기술사 시험 공부 - 1. 위험성 평가
위험성 평가 부분은 내용이 많아 세편으로 나누어 작성하였다.
기술사 시험 공부 - 1. 위험성 평가
기술사 시험 공부 - 2. (사업장) 위험성 평가 (2023.5.22 개정시행) 기술사 시험 공부 - 2. (사업장) 위험성 평가 (2023.5.22 개정시행) (tistory.com)
기술사 시험 공부 - 3. (엘리베이터) 위험성 평가 (RAM) 기술사 시험 공부 - 3. (엘리베이터) 위험성 평가 (RAM) (tistory.com)
1. 위험성 평가의 개요
"위험성 평가란 유해ㆍ위험요인을 파악하고 해당 유해ㆍ위험요인에 의한 부상 또는 질병의 발생 가능성(빈도)과 중대성(강도)을 추정ㆍ결정하고 감소대책을 수립하여 실행하는 일련의 과정을 말한다(사업장 위험성평가에 관한 지침, 2023년 개정전 정의)"로 정의되어 있다.
위험성을 평가하는 것은 위험감소요인을 찾아 내려할 때 매우 중요하다. 위험성평가는 또한 여러 가지 예방대책을 세우는데 활용되어야 한다. 위험요인을 완전히 제거할 수 없기 때문에 항상 효과적인 비상대응체계와 함께 평가되어야 한다.
위험성 평가는 생산 공정, 설치 현장, 유지관리 업무 및 산업안전의 유해, 위험 요인인 있는 사업장등 다양한 곳에서 활용된다. 특히 안전 사고를 예방하기 위하여 개발, 설계시에도 활용된다.
예를들어 생산현장에서 작업자가 기계설비를 사용하여 작업을 하는 상태를 시스템이라고 하는데 이 시스템의 안전도를 해석하는 과학적인 기법을 시스템안전해석(또는 위험성평가, 안전성평가라고 함. 주5 참조)이라고 한다. 시스템 안전해석의 목적은 시스템의 전 수명단계를 통하여 위험(hazard)상태를 확인하고 그 위험성이 정해진 수준 이하에 있는가 아닌가를 확인하여 필요한 대책을 세우는 것이다. 이러한 위험성 평가는 공정의 수명기간동안 사고의 감소, 사고발생시에 사고영향의 최소화, 비상시 대응조치의 강화, 공정에 대한 보다 증진된 훈련자의 이해, 보다 효과적이고 생산적인 운전 그리고 관계법의 만족과 공공사회와의 관계 개선등의 효과를 가져올 수 있다.
2. 위험성 평가 방법의 종류
위험성 평가는 다음의 위험성 평가 방법중 한가지 이상을 선정하여 위험성 평가를 실시한다. 위험성 평가 방법은 크게 나누어 어떠한 위험 요소가 존재하는지를 찾아내는 정성적 분석 방법인 Hazard Identification Methods와 그러한 위험 요소를 확률적으로 분석 평가하는 정량적 평가방법인 Hazard Assessement Methods로 분류할 수 있다. 논리적으로는 연역법과 귀납법으로 분류할 수 있다.
