사고대비물질 취급 사업장 Layout기반 위험작업 Mapping 방법론 개발 Development of Hazardous Work Mapping Methodology Based on Layout of Workplace Handling The Accident Preparedness Substances원문보기
사고대비물질 취급 사업장에서 사고가 발생하면 일반 화학물질사고보다 더 많은 인명, 재산피해를 야기한다. 사고를 예방하기 위해 여러 시스템들과 제도들을 개발하고 있지만, 사고발생의 주원인인 작업자의 오류를 제거 또는 감소시키기 위한 기술들은 미흡한 실정이다. 본 논문에서는 2012년 9월 구미 불산 누출사고 case study를 통해 국내기술지침들을 기반으로 위험작업 수치화 및 잠재위험확인, 작업평가를 수행하였으며 기존 시스템들을 보완하기 위한 새로운 risk mapping 방법론 개발에 관한 연구를 진행하였다.
사고대비물질 취급 사업장에서 사고가 발생하면 일반 화학물질사고보다 더 많은 인명, 재산피해를 야기한다. 사고를 예방하기 위해 여러 시스템들과 제도들을 개발하고 있지만, 사고발생의 주원인인 작업자의 오류를 제거 또는 감소시키기 위한 기술들은 미흡한 실정이다. 본 논문에서는 2012년 9월 구미 불산 누출사고 case study를 통해 국내기술지침들을 기반으로 위험작업 수치화 및 잠재위험확인, 작업평가를 수행하였으며 기존 시스템들을 보완하기 위한 새로운 risk mapping 방법론 개발에 관한 연구를 진행하였다.
If an accident occurs at work places that handle 'the accident preparedness substances', it causes more property damage and casualties than accidents of normal chemical substances. Even though various systems and regulations have been operated in order to prevent accidents, techniques for reducing a...
If an accident occurs at work places that handle 'the accident preparedness substances', it causes more property damage and casualties than accidents of normal chemical substances. Even though various systems and regulations have been operated in order to prevent accidents, techniques for reducing and removing human error, which is one of the main reasons of accidents, are still inadequate. In this paper, hazardous work digitization, potential hazard verification, and work evaluation based on domestic technical guidelines have been performed through a case study of the accident of hydrofluoric acid leakage in Gumi in September 2012, and development of a new risk mapping method has been studied to supplement existing systems.
If an accident occurs at work places that handle 'the accident preparedness substances', it causes more property damage and casualties than accidents of normal chemical substances. Even though various systems and regulations have been operated in order to prevent accidents, techniques for reducing and removing human error, which is one of the main reasons of accidents, are still inadequate. In this paper, hazardous work digitization, potential hazard verification, and work evaluation based on domestic technical guidelines have been performed through a case study of the accident of hydrofluoric acid leakage in Gumi in September 2012, and development of a new risk mapping method has been studied to supplement existing systems.
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문제 정의
본 논문에서는 사고대비물질 취급 사업장에서 발생하는 산업재해를 미연에 방지하기 위해 기존 안전관리 시스템을 보다 실용적이고 효율적으로 활용할 수 있는 risk mapping에 관한 연구를 진행하였으며, Fig. 2의 순서에 따라 2012년 작업자의 오류로 발생한 구미 불산사고의 case study를 수행하였다. 불산 취급 사업장에서의 위험작업들을 산업안전공단 작업자 실수분석 가이드에 따라 작업평가의 일부분을 진행하였고 이를 기반으로 하역작업을 수행하는 작업의 범위, 불산의 물성에 따른 최소 접근금지 범위, 동시에 사업장에서 수행되는 다른작업들 간의 위험도를 판단하기 용이한 색상으로 grid화 된 사업장 layout에 표현하였으며, 본 연구의 기대효과는 다음과 같다.
사업장내 작업자들이 작업 중에 실수할 수 있는 실수의 종류와 결과를 사전에 파악하여 이에 대한 작업방법을 개선함으로써 사고를 예방하기 위한 기법이다. 사업장에서 시행되는 공정업무를 목록화하고 잠재위험이 큰 업무를 파악하여 평가대상을 선정한 뒤, 평가대상 업무에 대한 작업실수예측 및 실수인자 분석으로 작업안전절차 및 관리 개선방안을 도출하며, 사업장의 운전절차, 유지관리 계획 등 전반적인 작업자 업무를 목록화한 후, 잠재위험이 큰 작업을 파악하기 위하여 3가지 측면에서의 위험성을 평가하고 이를 잠재위험지수로 수치화한다.
