소방의 모든 것

제13편 위험성 평가기법 및 성능위주 소방설계(1)

⚬ 위험성 평가(Risk Assessment) 목적

  1) 가동중인 또는 설계중인 시설의 위험을 정량화

  2) 공정에 잠재하고 있는 위험성의 우선순위 결정

  3) 위험성 평가를 통해서 비상대응 계획을 수립

  4) 재정적인 위험을 평가하여 보험료를 산정

  5) 고용인, 일반인에 대한 위험성을 평가

  6) 법적 요건 및 규정을 준수하고 있는지를 확인

⚬ 위험성 평가절차

  1) STEP 1

   가. 대상공정 선정 : 신규·기존 공정과 설비 및 공정의 변경

   나. 위험요인 파악 : 화재/폭발/누출 공정 및 안전조치 파악

  2) STEP 2

   가. 발생빈도 : 사고 발생 확률 분석

   나. 사고영향분석 : 사고로 예상되는 손실 분석

   다. 위험도 평가

  3) STEP 3

   가. 개선조치 : 위험도가 높은 경우 대책 수립

   나. 이행 : 위험도에 따른 대책을 현장에 적용

⚬ 공정안전관리제도(Process Safety Management)

  1) 제도의 목적

   화학공장 등의 화재·폭발·누출 등 중대산업사고를 예방하기 위해 유해·위험설비의 설치·이전 시 사업주로 하여금 공정안전보고서를 작성하도록 하여 심사·확인을 받고, 그 내용을 이행하는 제도

  2) 보고서 주요 내용

   가. 공정안전자료

   나. 공정위험성 평가서

   다. 안전운전계획

   라. 비상조치계획

  3) 등급별 관리 기준

  4) 적용대상 설비

⚬ 정성적 위험성 평가기법

  1) Checklist 기법

   가. 프로젝트의 개발을 조정, 확인하기 위해서 기존의 대조표를 확인하는 것으로, 기준이나 절차에 대한 확인의 기능을 가진다.

   나. 목적 : 일반적인 위험요소들을 확인하고, 일의 진행이 기준과 절차에 의한 것인지를 확인하는 것이다.

   다. 특징

    ① 적용하기가 쉽고, 결과를 빨리 확인

    ② 점검 수준의 조절과 변경이 가능

    ③ 위험평가의 최소 수준, 누락 및 형식적 수행의 우려

  2) What-if 기법

   가. 원하지 않는 사고와 사건을 “What-if(만일 ~라면)”로 시작되는 질문을 사용하여 공정에 잠재하고 있는 사고를 확인하여 그 위험과 결과 및 위험을 줄이는 방법을 도출하는 것이다.

   나. 목적 : 공정에 잠재하고 있는 위험요소를 확인하고 그 감소 방법을 만들기 위함이다.

   다. 특징

    ① 적용하기가 쉽고, 결과를 빨리 확인

    ② 운영의 탄력성

    ③ 비체계적인 것으로 분석자의 경험에 의존

  3) 상대위험순위 기법

   가. 화학공장에 존재하는 위험에 대하여 간단하고 직접적인 상대위험순위를 제공하는 것으로, 페널티와 크레디트의 조합을 통해서 상대위험순위를 결정하는 지표로 사용한다.

   나. 목적 : 공정에 존재하는 위험을 상대적으로 평가하는 것

   다. 특징

    ① 페널티(사고 가능성, 공정조건, 물질) 및 크레디트(사고 영향을 완화시키는 특징) 조합

    ② 공정의 상대위험 순위를 제공

  4) HAZOP 기법

   가. 위험성과 운전성을 정해진 규칙과 설계도면에 의해서 체계적으로 분석 및 평가를 하는 것으로 Guide Word를 사용하여 브레인스토밍(Brain Storming) 방법으로 진행한다.

   나. 목적 : 공정에 존재하는 위험요소들과 비록 위험하지 않아도 공정의 효율을 감소시킬 수 있는 문제점을 찾아내는 것이다.

   다. 특징

    ① 평가대상 및 위험요소의 누락 가능성이 최소화

    ② 비교적 객관화된 평가서 작성

    ③ 많은 인력 및 시간이 소요

    ④ 도면과 현장 불일치 시 검토의 오류가 발생

  5) 공정안전성분석(PHR) 기법

   가. 설치 가동중인 기존 화학공장의 공정안전성을 재검토하여 사고위험성을 분석하는 것이다.

   나. 목적 : 조업 단계의 공정에서 화재, 폭발, 누출, 공정트러블 및 상해 요인을 파악하는 것이다.

