관점에서 시간 경과에 따라 전철 전력 설비 의사고 발생 양상이 변화될 수 있으므로, 사고 데이터베이스가 경신되면 위험도 평가도 경신하여 지속적으로 위험도를 제어함으로써 안전 관리를 확보하도록 한다. 또한, 여기서 도출된 위험도 평가 및 감소 대책 수행 결과를 안전요구사항으로 제시하여, 설계 및 제작, 시공 단계에 반영하도록 함으로써, 설비의 수명주기(life cycle) 전체 단계에 걸쳐 안전성 관리를 수행하도록 한다.
- 전기철도 전철전력설비에서 사고에 대한 위험도를 정량적으로 평가하고, 이를 바탕으로 위험도를 적정수준으로 경감 시켜 안전을 확보하기 기법을 제안하였다. 또한, 제안 기법을 적용하여, 전철전력설비의 위험도 평가를 수행한 결과 다음과 같은 결과를 도출하였다.
- 전철전력설비의 위험도를 분석하기 위한 기초자료로써, 2002년도에서 2008년도까지 6년 동안 한국철도의 전철화 구간에서 발생하였던 사고를 수집하여 구축한 데이터베이스를 분석하였다. 사고 데이터베이스는 표 1에 보이는 것처럼, 발생 연도, 사고일시, 발생장소, 원인, 개황, 결과, 내부 또는 외부 요인 여부 등으로 구성되어 있다[13].
- 또한, 위험도 평가 결과로부터 위험도 감소대책을 도출하고, 대책 적용에 따른 영향분석 및 경제성 분석을 통하여 적정성 여부를 평가하였다. 제안시스템의 적용사례로써 , 한국철도의 전철전력분야에서 발생하였던 사고데이터베이스를 이용하여 위험도를 평가하고, 이를 효과적으로 감소시키기 위한 대책을 검토하였다.
- 그림 3에 보인다. 철도현장에서의 사고 정보를 수집하여 데이터베이스를 구축하고, 이를 이용해서 위험도를 평가하며, 적절한 위험도 감소 대책을 실시하고 그 결과를 모니터링하여 상황을 파악함과 동시에 새로운 위험성 발견시 이를 다시 피드백함으로써 위험도를 적정 수준으로 관리하도록 한다. 장기적인 관점에서 시간 경과에 따라 전철 전력 설비 의사고 발생 양상이 변화될 수 있으므로, 사고 데이터베이스가 경신되면 위험도 평가도 경신하여 지속적으로 위험도를 제어함으로써 안전 관리를 확보하도록 한다.
- 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 특히 사고 데이 터가 추가되 거 나 사고 양상이 변동될 경우, 사고 데 이터베이스를 경신하여 위험도를 재평가하고 대책을 재수립하도록 함으로써 지속적으로 위험도를 평가 . 관리하도록 하고, 위험원 도출 및 위험도 평가 결과를 안전요구사항으로 제시하여 설계, 제작 및 시공 단계에 반영시키도록 함으로써 설비의 수명 주기 전단계에 걸쳐 체계적인 안전 관리를 수행하도록 체제를 구축하는 것이 바람직하다.
성능/효과
- " (2) 전차선 단선”사고의 위험원(선로변 지장수목)에 대해서, 위험도 감소대책(순회점검 철저 및 교육훈련 강화)을 실시함으로써 발생빈도를 1등급 낮출 수 있다면, 위험도가 16 등급에서 12등급으로 낮아져 허용가능 수준으로 떨어진다.
- 3건 이상이 되는 사고에 대해 시설 및 장비 손상에 대한 손실분석을 수행한 결과를 표 4에 보인다. "조가선 단선“사고가 사고당 단위손실이 16, 000, 000원이고 연간발생건수가 4건으로서 연간손실이 64, (XX), (XX) 원으로 산정되어 가장 높게 나타났다. 여기서, 전차선은 Cu 110 [f], 조가선은 Bz 65급전선은 ACSR 288[imf]를 기준으로 하였고, 재료비는 2008년 11월 물가정보를 적용하였으며, 노무비는 2008년도 하반기 노임단가를 적용하여.
- (1) "조가선 단선“사고의 위험원(인출설비, 역구내 등의 빔(Beam) 개소, 터널개소)에 대해서, 위험도 감소 대책(조류 둥지 서식방지기구 및 절연방호관 설치)을 실시함으로써, 발생 빈도를 4등급(Monthly to Yearly)에서 3등급(1 to 10 yearly)으로 경감시킬 수 있다면 위험도는 16등급에서 12등급으로 낮아져서 허용가능한 수준으로 관리할 수 있다.
- 전철 전력 설비에서 “전차선 단선” 사고의 결과로는 "열차 운행 지장”, "시설물 피해”, "차량 파손 및 인명 피해” 등으로 분석되었다.
