3.1.1 작업자 설문 대상

석탄취급설비에서 발생하는 유해위험요인에 대한 위험성 정도를 조사하기 위하여 3개 화력발전소내 4개 운전회사의 작업자를 대상으로 2019. 10.28 ~ 11.8(2주간) 설비의 유해위험요인에 대한 위험 정도를 설문 조사하였다.

3.1.2 작업자 설문 분석방법

설문조사 내용은 석탄취급설비에 대한 현장실태를 조사하여 설비공정별, 재해유형별, 현장 작업상태 등을 설문으로 작성하여 조사하였으며, 표본의 일반 현황과 석탄취급설비 실태에 대한 상세분석을 위하여 $SPSS Ver. 26^{1)}$ 을 사용하여 빈도분석 및 기술통계 분석을 시행하였다.

석탄취급설비에 대한 공정별 위험 정도 분석방법으로, 조사자가 위험순위로 응답한 설비별 1순위 1명당 7점~7순위 1명당 1점의 가중점수를 부여하여 위험점수를 산출하고 위험순위를 산출하는 방법으로 표 2와 같이 분석하였다.

3.1.3 작업자 설문결과 종합

상기와 같은 방법으로 설문내용 분석결과, 석탄취급설비 공정에서 작업자가 위험도가 높다고 느끼는 설비로는 표3과 같이 컨베이어밸트와 SCB설비 등의 순서로 응답하였다.

다음은 작업자가 석탄취급설비의 운전 중 위험도가 높다고 느끼는 재해유형으로는 표 4와 같이 감김/끼임과 충돌/접속 등의 순위로 조사되었다.

또한 작업자가 석탄취급설비의 운전 및 점검작업시 위험도가 높다고 느끼는 요인으로는 표 5와 같이 협착/충돌/추락 등 기계적 요인의 순서로 조사되었다.

기타 석탄취급설비에서 재해발생 가능성이 높은 작업의 형태로는 이물질 제거 및 청소작업 중 79.1%, 작업자의 안전사고 예방을 위해서는 설비개선 필요성이라고 85.5%가 응답하였다.

3.2.1 계층화분석 설문을 위한 문제의 구조화

계층화분석 기반의 위험성평가를 위한 설문조사는 석탄취급설비 운전회사의 설비 및 운전경험과 기술력이 풍부한 전문가 6명을 위촉하여 실시하였으며, 계층화분석 엑셀시트의 설문내용은 기 조사된 석탄취급설비 작업자 대상의 결과를 유해위험요인별로 문제를 구조화하고 그림 3과 같이 4개 계층으로 분화하여 실시하였다.

제2계층은 “산업재해예방 안전보건공단의 위험성평가 지침”에서 분류한 23개 재해유형 중 석탄취급설비 작업자 설문조사에서 발생 우려가 크다고 응답한 떨어짐(추락), 넘어짐(전도), 끼임(협착), 무리한 작업, 부딪힘(충돌), 무너짐(붕괴) 등 6개 재해 유형으로 구성하였다.

제3계층은 석탄취급설비의 작업자 설문조사 중 작업환경에 대한 유해요인으로 분석된 유해가스, 낙탄 및 분진, 자연발화, 조명, 석탄 붕괴, 전복, 무리한 동작에 대한 7개 항목으로 구성하였다.

제4계층은 4M 기법 중 설문조사에서 응답수가 미미한 관리적 요인은 제외하고, 인적요인, 기계적요인, 물질 & 환경적요인 3개 항목으로 구성하였다.

3.2.2 전문가 이원비교를 통한 판단

AHP 분석은 계층 내 요소 간의 비교와 특정요소 아래에서 대안 간의 비교로 표 6과 같이 진행하였다. 활용되는 비교의 형식은 이원비교를 사용하며, 이원비교를 통해 요소들 사이의 우선순위 내지는 문제에서 차지하는 영향력의 정도를 표6과 같이 도출하였다.

본 AHP 분석에서는 다수의 요인으로 인한 평가자의 비교검토 어려움과 과다한 점수 할당범위로 인한 혼란을 줄이기 위하여 이원비교(A와 B)의 위험도 측정 시 측정범위를 1부터 5까지의 수치를 사용하여 진행하였다

A가 B보다 중요한 경우에는 1부터 5까지의 점수를 부여하게 하고 A보다 B가 더 중요한 경우에는 1부터 1/5까지의 역수를 부여하도록 하였으며, 시트(Sheet)에서의 AHP 분석 평가방법은 9구간 척도로 평가기준 A와 평가기준 B를 비교하여 상대적으로 얼마만큼 위험한지를 판단 후 해당 항목에 수치로 입력하였다.

엑셀 시트(Sheet)를 활용한 전문가 AHP 분석은 Sheet 설문지의 결과 값을 배열로 입력하며, 배열은 대각선을 중심으로 대칭이므로 음영부문의 영역만 입력하도록 하고, 설비공정(제1계층) → 재해유형(제2계층) → 유해요인(제3계층) → 4M기준(제4계층) 순서로 위험정도를 이원비교 형태로 설문하였다.

