Human Factor in Risk Analysis — 인간 요인 모델링 계층
1. 본 코드의 위치 — 분석 모델 안에서의 인간
인간은 위험성 분석에 두 가지 방식으로 등장합니다. 하나는 사고를 유발하는 원인으로, 다른 하나는 사고를 막는 방호 기능의 일부로 등장합니다. 어느 쪽이든 분석 모델 안에서 인간의 행동을 어떻게 표현하는가는 분석 결과의 완결성을 좌우합니다.
그러나 인간 오류는 설비 고장과 다릅니다. 설비 고장은 물리적 메커니즘이 있고 고장률 데이터가 있습니다. 인간 오류는 상황, 피로도, 절차의 명확성, 작업 환경, 시간 압박 등 맥락 의존적 요인들의 조합으로 발생합니다. 이 복잡성을 분석 모델이 얼마나, 어떻게 반영할 수 있는가가 본 코드의 주제입니다.
본 코드의 범위 — SAFE 축과의 경계
본 코드는 인간 요인이 위험성 분석 모델 안에서 어떻게 표현되는가를 다룹니다. 작업자가 현장에서 어떻게 행동해야 하는가(작업 절차, 안전 교육, 안전 문화, 사고조사 절차)는 SAFE 축의 영역입니다. 본 코드는 그 영역을 정의하지 않습니다.2. 분석 모델에서 인간의 두 역할
위험성 분석 모델 안에서 인간의 행동은 두 위치에 놓입니다. 이 두 위치를 혼동하면 분석 구조가 왜곡됩니다.
인간의 두 역할 — 원인과 방호
Bow-Tie의 Threat, FTA의 Basic Event 위치에 등장합니다. 밸브 오조작, 잘못된 절차 적용, 안전 장치 우회(Bypass) 등 인간 행동이 Top Event를 유발하는 경로입니다. 이 역할에서 인간은 고장률이 부여되어야 하는 분석 요소가 됩니다
역할 2: Safety Function / Barrier — 방호의 일부로서의 인간
ETA의 Safety Function, Bow-Tie의 Mitigative Barrier 위치에 등장합니다. 경보 확인 후 운전원이 수동 차단을 실행하는 행동, 비상 대피 지시 등이 여기에 해당합니다. 이 역할에서 인간은 신뢰도(성공 확률)가 부여되어야 하는 분석 요소가 됩니다
같은 사람의 같은 종류의 행동이라도 분석 모델에서 어느 위치에 놓이는가에 따라 역할이 달라집니다. "운전원이 밸브를 잘못 열었다"는 Threat(원인)이고, "운전원이 경보를 보고 밸브를 닫았다"는 Safety Function(방호)입니다. 두 행동이 같은 사람의 행동이라도 분석 모델에서는 반드시 분리해야 합니다.
3. Human Error as Basic Event
FTA에서 인간 오류를 Basic Event로 포함할 때, 설비 고장 Basic Event와 동일한 방식으로 처리할 수 없습니다. 인간 오류는 맥락 의존적이기 때문에, 동일한 행동이 상황에 따라 발생 확률이 크게 달라집니다.
3.1 Error of Omission (EOO) / Error of Commission (EOC)
| 유형 | 정의 | 예시 | 분석 시 주의 |
|---|---|---|---|
| Error of Omission (EOO) 누락 오류 | 해야 할 행동을 하지 않는 오류 | 경보 후 차단 밸브 잠금 누락, 점검 항목 미확인 | 절차서 존재가 EOO를 제거하지 않음. 절차 설계·인지 부하·시간 압박이 주요 요인 |
| Error of Commission (EOC) 실행 오류 | 하지 말아야 할 행동을 하거나 잘못된 방식으로 수행 | A 밸브를 닫아야 할 때 B 밸브를 닫음, 방향 역조작 | 설비 설계·표지·인터페이스와 직결. 절차 교육만으로 제어 어려움 |
EOO와 EOC는 발생 메커니즘과 대응 방향이 다릅니다. 분석 모델에서 둘을 구분하지 않으면 개선 방향이 잘못 설정됩니다.
