정량적 위험성평가 수행 방법(3)

정량적 위험성평가 수행은 (1) 위험요소 확인(Hazard identification), (2) 피해예측 분석(Consequence analysis), (3) 사고빈도 분석(Frequency analysis), (4) 위험성 척도 계산 및 표현(Risk measure & Presentation)의 절차로 수행한다.

금번은 사고빈도 분석(Frequency analysis)에 대해 살펴보고자 한다.

 

 

 

사고빈도 분석(Frequency analysis)

사고빈도 분석 개요

특정 기간 혹은 환경에서 어떤 원하지 않는 상황들을 유발시키는 사건들이 발생할 확률을 수치화함으로써 보다 안전한 공정을 도입할 수 있다.

Frequency analysis 에는 다음 분석 기법들이 있으며 일반적으로 FTA와 ETA를 조합하여 특정사고에 대한 빈도를 구해낸다.

○ FTA(Fault tree analysis, 결함수분석기법)

○ ETA(Event tree analysis, 사건수분석기법)

○ CCA(Cause-conseauence analysis, 원인결과분석기법)

 

 

FTA(Fault tree analysis)

FTA는 Top event를 발생시키는 원인들과의 관계를 논리기호를 사용하여 Fault tree를 만들고 이에 의거하여 시스템의 고장확률을 구하는 정량적인 평 가 방법이다. Fault tree는 특별한 시스템의 사고나 다른 바람직하지 못한 Event, Top event와 주요 원인과의 사이를 논리적인 관계를 그래프로 표현한 것이다. Fault tree에 있어서 시스템의 상태는 변수의 상태를 포함하여 사상에 따라 정의된다.

 

Fault tree를 작성하는 방법은 다음 순서로 이루어진다.

가) Top event를 맨 위에 작성한다.

나) Top event 하단에 분석하고자 하는 재해의 직접원인들을 나란히 쓴다.

다) 가)와 나)를 GATE로 연결한다.

라) 나)의 직접원인을 나란히 쓴다.

마) 나)와 라)를 GATE로 연결한다.(표 2-1)

 

<표1> Fault tree GATE

 

가장 널리 쓰이는 GATE는 AND GATE와 OR GATE이다.

각 요소는 어떤 확률로 서로 관련하고 있다. 이중 확률이 극히 낮은 것은 제와 할 수 있다.

 

 

ETA(Event tree analysis)

ETA는 FTA와 반대로 사고나 재해의 발단이 되는 사건 후 그 영향으로 계속해서 어떠한 부적합한 상태로 발전해 가는지를 분석하여 재해 발생 가능성을 밝혀낼 수 있다. Event tree는 고장의 영향을 표시하는 것이다. 이것은 하나의 고장이 다방면에 영향을 주는 경우 특히 중요하다.

 

ETA의 수행 절차는 다음과 같다.

가) Initiating event 정의

나) Safety function에 대한 확인

다) Event tree 구성

라) Consequence의 확인

 

 

Event tree의 작성 방법은 Event tree를 정의 후 Safety function이 작동할 경우와 작동하지 않을 경우를 나눠 위쪽은 Function 동작, 아래쪽은 Function 고장으로 그린다. 만약 Safety function이 더 이상 유효하지 않으면 수평으로 연결된 선은 가지를 형성하지 않고 Safety function을 통과하여 계속 연결되어 나간다.

다음 그림은 Event tree 작성 방법의 예시이다.

 

<그림 1> Event tree 작성 예시

 

Event tree analysis는 Initiating event 와 거기서 파생하는 최종 결과를 향하여 Bottom-Up 으로 해석해가는 기법이다. 2차 사상의 각각은 정상적인 경로와 고장에의 경로의 2가지 길을 가지며, 초기사상은 빈도(사상, 년)로, 2차 사상은 확률(고장/사용)로 표시된다.

 

Reference : KOSHA 연구보고서 "정량적 위험성평가(CPQRA) 방법 도입 방안 마련 연구"