| 구분 | 방법 | 내용 | 비고 |
| 정성적 평가 (Hazard IdentificationMethods) |
체크리스트 (process/system Checklist) |
체크리스트 기법은 사업장내에 존재하는 위험에 대하여정성적으로 위험성을 평가하는 방법의 하나로 공정 설비의 오류,결함상태, 위험상황등을 목록화한 상태로 작성하여 경험적으로비교함으로써 위험성을 파악하는 방법이다. | |
| 상대위험순위결정 (Dow and Mond Indies, Relative Ranking) | |||
| 작업자실수분석 (HEA, Human Error Analysis) | |||
| 사고 예상 질문 분석(What-if) | |||
| 위험과 운전 분석 (HAZOP) | Hazards & Operability를 말한다. HAZOP은 공정에 존재하는 위험요소들과 비록 위험하지 않아도 공정의 효율을 낮게 할 수 있는 운전상의 문제를 알아내는 위험성 평가 기법이다. 이 방법은 설계의도에서 벗어나는 공정상의 이탈을 찾아내어 공정의 위험요소와 운전상의 문제점을 알아내는 기법이다. | ||
| 이상위험도 분석 (FMECA) | FMEA에 CA를 합쳐놓은 것이다. FMECA는 FMEA를 실시한 결과 고장등급이 I 또는 II인 고장모드가 시스템이나 기기에 미치는 영향을 정량적으로 평가하면서 치명도 해석을 포함하는 것을 말한다. FMEA는 도표등을 사용하지 않고 미리 정해진 서식에 따라 요소(기기나 부품)의 이상이나 고장이 시스템 또는 부수시스템에 미치는 영향을 고장의 형태(mode)에 대응하여 자세하게 기재함으로써 기기의 부품이상이나 고장으로 인한 재해나 사고의 발생여부를 해석하는 기법이다. | ||
| 핵심요인 기술법 (One Point Sheet) | |||
| 안전성 검토 (safety review) | |||
| 예비사고분석 (PHA) | 최초단계분석, 정성적 평가 | ||
| 고장모드 효과해석(FMEA, Failure Mode and Effects Analysis) | 고장 모드와 그 영향도 해석이라고도 하는 신뢰성 공학의 한 수법이다. 시스템의 고장 방지를 위해 중요한 부품의 고장 모드를 모두 써내고 그것이 시스템의 결손에 주는 영향을 평가해서 고장의 중대한 것 부터 차례로 개선, 시정하는 것을 목적으로 한다. | 출처:기계공학대사전 | |
| 위험도 분석 (CA) | 장형태가 기기전체에 어느정도 영향을 주는가를 정량적으로 평가 | ||
| 정량적 평가 (Hazard assessment methods) |
결함 수 분석 (FTA) | 1962년 미국 벨 전화연구소에서 군용으로 개발된 것으로 기계장치가 규칙적으로 운전되고 있는 가운데 기계장치가 어느 정도 고장이 일어날 것인가등의 시스템안전성을 예측하고 평가할 목적으로 개발된 것이다. | 주1, 주2 참조 |
| 사건 수 분석 (ETA) | ETA는 FTA처럼 결과로 나타난 사고나 재해를 설정하고 그로부터 재해 요인을 분석하는 기법과 분석방향이 정반대이다. 즉, ETA는 초기사건으로 알려진 특정한 장치의 이상이나 운전자의 실수로부터 발생되는 잠재적인 사고 결과를 평가하는 기법이다. | 주3 참조 | |
| 원인-결과 분석 (CCA, Cause-Consequence Analysis) | |||
| 디시젼 트리(DT, Decision Tree) | ETA와 반대 개념 | ||
기타 |
터프(THERP, Technique for Human Error Rate Prediction) | 인간의 과오를 정량적으로 평가 | |
| 몰트(MORT, Management Oversight and Risk Tree) | 관리,설계,생산,보전등으로 고도의 안전달성 | ||
| 결함사고분석(FHA, Fault Hazard Analysis) | subsystem 분석에 이용; 고장의 영향, 고장율운용방식, 위험분류고장형,2차고장, 지 요인등을 반드시 기재하여야 한다 | ||
| 상기와 같은 수준이상의 기술적 평가기법 |
3. 위험성 평가의 기본절차 6단계
위험성을 평가하는 과정은 위험의 확인, 사고발생의 빈도 추정, 사고결과의 예측등의 단계로 분류할 수 있다.
위험성 평가를 위해서는 위험과 위험성을 파악할 수 있는 자료, 위험성 평가의 필요성과 시행을 확인할 수 있는 자료 그리고 사고 예방에 기여하고 있음을 인식시킬 수 있는 자료등이 필요하다.
