가스기술사 필기/실기 QMA RCM RBI 요점 총정리

영상 하나 먼저 보시고, 가스기술사 요점 정리 내용 확인해 보세요.

[기사 여러개 VS 기술사 뭘 준비하는게 좋을까요?]

QMA란?

가스안전관리수준평가(QMA: Quantitative Management Assessment)제도.

과학기술의 발달로 다양한 종류의 가스가 개발ㆍ생산되어 여러 가지 목적으로 사용되고 있다.

이 같은 가스 사용의 지속적인 증가와 가스시설의 대형화, 복잡화로 인해 사고예방을 위한 안전관리의 중요성은 더욱 필요한 시점이다.

현행 가스시설 안전관리체계는 이 같은 국내ㆍ외 기술 환경의 변화에 따라 그동안 부분적으로 보완하는 등 많은 재ㆍ개정이 이루어 졌지만 선진국형 안전체제구축을 위해서는 전면적인 재검토 요구가 기업을 중심으로 제기되어 왔다.

정부나 한국가스안전공사도 선진 가스안전관리체계의 도입 필요성에 대해 공감하여 적극적으로 가스안전관리 수준평가 제도를 추진하게 되었다. 

이와 같은 배경 하에 지식경제부와 우리공사는 운영관리시스템(S/W)과 시설관리시스템(H/W)을 결합한 가스안전관리수준평가(QMA: Quantitative Management Assessment)제도를 도입하기로 하고 이를 2008년 ‘가스안전관리 효율화 로드맵’에 포함하여 본격 추진하였다. 

안전관리수준평가(QMA)를 요약하면 종전에 개별적으로 실시하던 정기검사, 안전관리규정준수 확인ㆍ평가, 안전관리종합평가 등 3종류의 사후 안전관리체계를 QMA 1종으로 통합하되, 가스시설의 운영 및 관리수준을 한국가스안전공사에서 계량적으로 평가하여 그 결과에 따라 검사주기 차등화, 보험료 할인 등 혜택을 제공함으로써 사업자 및 사용자의 자율안전 수준을 향상시키는 제도이다. 

하지만, 아무리 훌륭한 평가제도라 하더라도 평가기준과 평가절차가 투명하지 못하면 제도의 추진 명분과 신뢰를 확보할 수 없기 때문에 가스안전공사에서는 안전관리수준평가(QMA) 시스템을 외부 전문기관 연구를 통해 구축하기로 하고, ‘광운대산학협력단 컨소시엄’에 QMA 시스템 및 프로그램 구축 연구용역 발주를 하였다.

2009년 5월부터 12월 까지 약 7개월 동안의 연구를 통해 QMA Tool과 평가 프로그램 개발을 완료하는 한편, LP가스충전소 5개소 및 도시가스사 5개사를 대상으로 시범적용을 실시하여 시스템 검증을 실시하였다. 

QMA는 금번 연구용역에서 도출된 추진방안에 따라 시행초기에는 16개 가스시설 또는 사업자 중 일반도시가스사업과 LP가스 충전사업을 대상으로 우선 적용할 예정이다. 

아울러, QMA의 시행초기 시행착오를 방지하기 위해 초기에는 QMA를 기존의 정기검사 및 안전관리규정준수 확인ㆍ평가와 병존 운영하되 궁극적으로는 QMA로 단일화 할 예정이다.

안전관리수준평가(QMA)는 그 외에도 종전의 법정검사가 최소한 법정기준의 준수여부에 대해서 검사하고 그 결과를 일방적으로 통보하는 방식이라면 QMA는 시설전문가, 평가전문가, 시스템 전문가 등 각 분야별 전문가 그룹(평가팀)에서 평가 하고 평가결과를 기초로 안전관리 전반에 대해 컨설팅을 실시하는 방식으로 진행된다. 

즉 사업자는 자기시설 또는 사업장의 안전관리 전반에 대한 우수한 면과 취약한 면을 정확히 파악할 수 있어 이에 대한 개선을 통해 가스사고를 사전에 예방할 수 있고 이를 통해 기업의 발전도 기할 수 있게 될 것이다.

QMA는 올해 8월까지 관련 제도를 개정하고 2011년부터 시행된다. 

남은 1년 동안 우리공사와 지식경제부에서는 LP가스충전소 및 도시가스회사를 대상으로 2차 현장적용을 실시하여 다시 한 번 시스템 점검을 실시하고 4월과 10월에는 관계자를 대상으로 제도도입 설명회를 개최하는 한편, 교육과 홍보를 지속적으로 실시하여 시행에 만전을 기할 예정이다.

QMA가 우리나라 가스안전관리 체계의 선진화와 가스사고 예방에 기여하고 국민과 기업 모두에게 도움되는 제도로 자기매김하기 위해서는 지속적인 관심과 지도가 필요하다.

RCM이란??

