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문제 정의
- 본 논문의 목적은 다양한 해양 활동에 있어서 선순환적인 안전문화 구축에 기여할 수 있고, 선박사고 예방활동에 대한 참여 동기와 성과를 촉진할 수 있으며 체계적인 안전관리에 활용될 수 있는 지수를 개발하는데 있다.
제안 방법
- Fig. 1에서와 같이 선박사고 원인분석의 통계자료를 예방영역으로 구조화하여 예방요소 함수로 예방지수를 개념화하였다. 또한 예방지수를 계량화 할 수 있는 모듈을 개발하여 선박 예방상태를 표시하는 예방지수를 설계하였다.
- (1979) 등이 제안한 해양사고 요소 원인 등을 참고하여 전문가 집단의 브레인스토밍을 이용 4개 요소로 압축하였다. 그리고 각각의 요소에 내포되어 있는 예방인자 5개를 선정하고 그 상태를 정량화하기 위한 질문을 통하여 5단계로 평가할 수 있도록 하였다.
- 정도의 차이는 있지만, 예방지수 값이 높은 선종의 사고율이 낮음을 통계적으로 알 수 있었다. 두 값의 상호비교를 통하여 예방지수가 사고의 위험성(Risk)을 표시하는 지표로 사용할 수 있음을 알았다.
- 해상교통은 도로교통과 달리 광활한 해양에서 자연환경정보, 항로정보, 교통정보, 항만정보 등을 바탕으로 실시간 의사결정을 해야 하고 선박의 고립, 격리성으로 인하여 정보의 수집, 가공, 전달이 매우 중요하다. 따라서 선박사고 예방영역은 정보분야를 추가하여 4개의 예방영역 즉, 교육, 기술, 단속, 정보영역(3EI : Education, Engineering, Enforcement, Information)으로 분리하였다.
- 또한 선박사고 예방등급(Preventive Level of Ship Accidents, PLSA)은 예방지수 값을 일정 간격으로 구간화하여 예방활동 수준을 판단하기 위해서 A ∼ D로 4등급화 하였다.
- 1에서와 같이 선박사고 원인분석의 통계자료를 예방영역으로 구조화하여 예방요소 함수로 예방지수를 개념화하였다. 또한 예방지수를 계량화 할 수 있는 모듈을 개발하여 선박 예방상태를 표시하는 예방지수를 설계하였다. 설계된 예방지수는 국내사고 통계를 기반으로 구성되었기 때문에 우리나라의 안전교육, 안전기술, 안전단속, 안전정보 현 상황을 반영하고 있다고 생각할 수 있다.
- 국내 선박사고 통계를 구조화하여 선박사고 예방영역과 요소를 도출하고 선박의 예방활동을 평가할 수 있도록 선박사고 예방 지수를 정의하였다. 또한 예방지수를 계량화 할 수 있도록 예방영역별 평가 모듈을 개발하고, 평가 모듈을 활용하여 화물선, 여객선, 유조선, 예선, 어선을 대상으로 예방지수와 예방수준을 측정하였다. 예방지수 측정 결과와 사고율과의 통계적인 비교분석과 예방요소의 사례적 분석을 통하여 선박사고 예방지수가 예방태세를 나타내는 지표로서의 유용성을 검증하였다.
- 먼저, 지수설계를 위하여 지난 5년(2009∼2013)간 국내에서 발생한 사고통계 자료를 구조화하여 추출된 예방인자를 요소로 선박사고 예방지수(PISA: Preventive Index of Ship Accident)와 예방수준(PLSA: Preventive Level of Ship Accident)을 정의하고 계량화하였다. 또한 정의된 지수의 정량화를 위하여 측정모듈을 설계하고 화물선, 여객선, 유조선, 예선, 어선을 대상으로 예방지수와 예방수준을 측정하였다. 측정된 지수 값을 선박사고율과 비교하고 개별 사고사례에 대한 FTA(Fault Tree Analysis)기법을 활용함으로써 선박사고 위험성(Risk)과 상관성을 통계적, 사례적으로 검토하여 유용성을 분석하였다.