① 제1계층의 구조화분석은 표 7과 같이 석탄취급설비 6개공정에 대한 위험공정 우선순위 결정을 위한 행렬 구조의 Sheet이다. 계량적 비교점수는 “이원비교 예시”에서와 같이 음영셀(15개)내에 숫자로 입력하면, Sheet의 대각선 기준으로 대칭 구조로 역수가 자동 산정되어 점수가 산출된다.

표 7의 석탄취급설비 공정별 위험성 이원비교를 위한 음영 Sheet에 계량적 이원비교 점수를 입력한 결과, 표 8과 같이 상대적 위험도가 파쇄설비, 옥내저탄장 TT설비, 혼탄설비, TR설비, 옥외저탄장 순서로 조사되었다.

위와 같이 석탄취급설비의 공정별로 전문가 설문에 의한 위험성에 대한 이원비교 결과는 석탄취급설비 작업자를 대상으로 기 설문으로 조사한 표 3에서와 유사하게 위험순위가 조사되었다.

② 다음은 제2계층의 재해유형 분석을 위한 석탄취급설비의 공정별 위험도 1,2순위로 조사된 파쇄설비와 옥내저탄장에서의 재해유형 이원비교 점수를 입력한 결과이다.

1순위인 파쇄설비 공정에서 재해유형별 위험성에 대한 상대적 위험도는 표 9에서와 같이 협착끼임이 상대적으로 높았으며, 비례낙하, 붕괴, 충돌, 전도, 추락의 순서로 위험성 우선순위로 조사되었다.

2순위인 옥내저탄장 공정에서의 재해유형별 위험성에 대한 상대적 위험도는 표 10에서와 같이 충돌, 협착끼임, 비례낙하, 전도, 추락, 붕괴의 순서로 위험도가 결정되었다.

③ 다음은 제3계층의 유해요인분석을 위하여 제1계층(파쇄설비), 제2계층(1순위 협착끼임)에 대한 이원비교 점수를 입력한 결과, 표 11에서와 같이 무리한 동작, 낙탄 및 분진, 조명, 석탄붕괴, 전복, 유해가스, 자연발화의 위험순위로 결정되었다.

또한 제1계층(파쇄설비), 제2계층(2순위 비례낙하)에 대한 이원비교 결과는 표 12와 같이 낙탄 및 분진의 위험도가 높게 조사되었다.

④ 다음의 제4계층분석은 석탄취급설비의 AHP분석을 위한 공정별/재해유형별/유해요인별 위험성 우선순위를 결정하고, 최종적으로 4M 분류를 이용하여 이원비교를 한 결과는 다음과 같다.

제1계층 1순위(파쇄설비)-제2계층 1순위(협착끼임)- 제3계층 순위(무리한동작)에 대한 제4계층의 4M분류에 따른 이원비교 결과는 표 13과 같이 인적요인이 가장 높게 나타났으며 그 다음은 기계적 요인, 물질환경적요인 순서로 도출되었다.

3.4.1 전문가 설문결과 분석

설문 조사된 값을 표 16과 같이 정규화 행렬로의 변환 및 상대적 위험도를 산출하여, 정규화 행렬로의 변환을 통하여 이원비교행렬 각 열의 합을 구한 후 정규화 행렬 각 열의 합이 1이 되는지 확인을 통해 검증하였다.

다음으로는 정규화된 행렬의 각 행 평균을 구한 후 각 행 요소들의 합을 각 행의 요소 개수로 나누어 표 17과 같이 상대적 위험도를 산출하였다.

그리고, 상대적 위험도를 기반으로 순위를 할당하고 순위별 가중치를 부여함으로써 표 18과 같이 위험요인들의 도출 결과를 종합화하였다.

이와 같은 분석을 통하여 도출된 결과의 신뢰성 검증을 위하여 일관성 검증을 수행하였다.

일관성 검증은 설문지의 답변이 일관성이 있는지 검토하는 과정으로 일관성지수(CI)와 Random Index(RI)를 이용하여 일관성비율(CR=CI/RI)을 표 19와 같이 계산하는 과정이다.

일관성비율(CR) 값이 0.1이하인 경우 답변에 일관성이 있다고 판단하고 0.1이 넘을 경우 설문을 다시 받거나 결과에서 제외하였다.

여기서 RI(Random Index, 임의지수)는 행렬 차수별로 100개씩 상반 행렬을 임의로 발생시켜 차수별로 CI를 평균한 값으로 표 20과 같다.

일관성 검증 결과는 위험 행동 목록과 매칭 분석 시행을 통하여 최종 결과를 도출하며, 위험요인 도출 결과를 비교 분석하여 매칭되는 위험 행동을 도출하고 순위별 목록화를 나타낸다.