[논문]철도 분야의 인적 오류 사고 분석을 위한 사고발생 모형의 제안

김동산; 백동현; 윤완철

doi:10.5143/jesk.2010.29.2.241

철도 분야의 인적 오류 사고 분석을 위한 사고발생 모형의 제안
A Proposition of Accident Causation Model for the Analysis of Human Error Accidents in Railway Operations 원문보기

Journal of the Ergonomics Society of Korea = 大韓人間工學會誌, v.29 no.2, 2010년, pp.241 - 248

김동산 (연구개발인력교육원(KIRD) 경영전략팀) , 백동현 (한양대학교 ERICA캠퍼스 경영학부) , 윤완철 (KAIST 지식서비스공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

In accident analysis, it is essential to understand the causal pathways of the accident. Although numerous accident models have been developed to help analysts understand how and why an accident occurs, most of them do not include all elements related to the accident in various fields. Thus analysis of human error accidents in railway operations using these existing models may be possible, but inevitably incomplete. For a more thorough analysis of the accidents in railway operations, a more exhaustive model of accident causation is needed. This paper briefly reviews four recent accident causation models, and proposes a new model that overcomes the limitations of the existing models for the analysis of human error accidents in railway operations. In addition, the usefulness and comprehensiveness of the proposed model is briefly tested by explaining 12 railway accident cases with the model. The proposed accident causation model is expected to improve understanding of how and why an accident/incident occurs, and help prevent analysts from missing any important aspect of human error accidents in railway operations

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 이 모형들 중 하나를 사용하여 사고를 분석하는 것은 효과적일 수는 있지만 그 분석 내용이 불완전할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 그림 5와 같이 기존의 사고발생 모형들이 가진 한계점을 보완하여 새롭게 설계된 사고발생 모형을 제안한다. 이 모형은 하나의 사고(accident/incident) 또는 아차 사례(near miss)가 어떻게 발생하게 되는지, 즉 사고의 발생에 앞서 어떤 종류의 단위 사건들이 발생하고, 어떤 요인들이 단위 사건의 발생에 영향을 미치며, 단위 사건 또는 사고의 발생을 어떻게 방지할 수 있는지를 설명한다.
또한, 본 논문에서는 철도 분야의 사고 사례들에 적용함으로써 제안한 사고발생 모형이 적절한지를 살펴보았다. 이를 통해 다양한 유형의 사고들이 발생하는 과정을 설명하는데 있어 제안한 사고발생 모형의 모든 구성요소들이 유효성을 확인할 수 있었다.
본 논문에서는 먼저 인적 오류 분석을 위한 기존의 대표적인 사고발생 모형들을 소개하고, 각 모형의 단점을 보완한 새로운 사고발생 모형을 제안한다. 2장에서는 인적 오류 분석을 위한 기존의 사고발생 모형들을 두 가지 유형으로 분류하고 유형별로 대표적인 모형들을 소개한다.
그 밖에도 사건수목(event trees), 고장수목(fault trees), MORT(Management Oversight and Risk Tree), SHEL(Software-Hardware-Environment-Liveware) 모형, CFAC(Contributing Factors in Accident Causation) 모형 등이 있다(Lehto & Salvendy, 1991; Wiegmann & Shappell, 2003). 본 논문에서는 여러 가지 사고발생 모형 중 인적 오류 분석에 초점이 맞춰진 모형들을 소개하고자 한다.
본 논문에서는 인적 오류가 개입된 사고의 경위를 이해하고 분석하는 데 있어 사고발생 모형의 역할이 중요함을 언급하고, 인적 오류 분석을 위한 기존의 대표적인 사고발생 모형들을 소개하였으며, 이 모형들의 한계점을 보완한 새로운 사고발생 모형을 제안하였다.

