[논문]HFOQA 이벤트 분석과 SMS를 통한 국내 회전익항공기 체크리스트 개발

전제형; 송제환; 장성규; 송병흠

doi:10.12985/ksaa.2015.23.4.102

Abstract ▼ AI-Helper

According to various researches, one of main causes of flight accidents is influence of human factors. It is important to collect and analyze event data in advance to minimize and prevent human errors by developing safety checklist. As a result international aviation industry developed Flight Operat...

According to various researches, one of main causes of flight accidents is influence of human factors. It is important to collect and analyze event data in advance to minimize and prevent human errors by developing safety checklist. As a result international aviation industry developed Flight Operations Quality Assurance for commercial airliners, and, upon its proven effectiveness, it is now highly recommended to adopt for helicopter operations. Consequently, S government organization instituted Helicopter Flight Operations Quality Assurance system in 2012. Hence, this study conducted regression analysis of S organization's flight event frequency and applied ICAO SMS Matrix to categorize the severity of the events according to international standards. Based on the analysis, this research derived fundamental checklist factors for helicopter, which can be a proactive measure for safe operation.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

이에 본 연구는 HFOQA를 도입하여 운용 중인 국내 주요기관의 실제 운용사례에서 도출된 다양한 이벤트들의 발생 빈도를 분석하고 이를 국제민간항공기구(ICAO; International Civil Aviation Organization), 안전관리시스템(SMS; Safety Management System)의 위험평가 매트릭스에 적용하여 분류된 주요 위험요소를 바탕으로 개선된 회전익항공기 안전관리 체크리스트를 도출하였다.
안전관리시스템(Safety Management System)은 시스템통합을 바탕으로 명시적 목표를 설정하고 안전관리 조직 및 정책을 수립하여 예방조치, 활동, 연구의 수행 등 모든 안전관리프로그램을 총괄하는 일련의 체계를 의미한다[5]. 즉, 데이터 수집을 기반으로 안전위해요인(Hazard)을 사전에 식별하여 위험(Risk) 수준을 구분하고 이를 평가, 관리함으로써 조직의 안전문화 정착을 지향하는 것을 목표로 한다.

제안 방법

HFOQA 데이터에서 도출한 이벤트항목들의 원인을 종합하여 해당요소들의 운항품질 영향성 분석을 위해 S 사례기관의 전문가 대상 설문을 실시하였다. 총 154부의 설문 중 일관성 문제로 147부만을 사용하였고 설문대상은 정비사 37.
도출된 체크리스트는 각 위험수준에서 인적오류, 환경적 요인, 시스템 및 절차와 같이 동일한 오류의 카테고리로 재분류하였다.
그러나 국내의 회전익항공기들의 비행 데이터 분석을 통한 사전 안전관리체계 수립은 아직까지는 초기단계에 있다고 할 수 있다. 따라서 본 연구는 국내 회전익항공기 운용기관 중 최초로 HFOQA를 운영하고 있는 S 기관의 이벤트 빈도 회귀분석 결과를 ICAO SMS 메트릭스에 적용하여 회전익항공기 안전관리체계 수립에 근간이 되는 체크리스트의 주요 요소를 위험군 별로 도출하여 개발하였다.
또한 하인리히의 법칙과 함께 널리 사용되는 James Reason의 스위스 치즈 이론은 구멍이 뚫린 각기 다른 모양의 스위스치즈들과 같은 안전 체계를 뚫고 발생하는 사고는 하나의 요인이 아닌 다양한 결함들이 복합적이며 연속적으로 작용하여 일어난다는 것이다. 해당이론에서는 실수의 종류를 잘못된 프로세스로 실행되어질 때 발생할 수 있는 실수와 프로세스의 일부분이 망각되어 생기는 실수 및 올바른 프로세스가 잘못 실행될 때 생기는 실수로 분류하여 각 단계별마다 발생하는 실수의 수준을 기술기준, 규정기준, 그리고 지식기준으로 분류하였다.[4]