제안 방법
따라서 case study를 통해 잠재적인 위험요소를 지니고 있는 위험작업을 확인하고 작업평가를 실시하며 최종적으로 작업위험도 및 위험반경을 사업장 layout에 표현할 방법론을 개발한다.
현재 태풍, 홍수와같은 자연재해또는 화학물질의 누출로 인해 발생하는 화재, 폭발과 같은 산업재해 피해 범위를 예상하는 GIS 기반 mapping 기술의 연구와관련 시스템들은운용되고 있지만, 사업장에서 동시 수행되는 작업들의 잠재적인 위험도를 평면도에 표현하여 작업자의 오류를 최소화하고 사고를 미연에 방지하려는 연구는 현재 전무한 상황이다. 따라서 기존 위험작업 안전관리시스템들을 보완 및 개선하기 위해 화학사업장에서 작업자가 수행하는 운영, 보수 등의 작업시 내재하고 있는 위험요소들을 확인하여 일반작업과 위험작업을 예측하고 잠재위험수치화, 작업안전분석 등 작업위험성을 평가하여 사업장 layout을 기반으로 작업위험성을 가시적으로 표현함으로써 위험작업에 대한 정보를 습득할 수 있으며 사고를 방지하기 위한 전반적인 개선방안을 제시해 줄 수 있는 위험도 mapping 방법론을 개발한다.
그러므로 작업위치와 종류, 반경 내에 금지되어야 할 사고 원인이 될 수 있는 위험요소 및 행동과 같은 제한사항, 반응성이 높은 화학물질을 대용량으로 다루는 사고대비물질 취급 사업장의 특성을 고려한 동시다발적으로 실시하는 작업들이 서로 영향을 줄 수 있는 가능성 등의 여러 정보들을 작업자들이 작업 전 효율적이고 명확하게 확인할 수 있는 표현방법을 연구해야한다. 따라서 사업장 layout을 grid 형식으로 분할하여 작업자들이 각자 실시하는 위험작업의 위치, 위험요인, 위험성 등의 정보들을 각 단위지역 셀에 표현하고 앞서 진행된 위험작업 수치화, 작업안전분석, 안전대책 결과를 적용시켜 작업자가 작업 신속 정확하게 얻을 수 있는 가시화 방안을 연구했으며, 수행한 위험작업 평가 데이터를 기반으로 하여 위험도 mapping 절차는 다음과 같다.
4 이하 초록색), 1차 작업평가 및 세부작업 평가를 수행한다. 분석된 불산의 물성데이터를 기반으로 개략적인 확산범위 및 작업금지반경을 선정하며 동시에 세부위험작업평가를 기반으로 작업안전분석을 실시하고 안전작업허가지침을 활용하여 각 세부작업들의 잠재위험요인의 확인과 이에 따른 안전 및 방재대책을 세운다. 최종적으로 사업장 평면도, 방재물자의 위치 설비 및 배관의 위치와 처리하는 물질의 종류 등의 layout 공간정보에 적용함으로써 가연성 물질 근처에서 수행되는 heat work와 같이 동시다발적인 작업 간 위험요소, 안전대책, 작업금지반경 등의 시각적인 정보를 작업자들이 빠르게 확인할 수 있게 한다.
2의 순서에 따라 2012년 작업자의 오류로 발생한 구미 불산사고의 case study를 수행하였다. 불산 취급 사업장에서의 위험작업들을 산업안전공단 작업자 실수분석 가이드에 따라 작업평가의 일부분을 진행하였고 이를 기반으로 하역작업을 수행하는 작업의 범위, 불산의 물성에 따른 최소 접근금지 범위, 동시에 사업장에서 수행되는 다른작업들 간의 위험도를 판단하기 용이한 색상으로 grid화 된 사업장 layout에 표현하였으며, 본 연구의 기대효과는 다음과 같다.
불산 하역작업은 세부적으로 준비, 연결, 이송작업 등 항목이 많지만 case study를 위해 실제 사고가 발생했던 작업인 불산 탱크로리를 공정에 연결하는 작업을 대상으로 하고 위험작업 수치화 및 1차 작업평가, 세부작업평가 결과를 토대로 JSA 기술지침을 적용하여 위험작업에 대한 잠재위험요인을 확인한다. 또한 안전작업허가 지침을 기반으로 하여 작업자 오류로 인해 발생하는 사고를 미연에 방지하기 위해 안전대책을 마련한다.
