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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 박달재
- 발행연도
- 2022
- 저작권
- 서울과학기술대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수3
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본 연구에서는 정유·석유화학플랜트에서의 다양한 대규모 재해를 분석을 통하여 전조신호 도출 및 가중치를 반영한 대규모 재해 전조신호 평가지표를 구축하여, 이를 관련 사업장에 적용하고, 전조신호 변화 예측을 통하여 연구대상 사업장의 종사자에게 대규모 재해 예방 활동에 도움을 주고자 하였다. 이를 위해 미국화학사고조사위원회 CSB에서 조사한 대표 사고 및 국내사고 총 94건 등의 사고사례를 근본원인분석 및 기여요인분석법으로 검토하였고, API RP 754 안전피라미드 Tier 3,4 단계의 공정안전성과지표 등을 분석하여 총 150여개의 전조신호를 도출하였다.
평가지표의 구축을 위해 도출된 전조신호 항목의 범주에 대하여 전문가 집단을 대상으로 AHP 쌍대비교법을 수행하여 범주별 가중치(중요도)를 도출하였다. 가중치 분석 결과, 상대적 상위인 경우 장치, 구조물, 부품 결함 및 관리상태(0.0630)가, 상대적 하위에서는 공정안전자료의 문서화(0.0069)가 제일 높은 것으로 나타났다. 각 범주 별 가중치를 토대로 구축한 대규모재해 전조신호 평가지표를 국내 17개의 정유·석유화학플랜트에 적용하여 화학플랜트 부문 별 및 전조신호 범주 별 순위 등을 파악하였으며 결과 누적백분위를 통해 최종 4개 등급으로 결과 값이 표시되는 전조신호 평가지표로 개량하였다.
영향관계 시뮬레이션 결과, Crude 오일가격은 대규모 재해 평가지표 값과 음의 상관관계를, 교육훈련 및 역량과 경험으로부터의 학습 등은 최종 전조신호인 평가지표 값과 전반적으로 양의 상관관계를 가지는 것으로 나타났다. 또한, 대규모 재해 전조신호 변화예측 결과, 전체 전조신호 평가지표, 물리적 전조신호 등은 지속적으로 양호한 방향으로 상승하며, 공정안전자료 등 전조신호는 정적 상태 유지 그리고 리더십과 안전문화 등은 기간에 따라 변화를 가지는 것으로 예측되었다.
개별 상위요인 민감도 분석결과, 동적 전조신호에 가장 큰 영향을 주는 요인항목으로는 물리적위험신호, 리더십과 문화, 교육훈련 및 역량 순으로 나타났다. 결합 상위요인 민감도 분석에서는 리더십과 문화, 교육훈련 및 역량, 물리적 전조신호에 세 가지 조합으로의 개선이 비용-편익 측면에서 전조신호 미래 개선 관련 최적의 조합으로 나타났다.
본 연구를 통해 얻어진 결과는 정유 및 석유화학 플랜트에서의 대규모 재해에 대한 선제적 예방활동, 안전투자 우선순위를 선정하는데 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 평가지표(신호)의 변화 추이 예측은 위험경보제 등과 연계하여 관련 사업장에서의 위험상황을 체계적으로 관리하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.
평가지표의 구축을 위해 도출된 전조신호 항목의 범주에 대하여 전문가 집단을 대상으로 AHP 쌍대비교법을 수행하여 범주별 가중치(중요도)를 도출하였다. 가중치 분석 결과, 상대적 상위인 경우 장치, 구조물, 부품 결함 및 관리상태(0.0630)가, 상대적 하위에서는 공정안전자료의 문서화(0.0069)가 제일 높은 것으로 나타났다. 각 범주 별 가중치를 토대로 구축한 대규모재해 전조신호 평가지표를 국내 17개의 정유·석유화학플랜트에 적용하여 화학플랜트 부문 별 및 전조신호 범주 별 순위 등을 파악하였으며 결과 누적백분위를 통해 최종 4개 등급으로 결과 값이 표시되는 전조신호 평가지표로 개량하였다.
영향관계 시뮬레이션 결과, Crude 오일가격은 대규모 재해 평가지표 값과 음의 상관관계를, 교육훈련 및 역량과 경험으로부터의 학습 등은 최종 전조신호인 평가지표 값과 전반적으로 양의 상관관계를 가지는 것으로 나타났다. 또한, 대규모 재해 전조신호 변화예측 결과, 전체 전조신호 평가지표, 물리적 전조신호 등은 지속적으로 양호한 방향으로 상승하며, 공정안전자료 등 전조신호는 정적 상태 유지 그리고 리더십과 안전문화 등은 기간에 따라 변화를 가지는 것으로 예측되었다.
개별 상위요인 민감도 분석결과, 동적 전조신호에 가장 큰 영향을 주는 요인항목으로는 물리적위험신호, 리더십과 문화, 교육훈련 및 역량 순으로 나타났다. 결합 상위요인 민감도 분석에서는 리더십과 문화, 교육훈련 및 역량, 물리적 전조신호에 세 가지 조합으로의 개선이 비용-편익 측면에서 전조신호 미래 개선 관련 최적의 조합으로 나타났다.
본 연구를 통해 얻어진 결과는 정유 및 석유화학 플랜트에서의 대규모 재해에 대한 선제적 예방활동, 안전투자 우선순위를 선정하는데 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 평가지표(신호)의 변화 추이 예측은 위험경보제 등과 연계하여 관련 사업장에서의 위험상황을 체계적으로 관리하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.
목차
요 약 ⅰ표 목 차 ⅳ그림목차 ⅷI. 서 론 11. 연구 필요성 및 목적 12. 연구방법 및 내용 23. 선행연구 고찰 4II. 이론적 고찰 91. 대규모 재해 및 전조신호 개념 92. 국내·외 대규모 재해 사례 분석 133. 사고 근본원인 분석기법 및 기여요소 분석기법 194. PSPI 선행지표와 대규모 재해 전조신호 295. AHP 분석기법 396. 시스템사고와 시스템다이내믹스 41III. 정유·석유화학플랜트 대규모 재해 전조신호 평가지표 구축 431. 재해 전조신호 평가지표 구축 방법 432. 재해 전조신호 도출 453. AHP 기법을 통한 대규모 재해 요인별 가중치 도출 824. 재해 전조신호 평가지표 구축 945. 재해 평가지표 적용 100IV. 대규모 재해 전조신호 변화예측 1171. 분석방법 및 변수 1172. 인과지도, 저량·유량도 작성 1213. 모델 검증 및 변화 예측 144V. 결 론 167참고문헌 170부 록 176영문초록(Abstract) 211감사의 글 213
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