가설 설정

그러나, 이 모형은 다음과 같은 한계점을 갖고 있다: 1) 단위 사건으로 인적 실패(human error and violation)만 포함하고 있고, 기술적 실패(technical failure)와 외부에서의 침입(external intrusion)의 발생은 포함하지 않는다; 2) 방지벽(barriers or defenses)의 역할을 강조하고 있고, 발생한 오류에 대한 인간의 대응 과정(error detection and recovery)은 상대적으로 강조되지 않는다; 3) 피드백 루프(feedback loop)가 존재하지 않아 여러 단위 사건들의 사슬(event chain)을 모형화할 수 없다.

제안 방법

3장에서 제시한 사고발생 모형이 사고의 발생 경위 및 원인을 제대로 설명하는지를 검토하기 위해 철도 분야의 사고 사례들을 이 사고발생 모형을 사용하여 재분석하였다. 검토에 사용할 사고 사례를 무작위로 선정하기 위해 최근 교통안전공단에서 발행한 해외 철도 사고 사례집(교통안전공단, 2004)에 포함된 16개의 사고 사례 중 업무종사자의 인적 오류가 포함된 12개의 사례들을 배제하지 않고 모두 사용하였다.
표 2는 12개의 사고 사례들의 사고 경위를 3장에서 제안한 사고발생 모형을 사용하여 재구성한 결과를 정리한 것이다. 각 사례에 순서대로 일련번호를 붙였고 사고 유형 및 사고에 대한 간략한 개요를 함께 기술하였다. 또한, 사고발생 모형(그림 5)의 8가지 구성요소들을 편의상 다음과 같은 약자로 표현하였다:

대상 데이터

3장에서 제시한 사고발생 모형이 사고의 발생 경위 및 원인을 제대로 설명하는지를 검토하기 위해 철도 분야의 사고 사례들을 이 사고발생 모형을 사용하여 재분석하였다. 검토에 사용할 사고 사례를 무작위로 선정하기 위해 최근 교통안전공단에서 발행한 해외 철도 사고 사례집(교통안전공단, 2004)에 포함된 16개의 사고 사례 중 업무종사자의 인적 오류가 포함된 12개의 사례들을 배제하지 않고 모두 사용하였다. 이 사례들은 미국, 캐나다, 영국에서 1997년부터 2003년까지 발생했던 철도 사고들이다.
검토에 사용할 사고 사례를 무작위로 선정하기 위해 최근 교통안전공단에서 발행한 해외 철도 사고 사례집(교통안전공단, 2004)에 포함된 16개의 사고 사례 중 업무종사자의 인적 오류가 포함된 12개의 사례들을 배제하지 않고 모두 사용하였다. 이 사례들은 미국, 캐나다, 영국에서 1997년부터 2003년까지 발생했던 철도 사고들이다. 이중 8건은 충돌 또는 탈선 사고이며, 2건의 건널목 사고와 2건의 사상 사고도 포함하였다.

성능/효과

3) 단위 사건(특히 인적 실패)의 발생에 영향을 미칠 수 있는 요인들을 크게 2개 수준, 주변 요인(local factor)과 조직 요인(organizational factor)으로 구분하고 각 수준에서의 구체적인 카테고리들을 제시하고 있다.
4) 사고의 전개 과정에서 가능한 2가지 피드백 루프(feedback loop), 즉 불안전한 상황(unsafe situation)에서 다시 새로운 단위 사건이 발생하는 경우와 대응(responses) 단계의 실패로 인해 제2의 불안전한 상황이 전개되는 경우를 표현함으로써 하나의 사고가 발생하기까지의 여러 단위 사건들의 사슬(event chain)을 모형화하기 쉽도록 하고 있다.
사례 분석 결과, 사고 경위를 설명하는 데 있어 제안한 사고발생 모형의 각 구성요소들이 골고루 사용됨을 알 수 있었다. 8개의 구성요소 모두 12개 사례 중 4개(33%) 이상의 사례를 설명하는 데 사용되었고, PS를 제외한 나머지 구성요소들은 5개(42%) 이상의 사례를 설명하는 데 사용되었다.
또한, 본 논문에서는 철도 분야의 사고 사례들에 적용함으로써 제안한 사고발생 모형이 적절한지를 살펴보았다. 이를 통해 다양한 유형의 사고들이 발생하는 과정을 설명하는데 있어 제안한 사고발생 모형의 모든 구성요소들이 유효성을 확인할 수 있었다.

