가스공급기지에서 위험성 평가에 의한 투자효과 분석

장 서 일, 한 정 민*, 오 신 규*, 이 중 희**, 조 지 훈***, 김 태 옥

명지대학교 공과대학 세라믹화학공학부, 한국가스공사 연구개발원*,

바텍안전 E & C**, 한국산업안전공단 산업안전교육원***

Cost and Benefit Analysis by using the Risk Assessment

at Governor Station

Seo-Il Jang, Jeong-Min Han,* Shin-Kyu Oh,* Joong-Hee Lee,**

Ji-Hoon Cho,*** Tae-Ok Kim

Department of Chem. Eng., College of Eng., Myongji University,

Korea Gas Corporation, R & D Center*, Bartec Safety E & C**,

KOSHA, Industrial Safety Training Institute***

서 론

우리 나라는 지난 30여 년간 급속한 경제발전을 이룩하였으나 여러 가지 요인들로 인하여 많은 사고가 발생해 왔다. 사고사례를 구체적으로 제시하지 않더라도 최근 몇 년간 발생하였던 국내의 대형 가스사고들은 사회전반에 걸쳐 안전에 대한 인식을 새롭게 하는 계기가 되었다.

현재 정부에서는 가스산업의 안전성 확보를 위해서「고압가스안전관리법」,「도시가스사업법」,「액화석유가스의 안전 및 사업관리법」을 제정하여 사업장에서의 안전의식을 고양시키고 안전관리 투자를 유도하고 있다.

안전관리 투자는 가스사업자의 시설의 안전성 향상 및 사고를 예방하기 위한 안전관리 활동에 대한 투자로써1) 궁극적으로 사고로 인한 인적·물적 손실을 방지하여 기업의 경쟁력을 제고시킴과 동시에 기업의 경영목적인 이윤을 극대화하는데 있다. 그러나 현재 국내의 실정은 대부분 정량적인 분석 없이 기업의 주관적인 결정에 의하여 안전관리 투자비를 결정하고 있을 뿐만 아니라 기업의 실정에 적합한 안전관리 투자효과의 분석방법이 현재까지 마련되어 있지 못한 실정이다.

따라서 본 연구에서는 가스사고를 예방하고 안전관리 투자의 효율성을 높이기 위하여 위험성 평가방법을 이용한 비용-편익분석(Cost & Benefit Analysis, CBA)에 의해 가스공급기지의 투자효과를 분석하였다.

연구방법 및 결과

일반적으로 비용-편익분석은 다년간 사고에 의해 발생되는 재해손실비(보험비+비보험비)3,4)와 투자비를 사용하여 해석할 수 있으나 사고가 발생하지 않았을 경우에는 분석에 많은 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 연구대상인 가스공급기지의 경우에 재해손실비를 산출할 수 있는 사고가 발생하지 않았기 때문에 위험성 평가를 실시하여 사고시 발생할 수 있는 잠재재해 손실비를 산출하여 비용-편익분석을 실시하였다.

1. 안전관리 투자비 및 잠재재해 손실비 산출

연구대상인 A가스공급기지의 안전관리 투자비는「도시가스 안전관리 기준 통합고시」1)에 의한 19개 항목으로 투자되고 있다. 이러한 19개 항목은 안전성 확보에 기여하는 요소와 정도가 서로 보완적인 성격을 띄고 있어 위험성 평가에 의한 잠재재해 손실비를 산출하는 경우에는 19개 비용항목으로 세분화하여 평가하기는 매우 어렵다.

따라서 본 연구에서는 아래와 같이 성격이 비슷한 항목들로 구성된 5가지 분류로 구분하였으며 각 분류에 속하는 안전관리 투자비 항목은 다음과 같다.

[분류 1] 설비증설 및 보수비 : 15, 16, 17, 18, 19

[분류 2] 안전장비 및 조치비 : 6, 14

[분류 3] 안전점검 및 검사비 : 1, 2, 4, 9, 13

[분류 4] 인건비 및 교육비 : 7, 8

[분류 5] 연구개발비 : 3, 10, 11, 12

A가스공급기지의 잠재재해 손실비를 추산하기 위하여 계기 및 기기 등의 단일 기능설비에 대해서는 FMEA(Failure Mode Effect Analysis)를 실시하였고, 공정에 대해서는 HAZOP을 실시하여 발견된 잠재 위험요소로부터 Worst Case Scenario를 작성하고 이를 근거로 정량적 위험성 평가를 실시함으로써 발생 가능한 사고의 빈도, 피해범위 및 강도 등을 예측하여 사고시에 발생될 수 있는 잠재재해 손실비를 산출하였다. 이때, 위험성 평가에서 주로 사용한 비정상상태, 원인, 결과 등은 공정성과 객관성을 높이기 위하여 각종 가스사고의 통계분석 결과를 고려하였다.

사고로 인한 피해크기의 분류기준은 국가별 기준 또는 회사내의 정책에 따라 정하는 것이 일반적이나 본 연구에서 사고영향에 따른 사고의 크기구분은 ILO에서 제시한「대형사고시 지역사회의 비상대책(APELL)」권고안을 기준으로 하였다. 또한 사고의 발생빈도의 분류도 ILO의 권고안을 기준으로 하였다.

특히, 본 연구에서 실시한 위험성 평가에서 안전관리 투자비가 시설·설비는 물론 인원의 안전을 확보하는데 어느 정도의 역할을 하느냐를 중점적으로 판단하기 위한 것으로써 일반적으로 사용되는 위험성 평가 기록지를 [표 1]과 같이 변형시켜 사용하였다. 변형된 위험성 평가 기록지에 사용된 Non-protected는 안전관리 비용을 투자하지 않았을 때의 위험등급을, Protection Now는 현재의 안전조치를, Rate of Protected는 각 안전조치가 기여하는 분율을, Protected는 안전관리비를 투자했을 때의 위험등급을 각각 나타낸다.