3.2 Basic Event 기술 기준
인간 오류 Basic Event는 "운전원 실수"처럼 모호하게 기술하면 안 됩니다. 상황, 행동, 실패 방식이 특정되어야 합니다.
| 잘못된 기술 | 올바른 기술 |
|---|---|
| 운전원 실수 | 야간 단독 근무 중 고압 경보 발생 후 10분 이내 수동 차단 미실행 (EOO) |
| 절차 미준수 | 정기 점검 중 인터록 바이패스 복구 누락 (EOO) |
| 밸브 오조작 | 외형이 동일한 인접 밸브를 역방향 조작 (EOC) |
4. HRA(Human Reliability Analysis) 개념
HRA는 인간 오류 발생 확률(Human Error Probability, HEP)을 추정하는 방법론의 총칭입니다. FTA의 인간 오류 Basic Event 또는 ETA의 운전원 조치 Safety Function 신뢰도를 수치화할 때 사용합니다.
본 코드의 범위 — HRA 계산 절차 제외
THERP, HEART, ATHEANA, CREAM 등 구체적 HRA 기법의 계산 절차는 각 기법의 방법론을 따릅니다. 본 코드는 그 절차를 정의하지 않으며, HRA의 개념과 적용 원칙만 다룹니다.4.1 HRA의 두 단계
식별(HEI)과 정량화(HEP)
어떤 작업에서 어떤 유형의 인간 오류가 발생할 수 있는가를 체계적으로 식별합니다. 각 작업 단계마다 EOO·EOC 관점에서 "이 단계에서 무엇이 잘못될 수 있는가"를 검토합니다
2단계: Human Error Probability (HEP) — 정량적
식별된 인간 오류에 발생 확률을 부여합니다. HEP는 PSF(Performance Shaping Factor)에 따라 보정됩니다. 설비 고장률보다 불확실성이 훨씬 큽니다
4.2 HEP 수치 범위 — 참조 기준
| HEP 범위 | 해당 상황 |
|---|---|
| 10⁻¹ ~ 10⁰ | 고스트레스, 시간 압박, 불명확한 절차, 비친숙 작업 |
| 10⁻² (0.01) | 일반 수동 작업, 적절한 교육, 표준 절차 존재, 보통 환경 |
| 10⁻³ (0.001) | 고도 훈련, 명확한 표지, 단순 반복 작업, 충분한 시간 |
| 10⁻⁴ 이하 | 설비 고장률 수준. 근거 없이 사용하면 인간 신뢰도 과대평가 |
5. Performance Shaping Factors (PSF)
PSF는 인간 오류 발생 확률에 영향을 미치는 맥락 요인입니다. 동일한 작업이라도 PSF가 다르면 HEP가 크게 달라집니다.
주요 PSF 범주
절차 명확성 (Procedure Quality) — 절차서가 있어도 모호하면 EOO·EOC 가능성 상승. "절차 존재"와 "절차 준수 가능성"은 다름
작업 환경 (Work Environment) — 조명, 소음, 온도, 접근성. 열악한 환경의 HEP는 표준 조건보다 높음
피로·스트레스 (Fatigue / Stress) — 야간 교대, 비상 상황. 표준 조건 대비 수 배~수십 배
경험·훈련 (Experience / Training) — 비친숙 작업의 HEP는 숙련 작업보다 현저히 높음
인터페이스 설계 (Interface Design) — 잘못 설계된 계기·표지는 EOC를 구조적으로 유발
PSF는 HEP에 승수(multiplier)로 작용합니다. 부정적 PSF가 중첩될수록 HEP가 급격히 상승하며, 어떤 조건에서도 인간 오류 가능성은 0이 되지 않는 하한이 존재합니다.
