1. 위험성평가란 무엇인가?
산업현장에서 재해를 예방하는 가장 근본적인 방법은, 재해가 발생하기 전에 그 가능성을 사전에 예측하고 대응하는 것입니다. 이를 체계적으로 수행하는 것이 바로 **위험성평가(Risk Assessment)**입니다.
위험성평가는 「산업안전보건법 제41조」에 근거하여 사업주는 정기적으로 위험성평가를 수행하고, 그 결과를 바탕으로 위험요인을 제거하거나 최소화하는 조치를 의무적으로 시행해야 합니다. 단순히 평가에 그치는 것이 아니라, 실질적 개선까지 연결되어야 효과적인 평가라 할 수 있습니다.
위험성평가의 일반적인 절차는 다음과 같습니다.
- 유해·위험요인의 파악
- 위험성 추정 (빈도와 강도의 조합)
- 위험성 결정 (허용 가능한 수준인지 판단)
- 위험성 감소대책 수립 및 실행
이때, 중요한 것은 위험요인을 어떻게 잘 찾을 것인가입니다. 아무리 개선대책이 훌륭해도, 애초에 위험을 잘못 파악하면 재해를 막을 수 없습니다.
2. HAZOP 기법의 도입 배경과 필요성
HAZOP(Hazard and Operability Study)은 1960년대 영국 ICI(Imperial Chemical Industries)에서 개발한 기법으로, 주로 화학공정 산업에서 복잡한 연속공정의 위험을 체계적으로 분석하기 위해 도입되었습니다.
하지만 최근에는 제조, 에너지, 환경설비, 제약, 심지어 건설현장 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 이유는 간단합니다. 정해진 틀 속에서 체계적으로 위험을 추적할 수 있는 매우 논리적인 도구이기 때문입니다.
3. HAZOP의 핵심: 가이드워드와 팀 기반 분석
HAZOP의 가장 큰 특징은 두 가지입니다.
① Guide Words(가이드워드)
② 다분야 전문가로 구성된 HAZOP Team의 구조화된 토론
Guide Word란, 공정 중 발생할 수 있는 이탈(Deviation)을 도출하기 위해 사용하는 사고 실마리 역할을 하는 단어입니다. 가장 흔히 사용되는 가이드워드는 다음과 같습니다.
- No: 없음 (예: No flow → 유량 없음)
- More / Less: 과다 / 부족
- As well as: 추가로 발생
- Other than: 다른 물질이 유입
- Reverse: 역방향 흐름
이러한 가이드워드와 공정변수를 조합하면 다양한 시나리오가 도출되며, 이는 실제 사고로 이어질 수 있는 다양한 상황을 사전에 검토하는 데 매우 효과적입니다.
4. 일상 사례로 HAZOP 이해하기
현장에서 HAZOP을 처음 접하는 분들은 개념이 추상적으로 느껴질 수 있습니다.
그럴 땐 일상 속 간단한 공정을 HAZOP 방식으로 분석해보는 것도 좋은 방법입니다.
예시: 카페의 에스프레소 머신 공정
- Study Node: 에스프레소 머신
- Guide Word: No
- Deviation: 물 없음
- 원인: 물통 미체크, 센서 고장
- 결과: 기기 과열 → 고장, 화상
- 대책: 물 잔량 센서 장착, 일일 점검표 사용
이러한 분석을 반복하면, 설비에 대한 통찰력이 깊어지고 다양한 이상상태를 빠르게 인지하는 능력이 향상됩니다.
5. HAZOP Study 절차 요약
HAZOP 분석은 다음의 단계로 이루어집니다.
- HAZOP 팀 구성
- 공정, 설계, 운전, 유지보수, 안전 등 각 분야 전문가 포함
- Study Node(검토구간) 선정
- P&ID(배관 및 계장도)를 바탕으로 기능별 구간 구분
- 가이드워드와 변수 조합을 통한 이탈 도출
- 예: “Flow + No” → 유량 없음 → 원인 및 결과 추적
- 위험요소 도출 및 결과표 작성
- 위험도 평가 및 개선대책 수립
6. 성공적인 HAZOP 수행을 위한 핵심 조건
- 정확한 P&ID 도면과 최신 설비 정보 확보
- 팀 리더의 진행 능력과 실무 감각
- HAZOP 기법에 대한 사전교육과 팀의 이해도 제고
- 심각도 판단 및 실현가능한 개선대책 제시 역량
- 기술적 대책뿐 아니라 관리적 대책도 함께 고려
- 사소한 변경에도 재평가 고려
- 외부 전문가 참여 가능성 검토 (특히 신기술 공정)