1. RCM이란?? (Reliability Centered Maintenance)

RCM이란 Reliability Centered Maintenance의 첫 글자를 딴 것으로 말 그대로 신뢰성을 기반으로 하는 유지보수(검수)를 말한다. 신뢰성하면 학문적으로 Reliability(신뢰성), Availability(가용성), Maintainability(정비도 또는 유지보수성), Safety(안전성)의 첫 글자를 딴 RAMS가 대표적으로 사용되며, RAMS는 단순한 협의의 신뢰성뿐만 아니라 가용성, 정비도, 안전성을 합친 광의의 신뢰성으로 대표되어 불리어진다. 

2. 신뢰성의 개념

신뢰성의 개념은 1차 세계대전 이후 영미 군수산업에서 시작 되었다고 볼 수 있으며, RCM은 60,70년대 미국 항공정비에서 시작되었다.

우리나라에서는 1980년대 군장비 현대화에 따라 국산 전차개발에 최초로 RAMS의 신뢰성 개념이 적용되었으며, 1990년대에 원자력 분야에서 RCM을 도입하였다. 또한 최근에는 전력설비에서 신뢰성이 있는 운전과 경제성이 있는 유지보수를 위하여 RCM이 연구 중이다. 철도차량에서는 신뢰성 개념이 적용된 KTX도입과 함께 RCM적용을 추진하고 있다. 

3. RCM의 정의

RCM의 정의는 운영환경에서 어떤 물적 자산의 정비 요구사항을 결정하기 위한 절차,

운영환경에서 의도하는 기능의 달성을 지속적으로 보장할 수 있는 것을 결정하기 위한 절차,

안전성, 운용성 및 경제성을 고려한 유지보수 설계 대안을 개발하고 선택하기 위한 방법,

또는 시스템 기능 분석, 기능의 고장 그리고 고장의 예방에 있어 시스템 지표로 사용,

효과적인 PM(Preventive Maintenance)의 우선순위 등을 고찰,

주어진 운영환경에서 기능의 고장을 유발시키는 고장유형을 관리하기위해 취해져야 할 정책을 결정하기 위한 특별한 절차 등 여러 가지로 정의하고 있다. 

즉, RCM은 시스템의 기능과 그 기능의 고장, 고장의 원인과 결과 그리고 고장에 의해 영향 받는 하부구조에 체계적(systematic)으로 접근하는 것으로써 정의될 수 있다. 

4. RCM적용 필요성

철도차량정비를 포함한 모든 정비 분야에 신뢰성을 바탕으로 한 유지보수.

RCM을 적용하여야 하는 이유는 기존의 예방정비위주의 유지보수는 과잉정비로 인한 비용의 낭비요소가 많고 부품이나 정비 주기에 대한 신뢰도가 부족한 측면이 있기 때문이며, 과학적이고 체계적인 신뢰성 개념의 정비 체계를 갖추어야 시스템의 고장내용이나 부품의 교환 등 정비내용을 정확하게 기록/유지하여 그 자료를 분석하고 그 결과를 정비정책에 반영해 감으로써 안전성확보, 가용성향상을 보장하는 신뢰성개념의 정비를 할 수 있기 때문이다. 

5. RCM이 정착하기 위해서는

이렇게 고장이나 정비내용을 정확하게 기록하고 분석하여 활용하는 것을 ‘REX’ (Return Experience 경험피드백)라고 하며, 이러한 과정을 통하여 시행하는 정비형태가 신뢰성 유지보수라 할 수 있다. 이러한 REX활동을 통하여 수시로 유지보수 규정 및 정비 절차서를 업그레이드하는 정비체계를 운영하기 위해서는 관리자를 포함한 모든 정비 종사자들의 공감대와 업무수행 시스템이 갖추어져야 한다.

또한 신뢰성업무를 수행하기 위해서는 체계적이고 지속적인 교육이 시행되어야하고 장치별, 부품별 등 세분화된 전문가 그룹이 운영되어야 할 것이다.

RBI란?

위험기반 검사 (Risk Based Inspection, RBI)

위험도에 기반한 검사(Risk Based Inspection, RBI)라 함은 설비별 위험도를 산정하고, 위험도의 크기에 따라 우선순위를 정하여 검사를 수행하는 것을 말한다. 

기본적으로 RBI는 정량적 위험성 평가에 기초하며 설비의 고장 뿐만 아니라 기능마비로 인하여 발생될 수 있는 생산중단 손실까지를 포함한다. 

RBI를 구성하고 있는 요소는 크게 3가지로 나눌수 있는데 첫째는 운전자 또는 환경적 위험을 정량적으로 결정하는 분야이고, 둘째는 생산 손실분야이며, 세째는 설비 파손 등으로 인한 경비손실 분야라 할 수 있다. 

이와 같이 RBI란 RBI 구성요소별로 정량적인 평가를 한 후 위험도가 높은 부품이나 설비에 우선순위를 두어 검사 업무를 추진하므로써 인적, 물적 자원의 활용을 과학화 할 수 있는 기법이라 할 수 있다. 

