현재 한국 사회에서 안전분야 이슈의 중요 키워드는 2022년 1월 27일에 시행된 중대재해처벌법이다[1]. 중대재해처벌법 제정은 사회(기업, 조직)가 안전과 보건을 체계적으로 관리하는 시스템을 구축하여 사고와 재해의 예방에 그 목적이 있다. 중대재해처벌법의 적용 범위는 상시 근로자 수를 기준으로 5명 이상인 사업 또는 사업장의 경영책임자 등이며, 입법 취지를 고려할 때 경영상 일체를 이루면서 유기적으로 운영되는 기업 등 조직 그 자체를 의미한다. 이를 통해서 보면, 대부분 사업장이 그 대상이 되며, 항공분야도 예외적이지 않다.

중대재해처벌법 시행은 사업주와 경영책임자 등이 안전 및 보건확보 의무조항의 이행에 의의가 있으며, 이를 위해 사고 예방에 필요한 인력 및 예산 등 안전보건관리체계를 구축하고 이행하는 것, 사고 발생 시 재발 방지 대책의 수립 및 그 이행, 그리고 법령에 따른 의무사항을 이행하기 위한 관리상의 조치 등이 있다. 안전보건체계의 구축 및 이행에 관한 조치는 위험요소를 파악하여, 제거하고 통제 방안을 마련하는 위험관리(Risk Management) 절차의 적용으로부터 시작된다. 항공안전법을 제외한 국내법에서는 위험관리를 위험성 평가 제도로 병행하여 명칭하고 있다. 위험관리 적용 결과의 타당성을 높이기 위해서는 절차 중 유해·위험요인을 체계적으로 평가하는 위험성 평가(Risk Assessment) 기법 적용이 중요하다. 그러한 이유로 여러 분야에서 분야별 특성을 고려한 위험성 평가 기법을 개발하여 적용하고 있다.

본 연구에서는 위험관리 절차 중 위험성 평가 기법에 대한 최근까지의 동향과 시사점을 고찰하고자 한다. 우선, 국내 위험성 평가 기법의 시행 주체인 고용노동부의 위험성 평가 지침을 기준으로 관련 위험성 평가 기법을 고찰하고, 항공분야와 산업계 분야에서의 사례, 그리고 마지막으로 발전 방향 등을 제시하였다.

1. 중대재해처벌법

중대재해처벌법 제정은 태안화력발전소 압사 사고(2018년 12월), 이천 물류센터 창고 건설현장 화재사고(2020년 4월), 중공업 아르곤 가스질식 사고(2020년 5월) 등과 같은 산업재해로 인한 사망사고와 가습기 살균제 사망사고(2011년 8월), 세월호 사건(2014년 4월)과 같은 시민재해로 인한 사망사고 발생 등의 안전 이슈로부터 시작되었으며, 중대 재해를 예방하고 시민과 종사자의 생명과 신체를 보호함이 목적이다[2]. 안전보건관리체계의 구축 및 그 이행은 종사자의 안전과 보건이 유지되고 증진될 수 있도록 사업 전반을 운영하라는 의미로써, 다음과 같다. 첫째, 안전·보건 목표와 경영방침의 설정, 둘째, 안전·보건 업무를 총괄·관리하는 전담 조직 설치, 셋째, 유해·위험요인 확인 개선절차 마련, 점검 및 필요한 조치, 넷째, 재해 예방에 필요한 안전·보건에 관한 인력·시설·장비 구비와 유해·위험요인 개선에 필요한 예산 편성 및 집행, 다섯째, 안전보건관리책임자 등의 충실한 업무수행 지원(권한과 예산 부여, 평가 기준 마련 및 평가·관리), 여섯째, 산업안전보건법에 따른 안전관리자, 보건관리자 등 전문인력 배치, 일곱째, 종사자 의견 청취 절차 마련, 청취 및 개선방안 마련·이행 여부 점검, 여덟째, 중대 산업재해 발생 시 등 조치 매뉴얼 마련 및 조치 여부 점검, 마지막으로, 도급, 용역, 위탁 시 산재 예방조치 능력 및 기술에 관한 평가 기준·절차 및 관리비용, 업무수행기관 관련 기준 마련·이행 여부 점검이다.

