지원사업
학술연구/단체지원/교육 등 연구자 활동을 지속하도록 DBpia가 지원하고 있어요.
커뮤니티
연구자들이 자신의 연구와 전문성을 널리 알리고, 새로운 협력의 기회를 만들 수 있는 네트워킹 공간이에요.
논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 임종국
- 발행연도
- 2022
- 저작권
- 한국교통대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수8
이 논문의 연구 히스토리 (2)
- 이 논문의 후속연구가 궁금하신가요?
- 연관 학술논문 또는 학술발표를 통해 보다 발전된 연구결과를 확인하실 수 있습니다.
- 이 논문의 연구 히스토리 확인하기
초록· 키워드
오류제보하기
본 연구는 STAMP모델을 기반으로 한 위험성평가 기법을 활용하여 설비의 안전성을 지속적으로 확보하기 위한 연구이다.
제조 산업은 다양한 설비가 연결된 시스템으로 구성되어 있다. 탱크 등의 고정 장치, 펌프 등의 회전기계, 고정 장치와 회전기계를 연결하는 배관계통이 각종 제어장치에 의한 상호작용을 통해 정상범위 내에서 운전된다. 그러나 정상범위를 벗어나게 되는 경우에는 화재, 폭발, 누출 등에 의하여 설비는 파손되고, 인명 피해도 발생할 수 있다.
그러므로 설비는 설계단계에서부터 안전요소가 반영되어야 한다. 그리고 이러한 설비의 건전성은 위험성평가를 통하여 검증되어야 한다. 설계된 설비로 구성된 시스템에 대해 적정성을 평가 ?분석하여야 한다. 또한 평가?분석은 설비의 운전과정에서도 지속 수행되어야 하며, 설비가 노후화되는 과정에서 지속사용 가능성을 검증하고 유지보수에 활용되어야 한다.
그러나 설비의 결함에 의한 사고는 지속발생하고 있고, 위험성평가의 미흡은 주요 원인의 하나로 항상 언급되고 있다.
따라서 본 연구에서는 기존 전통적 위험성평가 기법의 특성과 한계점을 살펴보고, 시스템이론인 STAMP모델을 기반으로 한 위험성평가 기법인 STPA를 새로운 대안으로 제안하였다.
전통적 위험성평가 기법은 특정 위험에 영향을 미치는 고장이나 오류를 찾아내거나 반대로, 특정 고장이나 오류에 의해 발생할 수 있는 위험 또는 사고를 밝혀내는 것에 초점을 둔다. 이는 시스템 구성요소의 상호작용에 대한 분석이나 구성요소의 고장 없이 발생할 수 있는 사고에 대한 분석이 어렵다. 또한 조직이나 사람을 시스템의 일부로 포함시켜 인적 요인을 분석할 수 없는 한계점이 존재한다.
STAMP(System Theoretic Accident Model and Process)는 시스템이론에 기반 한 사고 분석 모델 및 프로세스이다. STAMP에서는 시스템을 구성하는 요소 간 제어문제(Control Problem)에서 사고가 발생한다고 본다. 또한, 사고의 원인이 시스템 그 자체뿐 아니라, 시스템에 관여된 인력, 사회적?조직적 구조, 제도, 정책 등 복합적 상호작용에서 비롯된다고 간주한다. 따라서 ‘사고가 일어나지 않도록 방어하거나 그 영향을 최소화할 수 있는 적절한 제어가 왜 이루어지지 않았는가? 또는 왜 부적절한 제어가 일어났는지?’와 같은 관점에서 분석을 수행한다.
이러한 특성은 전통적 위험성평가 기법과는 다른 관점에서 위험요인을 분석할 수 있게 하며, 2020년 3월 발생한 압축기 토출배관 신축이음 파단의 결과로 분해가스가 누출되어 발생한 사고사례에 적용하였을 경우에도 신축이음에 대한 적절한 제어가 이루어지지 않았는지에 대한 평가가 가능했으며, 신축이음에 대한 유지보수 활동이 이루어지지 않은 조직에 대한 문제도 도출할 수 있었다.
결론적으로 시스템이론인 STAMP모델을 기반으로 한 위험성평가 기법인 STPA는 기존의 전통적 위험성평가에 대한 대안이 될 수 있으며, STPA 기법을 활용한 위험성평가 활동은 설비 안전성을 지속 확보할 수 있는 방안이 될 수 있을 것으로 판단된다.
제조 산업은 다양한 설비가 연결된 시스템으로 구성되어 있다. 탱크 등의 고정 장치, 펌프 등의 회전기계, 고정 장치와 회전기계를 연결하는 배관계통이 각종 제어장치에 의한 상호작용을 통해 정상범위 내에서 운전된다. 그러나 정상범위를 벗어나게 되는 경우에는 화재, 폭발, 누출 등에 의하여 설비는 파손되고, 인명 피해도 발생할 수 있다.
그러므로 설비는 설계단계에서부터 안전요소가 반영되어야 한다. 그리고 이러한 설비의 건전성은 위험성평가를 통하여 검증되어야 한다. 설계된 설비로 구성된 시스템에 대해 적정성을 평가 ?분석하여야 한다. 또한 평가?분석은 설비의 운전과정에서도 지속 수행되어야 하며, 설비가 노후화되는 과정에서 지속사용 가능성을 검증하고 유지보수에 활용되어야 한다.