- 또한, 평가 대상 선박별로 예방영역별 점수도 표시하여 효과적인 맞춤형 예방활동을 수행할 수 있도록 하였고, 예방지수(PISA)와 예방수준(PLSA)도 함께 병기하므로 절대적 평가의 단점을 보완하여 상대 평가적 요소를 융합할 수 있도록 하였다.
- 해양안전심판원에서 제공한 해양사고 통계자료는 사고 원인을 22개 유형으로 분류하고 있다. 먼저, 사고 원인 유형에서 사고 원인별로 원인을 제거하거나 경감할 수 있는 예방영역의 설정을 위하여 선박 운항 전문가 12명에게 브레인스토밍 후, 예방영역별로 사고 유형을 선별하도록 하였다. 그 결과 교육 예방영역, 기술 예방영역, 단속 예방영역, 정보 예방영역에 각각 8개, 5개, 5개, 3개 사고원인 유형이 포함되었으며 원인 미정 유형은 제외하였다.
- 먼저, 지수설계를 위하여 지난 5년(2009∼2013)간 국내에서 발생한 사고통계 자료를 구조화하여 추출된 예방인자를 요소로 선박사고 예방지수(PISA: Preventive Index of Ship Accident)와 예방수준(PLSA: Preventive Level of Ship Accident)을 정의하고 계량화하였다.
- 선박사고 예방지수를 객관성 높게 계량화하고 선박의 사고 예방태세를 자체 및 외부평가를 통하여 예방성과를 지속적으로 관리할 수 있도록 평가모듈을 설계하였다. 모듈의 구성은 Fig. 2에서와 같이 예방영역(i1, i2, i3, i4 )별로 주요예방요소를 설정하고 각각의 요소별 예방인자에 대하여 예방정도를 정량화 할 수 있도록 리커트 척도(Likert scale) 도입하였다.
- 선박사고 예방지수 측정결과가 사고 저감 효과를 정량적으로 표시하는 지표로서 유용성 검토를 위해 실제 선박을 대상으로 평가모듈을 이용하여 각각 예방지수와 예방수준을 측정하였다. 대상 선박은 국내에서 발생한 사고 특성을 반영할 수 있는 연안 화물선 10척, 국내 여객선 10척, 연안 유조선 10척, 연안 예선 10척, 연안 어선 10척에 한정하여 현재 선박운항에 종사하고 있는 선장 또는 항해사 총 50명에게 현장방문과 e-mail로 평가 모듈을 배포하여 2013년 7월부터 10월, 2014년 3월부터 4월까지 측정하였다.
- 선박사고 예방지수가 개별사고 원인제거를 위한 예방활동의 성과를 반영하고 있는지를 분석하기 위하여 지난 5년간 발생한 사고 중, 대표적인 사례인 화물선 CHENGLU-15호 사고, 여객선 KOBEE-3호 사고, 유조선 GOLDEN호 사고, 예선 제602 동성호 사고, 어선 제70 오양호 사고를 각각 분석하였다. 사례분석은 사고가 어떠한 원인에 의해서 발생하는가를 세분화하여 규명(Sim et al.
- 선박사고 예방지수를 객관성 높게 계량화하고 선박의 사고 예방태세를 자체 및 외부평가를 통하여 예방성과를 지속적으로 관리할 수 있도록 평가모듈을 설계하였다. 모듈의 구성은 Fig.
- 한편, 선박사고 예방등급(PLSA)은 예방지수(PISA) 값 미세한 변동에 의한 신뢰성을 보완하고, 4등급, A(100∼76), B(75∼51), C(50∼26), D(25∼0)로 시각적화여 표시함으로써 예방활동 동기부여에 활용하고자 하였다.
대상 데이터
- 선박사고 예방지수 측정결과가 사고 저감 효과를 정량적으로 표시하는 지표로서 유용성 검토를 위해 실제 선박을 대상으로 평가모듈을 이용하여 각각 예방지수와 예방수준을 측정하였다. 대상 선박은 국내에서 발생한 사고 특성을 반영할 수 있는 연안 화물선 10척, 국내 여객선 10척, 연안 유조선 10척, 연안 예선 10척, 연안 어선 10척에 한정하여 현재 선박운항에 종사하고 있는 선장 또는 항해사 총 50명에게 현장방문과 e-mail로 평가 모듈을 배포하여 2013년 7월부터 10월, 2014년 3월부터 4월까지 측정하였다.