2. 위험성 평가

위험성 평가 제도는 유해·위험요인을 파악하고 해당 유해·위험요인에 대한 부상 또는 질병의 발생 가능성(확률)과 중대성(심각성)을 추정·결정하고 감소대책을 수립하여 시행하는 일련의 과정인 위험관리 절차이다[3]. 위험성 평가의 실시는 사업주가 주체가 되어, 안전보건관리책임자, 관리감독자, 안전관리자·보건관리자 또는 안전보건관리담당자, 대상 작업의 근로자가 참여하여 각자 역할을 분담하여 전사적(전 조직원)으로 실시하고 있다.

위험성 평가 절차는 다음과 같이 정리할 수 있다. 첫 번째, 평가대상의 선정 등 사전준비, 두 번째, 근로자의 작업과 관련된 유해·위험요인 파악, 세 번째, 파악된 유해·위험요인별 위험성 추정, 네 번째, 추정한 위험성이 허용 가능한 위험성 인지의 여부 결정, 다섯 번째, 위험성 감소대책 수립 및 실행, 마지막으로, 위험성 평가 실시내용 및 결과에 대한 기록유지이다. 위험성 평가는 최초평가, 정기평가(매년), 수시평가(시설·공정 변경 시, 산재 발생 시 등)가 있다. 최초평가는 사업장 설립일로부터 1년 이내 실시하고, 정기평가는 최초평가 후 매년 정기 실시한다. 수시평가는 사업장 건설물의 설치·이전·변경 또는 해체 계획이나 기계·기구, 설비, 원재료 등의 신규 도입 또는 변경, 건설물, 기계·기구, 설비 등의 정비 또는 보수, 작업방법 또는 작업절차의 신규 도입 또는 변경, 중대 산업사고 또는 산업재해 발생, 그 밖에 사업주가 필요하다고 판단한 경우에 실시한다.

위험성 평가 기법은 위험관리 절차 중 유해·위험요인의 식별 도구로써 주로 활용되고 있으며, 규칙 기반의 작업절차 분석을 포함하여, 존재하는 유해·위험요인에 대한 정성적·정량적 분석을 위한 접근방법이다. 위험성 평가 기법은 상당히 많이 있지만, 우리나라의 고용노동부 위험성 평가지침의 해설서에 설명하고 있는 주요 기법으로는 4M (Man, Machine, Media, Management) 기법, 체크리스트법(Checklist), 위험과 운전분석(HAZards&Operability Studies, HAZOP), 사고예상질문법(What-IF), 작업안전분석기법(Job Safety Analysis, JSA), 결함수분석기법(Fault Tree Analysis, FTA), 사건수분석기법(Event Tree Analysis, ETA), 그리고 원인결과분석기법(Cause Consequence Analysis, CCA) 등이 있다. 항공분야에서 다음과 같은 위험성 평가 기법을 활용할 수 있다.

1. 4M 기법

위험성 평가기법 중 4M은 공정(임무, 작업) 내 잠재하고 있는 유해·위험요인을 Man(인적), Machine(기계적), Media(물질·환경적), Management(관리적) 등 4가지 분야로 파악하여 위험 제거 대책을 제시하는 방법이다. 인적요인에 대한 주요 예시는 근로자(작업자)의 불안전 행동과 작업 자세, 동작의 결함, 작업정보의 부적절 내용 등이며, 기계적 요인에 대한 예시는 기계·설비 설계상의 결함, 방호장치의 불량, 안전시스템 반영 부족, 사용 유틸리티(전기, 압축공기 등)의 결함, 설비를 이용한 운반수단의 결함 등이며, 물질·환경적 요인에 대한 예시는 작업공간의 부족(불량), 가스·증기·분진·흄 등의 발생, 산소결핍, 유해광선, 소음, 진동, MSDS 자료 미비 등으로 설명할 수 있으며, 관리적 요인에 대한 예시는 관리 감독·지도의 결여, 교육 훈련의 미흡, 규정, 지침, 매뉴얼 등의 미작성, 각종 표지판 미게시 등이 있다. 4M 기법을 적용할 때는 안전보건상의 위험정보를 작성해야 한다.

