우리는 지금까지 삶의 편의를 위해 화학공장의 설립과 화학물질의 사용을 허용해왔고, 이로 인해 위험사회의 단계에 접어들었다. 더욱이 확장되는 도심으로 인해 주거지역과 산업지역의 경계가 모호해지고 있어 많은 지역에서 사람들의 위험성이 증가하고 있다. 하지만 현대사회에서 화학공장과 화학물질을 제거할 수 없으므로 위험은 항상 존재한다. 그렇지만 사람들을 이 위험으로부터 보호하기 위해서 무제한적으로 이격할 수도 없는 노릇이다. 이 때문에 허용 가능한 위험(TOR, Tolerance of Risk)에 대한 기준이 필요하게 되었다. 유럽은 SEVESO-III 제도를 통해 토지이용계획(Land use plan)단계부터 건강영향에 대한 위험수준을 고려하도록 규제하고 있으며, 이를 위해 각 국에서는 위험도 기준(Risk Criteria)을 마련하고, 이를 준수하기 위해 정량적 위험성평가(QRA, Quantitative Risk Assessment)를 이용하고 있다.
본 연구에서는 첫 번째로 한국에서 화학공장으로부터의 발생되는 위험에 대해 어느 정도가 허용가능한 수준인지를 정의하여, 한국형 위험도 기준(Risk Criteria)을 작성하였다. 개인적 위험도 기준(Individual Risk Criteria)은 영국, 네덜란드, 미국, 호주의 연령별 사망확률과 각 국가의 위험도 기준을 비교하여 선정하였으며, 각 국가의 위험도 기준은 5-9세 또는 10-14세의 사망률의 1%와 유사하다는 것을 확인하였다. 이를 이용하여 한국의 개인적 위험도 기준(Individual Risk Criteria)의 하한 값은 10-14세 사망률의 1%인 1.0E-06, 상한 값은 평균 사망률의 1%인 5.0E-5로 제안하였다. 사회적 위험도 기준(Societal Risk Criteria)은 다수의 사망자가 발생하는 사고에 대한 기준으로 일반적으로 F-N Curve로 나타내며 기울기와 중심점을 선정하여야한다. 위험혐오를 나타내는 기울기는 행정안전부에서 실시한 ‘2017년 국민안전 체감도’를 이용하여 위험혐오수준을 설정하였다. 국민들은 사고의 크기보다 발생빈도가 높은 교통사고, 범죄와 같은 분야에 대해 더 위험하다고 체감하고 있었다. 즉, 우리나라의 위험혐오는 중립이므로, F-N Curve의 기울기는 ?1로 설정하였다. 중심점은 기울기 ?1을 가지는 국외사례(영국, 홍콩, 호주서부, 브라질)를 통해 개인적 위험도 기준과 1명의 사망자가 발생하는 사회적 위험도 기준의 관계를 통해 선정하였다. 홍콩을 제외한 3개국에서는 두 기준이 100배의 차이를 보이는데, 이는 개인적 위험도(Individual Risk)는 지역적(지리적)위험도로 어떤 개인이 해당 지역에서 365일 24시간 야외에 위치하였을 경우의 위험도인 반면 사회적 위험도(Societal Risk)는 실제 인구가 거주하는 시간과 실내에 거주하는 시간을 고려하여 정해지는 값이기 때문이다. 이를 참고하여 국내의 사회적 위험도 기준의 하한선은 F:5.0E-03, N:1, 기울기:-1, 상한선은 F:1.0E-04, N:1, 기울기:-1로 설정하였다.
택지 개발 시(Land used plan)시 해당 위험도 기준을 토대로 위험도 기준 초과여부를 판단하는 방법이 필요하다. 물론 Safeti와 같은 전문적인 정량적 위험성평가 프로그램을 활용하는 것이 최선이지만 현재 국내도입에는 제한적이므로 본 연구에서는 장외영향평가제도의 피해영향분석 프로그램인 KORA에 일정 보정계수를 통해 사회적 위험도(Societal Risk)를 평가하는 방법을 제시하였다. KORA의 안전성확보방안은 LOPA발생빈도 × ERPL-2값 영향범위 내 주민수를 이용한 것이라면 KORA의 사회적 위험도(Societal Risk) 평가방법은 OGP발생빈도 × AGEL-3값 영향범위 내 사망자수를 이용한 것이다. AGEL-3값은 10분, 30분, 60분에 해당하는 농도로 계산이 이루어지며 각 끝점(관심농도)별 영향범위 내 주민수에 25%, 7%, 3%의 보정계수를 이용하여 사망자수를 계산하고, 10명이상의 사망자가 발생하는 시나리오에 대해서는 발생빈도를 1/10의 보정계수를 통해 보정하였다. 해당 보정계수는 Safeti와의 결과 비교를 통해 오차를 최소화하는 보정계수를 선정하였으며, 검증 시나리오를 통해 검증하였다.