불산과 구미 사업장을 선정하고 대상 사고대비물질인 불산의 독성, 반응성, 방재대책과 같은 물성데이터를 수집 및 분석한다. 작업자 실수분석 기법을 수행하여 해당 사업장에서 실시되는 작업들에 대한 잠재적 위험성을 수치화시키고, 이를 토대로 위험도가 높은 순서대로 우선적으로 조치해야할 위험작업의 우선순위를 결정하며, 위험정도를 시각적으로 빠르게 습득하기 위해 특정기준을 수립하여 수치화된 위험도를 색상으로 표현하고(잠재위험지수 0.
사업장내 작업자들이 작업 중에 실수할 수 있는 실수의 종류와 결과를 사전에 파악하여 이에 대한 작업방법을 개선함으로써 사고를 예방하기 위한 기법이다. 사업장에서 시행되는 공정업무를 목록화하고 잠재위험이 큰 업무를 파악하여 평가대상을 선정한 뒤, 평가대상 업무에 대한 작업실수예측 및 실수인자 분석으로 작업안전절차 및 관리 개선방안을 도출하며, 사업장의 운전절차, 유지관리 계획 등 전반적인 작업자 업무를 목록화한 후, 잠재위험이 큰 작업을 파악하기 위하여 3가지 측면에서의 위험성을 평가하고 이를 잠재위험지수로 수치화한다.
불산과 구미 사업장을 선정하고 대상 사고대비물질인 불산의 독성, 반응성, 방재대책과 같은 물성데이터를 수집 및 분석한다. 작업자 실수분석 기법을 수행하여 해당 사업장에서 실시되는 작업들에 대한 잠재적 위험성을 수치화시키고, 이를 토대로 위험도가 높은 순서대로 우선적으로 조치해야할 위험작업의 우선순위를 결정하며, 위험정도를 시각적으로 빠르게 습득하기 위해 특정기준을 수립하여 수치화된 위험도를 색상으로 표현하고(잠재위험지수 0.8 이상 붉은색,0.4 이하 초록색), 1차 작업평가 및 세부작업 평가를 수행한다. 분석된 불산의 물성데이터를 기반으로 개략적인 확산범위 및 작업금지반경을 선정하며 동시에 세부위험작업평가를 기반으로 작업안전분석을 실시하고 안전작업허가지침을 활용하여 각 세부작업들의 잠재위험요인의 확인과 이에 따른 안전 및 방재대책을 세운다.
대상 데이터
구미 사업장에서 다루었던 사고대비물질은 불산이었으며, 위험작업은 불산을 이송하기 위한 에어호스 연결 작업이었고, 대상설비는 20t 탱크로리이다. 작업자 실수분석 기법을 활용하여 불산 하역작업의 잠재위험지수를 계산해보면 다음과 같다.
성능/효과
작업자 실수분석 기법을 활용하여 불산 하역작업의 잠재위험지수를 계산해보면 다음과 같다. 작업 종류별 잠재위험지수 검토결과 불산 하역작업은 0.86, 폐드럼 용단 작업은 0.61, 천막 설치 작업은 0.34로 불산 하역작업이 다른 작업들보다 높은 잠재위험을 가진 작업이라는 것을 알 수 있다. 따라서 이 불산 하역 작업을 대상으로 1차 작업평가를 수행하고 하역작업 과정들 중 구미 불산사고의 발생 원인이었던 탱크로리를 공정에 연결하는 작업을 잠재위험이 높은 작업으로 선정, 이를 추가적인 상세 작업평가를 수행하면 Table 9와 같다.
후속연구
현재 국내 사고대비물질 위험작업 관련 시스템은 작업자가 필요로 하는 정보가 표 또는 장문의 문서로만 제공되기 때문에 작업자가 정보를 얻는데 많은 시간이 소요되며 또한 내용도 혼동된다. 그러므로 작업위치와 종류, 반경 내에 금지되어야 할 사고 원인이 될 수 있는 위험요소 및 행동과 같은 제한사항, 반응성이 높은 화학물질을 대용량으로 다루는 사고대비물질 취급 사업장의 특성을 고려한 동시다발적으로 실시하는 작업들이 서로 영향을 줄 수 있는 가능성 등의 여러 정보들을 작업자들이 작업 전 효율적이고 명확하게 확인할 수 있는 표현방법을 연구해야한다. 따라서 사업장 layout을 grid 형식으로 분할하여 작업자들이 각자 실시하는 위험작업의 위치, 위험요인, 위험성 등의 정보들을 각 단위지역 셀에 표현하고 앞서 진행된 위험작업 수치화, 작업안전분석, 안전대책 결과를 적용시켜 작업자가 작업 신속 정확하게 얻을 수 있는 가시화 방안을 연구했으며, 수행한 위험작업 평가 데이터를 기반으로 하여 위험도 mapping 절차는 다음과 같다.