- 해양사고 통계는 발생원인 규명뿐만 아니라 예방요소를 유추하거나 예방대책 수립에도 귀중한 실마리를 제공한다. 사고 통계에서 사고 원인과 예방요소의 상관성 도출을 위해서 2009년에서 2013까지 5년간 발생한 사고 통계 중, 해양안전심판원에서 조사된 1,348건을 활용하였다. 이들 자료는 국내 선적 화물선, 여객선, 유조선, 예선, 어선 등의 사고에 대하여 사고 개요를 비롯한 사고의 원인 등을 여러 각도에서 전문성 높게 분석되어있다.
데이터처리
- 측정된 예방지수의 선박사고 예방 효과를 평가하는 지표로써의 유용성을 검토하기 위하여 선종별 사고율을 활용하여 통계적으로 분석하였다. 사용된 통계는 선박 사고율(AR: accident rate)인데 식(5)로 나타낼 수 있다.
- 또한 정의된 지수의 정량화를 위하여 측정모듈을 설계하고 화물선, 여객선, 유조선, 예선, 어선을 대상으로 예방지수와 예방수준을 측정하였다. 측정된 지수 값을 선박사고율과 비교하고 개별 사고사례에 대한 FTA(Fault Tree Analysis)기법을 활용함으로써 선박사고 위험성(Risk)과 상관성을 통계적, 사례적으로 검토하여 유용성을 분석하였다.
이론/모형
- 선박사고 예방지수가 개별사고 원인제거를 위한 예방활동의 성과를 반영하고 있는지를 분석하기 위하여 지난 5년간 발생한 사고 중, 대표적인 사례인 화물선 CHENGLU-15호 사고, 여객선 KOBEE-3호 사고, 유조선 GOLDEN호 사고, 예선 제602 동성호 사고, 어선 제70 오양호 사고를 각각 분석하였다. 사례분석은 사고가 어떠한 원인에 의해서 발생하는가를 세분화하여 규명(Sim et al., 2012)해 가는 FTA(Fault Tree Analysis)기법을 활용하여 각 사례별로 예방 4개 영역(교육, 기술, 단속, 정보)으로 분리하여 변화를 Table 2와 같이 분석되었다.
성능/효과
- 결함수는 화물선 사고사례에서는 30개, 여객선은 14개, 유조선은 11개, 예선은 13개, 어선 15개로 나타났다. 분석된 결함수를 예방지수 평가모듈의 예방인자에 해당하는 요소를 제거한 결과, Fig.
- 먼저, 사고 원인 유형에서 사고 원인별로 원인을 제거하거나 경감할 수 있는 예방영역의 설정을 위하여 선박 운항 전문가 12명에게 브레인스토밍 후, 예방영역별로 사고 유형을 선별하도록 하였다. 그 결과 교육 예방영역, 기술 예방영역, 단속 예방영역, 정보 예방영역에 각각 8개, 5개, 5개, 3개 사고원인 유형이 포함되었으며 원인 미정 유형은 제외하였다. 사고원인 유형수의 감소를 위한 영역별 중요도는 교육이 36%, 기술 23%, 단속 23% 그리고 정보가 14% 차지하고 있었다.
- 그 결과 선종별 예방지수 함수와 사고율 함수가 반비례 관계가 성립되었다. 정도의 차이는 있지만, 예방지수 값이 높은 선종의 사고율이 낮음을 통계적으로 알 수 있었다.
- 5%가 교육영역의 예방활동으로 사고를 예방할 수 있음을 알 수 있었다. 나머지는 기술적 예방활동, 단속적 예방활동, 정보 제공적 예방활동이 각각 11.7%, 18%, 5.8% 선박사고 저감에 영향을 주고 있었으며, 사고 원인 유형별로는 경계소홀이 전체 선박사고의 48.5%를 차지하였다.
- 특히, 화물선, 유조선 사고 사례에서는 정보영역의 결함수 감소율이 100%, 유조선, 여객선 사례에서는 기술영역, 정보영역 감소율이 100%로 가장 높았으며, 어선 사고 사례에서는 감소율이 전 영역에서 상대적으로 낮았다. 또한, 모든 사고사례에서 교육영역의 감소율이 전반적으로 낮게 분석되었다.