- 서기 역할은 공정에 대한 이해도가 높은 인원이 담당
7. HAZOP vs FMEA vs Checklist: 어떤 기법을 쓸까?
- FMEA (고장모드 및 영향분석): 설비 고장 중심 분석, 정량적 평가, 자동차/전자 업계 많이 사용
- Checklist: 빠르고 단순하지만 놓치는 요소 많음
- HAZOP: 복잡하고 예측 어려운 공정에 강력, 설계 초기 단계에 특히 유용
8. HAZOP의 법적/제도적 활용 가능성
최근에는 PSM(공정안전관리), 중대재해처벌법 대응 차원에서도 HAZOP의 중요성이 커지고 있습니다. 예를 들어, 설비 변경(MOC: Management of Change) 시에도 HAZOP이 사전에 수행되었다면, 법적 책임 감소와 동시에 예방효과까지 기대할 수 있습니다.
9. 국내 사례
국내에서 수행된 HAZOP(위험 및 운전성 분석) 사례를 소개해드리겠습니다. 이를 통해 HAZOP 기법이 실제 산업 현장에서 어떻게 적용되고 있는지 이해하실 수 있을 것입니다.
1. 해양플랜트 흡착식 탈수공정 패키지의 위험성 평가
한 연구에서는 해상 부유식 LNG 생산설비에서 생산된 가스의 수분을 제거하는 흡착식 탈수공정 패키지에 대해 HAZOP을 수행하였습니다. 이 과정에서 공정을 9개의 검토 구간으로 나누고, 각 구간별로 22개의 이탈을 전개하여 총 14개의 주요 위험요소를 도출하였습니다. 특히 제어 밸브의 오작동, 히터의 제어 실패, 재생 가스 쿨러의 비정상 작동 등이 주요 위험요소로 식별되었으며, 이에 대한 안전 대책이 제시되었습니다.
2. 수소 전주기 시스템의 위험 요인 라이브러리 구축
수소 에너지의 활용이 증가함에 따라, 수소 전주기 시스템의 안전성 확보가 중요해졌습니다. 이를 위해 다양한 수소 시스템에 대한 HAZOP 수행 시 활용할 수 있는 위험 요인 라이브러리가 개발되었습니다. 이 라이브러리는 평가자의 경험이나 수준에 따른 결과 차이를 최소화하고, 누락되는 위험 요인을 줄이는 데 기여합니다. 수소 충전소, 액화수소 제조 설비 등 다양한 시스템에 적용 가능한 표준화된 위험 요인 목록을 제공하여 HAZOP 수행의 효율성을 높이고 있습니다.
3. 소규모 사업장의 지게차 작업에 대한 휴먼에러 분석
소규모 사업장에서 발생할 수 있는 지게차 작업 관련 휴먼에러를 분석하기 위해 HE-HAZOP 기법이 적용되었습니다. 이 기법은 기존의 HAZOP을 휴먼에러 분석에 적합하도록 변형한 것으로, 작업 절차를 세부적으로 분석하여 잠재적인 에러를 식별하고 개선 방안을 도출하였습니다. 이를 통해 지게차 작업의 안전성을 향상시키는 데 기여하였습니다.
4. 기계공장에 대한 위험과 운전분석기법(M-HAZOP) 적용
한국산업안전보건공단에서는 기계공장의 특성을 고려한 위험요소별 분석을 위해 M-HAZOP 기법을 적용하였습니다. 이를 통해 공정에서 발생할 수 있는 화재, 폭발, 독성물질 누출 등의 위험을 체계적으로 분석하고, 이에 대한 예방 대책을 수립하였습니다. 이러한 접근은 기계공장의 안전성을 높이는 데 중요한 역할을 하였습니다.
이러한 사례들은 HAZOP 기법이 국내 다양한 산업 분야에서 효과적으로 활용되고 있음을 보여줍니다. 각 산업 현장의 특성에 맞게 HAZOP을 적용함으로써 잠재적인 위험을 사전에 식별하고, 이에 대한 적절한 대응 방안을 마련할 수 있습니다.
마무리하며
HAZOP은 단순한 분석기법이 아니라, 팀의 전문성과 상상력, 그리고 커뮤니케이션 역량을 바탕으로 수행되는 정성적 위험분석 기법입니다.
설계단계에서의 활용이 가장 효과적이며, 잘 수행된 HAZOP은 수많은 산업재해를 사전에 차단할 수 있는 막강한 예방 도구가 됩니다.
더 깊이 있는 가이드는 한국산업안전보건공단(KOSHA)의 아래 지침서를 참고해보세요.
참고문헌
- 한국산업안전보건공단, 『연속공정의 위험과 운전분석 기법에 관한 기술지침』
- 송지태, 이준원, 『위험성평가 및 분석기법』, 성안당, 2017