인적오류사건 분석을 통한 인적오류 저감 방안 고찰

Abstract

1:29:300의 법칙. 일명 하인리히 법칙이 있다. 미국의 하인리히(H. W. Heinrich)가 발견한 것으로 큰 사고는 어떠한 전조도 없이 갑자기 일어나는 것이 아니라 1건의 큰 사고가 일어나기까지는 29건의 보통 사고가 있고 300건의 경미한 사고가 있다고 하는 것으로 작은 사고라서 다행이라고 여유롭게 있어서는 안된다고 경고하고 있는 것이다.[1] 현재 세계 국가별 원전운영현황을 살펴보면 미국 95기, 프랑스 57기, 중국 48기, 러시아 38기, 일본 33기, 인도 22기 등 전 세계 38개국에서 총 441기의 원전이 가동[4][5] 되고 있지만 과거 TMI원전 사고(1979. 3.), 체르노빌 원전사고(1986. 4.), 후쿠시마 원전사고(2011. 3.) 등의 역사적으로 큰 사고로 인하여 원자력발전소에 대한 부정적인 이미지가 생겨났으며 원전안전에 대하여 우려의 목소리가 생기고 있다. 최근 ‘신월성 2호기 증기발생기 저수위에 따른 원자로 자동정지(2019. 9.)’, ‘한빛 1호기 부주의한 제어봉 인출에 따른 보조급수계통 작동 및 원자로 수동정지(2019. 5.)’, ‘한빛 2호기 증기발생기 C 저수위에 따른 원자로 자동정지(2019. 1.)’ 등 국내 원자력발전소의 고장․정지 사건들의 원인이 인적실수로 결정었다.[4][5] 그로인해 원전에 대한 국내여론은 좋지 않으며 원자력발전소 운영사인 한국수력원자력(KHNP)은 인적오류를 저감할 수 있는 방안을 꾸준히 개발하고 현장에 활용되도록 노력하고 있지만 인적오류 사건이 재발되는 문제는 여전히 풀어야 할 숙제이다.

인적행위 중 발생하는 인적오류 확률은 의도적이든, 의도적이지 않던 0.1% 정도의 실수가 포함되어 있으며 인적오류에 기인한 발전소 불시정지 발생원인은 주제어실 및 현장기기의 인간공학 설계원칙 적용 미흡에 따른 시스템 설계측면, 오조작‧판단오류‧운전원간 의사소통 미흡 등과 같은 운전원 직무수행 및 관리소홀, 운전경험 반영 미비 등에 따른 발전소 운영측면 등 세 가지로 분류할 수 있다.[2][3] 본 논문은 인적실수에 의한 고장‧정지 사건을 분석하여 주요 오류유발인자, 방벽(방어) 취약점, 인적오류예방기법 미활용 등을 알아보고자 한다. 이 후 원자력발전소의 사건 재발방지 및 안전운영을 위한 방안을 고찰해보도록 하겠다.

최근 10년간(2010년∼2019년) 국내 원자력발전소의 크고 작은 고장건수는 124건(시운전 포함)이며 원인을 살펴보면 인적실수 19건(15.3%), 기계결함 27건(21.8%), 전기결함 22건(17.7%), 계측결함 34건(27.4%), 외부영향 16건(12.9%) 및 기타 6건(4.8%) 이 있다.[4] 그 중 인적실수에 의한 고장건수는 연평균 약 1.9건이 발생하고 있으며, 매년 1건 이상(2016년 제외)의 인적실수사건이 발생하고 있다.[4] 인적실수에 의한 고장사건 19건을 노형별로 분류하면 WH형(7건), 표준형원전(6건), CANDU형(5건), Framatome형(1건)이며 비율을 살펴보면 CANDU형(1.25/호기), WH형(1.17/호기), Framatome형(0.5/호기), 표준형원전(0.43/호기) 순으로 나타난다. 19건의 인적실수에 의한 고장사건을 주요 오류유발인자(TWIN), 방벽(방어) 취약점, 미활용된 인적오류예방기법 등으로 구분하여 분석한 결과, 인적실수 사건에 기여한 주요 오류유발인자(TWIN)는 작업환경(35.0%)→업무요구사항(28.3%)→개인역량(26.7%)→인간본성(10%) 순으로 많았고 그 중 업무미숙, 반복업무, 작업목표 불명확, 다중작업 등이 두드러지는 유발인자 였다. 취약한 방어(방벽)수단은 절차서/프로그램(48.1%)→감독방법(28.8%)→관리방법(11.5%), 인간-시스템 연계(11.5%) 순이었으며 관리자 요구사항 미부합, 현장입회 미흡, 미숙련 작업자 등이 취약한 수단으로 확인되었으며 노형별 공통적으로 절차서 품질 미흡, 교육훈련 미흡 등이 큰 취약한 수단임을 확인하였다. 미활용된 인적오류예방기법을 살펴보면 기본적 인적오류예방기법 중 자기진단, 절차서 사용 및 준수, 사전업무검토 등이 조건부 인적오류예방기법 중 작업전 회의, 독립확인, 동료점검 등이 다수 미활용 되었음을 확인할 수 있었다.