- 결함수는 화물선 사고사례에서는 30개, 여객선은 14개, 유조선은 11개, 예선은 13개, 어선 15개로 나타났다. 분석된 결함수를 예방지수 평가모듈의 예방인자에 해당하는 요소를 제거한 결과, Fig. 5에서와 같이 화물선 사고사례에서는 80%, 여객선 사고사례는 78%, 유조선 사고사례는 95%, 예선 사고사례는 79%, 어선 사고사례는 73% 결함수가 감소함을 알 수 있었다. 특히, 화물선, 유조선 사고 사례에서는 정보영역의 결함수 감소율이 100%, 유조선, 여객선 사례에서는 기술영역, 정보영역 감소율이 100%로 가장 높았으며, 어선 사고 사례에서는 감소율이 전 영역에서 상대적으로 낮았다.
- 그 결과 교육 예방영역, 기술 예방영역, 단속 예방영역, 정보 예방영역에 각각 8개, 5개, 5개, 3개 사고원인 유형이 포함되었으며 원인 미정 유형은 제외하였다. 사고원인 유형수의 감소를 위한 영역별 중요도는 교육이 36%, 기술 23%, 단속 23% 그리고 정보가 14% 차지하고 있었다.
- 선종별 평균 사고예방 지수 값을 살펴보면, 어선, 여객선, 화물선 순으로 높았으며, 예방영역별로는 측정값의 차이는 있으나 선종에 관계없이 교육, 단속, 기술, 정보 예방영역 순으로 높았다.
- 또한 예방지수를 계량화 할 수 있도록 예방영역별 평가 모듈을 개발하고, 평가 모듈을 활용하여 화물선, 여객선, 유조선, 예선, 어선을 대상으로 예방지수와 예방수준을 측정하였다. 예방지수 측정 결과와 사고율과의 통계적인 비교분석과 예방요소의 사례적 분석을 통하여 선박사고 예방지수가 예방태세를 나타내는 지표로서의 유용성을 검증하였다.
- 그 결과 선종별 예방지수 함수와 사고율 함수가 반비례 관계가 성립되었다. 정도의 차이는 있지만, 예방지수 값이 높은 선종의 사고율이 낮음을 통계적으로 알 수 있었다. 두 값의 상호비교를 통하여 예방지수가 사고의 위험성(Risk)을 표시하는 지표로 사용할 수 있음을 알았다.
- 종합적으로 분석하면 결함수 평균 감소율 81.7%로 예방요소 및 인자 선별이 합리적으로 구성되었음을 사고 사례의 분석으로 알 수 있었다.
- 5에서와 같이 화물선 사고사례에서는 80%, 여객선 사고사례는 78%, 유조선 사고사례는 95%, 예선 사고사례는 79%, 어선 사고사례는 73% 결함수가 감소함을 알 수 있었다. 특히, 화물선, 유조선 사고 사례에서는 정보영역의 결함수 감소율이 100%, 유조선, 여객선 사례에서는 기술영역, 정보영역 감소율이 100%로 가장 높았으며, 어선 사고 사례에서는 감소율이 전 영역에서 상대적으로 낮았다. 또한, 모든 사고사례에서 교육영역의 감소율이 전반적으로 낮게 분석되었다.
- 3은 연안 화물선, 연안 여객선, 연안 유조선, 연안 예선, 연안 어선에 대하여 사고 예방지수를 측정한 결과이다. 화물선의 경우의 예방영역 별 평균치는 교육, 기술, 단속, 정보 영역이 각각 교육 45.89, 기술 8.25, 단속 11.97, 정보 4.06이며 화물선의 평균 사고 예방지수는 70.16로, 여객선의 평균 사고 예방지수는 73.80, 유조선 예방지수는 75.58, 예선 예방지수는 77.53, 그리고 어선의 평균 사고 예방지수는 87.66로 각각 조사되었다.