대상 데이터

국내 주요 회전익항공기 운용 기관에서 주로 사용하는 HFOQA 시스템은 미국 Appareo사의 HFDM Vision 1000이 있으며 본 연구의 S 사례 기관 또한 HFDM을 2012년부터 도입하고 운용하고 있다. Vision 1000은 항공기로부터 비행데이터를 받지 않고 시스템 내부에 내장되어 있는 3축 가속도계와 GPS를 이용 위치정보를 데이터를 기록하고 기내의 통신 및 조종실 내부의 소음까지 저장한다.
자료의 분석은 S 사례기관이 HFOQA를 운용한 총 3년 동안 발생한 실제 이벤트 통계를 분석한 내용이다. 이벤트 발생 빈도별 분석결과 비행중 이벤트 발생 비율이 40%로 가장 높고 그 다음으로 승무원간의 CRM(Crew Resource Management)에 기인한 이벤트가 36%로 높은 비중을 차지하고 있었다.
HFOQA 데이터에서 도출한 이벤트항목들의 원인을 종합하여 해당요소들의 운항품질 영향성 분석을 위해 S 사례기관의 전문가 대상 설문을 실시하였다. 총 154부의 설문 중 일관성 문제로 147부만을 사용하였고 설문대상은 정비사 37.4%, 조종사 31.3% 외에 운항관리사, 관제사 등 지원 부서 인원 31.3%로 구성되었다. 회기분석에 사용된 프로그램은 SPSS Ver.

데이터처리

또한 정확성을 측정하기 위해 신뢰도 분석을 실시하였고 모든 요인들이 전부 0.7 이상의 Cronbach’s Alpha 값으로 신뢰성을 확인 하였다.

이론/모형

회귀분석을 통해 분석된 주요 이벤트 별 빈도 분석 결과를 ICAO Doc 9859 AN/474의 Safety Management Manual 기준에 따라 Table 3과 Table 4와 같이 이벤트의 발생가능성과 심각도 분류 기준에 적용하였다[14].

성능/효과

마지막으로 저고도 비행이나 야지 이․착륙등 특수비행이 많은 회전익항공기의 임무의 특성상 저고도 경보음 및 경고등 무시, 과도한 강하속도로 접근, 이륙 중 Over Torque등의 운항절차 및 시스템의 미 준수로 인해 항공기 안전성을 해하는 경우가 많은 것으로 분석되었다. 따라서 체크 리스트를 통한 운항절차 및 시스템의 정확한 이해가 필요할 것이며 이는 비정상 상황 발생 시 적절히 대처를 가능하게 하여 운항 안정성 및 신뢰성을 제고 시킬 수 있다.
먼저 항공사고는 Human Factor의 비중이 높은 만큼 조종실, 각 이해관계자등의 CRM적인 요인들과의 연관되어있으며 이는 본 연구 결과에서도 중 위험군과 저 위험군의 인적요인의 대부분을 차지하고 있었다. 따라서 체크리스트를 통하여 유연하면서 상호협조적인 문화의 형성이 필요하며 고 위험군의 Fatigue Management의 경우 조종사의 피로실수가 항공기 사고에 직접적으로 노출되어있음으로 보다 과학적인 피로관리체계를 통하여 임무의 집중도를 높일 수 있도록 해야 할 것이다.
분류결과 총 24개의 이벤트 중 54.1%가 중위험군에 속했으며 20.8%는 고위험군 나머지 25.1%는 저위험군에 속했다. 인적오류와 관련된 이벤트는 45.
빈도분석 및 설문의 정확성을 판단하기 위하여 Varimax Rotation을 통해 요인회전이 수렴한 결과 요인 누적변량은 65～74%로 분석되었다. 또한 정확성을 측정하기 위해 신뢰도 분석을 실시하였고 모든 요인들이 전부 0.
사고조사 결과 회전익 항공기를 활용한 산불 진화 작업과 같은 항공방제임무 중 발생한 사고가 전체 사고의 62.5%로 전체 회전익항공기 사고의 2/3가량을 차지하고 있었으며, 주요 사고발생요인으로 CFIT(Controlled Flight Into Terrain) 와 같은 직접적인 요인 외에도 조종사의 인적오류(Human Error)에서 기인한 상황인식 오류, 착시 등과 같은 인적요인(Human Factor)이 가장 높은 영향을 미친 것으로 분석되었다. [2]
자료의 분석은 S 사례기관이 HFOQA를 운용한 총 3년 동안 발생한 실제 이벤트 통계를 분석한 내용이다. 이벤트 발생 빈도별 분석결과 비행중 이벤트 발생 비율이 40%로 가장 높고 그 다음으로 승무원간의 CRM(Crew Resource Management)에 기인한 이벤트가 36%로 높은 비중을 차지하고 있었다.

