예비 위험성 분석 (Preliminary Hazard Analysis ; PHA)

 

예비 위험성 분석기법은 제품 관련 정보가 적은 상태에서도 비교적 쉽게 수행할 있으므로 여러 가지 위험성 분석기법 가장 먼저 수행되는 기법이다. 기법은 또한 이후에 수행될 결함 위험성 분석 (Fault Hazard Analysis, FHA), 제품 위험성 분석 (System Hazard Analysis, SHA), 운용 위험성 분석 (Operating Hazard Analysis, OHA) 등이 모두 기법과 유사하므로 상세히 살펴 필요가 있다.

 

1) 개요

 

분석명칭이 표현하는 대로 PHA 본격적인 위험성 분석을 수행하기 위한 준비단계에서의 위험성 분석을 의미한다.

원래 기법은 육군의 군용규격 MIL-STD-882 로부터 유래된 기법으로서, 제품 설계 안에 내재되어 있거나 관련되어 있는 위험요인, 위험상황, 사건 등을 제품 설계단계 초기에 구명해 내고자 하는 이다.

구체적으로는, 제품 내의 어디에 어떤 위험요소가 존재하는가, 어느 정도의 위험 상태에 있는가, 안전기준 시설의 수준은 어떠한가를 정성적으로 평가한다.

이렇게 함으로써, 제품 설계사항의 변경 수정으로 인한 비용이나 시간 적어도 안전 측면에 기인하는 것을 제거하거나 최소화하고자 하는 것이다.

 

따라서, 분석기법은 제품 수명주기 제품에 관한 정보가 거의 없는 제품 구상단계 혹은 초기 개발단계에서 수행되기 때문에, 다음의 위험성 분석들을 위한 선구 (先驅) 라고 있다.

 

2) 분석절차 내용

 

PHA 수행하기 위해서는 제품과 관련된 기본적인 여러 가지 자료들을 필요로 한다. 그러나, 워낙 제품을 구상하는 초기단계에서 시행되는 분석이기 때문에, 해당 제품에 관련된 구체적인 자료는 일반적으로 충분치 않은 것이 보통이다. 그러므로 대상이 되는 제품에 대해서뿐만 아니라, 유사한 제품에 관한 자료까지 가능한 많은 자료를 수집하여야 한다. 정히 없으면 비슷한 장비나 물질을 사용하는 다른 제품의 자료까지도 수집한다.

 

수집자료에는 제품과 관련된 주요 취급물질 원재료, 그것들의 반응성, 반응한계 결정을 위한 실험적 연구결과, 중간반응물질 최종 생산품에 대한 요약, 예상되는 반응 지속시간, 공정 변수, 공정 흐름도 (process flow diagram), 물동량, 대략적인 재고의 파악뿐만 아니라, 주요 장비의 형태 크기, 그리고 사용 목적이나 기본요구성능에 이르기까지 폭넓은 자료가 포함된다.

 

한편, 분석을 직접 수행할 사람도 결정하여야 한다. 경험 많은 전문가라면, 상당히 정확하게, 그리고도 남들이 예상 못한 부분까지 추정할 있다. PHA 바로 이런 능력을 가진 사람들에 의해 수행되는 것이 바람직하다. 물론 안전공학 분야의 배경을 가진 한두 사람이 수행할 수도 있지만, 제품이 대형화될수록 여러 분야의 전문가들의 공동작업을 필요로 하며, 특히 제품이 다양한 기능을 갖는 복잡한 제품이라면 더욱 그러하다.

 

분석내용은 주로 제품과 관련된 위험한 재료와 주요 공정에 초점을 맞추어 원하지 않는 결과를 초래할 있는 주요 위험요인과 위험상황들을 구명해내는 것인데, 구체적으로 주의 깊게 검토되고 고려되는 위험요인이나 위험 상황은 다음과 같다.

 

- 원재료, 중간 최종제품, 촉매물질, 폐기물, 연료 에너지 원과 반응물질들의 위험성 반응성

- 고압 제품, 에너지 저장 제품 등의 제품 운용장비와 관련된 사항

- 설비배치와 관련된 사항

- 지진, 진동, 홍수, 고온, 한냉, 정전기, 습도 제품 구성요소나 재료에 영향을 있는 제품 운용환경의 영향

- 운용, 검사, 보전, 긴급사태 대응 운용활동절차

- 재료간의 상호작용, 착화 화염전파, 제어정지 제품 요소간의 인터페이스와 관련된 사항

- 저장, 검사장비, 교육, 훈련, 전기가스수도 등의 설비 지원 제품

  - 경감 시스템 (mitigating systems), 중복구조, 화재진압, 개인용 보호장비 등의 소방 안전장비

 

그리고, 결과에 대해서는, 각각의 잠재적 위험상황에 위험성 범주를 부여하는 것이 보통이다. 가장 기초적인 방법으로는 MIL-STD 882 A 에서 제안하는 바와 같이 4 단계 범주 , 범주무시 (negligible), 범주한계적 (marginal), 범주치명적 (critical), 그리고 범주파국적 (catastrophic) 이라는 범주들을 이용한다.

 

이와 같은 과정을 통하여 분석자는 제품 설계와 관련된 위험요인들의 정성적 표현을 얻을 있다. 이렇게 부여된 범주들은 다음 단계에서 위험성을 감소시키거나 제거하기 위해 개선대안들의 우선순위를 정하는 이용될 있는 위험상황들의 정성적 순위를 제공하며, 제품 설계자들은 결과를 토대로 위험성을 제거시키거나 감소시킬 있는 제안들을 모색하게 되는 것이다.

 

 

3) 기타사항

 

이와 같은 과정을 통하여 제품의 주요 위험요인은 시작단계부터 제거되거나 최소화되고, 혹은 통제될 있게 되는 것이다.

그러므로 PHA 장점으로는 다음과 같은 점들을 지적할 있다.

 

     ① 최소의 비용으로, 제품의 설계를 가능한 해체하지 않고 위험요인이 수정될 있을 위험요인을 구명할 있다.

     ② 제품의 수명주기를 통하여 활용할 있는 운용 지침을 개발하는 도움이 된다.

 

분석결과들은 이외에도 이후 수행될 결함 트리 분석 (Fault Tree Analysis) 이나 위험성분석들의 기본자료로, 그리고 다른 관리활동이나 설계측면에서의 절충안 연구의 기초자료로 활용된다.

 

PHA 지원 도구로서 이제까지 소개된 상용 컴퓨터 프로그램으로는 HAZOPtimizer (A.D. Little, Inc., Cambridge, Massachussetts), PHA-PC (Primatech, Inc., Columbus, Ohio) 등이 있다.

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