6. 분석 모델에서 인간 요인 반영의 한계
주요 한계 4가지
설비 고장률 데이터는 1~2 오더 불확실성. HEP 데이터는 같은 작업이라도 연구마다 1~3 오더 차이가 나는 경우가 흔합니다. 설비 고장률과 동일한 정밀도로 취급하면 분석 전체 신뢰도가 왜곡됩니다
② PSF 중첩의 비선형성
복수의 부정적 PSF가 중첩될 때 HEP가 단순 곱보다 더 클 수 있습니다. 이 비선형 효과는 대부분의 HRA 방법론에서 완전히 포착되지 않습니다
③ 알려지지 않은 오류 모드
HEI 단계에서 식별하지 못한 오류 모드는 분석에 포함되지 않습니다. 인간 행동의 예측 불가능성은 체계적 방법으로도 완전히 포착할 수 없습니다
④ 조직·팀 수준 요인 누락
대부분의 HRA 방법론은 개별 작업자의 독립적 행동을 가정합니다. 팀 행동, 의사소통, 조직 문화가 개인 행동에 미치는 영향은 분석 모델에서 포착되지 않습니다
인간 요인을 포함하는 것과 잘 포함하는 것
FTA에 인간 오류 Basic Event를 넣었다고 해서 인간 요인이 적절히 분석된 것이 아닙니다. "운전원 실수: HEP = 10⁻²"처럼 근거 없이 수치만 부여하면, 오히려 근거 없는 가정이 결과에 영향을 미치는 상태가 됩니다. EOO/EOC 구분, 상황 특정, PSF 고려가 수반되어야 의미 있는 분석 요소가 됩니다.7. 오류 사례
오류 1 — 인간 요인 일괄 제외
"인간 오류는 정량화하기 어려우므로 분석에서 제외"
오류 2 — 근거 없는 HEP 수치 사용
"운전원 조치 실패 확률 = 10⁻²" (출처·조건 없음)
오류 3 — 동일 인간 행동을 원인과 방호 양쪽에 독립 요소로 계상
같은 운전원을 FTA Threat와 ETA Safety Function에 독립적으로 계상
오류 4 — PSF 미적용 표준 HEP 사용
야간 비상 상황에 낮 시간 일상 작업 기준 HEP 적용
8. RISK 체인 내 위치
RISK-010~014에서 인간 요인의 위치
RISK-011 FTA — Basic Event로 EOO·EOC 포함. AND Gate 아래 인간 오류 Basic Event 간 독립성 가정 별도 검토 필요
RISK-012 ETA — 운전원 조치 Safety Function의 Success/Failure 정의와 HEP 추정 필요. Threat 유발자와 Safety Function 수행자가 동일인이면 독립성 재검토
RISK-013 Uncertainty — HEP의 불확실성은 설비 고장률보다 크며, 민감도 분석에서 인간 오류 항목이 핵심 가정이 되는 경우가 많음. RISK-013의 데이터 품질·보수적 가정 원칙이 HEP에도 동일하게 적용됨
9. 관련 문서
- ARC-RISK-010 — Bow-Tie 분석: 인간 오류가 Threat와 Barrier 양쪽으로 등장하는 구조
- ARC-RISK-011 — FTA: 인간 오류 Basic Event 포함 원칙 및 독립성 검토
- ARC-RISK-012 — ETA: 운전원 조치 Safety Function 신뢰도 기술 원칙
- ARC-RISK-013 — 불확실성과 데이터 품질: HEP의 높은 불확실성에 적용되는 공통 원칙
10. 참고 자료
- NUREG/CR-1278 (THERP) — Technique for Human Error Rate Prediction. 정량 HRA 방법론 원전
- HEART (Williams, 1986) — Human Error Assessment and Reduction Technique. PSF 기반 HEP 보정
- NUREG-1792 (ATHEANA) — 맥락·오류 유발 조건 중심 HRA 방법론
- IEC 62508:2010 — Guidance on human aspects of dependability. 신뢰도 분석에서 인간 요인 통합 지침
- CCPS "Human Factors Methods for Improving Performance in the Process Industries" — 화공 프로세스 산업 인간 요인 분석 실무 지침