후속연구

도출된 체크리스트는 기존 표준운영절차 외에 Debriefing, 안전운항을 위한 사전 운항품질향상교육 등에 활용 되어야 할 것이며 각 운영 기관의 임무 특성 및 기준에 맞게 개량되어 적용되어야할 것이다. 그리하여 회전익항공기 사고율 감소를 위한 HFOQA data 분석통한 Human Factor 최소화 및 운항절차의 개선으로 경제적 비용절감, 장기적인 안전성향상, 사고위협의 원인 분석으로 항공기 가동률 향상 등의 효과를 기대해 볼 수 있을 것이다.
다음으로 환경적인 요소는 저고도를 비행하는 회전익항공기의 임무 특성상 여러 모든 위험군에 고르게 분포되었으나 해당 요인들은 체크리스트를 활용하여 시뮬레이터나 교육훈련 등으로 돌발 상황 대처능력 향상 시 일정 수준이하로 사고율을 줄일 수 있을 것으로 사료된다.
도출된 체크리스트는 기존 표준운영절차 외에 Debriefing, 안전운항을 위한 사전 운항품질향상교육 등에 활용 되어야 할 것이며 각 운영 기관의 임무 특성 및 기준에 맞게 개량되어 적용되어야할 것이다. 그리하여 회전익항공기 사고율 감소를 위한 HFOQA data 분석통한 Human Factor 최소화 및 운항절차의 개선으로 경제적 비용절감, 장기적인 안전성향상, 사고위협의 원인 분석으로 항공기 가동률 향상 등의 효과를 기대해 볼 수 있을 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	안전관리시스템이란?	안전관리시스템(Safety Management System)은 시스템통합을 바탕으로 명시적 목표를 설정하고 안전관리 조직 및 정책을 수립하여 예방조치, 활동, 연구의 수행 등 모든 안전관리프로그램을 총괄하는 일련의 체계를 의미한다[5]. 즉, 데이터 수집을 기반으로 안전위해요인(Hazard)을 사전에 식별하여 위험(Risk) 수준을 구분하고 이를 평가, 관리함으로써 조직의 안전문화 정착을 지향하는 것을 목표로 한다.
	FOQA를 도입함으로써 어떤 장점이 있는가?	FOQA의 도입으로 인하여 주관적이고 누락가능성이 상존했던 기존의 자발적 보고제도인 준사고보고제도의 단점을 보완할 수 있게 되었고, FDR과 QAR과 같은 기존의 항공기 기록 장치를 활용하여 운항 시작 시점부터 종료 시까지 모든 운항자료를 수집하여 이를 체계적으로 사고예방에 활용할 수 있게 되었다[9].
	1:29:300법칙이란?	Heinrich는 그의 저서「Industrial Accident Prevention: A scientific Approach」에서 1:29:300법칙(Heinrich’s Law)을 기술하였다. 이는 사고발생의 통계적 법칙으로 대형 사고의 발생은 갑작스럽거나 우연히 발생하지 않으며 반드시 사고발생 이전에 관련 징후 및 경미한 사고가 반복되는 과정에서 초래되기에 사소한 문제나 경미한 사고를 방치하지 않고 해당 원인을 파악하여 개선한다면 대형사고 및 인명피해를 사전에 예방 할 수 있다는 안전관리 이론의 효시였다[3].

참고문헌 (14)

장성규 (2015), HFOQA 도입에 따른 운항 품질향상에 관한 연구, 한국항공대학교, pp. 25-26.
황사식 (2002), 비행안전 수준 향상을 위한 FOQA DATA 이용에 관한 연구, 한국항공대학교.
Heinrich, H. W. (1931), 'Industrial Accident Prevention. A Scientific Approach', McGraw-Hill book Company.
James Reason, (1992) "Collect Mistakes in Aviation: The Last Great Frontier", Flight Deck.
ICAO(2013), Annex19 Safety Management, Chapter 1 Definition, p.1-2.
McDonald, N., Corrigan, S., Daly, C., & Cromie, S. (2000). Safety management systems and safety culture in aircraft maintenance organisations. Safety Science, 34(1), 151-176.

상세보기
US DOT, Advisory Circular, Flight Operations Quality Assurance (FOQA), AC No: 120-82, 12. April 2004.
ICAO (2011), Doc 9975 Annual Report of the Council.
강현철 (2001), 항공안전과 FOQA 데이터, 항공진흥 제2호 통권 제26호, pp. 138-140.
CAA PAPER 2004/12, Final Report on the Follow-on Activities to the HOMP Trial, Safety Regulation Group.
IHST(International Helicopter Safety Team) "FDM Toolkit", 2011. / CAA PAPER 2002/02, Final Report on the Helicopter Operations Monitoring Programme(HOMP) Trial, CAA Contract No. 041/SRG/R&AD/1.
Airportal Homepage http://www.airportal.co.kr/knowledge/atis/a a/AaDeu01.jsp
국토교통부 (2014), 교통안전연차보고서.
ICAO (2012), Doc 9859 Safety Management Manual (SMM).

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