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위험성평가를 이용한 노후설비에 대한 비용 편익분석 방법

Cost-Benefit Analysis Method for Ageing Equipment of Chemical Plants Using Risk Assessment

한국가스학회지 = Journal of the Korean institute of gas v.24 no.4 , 2020년, pp.84 - 92  
정수민 (광운대학교 화학공학과 ) ;  정창모 ( 광운대학교 화학공학과 ) ;  강석민 ( 광운대학교 화학공학과 ) ;  채승빈 ( 광운대학교 화학공학과 ) ;  강승균 ( 광운대학교 화학공학과 ) ;  고재욱 ( 광운대학교 화학공학과)
초록

대부분의 화학공장 내 설비는 유해물질을 취급하거나, 일상적으로 접할 수 있는 온도 및 압력의 범위를 벗어난 환경에서 가동되며 이러한 응력 및 환경조건으로 인하여 노후화에 취약하다. 이러한 조건에 노출된 설비는 지속적인 손상이 누적되어 고장이 발생할 가능성이 높아짐은 물론, 정비 및 교체를 하지 않는다면 사고로 이어진다. 전세계적으로 위험성기반검사(Risk Based Inspection)라는 권고지침이 통용되고 있다. 하지만 RBI는 이미 일정시간 경과한 설비에 대해서는 한계가 존재한다. 적절한 점검을 수행하는 우리나라 울산 산업단지의 노후화 실태 조사 결과, 많은 수의 설비들이 사용기간이 20년을 경과하였다. 또한, 사고가 일어난 설비 대부분이 20년 이상 운영해 왔다. 따라서 본 연구에서는 일정 사용기간이 초과된 장치를 노후설비로 분류하는 기준을 제시하였다. 또한, 이에 대하여 정량적 위험성평가를 진행하였다. 이로 인해 도출된 해당 노후설비의 위험성을 Economic index로 표현하여 손실비용을 산정하고 Risk를 감소하기 위하여 비용편익 분석 방법을 활용한 안전투자 방법을 제안하였다. 본 연구에서 제시한 정량적 위험성 평가를 이용한 노후설비의 비용편익 분석 방법을 활용하여 노후 설비의 성능 향상 및 수명 연장, 생산 효율성 및 설비 계통 신뢰도 향상, 안전관리 비용 인식 변화, 그리고 직원의 안정감 증대, 손실비용의 감소를 기대할 수 있다.

Abstract

Most facilities in chemical plants operate in environments that are outside the range of temperature and pressure that can be encountered on a daily basis, and are vulnerable to aging due to these stresses and environmental conditions. The facilities exposed to these conditions are not only likely to fail due to cumulative damage, but also lead to accidents if maintenance and replacement are not performed.Recommendation guidelines called risk-based inspection are widely used around the world-wide. However, limits exist for facilities that have already elapsed for a certain. As a result of the survey on the aging of Ulsan industrial complex in Korea, which carries out proper inspection, many of the facilities have been used for 20 years. Also, most of the facilities where the accident occurred have been in operation for more than 20 years. Therefore, this study suggested criteria for classifying devices that have exceeded a certain period of use as obsolete facilities. In addition, quantitative risk assessment was conducted. The safety investment method using the cost-benefit analysis method was proposed in order to calculate the loss cost and reduce the risk by expressing the risks of the corresponding aged facility as an Economic index. By utilizing the method of cost-benefit analysis of old facilities using the quantitative risk assessment presented in this study, it can be expected to improve the performance and life of old facilities, improve production efficiency and reliability of the system of facilities, change the recognition of safety management costs, increase employee stability, and reduce loss costs.

주제어

#Cost-Benefit   #Risk Assessment   #RBI   #Wear-out Failure   #Ageing  

표 / 그림 (12)

본문요약 

문제 정의
  • 본 연구에서는 석유화학 산업의 노후설비 문제를 해결하기 위해 특정 사용기간이 경과한 국내 화학 공장 내 설비를 노후설비로 분류하고, 정량적 위험성 평가를 진행하여 손실비용을 산정한 후, 비용편익 분석 방법을 활용한 안전투자 방법을 제안하였다.

    본 연구에서는 석유화학 산업의 노후설비 문제를 해결하기 위해 특정 사용기간이 경과한 국내 화학 공장 내 설비를 노후설비로 분류하고, 정량적 위험성 평가를 진행하여 손실비용을 산정한 후, 비용편익 분석 방법을 활용한 안전투자 방법을 제안하였다. 제안된 방법에서는 기존 설비 노후화의 상태 관리 관점에서 접근한 위험성 기반 검사방법이 간과하는 부분을 보완함과 동시에 사용기간이 경과함에 따른 노후설비의 정량적 위험성 평가를 수행할 수 있는 기반을 마련하고자 하였다.

가설 설정
  • 본 연구에서는 20년 이상 가동 중인 설비들을 ‘마모고장기간’에 들었다 가정하여 정량적 위험성 평가를 이용한 노후설비의 비용편익분석 방법을 진행하였다.

    또한, 사고가 일어난 설비 대부분이 20년 이상 운영해 왔다. 본 연구에서는 20년 이상 가동 중인 설비들을 ‘마모고장기간’에 들었다 가정하여 정량적 위험성 평가를 이용한 노후설비의 비용편익분석 방법을 진행하였다.

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질의응답 

키워드에 따른 질의응답 제공
핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
위험성기반검사
위험성기반검사의 한계는 무엇인가?
이미 일정시간 경과한 설비에 대해서는 한계가 존재

전세계적으로 위험성기반검사(Risk Based Inspection)라는 권고지침이 통용되고 있다. 하지만 RBI는 이미 일정시간 경과한 설비에 대해서는 한계가 존재한다. 적절한 점검을 수행하는 우리나라 울산 산업단지의 노후화 실태 조사 결과, 많은 수의 설비들이 사용기간이 20년을 경과하였다.

화학공장 내 설비
대부분의 화학공장 내 설비는 무엇에 취약한가?
유해물질을 취급하거나, 일상적으로 접할 수 있는 온도 및 압력의 범위를 벗어난 환경에서 가동되며 이러한 응력 및 환경조건으로 인하여 노후화에 취약하다

대부분의 화학공장 내 설비는 유해물질을 취급하거나, 일상적으로 접할 수 있는 온도 및 압력의 범위를 벗어난 환경에서 가동되며 이러한 응력 및 환경조건으로 인하여 노후화에 취약하다. 이러한 조건에 노출된 설비는 지속적인 손상이 누적되어 고장이 발생할 가능성이 높아짐은 물론, 정비 및 교체를 하지 않는다면 사고로 이어진다.

석유화학산업
석유화학산업의 특징은?
인화성 물질 및 유독물을 다루는 거대장치산업이며, 첨단화, 고도화, 대형화 복잡화되어 있다.

석유화학산업은 인화성 물질 및 유독물을 다루는 거대장치산업이며, 첨단화, 고도화, 대형화 복잡화되어 있다. 또한 사고 발생 시 사고의 피해규모가 크며 중대산업사고로 이어질 확률이 높다.

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저자의 다른 논문

강승균(2) 고재욱(89)

참고문헌 (28)

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