일반적인 위험성 평가의 기본적인 절차는 다음과 같다. (사업장에서의 위험성 평가 절차는 주4 참조)
(1) 제1단계: 작업공정 분석 및 자료수집
공장내 설비, 사람, 공정등이 포함된 작업항목의 준비 및 관련된 정보수집
(2) 제2단계: 위험성 파악
각 작업행위에 관련된 모든 주요 위험요소 파악
(3) 제3단계: 위험도 결정
관리방법의 효율성과 고장으로 인한 영향등을 고려하여 계획하고 있거나 시행되고 있는 관리 방법이 적절하다는 가정하에 각 위험성과 관련된 위험을 객관적으로 판단
(4) 제4단계: 히용범위 결정
계획 중이거나 시행되고 있는 예방대책이 관리 가능한 위험정도와 법적요건을 충족시킬 수 있는지를 판단
(5) 제5단계: 위험관리 개선 계획의 수립 및 실시
위험관리를 적절하고 효과적으로 관리할 수 있는 조직을 구성하고 위험괄니 개선계획을 수립하여 실시한다.
(6) 제6단계: 개선계획의 적정성 재검토
개선 계획에 대한 조치가 완료되었을 경우 위험성을 재평가하고 그 위험의 허용정도를 점검
4. 위험성 평가의 실제적인 활용
위험성 평가는 상기에서 기술되어 있는 내용보다 훨씬 광범위하고 많다. 다만, 어느 분야에서든 위험성 평가는 평가공정대상에 있어 위험상황, 위험기계 또는 위험물질에 대한 위험요인을 찾아내고 그 위험이 사고로 발전할 수 있는 가능성을 최소화하기 위한 대책을 세우는 것이라고 재삼재사 강조한다. 종합적인 안전성을 사전에 평가하고 전공정에 걸쳐서 위험성 또는 안전성을 사전에 평가하여 공정의 위험성을 최소화시켜야 한다. 위험성 평가가 어렵다고 형식적으로 작성하고 평가하지 말고 적절한 평가 방법(기법)을 활용하여 실질적인 위험성 평가가 되도록 해야 효과가 있다. 위험을 추정하는 것은 얼마간의 전문적 지식이나 경험을 필요로 하는 것이지만 여러 사람이 모여 토의를 하면 집단 지성이 발휘될 수 있다.
주1) 결함수 분석법 (FTA)
1.개요
. 시스템의 고장상태를 상정하고 순차적으로 진행하는 하향식 방법
. 고장발생의 인과관계를 AND gate나 OR gate를 사용
. 논리표 형식으로 나타내는 시스템안전해석 비법
2.특징
. 정상사상인 재해현상으로부터 기본사상인 재해원인을 연역적으로 분석
. 정량적 해석이 가능함으로 예측을 할수 있음.
. 재해발생후의 원인규명보다는 재해발생전에 예측기법
3. FTA 작성시기
. 기계설비를 설치가동할 경우
. 위험내지는 고장의 우려가 있거나 그러한 사유가 발생하였을 경우
. 재해가 발생하였을때
4. FTA의 작성순서
. 분석대상이 되는 시스템의 범위를 결정
. 대상시스템에 관계되는 자료를 정비
. 상상하고 결정하는 사고의 명제를 결정
. 원인추구의 전제조건을 미리생각
. 정상사상에서 시작하여 순차적으로 생각되는 원인의 사상을 논리적으로 이어감
. 우선골격이 되는 대충의 트리를 만들고 트리에 나타나는 중요성에 따라
. 보다 세밀한 부분의 트리를 전개
. 각각의 사상에 번호를 붙여 정리
5. FTA에 의한 재해사례연구순서
제1단계: Top 사상의 선정
. 시스템의 안전보건 문제점 파악
. 사고, 재해의 모델화
. 문제점의 중요도 우선순위의 결정
. 해석할 톱 사상의 결정
제2단계: 사상마다 재해 요인 및 원인규명
. 톱사상의 재해 원인의 결정
. 중간사상의 재해원인의 결정
. 말단사상까지의 전개
제3단계: FT도작성
. 부분적 FT도를 다시본다.