[표 1] 변형된 위험성 평가 기록지

□ FMEA의 경우

Identity	Component	Fail Mode	Effects	Protected			Protection Now	Rate of Protected	Non- protected
				C	F	R			C	F	R

□ HAZOP의 경우

Deviation	Cause	Consequences	Protected			Protection Now	Rate of protected	Non- protected
			C	F	R			C	F	R

2. 비용-편익분석

잠재재해 손실비를 산출한 결과, □98년도에 A가스공급기지의 안전관리비를 투자하여 안전조치를 취할 경우의 예상잠재재해 손실비는 약 24백만원으로 추산되었다. 또한 안전조치를 취하지 않을 경우의 예상잠재재해 손실비는 약 30억원으로 나타났다.

안전관리 투자비의 각 분류별 예상되는 잠재재해 손실비의 감소액 및 투자효율은 [표 2]와 같으며 A가스공급기지의 안전관리 투자비에 대한 잠재재해 손실감소액의 변화경향은 [그림 1]에 나타내었다.

[표 2] 안전관리 투자비의 분류별 투자효율

(단위 : 천원)

분 류	[분류 1]	[분류 2]	[분류 3]	[분류 4]	[분류 5]	계
안전관리 투자비(A)	273,232	39,199	112,962	52,328	393	478,114
잠재재해 손실감소액(B)	1,204,001	455,870	697,907	588,887	41,471	2,988,137
투자효율(B/A)	4.4	11.6	6.2	11.3	105.6	6.2

[그림 1] 안전관리 투자비에 대한 잠재재해 손실감소액의 변화

3. 적정 안전관리 투자비 및 투자효과 분석

[그림 1]에서 잠재재해 손실감소액은 투자비의 증가에 따라 지수함수 형태를 유지하며 일정한 값에 접근하는 전형적인 형태를 나타내고 있다. 즉, 투자비가 적은 경우에는 손실감소액이 급격히 증가하여 높은 투자효과를 나타내지만 투자비의 증가에 따라 손실감소액의 증가폭은 둔화되고 있다.

따라서 A가스공급기지의 안전관리 투자효과의 경향이 [그림 1]의 형태를 갖는다고 가정하여 투자비 분류별 잠재재해 손실감소액에 대하여 비선형 회귀분석(Nonlinear Regression)을 통하여 투자비에 대한 손실감소액의 상관식을 얻었다. 그리고 총 안전관리 투자비에 대한 총 잠재재해 손실감소액의 실제값을 사용하여 상관식에 의한 값에 의해 보정비를 산출하고 각 투자비에 대한 잠재재해 손실감소액을 동일하게 보정하여 산출하였다.

이상과 같은 방법으로 산출된 A가스공급기지의 안전관리 투자비 및 잠재재해 손실비를 안전등급에 대하여 나타낸 적정 안전관리비 산출모형은 [그림 2]와 같다.

결 론

A가스공급기지를 연구대상으로 위험성 평가에 의한 CBA기법을 사용하여 안전관리 투자효과를 정량적으로 분석·평가하여 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다.

위험성 평가에 의해 산출된 잠재재해 손실감소액은 안전관리 투자비의 각 분류에 대하여, [분류 1]이 약 12억원, [분류 2]가 약 45천만원, [분류 3]이 약 70천만원, [분류 4]가 약 59천만원, [분류 5]가 4천만원이었고, 비용-편익 비율은 [분류 1]이 4.4, [분류 2]가 12, [분류 3]이 6.2, [분류 4]가 11.3, [분류 5]가 105.6으로 나타났다. 또한 안전관리 투자비를 투자하지 않은 경우와 투자한 경우에 예상되는 잠재재해 손실비는 각각 30억원과 약 24백만원이었다.

[그림 2] 적정 안전관리 투자비 산출모형

적정 안전관리 투자수준 모형에 의해 분석한 결과, 하인리히 법칙7)을 적용한 위험등급은 약 3∼4등급을 나타내어 비교적 적정한 안전관리비를 투자하고 있는 것으로 판단되었으며 각 분류별 투자수준은 [분류 1]과 [분류 3]은 현재 수준을, [분류 2]와 [분류 4]는 현재수준 또는 그 이상을, 그리고 [분류 5]는 현재보다 상당히 증가시킬 필요가 있는 것으로 판단되었다.

이상의 결과로부터 위험성 평가에 의한 비용-편익분석에 의해 가스공급기지의 투자효과 분석방법을 제시할 수 있었다.

감 사

본 연구는 1999년도 한국가스공사의 연구비 지원으로 수행되었으며 이에 감사드립니다.

참고문헌

1.「도시가스안전관리기준통합고시」산업자원부고시 제1998-30호, 제1998-107호,	제1999-36호.

2.	한국가스안전공사, □가스사고연감□, 1998.

3.	ANSI, □American National Standard for Occupational Safety and Health	Incident Surveillance, Z16.5", June, 1997.

4.	National Safety Council, "Accident Facts", 1997.

5. Anandarup, R., "Cost-Benefit Analysis : Issues and Methodologies. Baltimore",	Johns Hopkins University Press, 1984.

6. Baram, M. S., "Cost-Benefit Analysis : An Inadequate Basis for Health,	Safety, and Environmental Regulatory Decision Making", Ecology Law	Quarterly, 8, 473-531, 1980.

7. H. W. Heinrich, "Industrial Accident Prevention", McGraw-Hill, New-York,	1931.

8. Gramlich, E. M., "A Guide to Benefit-Cost Analysis", 2nd ed., Englewood	Cliffs, NJ, Prentice-Hall, 1990.