4M 기법을 이용한 위험성 평가 사례로 화학물질 사용에 있어서 물질 반응에 대한 위험성 평가 결과표 예시는 Table 1과 같다[4].

2. 체크리스트법(Checklist)

체크리스트법은 공정 설비의 오류, 결함상태, 위험 상황 등을 목록화한 형태로 작성하여 경험적으로 비교함으로써 위험성을 파악하는 방법이다. 위험성 평가에서의 체크리스트법의 용도는 위험성 평가를 위해 유해·위험요소 식별에 사용되는데, 제품, 프로세스 또는 시스템의 라이프 사이클의 어느 단계에서도 사용 가능하며, 다른 평가 기법의 일부로 사용될 수 있으며, 관리해야 할 모든 사항이 포함되었는지 확인하기 위해 적용될 때 가장 유용하다.

체크리스트법에 의한 위험성 평가 절차는 첫 번째, 평가 기준을 설정하고, 두 번째, 체크리스트에 의해 평가하고 기록하고, 마지막, 위험성 평가결과 조치계획을 작성하는 순서이다. 평가 기준 작성은 공정 흐름에 따라 검토구간을 설정하고, 검토구간에 속한 장치, 설비, 배관, 전기설비 등에 대한 평가 기준을 작성한다. 이때 화학물질은 종류별로 기준을 설정한다. 체크리스트의 평가 시에는 현재의 안전조치를 모두 작성하고, 안전조치에 대한 적정성 여부를 판단하여, 조치계획을 수립하게 된다. 체크리스트 작성을 위해서는 매뉴얼 및 도면 등 관련 서류 등이 필요하며, 관련 서류는 평가 기준을 작성할 때 기준이 된다.

체크리스트법은 다양한 분야에서 활용하고 있으며, 산업안전분야 및 항공 지상분야의 경우는 산업안전보건공단에서 위험성 평가 지원을 위해 개발한 전산체계(Korea Risk Assessment System, KRAS)를 활용할 수 있다[5]. 항공분야의 경우, European Organization for the Safety of Air Navigation (EUROCONTROL)의 활주로 침범 위험성 분석 모델(Airport Runway Incursion Assessment, ARIA)은 체크리스트법을 활용한 모델이다[6]. Table 2는 ARIA 체크리스트 모델을 국내 상황과 특성을 반영하여 활용한 사례이다[7].

3. 위험과 운전분석(HAZOP)

HAZOP의 경우는 공정에 존재하는 유해·위험요인과 공정의 효율을 떨어뜨릴 수 있는 운전상의 문제점을 찾아내어 그 원인을 제거하는 방법으로서, 화학 연속공정 시스템의 위험성 평가를 위해 개발되었다. HAZOP은 화학 공정 시스템의 위험성 평가 이외에 다른 유형의 시스템과 복잡한 작업으로 확대 적용되고 있으며, 단순히 공정에 존재하는 유해·위험요인 파악수준을 넘어서 비록 위험하지 않아도 공정의 효율을 떨어뜨릴 수 있는 운전상의 문제점을 파악하는 수준으로 응용 발전되고 있다. HAZOP 방법에서는 설계 의도에서 벗어나는 일탈 현상을 찾아내어 공정의 유해·위험요인과 운전상의 문제점을 알아내게 되는데, 이를 위해서 여러 분야에서 경험을 가진 사람들로 팀을 이루어서 체계적으로 공정을 분석한다.

설비 연결기 배관과 배관 부속품에 대해 가스(수소)의 누출 가능성에 대하여 HAZOP 기법을 활용한 위험 및 운전분석 사례 결과는 Table 3과 같이 정리할 수 있으며, 관련 설비와 설비를 연결하는 부속품의 원인과 결과 내용이다[8].

