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연구 보고서
중장기적인 정책연구과제와 대안을 포괄적인 시각에서 이론적 · 실중적 분석을 통해 제시함으로써 연구원의 설립목표를 가장 잘 실행하고있는 보고서입니다.
화학사고 예방을 위한 정량적 위험평가의 신뢰도 데이터 활용 방안
- 연구책임자
- 장창봉
- 수 행 연 도
- 2015년
- 핵 심 단 어
- 주 요 내 용
- ,1. 연구제목 : 화학사고 예방을 위한 정량적 위험성평가의 신뢰도 데이터 활용 방안 2. 연구의 필요성 및 목적 위험물질을 생산하거나 취급, 저장하는 과정에서 화재, 폭발, 독성물질 누출사고가 발생할 경우 이를 “화학사고”라 명칭 하는데 이러한 화학사고는 주로 화학산업 분야에서 발생하고 있다. 화학공장의 화학사고를 예방하기 위해 미국이나 유럽 선진국에서는 최선의 방안으로 정량적 위험성평가를 강도 높게 수행할 것을 요구하고 있으며 정량적 위험성평가 내실에 따라 사고예방 정도가 크게 다르게 나타나고 있음을 강조하고 있다. 정량적 위험성평가를 수행하는데 있어 가장 중요하게 지목되는 요소는 화학공장을 구성하고 있는 장치 및 기기의 신뢰도 데이터로 여기에는 기술적인 부분 보다는 시간적으로 많은 노력과 예산이 요구된다. 우리나라의 경우, 수많은 화학공장의 신뢰도 데이터가 데이터베이스화 되어 있지 않고 있어 국내 화학공정의 정량적 리스크 분석을 위해 신뢰할 수 있는 “우리 실정에 적합한 신뢰도 데이터”가 절실히 요구되고 있다. 3. 연구내용 및 방법 국내 화학공장의 정량적 위험성평가를 위해 현재 활용하고 있는 신뢰도 데이터는 대부분이 국외 신뢰도 데이터(CCPS, OGP, OREDA)로써 이는 국내 화학공장의 생산제품과 운전환경 등 서로 다른 조건들로 인해 신뢰도 데이터의 신뢰성에 큰 차이가 있다. 본 연구는 국내 화학공장의 정량적 위험성 평가를 위해 필수적으로 요구되는 설비 및 장치의 신뢰도 데이터를 우리 실정에 맞게 수집하고 데이터베이스화하기 위해 다음과 같이 연구를 수행하였다. ○ 신뢰도 데이터의 필요성 및 저해요인 등에 대한 분석을 위한 현장 의견 조사 ○ 국내？ 외 신뢰도 데이터베이스 구축 및 운영현황 조사 ○ 정량적 위험성 평가의 신뢰도 데이터베이스 구축 및 활용을 위한 방안 제시 4. 연구결과 세계적인 화학산업을 운영하고 있는 우리나라는 타 산업대비 대형사고의 리스크가 화학산업에서 경험적으로나 확률적으로 높은 것이 현실이다. 이는 화학산업을 대규모로 운영하고 있는 선진국의 경우도 다르지 않다. 이러한 상황에서 선진국은 화학사고를 예방하기 위한 최선의 방안으로 정량적 위험성평가를 대안으로 제하고 있다. 본 연구는 이러한 대안방법인 정량적 위험성평가를 국내에서 활성화를 시키기 방안을 제시하기 위해 수행되었으며 결과로써 다음과 같이 제시하였다. ○ 화학사고 예방을 위해서는 정량적 위험성 평가가 매우 필요하나, 국내에서 이루어지고 있는 정량적 위험성 평가의 기술적 내실과 수준은 아직까지 낮으므로 향상이 필요하다. ○ 정량적 위험성 평가는 사업장에서 자체적으로 수행될 수 있도록하되 이를 위해 국내 실정에 맞고 객관성이 확보된 신뢰도 데이터베이스의 보급이 필요하다. ○ 특히, 정량적 위험성평가의 내실 있는 운영을 위해서는 모두가 정부차원의 기술지원으로써 국내실정에 맞는 신뢰도 데이터베이스의 구축을 언급하였는데 국내실정에 적합한 신뢰도 데이터베이스를 제공하는 것이 정량적 위험성평가를 국내에서 활성화 시키고 결과적으로는 이를 통해 화학사고를 예방할 수 있는 방안으로 모두 인식하고 있다. ○ 국내 화학공장의 경우, 정량적 위험성평가시 활용하고 있는 신뢰도 데이터로써 OREDA, CCPS, OGP와 같은 국외의 데이터를 주로 활용하고 있다. ○ 국외의 경우 신뢰도 데이터를 수집하는데 있어서 별도의 의무규제는 있지 않았으나 정량적 위험성평가에 필수적으로 요구되는 사항인 만큼 자체적으로 수집 및 활용하고 있다. ○ 신뢰도 데이터베이스를 구축하기 위해 필요한 수집양식 및 절차에 대해 본 연구에서 조사하여 제시하였다. 끝으로 본 연구를 통해 국내 화학공장에 적합한 신뢰도 데이터베이스를 구축하기 위한 방안으로 다음과 같이 제시 하였다. ○ 국내？외 수집 가능한 전체 신뢰도 데이터를 수집하고 수집된 데이터를 국내실정에 맞게 변형하는 Algorithm 개발 ○ 화학공장과 협업하여 장시간 장치 및 기기의 신뢰도를 시간 함수에 따라 수집할 수 있는 데이터 Storage Bed를 구축 ○ 수집된 데이터의 국내 화학공장 적용 가능성 검토를 위한 실증연구 ○ 실증된 신뢰도 데이터를 영구적으로 고도화 할 수 있는 신뢰도 데이터베이스 플랫폼 개발 ○ 국내 실정에 적합한 신뢰도 데이터베이스를 운영하기 위한 조직구성 및 Online 등 다각적 방법을 통한 서비스 실시 5. 