[논문]HEAR 분석방법을 이용한 철도사고의 인적오류 원인분석 연구

이용만; 박민규; 신택현

doi:10.12812/ksms.2013.15.4.73

HEAR 분석방법을 이용한 철도사고의 인적오류 원인분석 연구
A Study on the Cause Analysis of Human Error for of Railway Accidents using HEAR Analysis Methods 원문보기

대한안전경영과학회지 = Journal of the Korea safety management & science, v.15 no.4, 2013년, pp.73 - 80

이용만 (서울과학기술대학교 철도전문대학원) , 박민규 (교통안전공단 철도안전처) , 신택현 (서울과학기술대학교 철도전문대학원)

Abstract ▼ AI-Helper

Because the damages of corrosion resulting from the chloride ion are very serious, many research studies have been performed to measure the penetration depth of the chloride ion. However, there is a problem with data selection obtained from collection during experiments. In this study, it appears that the collected data are not conformed to a normal distribution. The result of this study will play a very important role, as a first step for the development and construction of a forecasting system to help determine a reliable service lifetime of marine structures.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

따라서 본 연구에서는 철도분야 맞춤형 인적오류 분석체계인 HEAR(Human Error Analysis and Reduct ion)를 활용하여 실제 철도운영기관에서 발생한 사고를 대상으로하여 근본적 원인을 도출하고 이를 바탕으로 철고사고 발생에 대한 맞춤식 대안 마련에 도움을 주고자 하였다.
본 연구에서는 인적오류 사고원인요소 분석 단계까지를 본 연구 범위로 한정하여 더욱 심도 있는 원인분석이 이루어지도록 하였다.
본 연구에서는 인적오류가 원인으로 판단되는 도시철도 사고를 대상으로 인적분석체계인 HEAR를 접목하여 근본적 사고원인을 분석하고자 하였다. 이를 위하여 먼저 대표적인 철도 인적오류 사고를 선정하고 해당 사고에 대해 분석한 ‘항공·철도사고조사위원회’의 보고서를 참고로 하여 HEAR 분석을 위한 자료를 수집·분석하였다.
철도 인적오류 분석체계인 HEAR의 목적은 철도사고 및 장애에 개입된 인적 오류행위들의 발생 경위 및 원인을 체계적으로 분석하여 유사 인적오류로 인한 사고의 재발을 방지할 수 있는 효과적인 예방대책을 마련함으로서 철도의 안전성과 경제성을 향상시키는 것이다.
최근 발생되는 철도사고 중 주원인이 인적오류로 인하여 밝혀짐에 따라, 본 연구에서는 따라서 본 연구에서는 철도분야 맞춤형 인적오류 분석체계인 HEAR를 활용하여 실제 철도운영기관에서 발생한 사고사례를 대상으로 하여 근본적 원인을 도출하고 방지대책을 모색하고자 하였다.
세 번째 단계인 오류원인분석에는 상기에서 선정한 분석대상 인적오류 각각에 대해 기본상황분석 결과 및 기타 수집된 증거들을 활용하여 오류유형 및 원인요소, 실패 방어벽들과 실패원인 등을 파악함으로써 사고 발생의 핵심적인 원인을 도출하고자 하였다. 특히 그 결과는 이해가 쉽도록 Why-Because Tree에 도식화 함으로서 원인요소간의 상관관계를 명확히 제시하고자 하였다.
하지만 본 논문은 HEAR를 실제 사고에 접목하여 휴먼에러를 유발시키는 직접적·간접적 원인을 도출하여 사고 예방벽을 설정하는 데 도움을 주기 위한 연구이다.

제안 방법

단 HEAR에서는 사고 당사자에 대한 인터뷰를 시행토록 하였으나 현실적으로 당사자 접촉의 어려움과 시간적·공간적 제약으로 인하여 해당 보고서의 시나리오를 참고하여 활용하였다.
두 번째 단계인 HEAR 분석체계를 활용한 기본상황 분석에서는 상기에서 선정한 분석대상 인적오류 행위자를 대상으로 인터뷰 및 자료조사를 통해 작업자(10개 항목), 직무(11개 항목), 작업환경(15항목), 조직관련(9개 항목)을 분석하였다. 그러나 서론에서 언급한 바와 같이 불가피한 현실적인 문제를 해결하지 못함에 따라 사고상황을 가장 잘 분석한 ‘항공철도사고조사보고서’를 참고로 하였다.
철도분야는 비교적 늦게 인적오류에 관심을 갖게 되었지만 타 분야의 연구경험을 바탕으로 현재 활발한 연구가 진행 중이다. 본 연구에서의 대상은 철도분야에 대한 인적오류체계이므로 관련 분야의 연구동향을 조사하였다.
분석 결과, 본 연구에서는 관제과장의 ‘선호전환기 변경을 운전관제사에 미통보’ 행위를 분석대상 인적오류로 선정하였다.
단 HEAR에서는 사고 당사자에 대한 인터뷰를 시행토록 하였으나 현실적으로 당사자 접촉의 어려움과 시간적·공간적 제약으로 인하여 해당 보고서의 시나리오를 참고하여 활용하였다. 상기의 자료를 바탕으로 HEAR 분석 절차를 시행하여 그 원인 결과를 Why- Because Tree에 작성하여 도식화 하였다 본 연구의 전반적인 연구 내용 및 방법은 Fig. 1과 같다.
세 번째 단계인 오류원인분석에는 상기에서 선정한 분석대상 인적오류 각각에 대해 기본상황분석 결과 및 기타 수집된 증거들을 활용하여 오류유형 및 원인요소, 실패 방어벽들과 실패원인 등을 파악함으로써 사고 발생의 핵심적인 원인을 도출하고자 하였다. 특히 그 결과는 이해가 쉽도록 Why-Because Tree에 도식화 함으로서 원인요소간의 상관관계를 명확히 제시하고자 하였다.
이를 위하여 먼저 대표적인 철도 인적오류 사고를 선정하고 해당 사고에 대해 분석한 ‘항공·철도사고조사위원회’의 보고서를 참고로 하여 HEAR 분석을 위한 자료를 수집·분석하였다.