인적실수 사건을 유발한 오류인자 중 50%이상이 운전원으로부터 기여된 것으로 보면 실제로 차단기, 밸브, 핸드스위치 등 발전소 주제어실 및 현장에서 직접 조작하는 운전원에게 인적오류예방기법 내재화는 ‘필수불가결’이라 볼 수 있다. 인적오류예방기법은 반복교육을 통해 기법들이 체내화되어 의식하지 않더라도 사용되도록 해야한다. 현재 이론교육과 실습교육의 시간비율을 조정하고 실제 현장에서 조작을 하는 운전원 대상으로 실습교육 비중을 높여 이론중심의 교육문화에서 실습중심의 교육문화로 개선이 필요하다고 본다. 운전원 기본수칙(Operator Fundamentals)에는 발전소 운전변수 및 상태에 대한 철저한 감시(Monitor), 발전소 상태변화에 따른 정확한 제어(Control), 보수적 판단에 따른 발전소 운전(Conservative Bias), 효과적인 팀워크 구축(Teamwork), 발전소 설계 및 공학적 원리에 대한 확실한 이해(Knowledge) 등 크게 5가지로 구분하는 수칙이 있으며 최근 WANO GL 2016-02, WANO SOER 2013-1 등을 통해 운전원 기본수칙 강화를 중요시하게 되면서 인적오류 예방기법과 더불어 운전원들이 지켜야할 가장 중요한 수칙으로 자리매김하고 있다.[6] 그러나 아직 운전원 기본수칙에 대한 교육시간과 전문 강사가 부족한 것이 현실이다. 그러므로 교육 실효성을 강화하여 인적오류예방기법과 운전원 기본수칙 전문 강사를 양성하여 현재 운전원들 포함 미래 원자력발전소 운전을 담당할 운전원들의 역량향상에 장기적인 투자와 노력이 필요하다고 생각한다.| Law of 1:29:300. There is Heinrich Law. Heinrich of the United States discovered that a major accident does not happen suddenly without any warning, but it is said that there are 29 common accidents and 300 minor accidents until one major accident occurs. Currently, the operating status of nuclear power plants in each country in the world is a total of 441 nuclear power plants in 38 countries around the world, including 95 in the United States, 57 in France, 48 in China, 38 in Russia, 33 in Japan, and 22 in India. However, Historically major accidents such as the TMI nuclear power plant accident(1979. 3.), Chernobyl nuclear power plant accident(1986. 4.), and Fukushima nuclear power plant accident(2011. 3.) have created a negative image of the nuclear power plant. The probability of human error occurring during human behavior includes errors of about 0.1% (function-based behavior 0.01%, rule-based behavior 0.1%, knowledge-based behavior 1% error occurrence) and The causes of sudden power plant shutdown due to human error are due to insufficient application of the ergonomic design principles of the main control room and on-site equipment, mis-operation, judgement errors, poor communication between operators, etc. It can be classified into three categories, such as the aspect of power plant operation depending on the lack of reflection of experience. This paper studies the use of human behavior improvement systems and human error prevention techniques used in the field to reduce human error in domestic nuclear power plants, and analyzes failure and shutdown incidents caused by human errors, leading to major error factors and barrier weaknesses. In addition, we will look into the non-use of human error prevention techniques, and consider ways to prevent recurrence and safe operation of nuclear power plants. In the last 10 years(2010-2019), the number of large and small failures in domestic nuclear power plants is 124, among them 19 failure cases were due to human error. If classified them by reactor type, there were 7 WH type, 6 standard nuclear power plants, 5 CANDU type, and 1 Framatome type. The major error-causing factors are divided into 4 categories, such as work requirements, work environment, Individual Capabilities, and human nature, and among the major error-causing factors for each type that contributed to human error cases, unskilled work, repetitive work, unclear work goal, multitasking, etc. Defensive(barrier) means includes physical barriers of human-machine connection and administrative barriers including supervisory methods, management methods, and procedures/programs. Looking at the vulnerability of defense(barrier), the causes of manager's requirements and inconsistency, lack of on-site attendance, and unskilled workers were identified. Looking at the non-use of human error prevention techniques, it was confirmed that a number of basic human error prevention techniques such as self-diagnosis, use and compliance of procedures, and preliminary work review were not used during pre-working meetings, independent verification, and peer inspection among human error prevention techniques. More than 50% of the error factors that caused human error cases were contributed by the operator. Therefore, customization of human error prevention techniques can be regarded as 'essential' for operators who operate directly circuit breakers, valves, and hand switches in the main control room and on-site. The educational goal of human error prevention techniques is to internalize techniques through repeated training. To do so, it is necessary to adjust the ratio of current theoretical and practical training hours. In addition, by increasing the proportion of practical training required for field operators, it is deemed necessary to improve the education culture not based on theory but based on practice. Operator Fundamentals include thorough monitoring of plant operating variables and conditions, precise control according to plant condition changes, plant operation according to conservative bias, effective teamwork, and a clear understanding of plant design and engineering principles. Recently, through WANO GL 2016-02, WANO SOER 2013-1, etc. the Operator Fundamentals are said to be important and reinforced. Together with the human error prevention technique, it has established itself as the most important rule that operators must follow. However, it is a reality that there is still a lack of training time for Operator Fundamentals and a lot of instructors. Therefore, by reinforcing the effectiveness of education, we cultivate professional instructors for human error prevention techniques and Operator Fundamentals. We conclude that long-term investment and efforts are needed to improve the capabilities of operators who will be in charge of the nuclear power plant industry in the future, including current operators.