화학공장은 다량의 화학물질을 사용하기 때문에 사고가 발생하면, 많은 피해가 발생한다. 따라서 사고를 예방하기 위하여 위험성평가를 실시하고 있다. 화학공정은 HAZOP 기법을 이용하여 위험성평가를 실시하고 그 결과를 많이 활용하고 있다. 이 연구에서는 HAZOP 기법과 Bow-Tie 기법을 분석하고, Bow-Tie 위험성평가를 수행하였으며, 그 결과 다른 위험성평가에서 발견할 수 없었던 위험성이 도출되었고, 그 위험성을 제거하기 위한 14개의 개선사항이 도출되었다. Bow-Tie 위험성평가가 현장의 적용성과 위험요인을 도출하고 개선대책을 수립하는데 적합하다는 것을 확인하였다.
화학공장은 다량의 화학물질을 사용하기 때문에 사고가 발생하면, 많은 피해가 발생한다. 따라서 사고를 예방하기 위하여 위험성평가를 실시하고 있다. 화학공정은 HAZOP 기법을 이용하여 위험성평가를 실시하고 그 결과를 많이 활용하고 있다. 이 연구에서는 HAZOP 기법과 Bow-Tie 기법을 분석하고, Bow-Tie 위험성평가를 수행하였으며, 그 결과 다른 위험성평가에서 발견할 수 없었던 위험성이 도출되었고, 그 위험성을 제거하기 위한 14개의 개선사항이 도출되었다. Bow-Tie 위험성평가가 현장의 적용성과 위험요인을 도출하고 개선대책을 수립하는데 적합하다는 것을 확인하였다.
The chemical industries have used large amounts of chemicals. If an accident occurs, it caused physical and human damage. We intended to investigate risk assessment for the prevention of accidents. The risk assessment by HAZOP technique has been applide to major chemical industries, and that result ...
The chemical industries have used large amounts of chemicals. If an accident occurs, it caused physical and human damage. We intended to investigate risk assessment for the prevention of accidents. The risk assessment by HAZOP technique has been applide to major chemical industries, and that result has been utilized efficiently. In this study, we analyzed Bow-Tie and HAZOP technique, and risk assesment was performed by Bow-Tie on toxic material process. As a result, the risk that can not be found in the risk assessment of the other is derived, and improvements of 14 to remove the dangers derived. Bow-Tie risk assessment is suitable to derive the applicability of risk factors in the field and to establish the improvement measures.
The chemical industries have used large amounts of chemicals. If an accident occurs, it caused physical and human damage. We intended to investigate risk assessment for the prevention of accidents. The risk assessment by HAZOP technique has been applide to major chemical industries, and that result has been utilized efficiently. In this study, we analyzed Bow-Tie and HAZOP technique, and risk assesment was performed by Bow-Tie on toxic material process. As a result, the risk that can not be found in the risk assessment of the other is derived, and improvements of 14 to remove the dangers derived. Bow-Tie risk assessment is suitable to derive the applicability of risk factors in the field and to establish the improvement measures.
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문제 정의
본 논문에서는 국내에서는 활성화되지 않은 BowTie 위험성평가 기법과 HAZOP과 비교하여 BowTie의 장점을 확인하였다.
본 논문에서는 다양한 제조시설에서 적용 가능한 Bow-Tie 위험성평가를 실제 공정에 적용하여 그 결과물을 분석하여 다양한 위험요인을 도출할 수 있는지, 그 위험성을 감소시킬 수 있는 방안을 도출할 수 있는지를 확인하였다.
제안 방법
국내에서 주로 사용되는 HAZOP 기법은 공정 내에 존재하는 위험요인을 확인하고, 감소대책을 찾기 위한 위험성평가 기법이다. 각 분야의 전문가들이 공정을 노드(node)로 나누고, 해당 노드의 공정 이탈 가능성과 이탈시 공정에 어떤 영향을 미치는지 분석하게 된다. 이 기법은 위험성평가 참석자의 기술이나 경험에만 의존하지 않고 보다 체계적이고 합리적인 분석방법으로 검토시 누락의 가능성을 배체하고 비교적인 객관화된 평가서를 작성할 수 있다.
다양한 제조시설에 대해서 적용할 수 있는 위험성평가와 위험요인에 대해서 등급을 확인할 수 있는 위험성평가 기법이 필요성이 대두되었으며, 본 논문에서는 Bow-Tie 위험성평가 기법을 이용하여 공정내 위험성을 확인하고, 그 결과를 설비 및 업무절차 서에 어떻게 적용되는지 분석하였다.
발전소에서 사용하는 화학물질 중 취급량이 많은 염산을 위험요인으로 선정하여 Bow-Tie 위험성평가를 수행하였다. 공정내의 화학물질에서 발생하기 쉬운 정상사상은 외부로 유출이며, 염산 특성상 화재, 폭발의 위험은 없으나, 인근 작업자에게 상해, 수질 오염의 사고결과를 발생시킬 수 있다.
위험요소를 확인하는 단계에서는 정성적인 위험성평가 기법이 적용될 수 있으며 사고 빈도 분석은 통계 데이터나 FTA 분석 기법 등이 적용된다. 사고결과 분석은 누출 시나리오에 근거하여 거리별 복사열이나 폭발 압력 피해규모를 해석하고 사람이나 건물 피해 영향 해석을 포함한다. 사고 빈도와 사고결과 분석을 이용하여 개인적 위험도나 사회적 위험도가 기하학적인 위치와 연계되어 계산되고 표현된다[6].