. 중간사상의 발생
. 전체의 FT도의 완성
제4단계: 개선계획안의 작성
. 안전성이 있는 개선안의 검토
. 제약의 검토와 타협
. 개선안의 결정
. 개선안의 실시계획
주2) 미니멀 컷셋(minimal cut set)과 미니멀 패스셋(minimal pass set)
. AND게이트: 컷의 크기를 증가, OR케이트: 컷의 수를 증가
. 미니멀 컷셋: 컷셋의 집합중에서 정상사상을 일으키기 위하여 필요한 최소한의 컷셋을 미니멀 컷셋이라 한다.(시스템의 위험성 또는 안전성을 나타냄), 미니멀 컷셋은 시스템의 기능을 마비시키는 사고요인의 최소집합
. 미니멀 패스셋: 그 안에 포함되는 모든 기본사상이 일어나지 않을때 처음으로 정상사상이 일어나지 기본사상의 집합인 패스셋에서 필요 최소한의 것을 미니멀 패스셋이라한다. (시스템의 신뢰성을 나타냄)
. 게이트 기호: AND게이트, OR게이트, 억제게이트, 부정게이트
. 결함사상, 기본사상, 생략사상, 통상사상
주3) FTA와 ETA의 비교
| 구분 | FTA | ETA |
| 기법의 활용 | 설계단계에서의 위험성 평가가 목적이지만 재해사례분석에 활용 | 고장에 따른 영향의 사전해석이 목적이지만 재해사례분석에 활용 |
| 재해사례분석 특징 | 1. 분석의 수법이 정형화, 도형화 2. 분석과정에서 요인을 간과할 우려미비 3. 현실 가능한 잠재요인도 분석가능 4. 분석된 결과는 제3자가 이해하기 편리 |
1. 재해의 진행과정을 도해로 추적 2. 재해의 확대요인에 대한 분석가능 3. 유사사고의 예방대책수립이 편리 |
| 구분 | 위험성 평가 (Risk Assessment) |
안전성 평가 (Safety Assessment) |
| 정의 | 제품, 과정 또는 활동의 잠재적 위험을 식별, 평가 및 관리하는 과정 | 제품, 서비스 또는 시스템의 안전성을 평가하고 개선하는 과정 |
| 목적 | 위험 요소를 식별하고 관리하여 사고나 재해를 예방하고 최소화함 | 제품 또는 시스템의 안전성을 확인하고 인간, 환경 또는재산에 대한 위험을 최소화함 |
| 중점사항 | 주로 잠재적 위험과 관련된 요소에 집중 | 주로 안전성 및 신뢰성과 관련된 요소에 집중 |
| 예시 | 화학 물질의 독성 평가, 공정 안전성 검토 | 제품의 안전성 검사, 항공기의 신뢰성 평가 |
| 방법 | 확률적 모델링, 위험 평가 매트릭스 사용 | 실험, 시뮬레이션, 테스트, 품질 관리 등 사용 |
| 시간적 특성 | 현재와 미래의 위험을 평가하는데 사용 | 주로 과거와 현재의 데이터를 기반으로 함 |
| 예방적/수리적 접근 | 주로 예방적 접근을 취함 | 주로 수리적 접근을 취함 |
| 업무 범위 | 여러 업계 및 분야에 적용 가능 | 주로 공학 및 제조 업무에 적용 |
| 평가절차 |
(1) 제1단계: 작업공정 분석 및 자료수집 (2) 제2단계: 위험성 파악 (3) 제3단계: 위험도 결정 (4) 제4단계: 히용범위 결정 (5) 제5단계: 위험관리 개선 계획의 수립 및 실시 (6) 제6단계: 개선계획의 적정성 재검토 |
(1) 제1단계: 관계자료의 정비 (2) 제2단계: 정성적평가 (3) 제3단계: 정량적평가 (4) 제4단계: 안전대책 (5) 제5단계: 재해정보에 의한 재평가 (6) 제6단계: FTA에 의한 재평가 |
주) 위험성평가와 안전성평가가 서로 다른 목적과 관련된 활동을 나타내는 것을 보여주며, 각각의 과정은 다른 방법과 도구를 사용한다. 위험성평가는 잠재적 위험을 식별하고 관리하여 예방적으로 대응하는 것에 중점을 두며, 안전성평가는 제품 또는 시스템의 안전성을 확인하고 향상시키는 것에 중점을 둔다.
2023.9.13.
(c) 칠보 (chillbo)