본 연구를 통해서 한국형 위험도 기준 (Risk Criteria)을 제안하였고, KORA를 이용하여 사회적 위험도가 위험도 기준을 초과여부를 판단할 수 있는 방법을 제시하였다. 이는 장외영향평가 및 화학물질관리법의 활용방안 확대를 통해 유해화학물질 취급시설 착공 및 변경시 제출되는 장외영향평가서가 가지고 있는 사업장의 완화장치 설치를 유도하는 기존목적과 더불어 신규 택지 개발 시 택지의 계발여부, 사업장의 확장여부를 사회적 위험도 기준으로 평가하는데 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 하지만 택지 개발 시 장외영향평가의 적용은 기존의 안전성확보방안이 정상적으로 완료가 되었을 경우에만 가능하다. 즉, 두 위험성평가 제도가 병행하여 실행된다면 사업장의 완화장치설치 유도와 더불어 확장되는 도심으로 생겨나는 문제를 해결하여 한국의 안전성확보에 도움이 될 것이라고 기대된다.
We have so far allowed the establishment of chemical plants and the use of chemicals for the convenience of life, and this has led to a phase of a dangerous society. Moreover, the growing urban boundaries between residential and industrial areas are blurring, increasing people''s risk in many areas. However, there is always a risk because chemical factories and chemicals cannot be removed from modern society. However, there is no limitless separation to protect people from this danger. This led to the need for Tolerance of Risk. In Europe, SEVESO-III states that land-use planing should be considered to limit accidents affecting human health, and countries use the Quantitative Risk Assessment to establish and comply with risk criteria.
For the first time in this study, a Korean Risk Criteria was developed, defining the extent to which it is Tolerance of Risk arising from chemical plants in Korea. The Individual Risk Criteria compared the risk criteria for each country with the mortality rates for each age in the United Kingdom, the Netherlands, the United States and Australia. The lower limit of the nation''s personal risk criterion was 1.0E-06 with 1% of the 10-14age death rate, and the upper limit was 5.0E-5with 1% of the average death rate. Social Risk Criteria are generally represented by F-N Curve and should select the slope and center point. The slope indicating Risk Aversion was established using the Public Safety and Security Ministry''s 2017 Public Safety Sensitivity Index. People felt more dangerous in areas such as traffic accidents and crimes, which are more frequent than the size of accidents. In other words, the slope of the F-N Curve was set to ?1 because the risk of Korea is neutral. The central point was selected through the relationship between Individual Risk Criteria and social risk Criteria with one death through external cases with slope ?1 (UK, Hong Kong, Australia West, Brazil). In three countries other than Hong Kong, the two criteria are 100 times different, as individual risk is regional (geographical) risk, which is the risk of an individual being outdoors 24 hours a day, 365 days in the area, while social risk takes into account the time the actual population resides and the time it resides indoors. For this reference, the lower limit of the domestic social risk criterion is set to F:5.0E-03, N:1, Slope:-1, and the upper limit is set to F:1.0E-04, N:1, Slope:-1.