4. 사고예상질문법(What-IF)

What-IF 법은 사고예상질문법이라고 명하고 있으며, 기타 위험성 평가 기법처럼 구조화되어 있지는 않지만, 사용자가 상황에 맞추어 최적화하여 수정하면서 진행하는 장점이 있다. What-IF 법의 목적은 나쁜 결과를 초래할 수 있는 사건을 세심하게 분석해 보는 것이며, 설계단계, 건설단계, 운전단계, 공정의 수정 단계 등에서 생길 수 있는 이탈 현상을 분석한다. What-IF 법은 석유화학 플랜트 시스템의 위험성 평가에 일반적으로 넓게 적용되며, 특히 변화의 결과와 그로 인해 변경되거나 생성된 유해·위험요인을 분석하는데 유용하게 사용되고 있다. What-IF 법은 질문과 답변을 통한 위험성 평가 실행 기법인데, ‘만약에∼’로 시작하는 질문을 사용하여 평가팀이 잠재적인 시나리오, 그 원인 및 결과, 영향을 탐구하고 기록하는 것으로, 현재의 조치사항을 검토하여, 위험성 추정 및 감소대책을 수립하게 된다.

What-IF 기법의 팀 수행 사례는 Table 4와 같으며, 구조화하여 활용할 수 있다[9].

5. 작업안전분석기법(JSA)

JSA 기법은 특정한 작업을 주요 단계(Key step)로 구분, 단계별 유해·위험요인과 잠재적인 사고(Accidents) 영향 요소를 파악하는 것으로, 유해·위험요인을 제거, 최소화 및 사고를 예방하기 위한 대책을 개발하기 위한 것이다. JSA의 특징은 작업자, 작업, 작업 도구(장비) 및 작업환경 사이의 연관 관계를 고려하고, 더 안전한 작업을 위해서 작업을 어떻게 수행할 것인지에 상호 간의 활발한 의견 교환을 바탕으로, 모든 팀원의 지식과 경험을 작업절차(매뉴얼, 문서 등)에 반영되도록 하는 것이다. 이런 특성으로 작업 또는 업무에 대한 시스템적인 분석이 가능하여, 어떤 종류의 작업에도 적용 가능하며, 특히 신규 작업자에 대한 좋은 훈련 방법으로 채택될 수 있다.

JSA 기법의 실행 절차는 다음과 같다. 첫 번째, JSA 실행을 위한 절차서를 작성하고 수행팀을 구성하는 것부터 시작한다. 이때 팀 구성은 해당 작업과 관련된 팀장, 경험이 있는 작업자, 직접 수행할 작업자가 참여한다. JSA 수행 시 작업자 참여가 중요한 이유는 작업자의 지식은 위험성을 찾는데 매우 중요하기 때문으로 작업자를 참여시키면 작업자 스스로가 작업에 대한 품질분석을 보증하게 되며 해결책을 찾는데 주인의식을 가지고 참여하기 때문이다. 두 번째는 작업단계 구분 단계로, 일상적으로 수행하는 작업을 대상으로 하며 작업단계별 유해·위험요인 파악을 한다. 작업단계를 구분할 때 주의할 점은 작업 순서대로 단계를 구분하되, 너무 포괄적이거나 자세하게 단계를 구분하지 않아야 하며, 그리고 결합적으로 단계를 구분하지 않아야 한다. 세 번째는 평가결과의 검토 및 승인단계로, JSA 기법으로 평가된 결과는 관리감독자가 검토하고, 실행한 운영부서장이 결과를 승인하게 된다. 네 번째는 JSA 결과에 대한 후속 조치 단계로, 실행 결과 제시된 대책들이 작업 수행 전에 실행되었는지 확인하는 것으로 대책 수행을 확인할 담당자 지정이 필요하다. 마지막으로 평가 환류 단계로, JSA 실행 결과는 문서로 등록하여 관리하고, 작업 수행 전에 해당 작업과 관련된 모든 작업자에게 교육한다. 운영부서는 수시로 자체 평가하고, 안전부서의 정기적으로 평가한다. 작업방법, 작업내용 등이 변경되는 경우 JSA 평가를 다시 실행해야 한다.