정상사상으로 인하여 최종적으로 나타나는 결과로 화재, 폭발과 같은 중대사고 뿐만 아니라 유무형의 손실도 파악한다.
데이터처리
도출된 결과에 대해서 사고의 빈도와 강도를 위험등급표를 이용하여 위험도를 산정한다.
성능/효과
또한 도출된 위험요인, 원인, 결과를 쉽게 확인할 수 있어서, 팀원들이 다양한 분석이 가능하게 되어 많이 예방/감소대책이 도출되었으며, 예방/감소대책 역시 설비 개선, 교육, 업무절차서 개선, 현장 경고표지 등 다양한 방법이 제시되었다. HAZOP을 비롯한 다른 위험성평가는 제한된 도면을 기반으로 하므로 확인하기 어려웠던 공정 전체에 대해서 분석이 가능하였으며, 위험성평가 기록지가 Bow-Tie 선도로 표현됨에 따라 운전원이 쉽게 확인할 수 있는 장점이 있다. 위험성평가는 평가를 진행하는 리더의 역량과 팀원들의 참여의지가 중요성과 체계적으로 위험을 확인하고 분석할 수 있는 기법의 선정이 가장 중요하다는 것을 확인할 수 있었다.
그리고 국내에 공정안전관리(PSM, Process Safety Management)제도의 시행으로 국내 화학공장에 공정 위험성평가를 위해 HAZOP(HAZard and OPerability)기법이 도입되었다[2]. 또한 위험성평가를 통하여 제조공장에 대해서 안전관리, 안전교육, 시설물의 위험요인을 제거 활동이 강화되어 사고가 많이 감소되었다.
발전소 설계 시 다른 기법으로 위험성평가를 수행하였으나, 신규 예방 · 감소대책이 16건이나 도출되었다. 위험성평가는 위험성평가 리더의 자질이나 팀원의 참여도에 따라서 방향성이나 분석 정도가 상이할 수 있으나, 다른 위험성평가와 비교하여 더 많은 위험요인을 도출하였으며, 도면으로 분석시에는 볼 수 없었던 인근 설비의 부식이 도출되었으며, 대책도 설비의 개선이 아닌, 다양한 작업절차서 개정, 교육 등 다양한 해결책이 도출하였다. 결과물이 그림으로 표현되면서, 위험요인에 대해서 쉽게 파악할 수 있다.
HAZOP을 비롯한 다른 위험성평가는 제한된 도면을 기반으로 하므로 확인하기 어려웠던 공정 전체에 대해서 분석이 가능하였으며, 위험성평가 기록지가 Bow-Tie 선도로 표현됨에 따라 운전원이 쉽게 확인할 수 있는 장점이 있다. 위험성평가는 평가를 진행하는 리더의 역량과 팀원들의 참여의지가 중요성과 체계적으로 위험을 확인하고 분석할 수 있는 기법의 선정이 가장 중요하다는 것을 확인할 수 있었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
HAZOP 기법의 한계는?
현재 정성적인 방법론 중 체계적인 면에서는 가장 적당하여 화학공장에의 적용시 많이 사용되는 방법론이다 [3]. 그러나 HAZOP 기법은 화학물질을 취급하는 화학공장의 공정을 중심으로 개발되었기 때문에 기계 공장 등에서는 그대로 적용하기가 곤란한 점이 있다[4].
제조공정 내 위험요인을 찾는 효과적인 방법은 무엇인가?
제조공정 내 위험요인을 찾는 효과적인 방법이 바로 위험성평가이다. 국내에서는 Checklist, HAZOP, FMEA(Failure Mode & Effect Analysis), K-PSR(KOSHA-Process Safety Review), 4M(Machine, Media, Man, Management) 기법 등과 같은 정성적 위험성평가 방법과 FTA(Fault Tree Analysis), ETA(Event Tree Analysis), CA(Consequence Analysis)와 같은 정량적 위험성평가 방법이 사용되고 있다.
위험성평가 중 하나인 HAZOP의 특징은?
특히 HAZOP은 대상 공정 내에 존재하는 위험요소 및 조업상의 어려운 요소를 분할된 노드(node)에 대해 단계적으로 검토해 나가는 방법론이다. 현재 정성적인 방법론 중 체계적인 면에서는 가장 적당하여 화학공장에의 적용시 많이 사용되는 방법론이다 [3].
참고문헌 (11)
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Jung Hwan, Kim and Jae Wook, Ko, "A Study of Risk Reduction by SIL(Safety Integrity Level) Determination", KIGAS, 15(5), 57-62(2011)
Sung-Man, Hong and Su-bin, Sun, "Development of Risk Assessment System for Steel and Iron Works", Journal of the Korea Safety Management & Science, 11(4), 7-14(2009)
Jung Won, Kim, "A study on Selction Method of Hazard Evaluation Techniques for Gas Industires", 13-21(2003)
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KOSHA Gudie, "Guidelines for Semi-quantitative Risk Assessment Method Bow-Tie" (2011)
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