대상 데이터

본 사고의 경위는 Table 1과 같이 2010년 11월, 목적지로 향하던 사고전동차가 A역사 구내로 진입하면서 전환 중이던 선로전환기를 통과하면서 탈선한 사고로, 사고당시 관제과장은 정상적인 상선 도착선에서 선행열차가 도착선으로 사용하고, 사고전동차의 도착선을 하선 급행출발승강장으로 진로를 변경하도록 기지관제사에게 지시하여 제어명령에 의해 선로전환기가 전환되고 있었고, 운전관제사로부터 선행열차에 주의하여 운행하라고 지시받은 기관사는 정지신호를 무시하고 사고전동차를 운행하여 전환 중인 신로전환기를 통과하다가 탈선사고가 발생한 것으로 이와 같이 관제운영의 이원화 상황이 사고를 유발하는 조건이 되었다. 본 사고는 상기의 내용과 같이 철도 운전관련자들의 일련의 인적오류가 복합적으로 발생한 사고이며 참고로 사고로 인한 물적피해액은 872,482천원으로 추산되었고, 그 내용은 다음 Table 2와 같다.
HEAR을 적용함에 앞서 연구에 필요한 시나리오는 검토하였다. 분석 시나리오는 2010년 11월 19시 49분경 한 도시철도 운영기관에서 발생한 사고로서 급행전동열차가 전환 중인 선로전환기를 통과하면서 선두차량의 앞 대차는 직진(정위) 방향으로, 뒤 대차부터 후속차량 3량은 좌측방향으로 진행하다가 탈선한 사고이다. 해당 사고로 인명피해는 없었고, 차체와 대차 파손 및 신호통신 케이블 등이 손상되었다.

성능/효과

1) 2011년 발생한 도시철도 탈선사고를 대상으로, 사고관계자들 중 가장 중요한 업무를 담당한 관제과장의 오류를 분석한 결과, 조직적 원인에 기인하기 보다는 관제과장 자신, 직무 및 근무환경에 영향을 받아 오류를 범한 것으로 나타났다. 이는 당시 상하행 선로 변경으로 선행열차와의 추돌을 예방하기 위한 급박한 상황에서 관련 규정 및 의사전달, 상황판단 능력이 부족하여 발생한 것으로 판단된다.
HEAR를 활용하여 관제과장의 의사결정오류와 실행오류를 종합하여 분석한 결과, Fig. 5와 같이 일부 중복되는 원인을 포함하여 관제과장의 오류 종합을 Why-Because Tree로 나타낼 수 있다. 관제과장의 의사결정 오류는 비상상황에 대한 교육/훈련의 적절한 평가와 개선이 미흡함으로 발생한 것이고 이는 최종적으로 실행오류를 유발시켰음을 확인할 수 있었다.
5와 같이 일부 중복되는 원인을 포함하여 관제과장의 오류 종합을 Why-Because Tree로 나타낼 수 있다. 관제과장의 의사결정 오류는 비상상황에 대한 교육/훈련의 적절한 평가와 개선이 미흡함으로 발생한 것이고 이는 최종적으로 실행오류를 유발시켰음을 확인할 수 있었다.
두 번째 요인은 업무 관련자 간의 불명확한 의사소통(10.4) ← 전달확인 미흡(10.9) ← 안일한 생각/태도(1.4) ← 상황판단능력 부족(3.5) ← 수행빈도가 낮은 직무(4.7) ← 망각/기억착오(1.9) ← 작업부하가 높은 직무(4.2) ← 교육/훈련부족(9.5)에 기인한 것이고, 최종적으로 올바른 실행을 위한 교육/훈련평가 및 개선미흡(9.10)에 기인한 것으로 분석되었다.
또한, 실행오류 발생원인은 상기에서 분석된 의사결정 오류 발생의 원인과 중복된 것을 확인할 수 있었다.
또한, 운전관제사와 기지관제사간의 업무를 분리한 관제 이원화를 하였고, 서로 간의 소통을 단절시키는 ‘실행오류’를 범해 작업 절차의 일부를 빠뜨린 것으로 나타났다.
일반적으로 HEAR에서는 분석대상 오류의 1차원인은 오류유형을 선정하고, 2차원인은 작업자/직무/작업환경 관련 요인, 3차원인은 조직에 기인한 원인을 도출할 수 있다. 해당 절차를 적용하여 관제과장의 오류 유형을 분석결과 운전관제사, 기지관제사와 기관사에게 선로변경에 대한 통보를 하지 않아 작업자가 당시 상황에서 적절한 의사결정을 내리지 못했고(의사결정오류), 그리고 이는 절차/규정 위반과도 연계되어 당시의 위급 상황으로 인해 위반한 것으로 분석되었다.