유해물질의 해체, 제거, 보양 작업 시 JSA 기법의 수행 사례는 Table 5와 같으며, 작업단계별로 도출된 유해·위험요인에 대하여 조치한 것이다[10].

6. 결함수분석기법(FTA)

FTA 기법은 사고의 원인이 되는 장치의 이상이나 고장, 작업자 실수 원인을 규명하는데 활용하는 방법으로, 설계 또는 운전단계에 있는 위험성 평가 시 사고의 발생빈도와 예상 시나리오를 추정하는 것에 활용하고 있다. FTA 기법의 특징은 고장탐구용으로 개발된 것으로서 ‘기계장치가 어느 정도 고장이 일어날 것인가?’ 등의 시스템 안전성과 신뢰성을 예측하고 평가하여 수학적으로 해석하는 것이다. FTA는 TOP-DOWN 방식인 연역적으로 진행되어 결과로부터 원인을 규명한다. 조건이 명확하면 정량적 해석이 가능하므로 수치적 예측을 할 수 있다는 장점이 있다.

FTA 수행은 첫 번째, 계통 동작 기준(계통설명 포함)을 설정하고, 정상 사상을 정의하는 것으로부터 시작한다. 두 번째, 정의된 기준과 정상사상을 통해 계통의 범위 및 가정사항을 설정하고 결함수를 구성하게 된다. 마지막으로, 결함수 구성 시 타 결함수와의 연계성을 고려하여 최소 컷 세트를 구성하고, 이용 불능도 계산을 통해 불확실성 및 중요도 분석을 한다.

항공기 정비격납고 포헤드 소화 시스템의 화재 위험성 분석을 위하여 FTA 기법을 활용한 위험성 평가 예시는 다음 Fig. 1과 같다[11].

7. 사건수분석기법(ETA)

ETA 기법은 공정의 실패나 혼란 등 초기사건(Initiating event)으로 인해 발생할 수 있는 사고를 규명하는 방법으로서 설계 또는 운전단계에서 공정 위험성 평가할 때 사고의 종류와 발생빈도 및 예상 사고 시나리오 도출에 활용한다. ETA에서 초기사건은 시스템 또는 기기의 결함, 운전원의 실수 등이다. ETA에서 안전요소(Safety function)는 초기의 사건이 실제 사건으로 발전되지 않도록 하는 안전장치, 운전원 조치 등으로 설정한다.

ETA의 수행 절차는 다음과 같다. 첫 번째, 발생 가능한 초기사건의 선정 단계이다. 초기사건의 예를 들자면, 배관에서 독성물질 누출, 용기의 파열, 내부 폭발, 공정 이상 등이다. 두 번째, 초기사건을 완화 시킬 수 있는 안전요소의 확인 단계이다. 안전요소에는 여러 형태가 있으나 초기사건에 자동으로 대응하는 안전시스템, 경보장치, 운전원의 조치, 완화장치 등으로 작동결과의 성공 또는 실패 형태로 나타난다. 세 번째, 사건수의 구성 단계이다. 초기사건에 따른 첫 번째 안전요소의 작동/대응 결과를 평가하고, 동일 방법으로 여러 번의 안전요소를 평가하여, 최종 도표에 사건수를 표시한다. 네 번째, 사고결과의 확인 단계이다. 초기사건으로부터 여러 경로를 통하여 진행된 각종 사고 및 그 결과를 확인하여 도표의 오른쪽에 기술한다. 다섯 번째, 사고결과를 상세분석하는 단계이다. 상세분석 시 평가항목, 수용수준, 평가결과, 개선요소로 구성한다. 평가항목은 안전-비정상 조업, 폭주반응, 증기운 폭발 등 사고형태나 회사의 안전관리 목표 등이다. 수용수준은 회사에서 목표로 정한 위험 수준으로서, 발생빈도나 확률값이 된다. 평가결과는 평가항목별로 사고 발생빈도를 합한 값이 된다. 개선요소는 평가항목별 각 사고형태의 발생에 해당하는 안전요소이다. 마지막으로 결과를 문서화 하는 단계이다. International Standard Organization (ISO)/International Electrotechnical Commission (IEC)의 ETA 기법을 활용한 위험성 평가 예시는 Fig. 2와 같으며, 조종사와 ATC 관제사 간 실수(적절하지 못한 비행 분리) 이벤트를 분석한 것으로, 이런 이벤트는 분기를 사용하여 각 단계에서 발생할 수 있는 다양한 가능성에 대해 확률로 평가할 수 있다[12,13].