후속연구
- 개발된 선박사고 예방지수는 예방활동의 성과를 정량화함으로써 선박사고 예방태세의 효과적인 관리와 예방영역별로 맞춤형 예방활동에 활용할 수 있을 것이다. 선박사고 예방수준은 보험요율의 차등 적용, 인증제도 등 도입으로 주도적인 예방활동을 통한 예방 역량 제고뿐만 아니라 유사한 기법을 확대 적용한다면 해양활동 전반에 안전도 증진을 위한 지표로 사용 될 수 있을 것이다.
- 지수화는 다속성(Multi attribute)과 다기준 평가(Multi criteria evaluation)성에 의한 복잡한 시스템을 단순화하고 정성적 속성을 종합하여 비교예측을 신속하고 편리하게 수행할 수 있다는 장점이 있다. 그리고 지속적인 데이터 축적으로 미래에 대한 예측을 기반으로 합리적인 정책결정에 활용될 수 있다. 한편, 상대적으로 비교 가능한 위험에 근거하여 지수화할 수 있으므로 안전분야에 실용성이 갖추고 있는 것으로 평가되고 있다(Chung et al.
- 선박 사고 통계는 사고 원인의 통계적, 사례적 분석을 바탕으로 선박사고 예방, 대응, 대비를 위한 귀중한 자료이다. 사고에 대한 고찰을 순문제적으로 해석하면 원인 요소, 인자를 도출할 수 있고, 이들 통계를 구조화하여 역문제로 접근하면 선박의 예방 상태를 평가해 줄 수 있는 예방요소 및 인자를 추출할 수 있을 것이다.
- 개발된 선박사고 예방지수는 예방활동의 성과를 정량화함으로써 선박사고 예방태세의 효과적인 관리와 예방영역별로 맞춤형 예방활동에 활용할 수 있을 것이다. 선박사고 예방수준은 보험요율의 차등 적용, 인증제도 등 도입으로 주도적인 예방활동을 통한 예방 역량 제고뿐만 아니라 유사한 기법을 확대 적용한다면 해양활동 전반에 안전도 증진을 위한 지표로 사용 될 수 있을 것이다.
- 어선의 사고사례에서 결함수 감소비율이 상대적으로 낮은 것은 복합적인 원인으로 발생한 어선사고가 많지 않기 때문인 것으로 사료되며, 이러한 고찰에 따라 추후 연구에서 선종별로 전문화된 사고예방지수로 설계한다면 개선될 것이다.
- 측정 대상 선박을 확대하고 선박유형별 평가모듈과 지수화 과정을 고도화하여 사고예방태세를 나타내는 예방지수로써의 충실성을 보완해 나갈 예정이다. 유사한 방법을 다양한 해양활동에 적용하여 해양안전지수로 확대 개념화 한다면 해양안전 역량제고를 촉진하는데 기여할 것으로 기대된다.
- 제안된 선박사고 예방지수는 국내 해양안전 환경에서 사고 저감 대책 수립은 물론, 선박현장에서 맞춤형 예방활동으로 효과적인 예방성과를 도출하는데 유용한 지표로 활용하여 자율적 선박안전문화 형성에 기여할 것으로 기대된다. 측정 대상 선박을 확대하고 선박유형별 평가모듈과 지수화 과정을 고도화하여 사고예방태세를 나타내는 예방지수로써의 충실성을 보완해 나갈 예정이다.
- 중앙정부나 지방정부 차원에서도 선박사고의 저감을 위해서 예방활동 인증제도 등을 위한 평가 모듈로 활용이 가능 할뿐 아니라, 사고통계와 평가 모집단의 가중치를 다변화 한다면 선박 사고예방 이외에도 해수욕장, 수상레저 등 다양한 해양활동에서 안전관리 도구로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.
- 제안된 선박사고 예방지수는 국내 해양안전 환경에서 사고 저감 대책 수립은 물론, 선박현장에서 맞춤형 예방활동으로 효과적인 예방성과를 도출하는데 유용한 지표로 활용하여 자율적 선박안전문화 형성에 기여할 것으로 기대된다. 측정 대상 선박을 확대하고 선박유형별 평가모듈과 지수화 과정을 고도화하여 사고예방태세를 나타내는 예방지수로써의 충실성을 보완해 나갈 예정이다. 유사한 방법을 다양한 해양활동에 적용하여 해양안전지수로 확대 개념화 한다면 해양안전 역량제고를 촉진하는데 기여할 것으로 기대된다.
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