후속연구

2) 또한 기본상황분석은 사고 관계자와의 직접적인 접촉을 통하여 정보를 얻어야 하지만 본 연구에서는 참고자료로 한정하여 분석을 진행하였으며 분석결과에 대한 한계가 있다. 향후 연구에서는 인적오류로 발생되는 철도사고에 대하여 사고관계자와의 대면 인터뷰를 통하여 객관적인 사실에 기반을 둔 철도사고 인적오류연구가 필요하다고 판단된다.
2) 또한 기본상황분석은 사고 관계자와의 직접적인 접촉을 통하여 정보를 얻어야 하지만 본 연구에서는 참고자료로 한정하여 분석을 진행하였으며 분석결과에 대한 한계가 있다. 향후 연구에서는 인적오류로 발생되는 철도사고에 대하여 사고관계자와의 대면 인터뷰를 통하여 객관적인 사실에 기반을 둔 철도사고 인적오류연구가 필요하다고 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	HEAR의 분석 단계 및 절차는?	분석 단계 및 절차는 Fig. 2와 같이 첫째 ‘분석대상 오류선정’ 단계에서는 사고경위 파악과 분석대상에 대한 인적오류 선정 단계로 구성되고, 둘째 ‘기본상황분석’단계를 거쳐, 셋째 '원인분석‘ 단계에서는 원인요소 분석과 방어벽 분석, 원인요소 분석결과 검토의 3단계로 구성된다. 넷째 '예방대책 마련’ 단계는 예방대책 작성과 예방대책 평가로 구성되고, 마지막 ‘분석결과 보고’ 단계에서는 보고서 작성 및 결과보고의 세부단계로 구성된다.
	KTX는 어떤 교통수단인가?	국내 고속철도인 KTX(Korea Train Express)는 약 1,000명의 승객을 수송하는 대형 교통 시스템으로써 신속한 이동 편의 제공으로 국민의 업무 및 여가생활의 변화를 가져온 의미있는 교통수단이다. 또한 항공, 원자력 등과 같이 없어서는 안 되는 서비스이지만 한 번의 사고로 우리 사회에 끼칠 피해는 매우 심각하기 때문에 안전성 향상을 위한 기술적, 문화적 노력을 기울이고 있는 상황이다.
	철도사고는 무슨 요인에 대해 영향을 받는가?	일반적으로 철도사고는 열차, 전기신호 등 기계 신뢰도와 연관된 기계적 요인과 직무자 신뢰도와 연관된 인적 요인의 영향을 받는다. 철도 기술의 발전으로 인하여 기계 신뢰도는 꾸준히 향상되어 기계적 요인에 의한 철도사고는 지속적으로 감소하고 있지만 광명역 KTX 탈선사고, 부산지하철 추돌사고 등 인적오류(Human Error)에 의한 사고는 지속적으로 발생하고 있다.

참고문헌 (11)

Korea Transportation Safety Authority -Railway Safety Office(2012), Railway Safety White Book.
Kee-Youl Han and You-Seoung Back(2012), "A Study on the Priority Making of Human Error Prevention Business Using AHP", Journal of the Korea safety management & science, 14(3), pp. 111-117.

원문보기 상세보기
KAIST, HanYang University. (2009), Human Error Analysis and Reduction(User Manual ver1.0).
KAIST, HanYang University. (2010), Human Error Analysis and Reduction(User Manual ver1.1)
Aviation.Railway Accidents Investigation Board (2011), Railway Accident Investigation Book.
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Dong-Hyun Baek, Lock-Jo Koo, Kyung-Sun Lee, Dong-San Kim, Min-Ju Shin, Wan-Chul Yoon and Myung-Chul Jung(2008), "Taxonomy of Performance Shaping Factors for Human Error Analysis of Railway Accidents", Korea Industrial and System Engineering, 31(1), pp. 41-42.
Eun-Mee Heo and Seong-Nam Byun(2010), "A Study on Human Error for safety improvement in railway industry", Korea Railway society for railway", pp. 2040-2044.
Sang-Log Kwak, Jong-Bae Wang, Chan-woo Park and Don-Bum Choi(2008), "A Study on Program Review Model for Human Error factors in Railway Industry", Korea Railway society for railway, pp. 2040-2044.
Wiegman, D.A. and Shappel, S.A(2001)., "A human error analysis of commercial aviation accidents using the Human Factors Anlaysis and Classification System(HFACS)", DOT/FAA/AM- 01/03.
Reason, J(1990)., "Human Error", Cambride University Press: New York.

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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