후속연구

또한 이 사고발생 모형을 기반으로 하여 구체적인 인적 오류 분석 방법론이 개발된다면 현업에서 인적 오류가 개입된 사고를 분석하는 데에 보다 효과적으로 사용될 수 있을 것이다.
또한 제안한 사고발생 모형은 특정 분야에 국한되지 않고 다양한 분야에서의 사고들을 설명하기 위한 일반적 모형이 되기 위해서는 발전, 항공, 선박, 의료 등의 다른 산업 분야에서의 사고들에도 적용해 보는 것이 필요하다. 해당 분야의 특성을 반영한 모형으로 수정해야 할 것이다.
본 논문에서 제안한 사고발생 모형의 철도 분야 적용 타당성을 검증하기 위해서는 추가 연구가 필요할 것이다. 또한 본 논문에서 모형에 적용한 사례들은 모두 사고(accident or incident)에 해당하며 아차 사례(near miss)는 포함하지 않았다.
제안한 사고발생 모형은 철도 분야에서 인적 오류가 개입된 사고의 발생 경위에 대한 이해를 높이고, 분석자로 하여금 인적 오류를 포함한 단위 사건 간 인과관계 파악, 인적오류가 발생하게 된 직접적 원인 및 조직 수준의 원인 분석, 발생한 인적 오류에 대한 대응 과정 분석 등 인적 오류 분석의 중요한 부분들을 빠뜨리지 않고 체계적으로 분석할 수 있도록 도울 수 있을 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	안전 분야에서 널리 알려진 대표적인 모형은?	모형이 개발된 목적과 그것이 다루는 범위에 따라 다양한 사고발생 모형들이 개발된 바 있다. 안전 분야에서 널리 알려진 대표적인 모형으로는 소위 도미노 이론(Domino Theory)가 있는데, 사고는 도미노패가 잇따라 넘어지듯이 일련의 사건 또는 상황들이 일정한 순서에 따라 연쇄적으로 발생한 것으로 설명하고 있다(Heinrich et al., 1980).
	사고 분석기법들 및 인적 행위 분석기법의 대표적인 것들은?	체계적인 인적 오류 분석을 지원하기 위해 그 동안 다양한 사고 분석기법들 및 인적 행위 분석기법들이 개발되었고, 그 중 일부는 실제 현업에서의 사고 분석에 사용되고 있다. 대표적인 사고 분석기법에는 고장수목 분석(fault tree analysis), 방지벽 분석(barrier analysis), 변화요인 분석(change analysis), STEP(Sequentially Timed Events Plotting) 등이 있고(Sklet, 2004), 대표적인 인적 행위 분석기법으로는 원자력 분야의 HPES(Human Performance Enhancement System)와 HPIP(Human Performance Investigation Process), 항공 분야의 HFACS(Human Factors Analysis and Classification System) 등이 있다(김동산 등, 2007; 신민주 등, 2008).
	사고의 발생에 있어 방지벽의 역할을 강조한 대표적인 사고발생 모형은?	사고의 발생에 있어 방지벽의 역할을 강조한 대표적인 사고발생 모형으로는 Reason(1995)의 조직적 사고발생 모형(model of organizational accident causation)과 Svenson(1991)의 AEB(Accident Evolution and Barrier Function) 모형이 있다.

참고문헌 (23)

교통안전공단, 해외 철도사고 사례, 철도교통안전 34, 2004.
김동산, 백동현, 윤완철, 인적오류 분석기법의 국내외 활용 현황 및 국내 철도 산업에의 적용 방안, 한국철도학회논문집, 10(1), 7-15, 2007.

원문보기 상세보기
신민주, 백동현, 김동산, 윤완철, 철도 사고 인적 오류 분석을 위한 지원 시스템 프레임웍 설계, 대한인간공학회지, 27(3), 43-52, 2008.

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Wiegmann, D. A. and Shappell, S. A., A Human Error Approach to Aviation

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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