8. 원인결과분석기법(CCA)

CCA 기법은 FTA 및 ETA 기법을 결합한 것으로 잠재된 사고의 결과 및 근본적인 원인을 찾아내고, 결과와 원인 사이의 상호관계를 예측, 위험을 정량적으로 평가하는 방법이다.

CCA의 수행 절차는 다음과 같다. 첫 번째, 발생 가능한 사건(초기 사건)을 선정한다. 이때 FTA, ETA의 분석대상 선정법(예, 배관에서의 독성물질 누출, 용기의 파열, 내부 폭발, 공정 이상 등)을 사용할 수 있다. 두 번째, 안전요소의 확인이다. 첫 번째 단계에서 선정된 초기사건으로 인한 영향을 완화 시킬 수 있는 모든 안전요소를 확인하는 것으로 초기사건에 자동으로 대응하는 안전 시스템(조업 정지 시스템), 경보장치, 운전원의 조치, 완화장치(냉각시스템, 압력방출시스템, 세정시스템 등) 등이 있다. 세 번째, 사건수의 구성이다. 두 번째 단계에서 확인된 모든 안전요소를 시간별 작동 여부와 조치 순서대로의 성공과 실패로 구분하여, 초기사건에서 결과까지 사건 경로(사건 수)를 구성한다. 네 번째, 초기사건과 안전요소 실패에 대한 결함수를 구성한다. 초기사건과 세 번째 단계의 안전요소 실패에 대해 FTA 기법을 적용하여 기본 원인(기본사상)에서 초기사건까지의 사건 경로, 즉 결함수를 구성한다. 마지막으로, 각 사건 경로의 최소 컷 세트를 평가한다. 기본원인에서 결과까지의 각 사건 경로에 대한 최소 컷 세트는 FTA 기법의 최소 컷 세트와 같은 방법으로 결정하고, FTA 기법을 이용하여 사건 경로의 최소 컷 세트를 결정할 수 있으며, 이를 CCA에서 확인된 모든 사건 경로에 대해 반복한다.

일반적으로 Bow-tie 모델(기법)을 적용하여 위험성 평가나 분석을 할 때 FTA와 ETA 기법을 통합하여 CCA 기법을 활용한다. 위험성 평가 예시는 Fig. 3과 같으며, EUROCONTROL, Defence of Department (DoD) 같은 조직의 위험성 평가 기법으로 활용성이 높다[14].

이상으로, 중대재해처벌법에 대한 이해와 함께 대표적인 위험성 평가 기법의 전반적인 내용을 사례를 중심으로 살펴보았다. 중대재해처벌법을 한마디로 정의하자면, 처벌을 위한 것이 아니라 사고 예방을 위한 법령이다. 사고 예방을 위해 모든 조직은 중대재해처벌법 제정 취지를 잘 이해하고, 안전한 작업환경 조성에 노력하는 조직 안전문화 형성을 추구해야 할 것으로 사료된다.

위험성 평가와 같은 위험관리 적용은 각 조직에서 적극적으로 시행 중이다. 본 논문을 통해서 제시된 위험성 평가 기법은 조직의 특성에 맞추어 체계적으로 적용할 때, 효과적인 위험관리 활동을 할 수 있을 것으로 사료된다. 위험성 평가의 성공은 체계적이고 객관적인 데이터를 기반으로 한 분석이 우선됨을 잊지 말아야 하며, 이를 위해서는 조직과 작업 특성에 맞는 기법 연구와 교육 등이 병행해야 할 것이다.

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