- 이 상과 같이 FTA에서는 위 험 원을 발생 시킬 수 있는 원인의 조합이나 배열을 고려해 볼 수 있다는 측면에서, 그림 5에 보이는 것처럼 FTA 기법을 이용하여 원인을 분석하였다. 조가선 단선으로 "전차선로 단전“이 발생한 결과에 대해서, ”공사부주의" "까치집 나뭇가지가 조가선과 접촉“ "조류가 조가선과 접촉“이 원인으로 분석되었으며, "까치집 나뭇가지가 조가선과 접촉“의 원인으로서, "인출설비, 역 구내 등의 빔 (beam) 개소“에 ”까치집 형성“이 원인으로 분석된 것을 보이고 있다.
- (3) “전차선/조가선 단선”사고의 위험원(선로변 작업현장) 에 대해서, 위험도 감소대책(위험표지 설치, 안전요원 상시배치, 교육훈련 강화)을 실시함으로써 발생빈도를 1등급 낮출 수 있다면, 위험도가 12등급에서 9등급으로 낮아진다. 위험도 감소 대책을 실시하기 위하여 소요되는 투자비용은, 위험표지 설치 비용이 개소당 100,000원에 불과하고, 연간손실 비용이 43, 000, 000원에 달한다는 점을 감안할 때 비용-편익 비가 높은 것으로 평가된다.
- 2002년도에서 2008년도까지의 6년간 한국철도에서의 전철 전력 분야 사고 데이터베이스를 분석한 결과, 전차선 및 조가선 손상으로 인한 사고 발생의 비중이 높고, 조류 및 수목 등의 이물질 접촉이 주요 발생 원인으로 지적되었다. 또한 손실분석을 수행한 결과, 전차선 단선 사고 및 조가선 단선 사고의 손실규모가 크게 나타났으며, 사고의 발생빈도와 심각도를 분석하여 위험도를 평가한 결과 전차선 단선 사고 및 조가선 단선 사고의 위험도가 허용가능한 수준을 초과하는 것으로 나타났다.
- 또한 손실분석을 수행한 결과, 전차선 단선 사고 및 조가선 단선 사고의 손실규모가 크게 나타났으며, 사고의 발생빈도와 심각도를 분석하여 위험도를 평가한 결과 전차선 단선 사고 및 조가선 단선 사고의 위험도가 허용가능한 수준을 초과하는 것으로 나타났다.
- 사고를 계절별로 분류하여 보면, 겨울에 비해 여름철에 사고 발생 빈도가 높은 것으로 나타났다, 또한, 사고를 내부요인에 의한 것과 외부요인에 의한 것으로 나누어 보면, 내부요인으로서는 기기 불량이, 외부요인으로서는 이물질 접촉이 주요 발생 원인으로 작용하고 있다. 기기 불량은 전차선 금구류, 절연구분장치 및 계기용 변성기 등의 불량이 주종을루고 있으며, 이물질 접촉으로는 전차선이나 조가선, 급전선둥에 조류가 접촉하거나, 작업 부주의 등 인적 오류(human error)에 의한 금속체의 접촉 등이 대부분이었다.
- 순회점검업무는 유지보수원의 본연의 업무이므로 기존 유지보수인력 규모를 유지한 채로 업무 강화를 통해 실현될 수 있으며, 교육훈련도 관리감독자 업무의 일환으로 강화될 수 있으므로, 별도의 비용투자 없이 54, 000, 30원에 달하는 연간손실을 경감시킬 수 있을 것으로 기대된다.
- 상시 배치, 안전상 필요한 장소에는 위험표지 설치, 순회점검 및 교육훈련 강화 등이 제시되었다. 이상의 대책을 수행하면, 전차선 및 조가선 단선 사고의 위험도를 허용 가능한 수준으로 감소시킬 수 있을 것으로 기대되며, 경제성 분석 결과도 양호하여 실천 가능성이 높은 것으로 제시되었다.
후속연구
- 이상과 같은 위험도 기반의 안전 관리 시스템을 도입하면, 전철전력설비의 안전성을 크게 향상시켜 철도의 안전 운행에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 특히 사고 데이 터가 추가되 거 나 사고 양상이 변동될 경우, 사고 데 이터베이스를 경신하여 위험도를 재평가하고 대책을 재수립하도록 함으로써 지속적으로 위험도를 평가 .
- 이상의 손실분석에서, 서비스 혼란 비용과 클레임, 벌금 및 기타 간접손실 등은 수집된 근거 자료가 미비하여 산출에서 제외하였는데, 이들에 대한 정확한 분석을 위해서는 열차운행중단 시간 및 클레임 처리 등 기타 간접손실에 대한정보를 포함하여 사고 데이터베이스를 구죽하도록 보완할 필요가 있다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.