철도 운영 중 변경 위험관리에 필요한 중요 영향인자 도출 = Derivation of important influencing factors for assessment of risk due to system modification during railway operation

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Under recognition system of local railway safety management system in 2012, railway operators or managers of railway facilities (hereafter railway operator) should be equipped with organic system on railway and railway facility safety management (hereafter railway safety management system) such as on workforce, train, equipment, operation procedure, education and training and emergency response plan.
A railway operator should establish its own railway safety management system according to railway safety act designated by the country and receive state approval.
The country requires operators to carry out change risk assessment should there be any changes to an approved railway safety management system due to various change factors in railway operation.
However, the target of change risk assessment set under current technical standards for railway safety management system is vague and there lacks procedure and method on change risk assessment. There is an issue with carrying out change risk assessment that reflects subjective opinion of a railway worker in charge of change risk assessment.
Thus, this research has proposed change risk assessment subject of review essential for change management in the advent of changes in railway operations by railway operator by drawing important influential factors necessary in change risk management in railway operations.
As part of undertaken research, the research studied inadequate examples on change management of local railway operator and explained theoretical background on risk assessment.
Also, the research proposed study direction based on collected opinion on change management by local risk management professional institutions and local railway operators. Opinions showed that the purpose of risk management on change factors in railway operation is a drop in railway accident and driving disability.
The research analyzed major risk elements based on railway accident and driving disability to draw important influential factors for change risk assessment.
As for railway accident and driving disability analysis target, the research looked into 7 years of data from 2014 when railway safety management system was introduced to 2020 and studied whether it can be reflected as an influential factor when carrying out change risk assessment.
The research worked out risk level by drawing frequency and severity of railway accident and driving disability. It also analyzed cause-and-effect relationship on final failure driving disability on major risk elements of major railway accident and driving disability to draw important influential factors of change risk assessment. It applied Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) method that explains influence on disorder (accidents, disability) occurring during railway system operations.
To come up with major influential factors essential for change risk management, the research utilized Importance Performance Analysis (IPA) and gathered opinions of railway workers carrying out railway safety operations on field and railway safety management system inspectors for major accident and disability risk elements analyzed in FMEA.
The research also came up with a graph on importance and adequacy as well as importance and severity on major influential factors essential for change risk management based on IPA method to come up with 13 important influential factors (compliance with driver regulations), worker safety measure compliance, unauthorized work by workers, and poor interaction between train and track so that change risk management is carried out in realistic and efficient way.
Railway worker that carry out change risk management operations should put out efforts to analyze all risk elements on change factors in railway operations and establish alleviation measures.
However, it is extremely difficult to present a clear standard and analysis target is too wide, which is why important influential factors presented in this research should be analyzed fundamentally and the target should be expanded according to operation environment of each railway operator. This is judged to help prevent railway accident and operation disorder.
The research result is expected to help railway operator to smoothly carry out change risk management operations on continuously changing railway operation environment and contribute to reducing railway accident and operation disorder.

국문 초록 (Abstract)