활용방안 및 기대성과 정량적 위험성평가의 성공적인 활성화를 위해서는 신뢰도 데이터베이스의 필요성이 가장 중요한 사항으로 이를 위해서는 장기적 안목에서 신뢰도 데이터베이스 구축을 위한 철저한 계획과 투자가 필요하며 지속적인 연구를 통해 국내 실정에 적합한 신뢰도 데이터베이스를 구축하여야 할 것이다. 본 연구는 이러한 데이터베이스를 구축하기 위한 기초연구로써 적정하고 효율적인 신뢰도 데이터베이스의 설계를 위한 기틀을 제공할 수 있을 것으로 판단된다. 6. 중심어 : 화학사고, 정량적 위험성평가, 리스크, 신뢰도 데이터베이스 7. 참고문헌 및 연락처 가. 참고문헌 [1] 안성준, 이창준 . 사고 데이터베이스를 활용한 안전 관리 시스템의 정량적 Audit 시스템 개발. 한국안전학회지 2013;28(1):40-46 [2] 권영일, 김종걸, 이낙영 등. 사용현장으로부터의 신뢰도데이터 수집에 관한 연구. 한국신뢰성학회 2001년도 정기학술대회 2001;6:219-222 [3] OREDA. Offshore Reliability Data Handbook 5th Edition. 2009 [4] IEEE. Reliability Data For Pumps And Drivers Valve Actuators And Valves. 1986 [5] CCPS. Guidelines For Process Equipment Reliability Data. 1989 [6] 민경란, 한상훈, 김승환 등. 국내 화학공장 설비 및 기기에 대한 신뢰도 분석. 한국화학공학회지 1999;5(1):365 [7] CCPS. Guidelines Process Equipment Reliability Data Chap4 [8] David J Smith. Developments In The Use Of Failure Rate Data and Reliability Prediction Methods For Hardware. STELLINGEN 2000:82-83 [9] 최선영, 양상훈, 이수철 등. 국내 원자력발전소의 기기 신뢰도 데이터 베이스의 구축을 위한 자료수집 절차. 한국원자력학회춘계학술발표회 논문집 1999 [10] 최선영, 한상훈. 국내원자력발전소 및 화학공장의 기기 신뢰도 데이터 베이스 구축. 한국신뢰성학회 추계학술대회 2000;1:269-277 [11] 국내 고유 신뢰도 데이터베이스. 한국원자력연구원; 118-121 [12] 오형근, 백동승. 산업현장에서의 안전규제 적용실태 연구. 한국방재 학회논문집 2011;11(2):81-86 [13] IEC(International electronical committee), Dependability management 300-3 1st Ed, ISO, 1991 [14] 김종환, 정원. 내구수명향상을 위한 서비스 데이터 수집 및 고장률 분석. 한국산업정보학회논문지 2011;16(5):107-114 [15] 이홍철, 이현동, 황인주. 하수처리시설 구성설비의 고장률 데이터 분석 및 평가. 대한설비공학회 동계학술발표대회 논문집 2013:153-156 [16] 박종훈, 김영훈, 백장현 등. 고객의 지연보고를 고려한 보증수리내역 자료에서의 고장률 추정. IE Interfaces 2010;23(2):176-181 [17] 김연수. 기계류 시스템 신뢰성 예측 데이터베이스 시스템 구축 방안. 신뢰성응용연구 2005;5(4):451-463 [18] T. Pinna, L.C. Cadwallader. Component failure rate data base for fusion applications. Fusion Engineering and Design 2000;51:579-585 [19] Morteza Soleimani, Mohammad pourgol-Mohammad, Ali Rostami et. Design for Reliability of Complex System: Case Study of Horizontal Drilling Equipment with Limited Failure Data. Journal of Quality and Reliability Engineering 2014;2014 Article ID 524742:13 [20] Ted G. Alber, R. Christopher Hunt, Steve P. Fogarty et. Idaho Chemical Processing Plant Failure Rate Database. Lockheed, 1995 [21] 황석원, 오지용, 재무성. Development of web-based reliability data analysis algorithm model and its application. Annals of Nuclear Energy 2010;37:248-255 나. 연락처 1) 연구책임자 : 안전연구실 장창봉 연구원
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