The aim of this study was to propose a new method to assess the safety culture of an operating team by using probabilistic risk assessment (PSA). Various methods have been developed so far to assess and improve safety culture. There are representative methods such as independent safety culture self-assessment (ISCA) implemented by the International Atomic Energy Agency (IAEA) and the nuclear safety culture assessment (NSCA) developed by the Nuclear Energy Institute (NEI). However, because these methods are based on interview, observation and self-assessment, there are some limitations. Each method has its own assessment items with different definitions, scope and terminology. Results are drawn qualitatively and dependent on the judgment of experts. In addition, results are also dependent on the reliability of the respondents, and analysis takes several weeks to provide results. To solve these limitations, the concept of level 1 Probabilistic Safety Analysis was adopted to assess the safety culture of an operating team in an objective and quantitative manner and to provide the results immediately. For the first part of the study, assessment items were derived from existing re-ports published from nuclear-related organizations such as the IAEA, United States Nuclear Regulatory Commission (US-NRC), Korea Hydro & Nuclear Power (KHNP), and the Institute of Nuclear Power Operations (INPO). To assess these assessment items quantitatively with PSA, event tree (ET) and fault tree (FT) were built based on the relationships among the assessment items. The assessment items correspond to the basic event of the Probabilistic Safety Analysis. Success probabilities of the assessment items were observed and calculated within the guideline of the ‘operational definition’. Then, the probability of the top event of the fault tree was calculated to determine the states of team safety culture, defined as safe success, safe failure, unsafe success, and unsafe failure. Cut set analysis was done to identify the cut set of the most probable state of the safety culture of the operating team. In this study, fault tree verification and the suggested validation method were performed. To verify the fault trees, verification by experts was conducted based on the relationship indicated on the reports of the safety culture. From the case studies it was found that following three hypotheses were correct: 1) there is a certain relationship between the ‘success’ states of safety culture and human performance; 2) each team shows a unique ratio of safety success probability to that of unsafe probability, regardless of the scenario, and 3) cutset analysis of the proposed method provides not only root causes but also latent causes of failure. Therefore, it is expected that the proposed safety culture assessment method will be useful for assessing the safety culture of an operating team by providing objective and quantitative analysis results in a timely manner.
이 연구의 목표는 원전 운전팀의 안전문화 평가를 위해, 확률적 안전성 평가 방법론 개념을 적용한 새로운 평가방법론을 제시하고, 이의 유효성을 확인하는 것이다. 안전문화를 관리하고 증진시키기 위해 안전문화 평가 방법론이 필요하다는 것은, 학자들 사이에서의 공통된 의견이다. 이의 일환으로 Internation-al atomic energy agency (IAEA)에서 Independent safety culture self-assessment (ISCA), Nuclear energy institute (NEI)에서 Nuclear safety culture assessment (NSCA) 등의 방법들이 개발되었지만 이 방법론들은 모두 전문가의 면담, 설문, 관찰을 기반으로 하고 있기 때문에 분명한 한계점이 존재한다. 평가항목이 평가방법마다 다르며, 정석적으로 나오는 결과는 전문가의 의견과 피평가자의 답변 진실성에 크게 의존한다. 면담과 설문 분석 결과가 나오는 데까지 걸리는 시간 또한 약 2주 정도로, 측정 상황의 안전문화와는 시간적 차이가 존재한다. 이에 본 연구에서는 level 1 확률적 안전성 평가 방법론 개념을 안전문화에 적용하여 문제를 해결하고자 한다.
평가항목이 평가방법마다 다르다는 문제점을 해결하기 위해 IAEA, United States nuclear regulatory commission (US-NRC), Korea hydro & nuclear power (KHNP), 그리고 Institute of nuclear power operations (INPO)에서 발행한 보고서들을 검토하여 원칙, 속성, 특징, 및 특성들로 구분하고 있는 안전문화 평가항목들을 모두 통합하였다. 비슷한 내용을 담고 있는 평가항목들끼리 다시 분류 되어, 총 8개의 카테고리에 36개의 평가항목이 재정의되었다. 평가항목들은 원자력 발전소 내의 가장 작은 작업 단위인 팀에 초점을 두고 재정의되었다.
확률적 안전성 평가 방법론 개념을 도입하기 위해서, 안전문화 평가 방법론들의 특징을 조사하였다. 방법론들은 크게 세 가지의 다음과 같은 목적을 가지고 있다. 1) 안전을 중시하는 업무 환경을 조성하여, 최대한 사건/사고의 발생 빈도를 줄이려고 노력하는지 평가하기 위함. 2) 사건/사고가 발생하였을 때, 이를 적절하게 대처하고 있는지 평가하기 위함. 3) 사건/사고 대처가 끝난 후에, 원인 분석과 재발방지를 위한 대책 수립을 하는지 평가하기 위함이 평가목적이다. 하지만 기존 평가방법론들은 이를 동시에 평가하고 있기 때문에, 확률적 안전성 평가방법을 도입하여 각각의 목적과 순서에 맞게 평가항목들을 구분하였다. 이에 추가적으로 다른 팀원이 잘못을 저질렀을 때 이를 지적해주고 커버해줄 수 있는가를 고려하여, 사건 수목과 성공 수목을 작성하였다. 이 때, 앞서 재정의 한 평가항목들은 성공 수목의 기본 사상들에 해당된다. 성공 수목의 최상위 사상들, 즉 사건 수목에서의 완화 시스템들은, 평가방법론의 두 번째와 세 번째 목적에 초점을 두었으며, 첫 번째 목적은 공통고장확률로써 작용한다고 생각하였다. 추가적인 팀 내의 협력은 회복 확률로써 고려되었다.
기본 사상들은 조작적 정의를 이용하여 노미날 성공 확률을 구할 수 있도록 가이드라인을 만들었으며, 각각의 기본 사상들에 영향을 미치는 공통고장 확률과 회복 확률을 고려하여 최종 성공 확률을 구할 수 있다. 완화 시스템들의 성공 유무에 따라 팀 안전문화는 Safe success, Unsafe success, Safe failure, 그리고 Un-safe failure 상태를 가진다고 가정하였으며, Safe success 상태를 가장 바람직한 안전문화의 상태라고 정의하였다.
제시한 팀 안전문화 평가 방법론의 실제 분석 결과 활용성을 알아보기 위하여, 실제 시뮬레이터에서 취득한 동영상 자료에 대하여, 수행도 분석과 제시한 안전문화 평가를 독립적으로 시행한 후 비교하였다. 세 가지 가설을 확인하는 방법으로 활용성을 확인하였다. 1) 팀 안전문화 중 ‘성공’ 상태일 확률과 팀 수행도 사이에는 상관관계가 있을 것이다. 2) 팀 안전문화 중 ‘Safe Success’ 상태의 확률과 ‘Unsafe Success’ 상태의 확률의 비율은 일정할 것이다. 즉, 팀 특성일 것이다. 3) 제시한 모델의 단절집합 분석은 인간공학적으로 수행되던 표면적인 이유들 이 외에 팀의 잠재적인 문제점까지 알아낼 수 있을 것이다.
실제 분석을 통하여 이 세가지 가설이 옳음을 확인 할 수 있었고, 결론적으로 기존에 시행하고 있는 안전문화 평가 방법론보다 빠르고, 정량적이며, 안전문화 측면에서의 개선사항까지 제시해 줄 수 있는, 확률론적 안전성 평가 방법론을 적용한 안전문화 평가 방법론을 제시할 수 있었다.