2012년 국내 철도안전관리체계 승인제도가 도입되면서 철도를 운영하거나 철도시설을 관리하려는 자(이하 “철도운영자등”)의 경우 인력, 시설, 차량, 장비, 운영절차, 교육훈련 및 비상대응계획 등 철도 및 철도시설 안전관리에 관한 유기적 체계(이하 “철도안전관리체계“)를 갖추도록 하고 있다.
철도운영자등은 국가에서 정한 철도안전법령에 따라 기관에 맞는 철도안전관리체계를 수립하여 국가로부터 승인을 받는다.
철도 운영 중 여러 가지 변화요인으로 승인받은 철도안전관리체계의 변경사항이 발생된다면 변경 위험도평가를 시행하도록 국가에서 정하고 있다.
하지만, 현행 철도안전관리체계 기술기준(국토교통부 고시)에서 정하고 있는 변경 위험도평가 대상이 모호하고 변경 위험도평가에 대한 절차 및 방법 등이 제대로 마련되어 있지 않다. 이에 변경 위험도평가를 담당하는 철도종사자의 주관적 의견이 반영된 변경 위험도평가를 시행하는 등 문제점이 나타나고 있는 실정이다.
실제 철도운영자등은 변경 위험도평가를 위한 변경관리 절차서가 존재하지 않거나, 존재하고 있더라도 변경관리 적용에 있어 동일한 변경관리 사례임에도 각각 다른 검토항목으로 해석하기도 한다.
따라서 본 연구에서는 철도 운영 중 변경 위험도평가를 위한 중요 영향인자를 도출하여 철도운영자등이 철도를 운영함에 있어 변경사항이 발생한 경우 변경관리에 중요한 변경 위험도평가 검토대상을 제시하였다.
이를 위한 연구의 수행 내용으로 위험도평가에 대한 이론적 배경을 설명하고 국내 철도운영자등의 변경관리에 대한 미흡사례를 조사하였다. 미흡사례는 철도안전관리체계 검사 중 발생된 변경관리 관련 시정조치서이다.
또한 국내 위험관리 전문기관 및 국내 철도운영자등으로 하여금 변경관리에 대한 의견을 수렴하여 연구방향을 제시하였다. 특히, 실제 변경 위험도평가 업무를 담당하는 철도종사자들에게 질문을 통한 답변으로 의견을 수렴하였다. 여러 의견을 수렴한 결과, 철도운영자등이 철도를 운영하면서 변경되는 사항에 대한 변경 위험도평가는 결국 철도사고와 운행장애 감소에 그 목적이 있다.
이에 변경 위험도평가를 위한 중요 영향인자 도출을 위해 철도사고 및 운행장애를 기반으로 한 주요 위험요인을 분석하였다. 철도사고 및 운행장애 분석 대상은 철도안전관리체계 도입 시기인 2014년부터 2020년까지 7년간의 데이터를 분석하였고 이를 변경 위험도평가 시행 시 중요 영향인자로 반영될 수 있는지 연구하였다.
우선 철도사고 및 운행장애의 발생빈도와 심각도를 산정하여 위험도 등급을 산정하였다. 변경 위험도평가의 중요 영향인자 도출을 위해 철도사고 및 운행장애 주요 위험요인에 대하여 최종 고장(사고·장애)에 대한 인과관계를 분석하였다. 이때 철도시스템 운영 중에 발생하는 고장(사고·장애)에 대하여 원인의 관계를 계열적으로 해석하는 FMEA(Failure Mode and Effect Analysis) 기법을 적용하여 주요 위험요인을 도출하였다. 변경 위험관리에 필요한 중요 영향인자 도출을 위해 FMEA로 도출된 사고·장애 주요 위험요인을 철도안전관리체계 검사관 및 현업에서 철도안전업무를 수행하고 있는 철도종사자들의 의견을 IPA(Importance Performance Analysis)를 활용하여 분석하였다.
IPA 기법은 여러 항목중에서 중요한 항목을 도출할 때 전문가등의 의견을 수렴하여 중요 항목을 도출하는 기법으로 중요도 검증 시 많이 사용되고 있는 분석 기법이다.
IPA 기법을 활용하여 변경 위험관리에 필요한 중요 영향인자에 대하여 중요도와 적합도 및 중요도와 심각도를 그래프화하여 현실적이고 효율적인 변경 위험관리 업무가 수행될 수 있도록 13개의 중요 영향인자(운전자 규정 준수, 작업자 안전대책 준수, 작업자 무단작업, 차량·선로 간 상호작용 불량 등)를 도출하였다.
이를 통해 변경 위험관리 업무를 수행하는 철도종사자는 철도운영 중 발생되는 변경사항에 대하여 모든 위험요인을 분석하고 경감대책을 수립하는 노력을 해야 한다. 하지만, 분석대상이 너무 광범위하고 명확한 기준을 제시하기에 매우 어렵기 때문에, 본 연구에서 제시한 중요 영향인자를 기본으로 분석하고 각 철도운영자등의 운영환경에 따라 검토 대상을 확대하여 시행하면 철도사고 및 운행장애 예방에 많은 도움이 될 것으로 판단한다.
본 연구 결과를 통해 철도운영자등이 지속적으로 변화되는 철도운영환경에 대하여 변경 위험관리 업무를 원활히 수행하고, 철도사고 및 운행장애 저감에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• 1. 연구의 배경 및 목적 1
• 2. 연구의 범위 및 방법 3
• Ⅱ. 이론적 배경 5
• 1. 위험도평가 5
• 2. 국내외 변경 위험관리 기준 11
• 3. 변경 위험도평가 문제점 및 시사점 36
• Ⅲ. 철도 변경관리 사례 연구 38
• 1. 국내 변경관리 사례 연구 38
• 2. 국내 위험관리 전문기관 의견 분석 45
• 3. 국내 철도운영기관 의견 분석 50
• Ⅳ. 사고장애 DATA 기반 고장모드 FMEA 분석 76
• 1. 개요 76
• 2. 철도사고 및 운행장애 정보 분석 76
• 3. 철도사고·장애를 활용한 고장모드 분석 83
• 4. FMEA를 통한 고장모드 영향인자 분석 104
• Ⅴ. IPA기법을 통한 변경위험 중요 영향인자 분석 143
• 1. 개요 143
• 2. 고장모드 영향인자 IPA(중요도, 적합도) 145
• 3. 고장모드 영향인자 IPA(중요도, 심각도) 151
• 4. IPA 결과 분석 155
• 5. 상호 비교에 따른 중요 영향인자 검증 158
• Ⅵ. 변경 위험관리 중요 영향인자 도출의 활용 162
• Ⅶ. 결론 168
• 참고문헌 172
• 부록 173
• Abstract 177

참고문헌 (Reference)

• 1 MILITARY STANDARD, "MIL-STD-1629A ( procedures for performing a failure mode , effects and criticality analysis", 1980