If a risk Criteria has been developed, a method of determining whether the risk level exceeds the risk criterion is necessary using a quantitative risk assessment (QRA). Of course, calculations can be made using professional quantitative risk assessment programs such as Safeti, but this study presented a method for assessing social risk through a certain correction factor to KORA, a program for analysis of off-site impact assessment systems. KORA''s safety assurance measure is based on the number of residents within the influence range of the LOPA frequency × ERPL-2 values, whereas the KORA''s social risk assessment method uses the number of deaths within the scope of the OGP frequency × AGEL-3 values. AGEL-3 values are calculated at concentrations corresponding to 10 minutes, 30 minutes and 60 minutes. The death toll was calculated using a correction factor of 25%, 7%, and 3% for each end point (concentration concentration) and the frequency of occurrence was corrected by a correction factor of 10 or more deaths. The correction factor was compared with Safeti to select a correction factor that minimizes errors and verified through a verification scenario. Through this study, the Korean Risk Criteria (Risk Criteria) were proposed, and a method was presented to determine whether social risks exceeded the risk criteria using KORA. It is expected that the existing purpose of inducing the establishment of mitigation devices at sites with over-the-counter impact assessment documents submitted when construction or modification of facilities for hazardous chemicals can be used for assessment based on the social risk level of development and expansion of housing sites when new housing sites are issued. In addition, it is expected that the system, if implemented in parallel with the existing safety assurance measures, will help to ensure Korea''s safety.
제 1 장 서론1.1. 연구배경 및 목적1.2. 연구범위제 2 장 문헌연구2.1. 정량적 위험성 평가 (QRA, Quantitative Risk Assessment)2.1.1. 피해영향분석(CA, Consequence Analysis)2.1.2. 사고발생 빈도 계산(Frequency Analysis)2.1.3. 정량적 위험성평가의 결과2.2. 위험도 기준 (Risk Criteria)2.2.1. 허용 가능한 위험 (TOR, Tolerance of Risk)2.2.2. 개인적 위험도 기준 (Individual Risk Criteria)2.2.3. 사회적 위험도 기준 (Societal Risk Criteria)2.3. 위험도 기준(Risk criteria) 적용 국외사례2.3.1. 토지이용계획 (LUP, Land Use Planning)2.3.2. 영국의 토지이용계획 (LUP)2.3.3. 네덜란드의 토지이용계획 (LUP)2.3.4. 영국과 네덜란드의 Risk Criteria 비교2.4. 국내 관련제도2.4.1. 장외영향평가2.4.2. 환경영향평가제 3 장 한국형 위험도 기준 작성3.1. 개인적 위험도 기준(Individual Risk Criteria) 작성3.2. 위험혐오(Risk Aversion) 조사 및 F-N Curve 기울기 선정3.3. 국외사례 조사3.3.1. 영국의 개인적 및 사회적 위험도 기준3.3.2. 홍콩의 개인적 및 사회적 위험도 기준3.3.3. 호주(서부)의 개인적 및 사회적 위험도 기준3.3.4. 브라질(상파울루)의 개인적 및 사회적 위험도 기준3.3.5. 각 국가의 사회적 위험도 기준(Societal Risk Criteria) 비교3.3.6. 고찰3.4. 한국형 Risk Criteria3.4.1. 개인적 위험도 기준(Individual Risk Criteria)3.4.2. 사회적 위험도 기준(Societal Risk Criteria)3.4.3. 한국형 F-N Curve 기준제 4 장 장외영향평가를 이용한 사회적 위험도 평가4.1. Safeti를 이용한 사회적 위험도(Societal Risk) 평가4.1.1. 대상공정 및 운전조건4.1.2. 누출공 크기 및 누출빈도4.1.3. 기상조건 및 입지조건(인구분포)4.1.4. QRA 결과4.2. 장외영향평가를 이용한 사회적 위험도(Societal Risk) 평가4.2.1. 기존 위험도분석체계와 변경사항4.2.2. 사고시나리오별 기본정보4.2.3. 사고시나리오별 영향범위4.2.4. 장외영향평가를 이용한 F-N Curve 작성4.3. 보정계수 검증4.3.1. 기본정보4.3.2. Safeti를 이용한 사회적 위험도(Societal Risk) 계산결과4.3.3. 장외영향평가를 이용한 사회적 위험도(Societal Risk) 계산결과4.4. 장외영향평가의 QRA를 이용한 Land Used Plan 활용방안제 5 장 결론5.1. 주요 결과5.1.1. 한국형 위험도 기준(Risk criteria) 제안5.1.2. 장외영향평가를 이용한 사회적 위험도(Societal Risk) 평가방법5.1.3. 장외영향평가를 이용한 사회적 위험도(Societal Risk) 활용방안5.2. 고찰참고문헌