최종적으로 사업장 평면도, 방재물자의 위치 설비 및 배관의 위치와 처리하는 물질의 종류 등의 layout 공간정보에 적용함으로써 가연성 물질 근처에서 수행되는 heat work와 같이 동시다발적인 작업 간 위험요소, 안전대책, 작업금지반경 등의 시각적인 정보를 작업자들이 빠르게 확인할 수 있게 한다. 위험도 mapping의 예시는 Fig. 3과 같으며 추가적으로 위험도 map과 사업장 내에 설치되어 있는 센서를 연계하여 누출사고발생 시 사업장 내 인원에게 사고발생경보 및 센서들 간의 네트워크로 추정되는 누출 물질의 확산범위, 최소대피범위의 확인 그리고 유관기관에 사고상황전파를 할 수 있는 방재대책을 고려할 수 있다.
최종적으로 위험작업들의 안전절차 및 위험성을 사업장 layout을 기반으로 하여 수행되는 작업들의 종류, 작업 간 최소 이격거리, 작업절차 및 안전대책 등의 최종 결과물을 디스플레이 해 줄 시스템을 개발함으로써 기존 유해화학물질 사업장에서 사용하고 있는 시스템들의 사각지대를 보완해 줄 수 있을 것이다.
향후 보충할 연구로는 화학사업장의 recycle flow와 같은 복잡한 공정과 여러 기기들을 포함하고 있다는 것과 온도나 습도에 크게 영향을 받는 독성 및 가연성을 지닌 화학물질을 고압, 고온, 저압 등의 극한의 조건으로 운전 된다는 것[18], 또한 사업장내에서 높은 빈도로 행해지는 건설관련 작업은 작업자의 유동성이 심하고 중량물을 취급하는 작업이 많으며 옥외 및 고소작업 또한 가변성, 일회성의 작업이 주를 이루고 있으므로 다양한 위험요소가 존재하고 있다는 것을 반영하는 연구를 진행하고자 한다[19].
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
미국 산업재해의 원인 분석 결과에 따르면 대다수의 산업재해는 무엇으로 발생되는가?
미국 산업재해의 원인 분석 결과에 따르면, 불안전 행동이 76%, 행동과 상황이 20%로 전체 원인 중 96%가 ‘행동’이 재해의 원인이라는 분석된 결과처럼 대다수의 산업재해는 작업자의 오류로부터 발생되며[1], 고용노동부의 산업재해현황 자료에 따르면 국내 전체 재해자 수는 2010년 이후 지속적으로 감소하고 있지만, 유해한 화학물질의 종류와 양은 날로 증가하고 있고 Fig. 1과 같이 최근 3년간(2010~2012) 화학물질로 인한 누출, 화재, 폭발 사고 피해는 오히려 증가하는 추세이다[2,3].
안전작업허가 지침에서 정의하는 작업 대분류는 무엇이 있는가?
(1) 화기작업 : 용접, 용단, 연마 드릴 등 화염 또는 스파크를 발생시키는 작업 또는 가연성물질의 점화원이 될 수있는 모든 기기를 사용하는 작업을 말한다.
(2) 일반위험작업 : 노출된 화염을 사용하거나 전기, 충격에너지로부터 스파크가 발생하는 장비나 공구를 사용하는 작업 이외의 작업으로서 유해·위험물취급작업, 위험설비해체작업 등 유해·위험이 내재된 작업을 말한다.
(3) 보충적인 작업 : 화기작업 또는 일반위험작업을 하는 과정에서 보충적으로 병행하여 수행되는 작업을 말한다.
작업안전분석 기법이란?
안전관리의 가장 기본적인 단계는 위험요소를 확인하고 평가하는 것이며, 작업안전분석 기법은 특정한 작업과 관련된 직무들을 나열하고 주요 단계로 구분하여 각 단계별 유해위험요인과 잠재적인 사고를 파악하여 이를 제거, 예방 및 최소화하기 위한 방지대책을 개발하기 위해 작업을 연구하는 기법이다[11,12].
참고문헌 (19)
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