그러나 설비의 결함에 의한 사고는 지속발생하고 있고, 위험성평가의 미흡은 주요 원인의 하나로 항상 언급되고 있다.
따라서 본 연구에서는 기존 전통적 위험성평가 기법의 특성과 한계점을 살펴보고, 시스템이론인 STAMP모델을 기반으로 한 위험성평가 기법인 STPA를 새로운 대안으로 제안하였다.
전통적 위험성평가 기법은 특정 위험에 영향을 미치는 고장이나 오류를 찾아내거나 반대로, 특정 고장이나 오류에 의해 발생할 수 있는 위험 또는 사고를 밝혀내는 것에 초점을 둔다. 이는 시스템 구성요소의 상호작용에 대한 분석이나 구성요소의 고장 없이 발생할 수 있는 사고에 대한 분석이 어렵다. 또한 조직이나 사람을 시스템의 일부로 포함시켜 인적 요인을 분석할 수 없는 한계점이 존재한다.
STAMP(System Theoretic Accident Model and Process)는 시스템이론에 기반 한 사고 분석 모델 및 프로세스이다. STAMP에서는 시스템을 구성하는 요소 간 제어문제(Control Problem)에서 사고가 발생한다고 본다. 또한, 사고의 원인이 시스템 그 자체뿐 아니라, 시스템에 관여된 인력, 사회적?조직적 구조, 제도, 정책 등 복합적 상호작용에서 비롯된다고 간주한다. 따라서 ‘사고가 일어나지 않도록 방어하거나 그 영향을 최소화할 수 있는 적절한 제어가 왜 이루어지지 않았는가? 또는 왜 부적절한 제어가 일어났는지?’와 같은 관점에서 분석을 수행한다.
이러한 특성은 전통적 위험성평가 기법과는 다른 관점에서 위험요인을 분석할 수 있게 하며, 2020년 3월 발생한 압축기 토출배관 신축이음 파단의 결과로 분해가스가 누출되어 발생한 사고사례에 적용하였을 경우에도 신축이음에 대한 적절한 제어가 이루어지지 않았는지에 대한 평가가 가능했으며, 신축이음에 대한 유지보수 활동이 이루어지지 않은 조직에 대한 문제도 도출할 수 있었다.
결론적으로 시스템이론인 STAMP모델을 기반으로 한 위험성평가 기법인 STPA는 기존의 전통적 위험성평가에 대한 대안이 될 수 있으며, STPA 기법을 활용한 위험성평가 활동은 설비 안전성을 지속 확보할 수 있는 방안이 될 수 있을 것으로 판단된다.
목차
I. 서 론 11. 연구배경 및 목적 12. 연구방법 3Ⅱ. 전통적 위험성평가 기법 41. 위험성평가 개념 및 유형 42. 사고모델의 변화과정 52.1. 선형적인 인과관계 모델(1세대) 62.2. 인적요소를 반영한 모델(2세대) 62.3. 사회-기술 시스템 모델(3세대) 72.4. 시스템 사고모델(4세대) 73. 대표적인 전통적 위험성평가 기법의 개요 73.1. FMEA 83.2. FTA 93.3. ETA 113.4. HAZOP 123.5. 전통적 위험성평가 기법의 특성과 한계 143.5.1. 특성 143.5.2. 한계점 16Ⅲ. STAMP 모델 171. STAMP의 배경 172. STAMP의 개념 193. STAMP의 기본 바탕이 되는 시스템 이론 203.1. 발현 203.2. 커뮤니케이션 및 제어 214. STAMP의 구성요소 224.1. 안전 제약사항 234.2. Control Structure 244.3. Process Model 26Ⅳ. STAMP 모델을 기반으로 하는 STPA 271. STPA의 개념 및 특징 272. STPA 절차 282.1. 1단계: 사고 및 위험정의 292.1.1. 사고정의 292.1.2. 시스템 수준 위험 정의 302.1.3. 시스템 수준 안전 제약사항 도출 312.2. 2단계: Control Structure 도식화 312.3. 3단계: Unsafe Control Action 도출 342.4. 4단계: 원인 시나리오 도출 352.4.1. UCA를 유발하는 시나리오 도출 36Ⅴ. 사고사례를 통한 STAMP 모델 적용 381. 사고사례 : 압축기 토출배관 신축이음 파단사고 381.1. 사고발생공정 381.2. 사고발생설비 : 신축이음 391.3. 사고발생장소 391.4. 신축이음 파단 원인 추정 401.4.1. 설계제작시공에 의한 신축이음 파단 원인 분석 411.4.2. 점검정비검사 등 유지보수에 의한 원인 분석 · 411.4.3. 공정위험성평가의 적정성 422. STPA 기법을 활용한 위험성평가 432.1. 신축이음 설계제작성의 문제점 파악 432.1.1. 1단계 : 사고 및 위험 정의 432.1.2. 2단계: Control Structure 도식화 442.1.3. 3단계: Unsafe Control Action 도출 452.1.4. 4단계: Unsafe Control Action 도출 462.2. 정비점검 등 유비보수의 문제점 파악 472.2.1. 1단계 : 사고 및 위험 정의 472.2.2. 2단계: Control Structure 도식화 472.2.3. 3단계: Unsafe Control Action 도출 482.2.4. 4단계: Unsafe Control Action 도출 49Ⅵ. 결론 50참고문헌 53Abstract 55
최근 본 자료
댓글(0)
0