   다. 특징

    ① 가이드워드로 화재, 폭발, 누출, 공정트러블, 상해를 사용

    ② 현실적인 개선대책이 도출

    ③ HAZOP에 비해 소요시간 및 분량 감소

    ④ 주요 공정설비에 국한되므로 보조설비의 평가가 누락될 가능성

  6) 이상위험도분석(FMECA) 기법

   가. 중대사고에 영향을 미치는 직접적인 원인이 되는 시스템, 설비 등을 파악하여 고장형태(Failure Modes), 영향(Effects) 및 치명도(Criticality)를 분석하는 것이다.

   나. 목적 : 장치, 시스템, 공장 등에서 발생하는 이상상태에 대한 영향을 파악하기 위함이다.

   다. 특징

    ① 고장형태에 따른 영향분석표와 치명도 분석표를 작성하여 이상 위험도를 분석

    ② 공정이나 공장장치에 관하여 주안점을 두고 분석함으로 운전자의 실수는 확인되지 않는다.

    ③ 신뢰할 만한 장치 및 설비의 고장률 자료가 요구됨

⚬ 정량적 위험성 평가기법

  1) 사건수분석(Event Tree Analysis) 기법

   가. 초기 사건(특정장치 결함, 조업자 실수)으로부터 발생되는 잠재적인 사고결과를 평가하는 귀납적인 기법으로 초기사건에 대한 안전시스템의 대응성공 또는 실패에 따른 후속 사건을 도식적으로 표시하는 사건수(Event Tree)로 상관계 및 확률을 파악한다.

   나. 목적 : 장치 이상이나 작업자 실수의 조합을 찾아내는 것이다.

   다. 특징

    ① 체계적인 분석과 결과를 정량화

    ② 사고요소의 상호관계를 규명

  2) 결함수분석(Fault Tree Analysis) 기법

   가. 특정 사고에 대하여 원인을 파악하는 연역적 기법으로 결함수(Fault Tree)를 작성하여 특정 사고로부터 원인의 상관관계 및 확률을 도출하는 것이다.

   나. 목적 : 장치 이상이나 작업자 실수의 조합을 찾아내는 것이다.

   다. 특징

    ① 체계적인 분석과 결과를 정량화

    ② 사고요소의 상호관계를 규명

    ③ 평가 소요시간이 과다하고 고장 확률 자료의 확보가 어려움

  3) 사고피해영향분석(CA) 기법

   가. 공정에서 최악의 사고가 발생할 경우에 대한 시나리오를 작성하여, 각각의 시나리오에 대한 화재, 폭발, 그리고 누출에 의하여 복사열, 과압 및 누출에 의한 피해를 예측하는 기법이다.

   나. 목적 : 사고 발생 시 인명이나 재산상의 손실 그리고 손실비용을 추산하기 위해 실시한다.

   다. 특징

    ① 사고의 종류와 형태, 사고 시의 환경조건, 비상시를 대비한 손실 감소 대책에 따라 결과가 달라짐

    ② 비상조치계획에 반영

    ③ 누출원 모델링, 대기확산 모델링, 사고영향 모델링으로 구성

⚬ 위험을 나타내는 기법

  1) 위험도 매트릭스(Risk Matrix) 기법

   가. X축에 사고 크기를, Y축에 사고빈도를 각각 일정한 단계로 나누어 표시한 후 사고시나리오가 가지고 있는 사고 크기와 사고 발생빈도를 예측하여 표시함으로써 위험도를 표시하는 방법이다.

   나. 특징

    ① 사고 발생 가능성, 사고로 인한 피해를 도표로 쉽게 이해

    ② 대응계획의 우선순위를 결정하기 용이함

  2) F-N Curve와 사회적 위험도 지수 기법

   가. 핵발전소의 위험성을 표현하기 위해서 고안된 방법으로 위험사고에 의해 영향을 받을 수 있는 사람의 수를 예측하는 방법이다.

   나. 목적 : 사고 발생 시 주변에 거주하는 사람들의 사망 빈도를 제공하여 사회적 합의와 평가를 제공하기 위함이다.

   다. 특징

    ① 누적 빈도 대상을 사상자의 수로 표현

    ② 십진수를 사용하여 10의 x승으로 표시

   라. 사회적 위험도 수준

    ① 사회적 위험의 기준은 수용 가능한 위험에 대해서는 Acceptable, 위험을 낮춰서 수용할 수 있는 범위는 ALARP(As Low As Reasonably Practicable), 그리고 수용 불가능한 위험지역은 Unacceptable로 표현한다.

    ② 수용 가능한 위험 기준을 살펴보면 사망자 1명을 기준으로 10^-5, 사망자 10명 기준은 10^-6, 사망자 100명 기준은 10^-7, 1000명은 10^-8이 기준이며 1000명 이상의 사망자를 발생하는 사고는 수용 불가능한 위험으로 처리한다.

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