RBI 기법은 원유 채굴 및 정제분야, 가스탐사 및 개발설비, 가스·석유산업 그리고 해상 프랜트를 포함한 위험물 취급설비 분야 등 광범위한 분야에서 응용되고 있다. 

RBI는 원칙적으로 다음과 같이 5가지의 절차에 의해 추진된다. 

(1) 사업장의 모든 공정설비를 공정단위로 구분하고, 위험도가 높은 단위공정을 선정한 다음 위험공정 단위별로 위험기계·설비·배관등을 목록화 한다. 

(2) 설비·배관 등의 노후화 정도를 고려하여 설비별 사고(Failure) 발생확률을 계산한다. 

(3) 사고발생의 결과 즉, 인적·물적 피해 뿐만아니라 생산중단으로 인한 손실까지를 계산한다. 

(4) 위험설비별로 위험도를 계산하여 설비별 위험도의 크기에 따라 위험 우선순위를 결정하고 검사계획을 수립한다. 

(5) 전체설비의 위험도를 줄일수 있는 위험감소 프로그램, 즉 검사, 상태확인, 보수·완화, 교체·설계변경 등 위험감소 방안을 설계한 다음 위험감소 프로그램이 실행될 수 있도록 종합적인 관리대책을 수립한다. 

그러나 RBI를 응용할 때 각 공정의 특징과 설비의 형식에 따라 각각 다르게 적용 되어야 한다. 

예를들어 위험물 누출의 경우를 보면 위험물 누출의 원인은 다양할 것이다. 

이 경우 위험물 누출에 대한 가장 중요한 원인은 운전원의 단순한 실수, 부정확한 운전행위, 운전원에 대한 교육훈련 미흡, 부적절한 정비절차 및 지침, 악천후 등을 고려할 수 있을 것이다. 

이와같은 원인의 경우라면 순수한 검사만으로 위험물질 누출을 예방할 수는 없을 것이다. 

따라서 이와같은 사고를 예방하기 위해서는 검사 뿐만아니라 여러종류의 관리적 차원의 대책도 마련되어야 한다는 것을 알 수 있게된다. 

이와같은 사실은 종합적인 예방체계 구축, 즉 손실방지관리(Loss Control Management, LCM), 검사관리(Inspection Management, IM) 그리고 RBI가 모두 체계적으로 구축되어야 함을 암시 해주고 있다. 

따라서, LCM, IM, RBI 세가지 요소가 위험관리(Risk of Management)의 구성요소라 할 수 있다. 

여기서 검사관리(IM) 분야란 사업장 내에서 실제로 인력과 예산을 투입하여 행동으로 옮겨지는 검사행위 자체에 대한 관리를 의미한다. 

RBI는 IM과는 다르게 우선적으로 잠재해 있는 피해(Damage)의 메카니즘을 찾아내고, 위험도의 크기를 산출한 다음 우선순위를 결정하며, 이에 따라 검사계획을 수립하므로써 위험을 감소시키는 체계라 할 수 있다. 

RBI는 고위험도의 설비에 대한 고농도의 검사와 철저한 상태 확인(Monitoring)을 시행하는 반면에 저위험도의 설비에 대해서는 그 상태에 적절한 조치를 취하므로서 위험을 감소시킬 수 있게 하는 방법이라 할 수 있다. 

RBI를 추진함에 있어서 모든 생산공정을 단위별로 구분하여 단위공정을 그룹화 하고, 단위 공정별로 정성적인 위험성 평가를 하여 위험 우선순위를 결정하는 일에는 장기간이 소요되지 않는다. 

그러나 위험한 단위공정내의 위험설비의 위험도를 정성적으로 결정함에 있어서 모든설비를 대상으로 하기 때문에 많이 시간이 소요될 수 있다. 

단위설비별로 위험도가 결정되었다 하더라도 위험도의 우선순위에 따라 위험설비별로 검사의 강도 즉, 검사주기와 방법 등이 다르게 결정되어야 한다. 

이 문제는 기술적으로 전문성이 요구될 뿐 아니라 상당한 인력과 시간이 소요된다. 

또한, 위험설비별 검사계획이 수립되었다 하더라도 검사결과로써 설비의 정비 또는 교체가 뒤따르게 된다. 이를 통하여 설비의 위험도가 수용 수준까지 낮아져야 하고 아울러 이를 확인하고 기록 유지되어야 한다. 

이와 같은 업무는 전문성이 요구되기도 하지만 전산체계를 구축하지 않고는 효율적으로 위험도를 관리하는 것이 어렵게 된다. 

특히, 최적 검사 및 정비를 수립하고 추진하는데는 원칙적으로 단위설비별로 최적 비용을 산출하여야 하는데 이를 추진하기 위해서는 많은 인력과 시간이 소요된다. 

따라서 RBI에 기반을 둔 위험설비 검사·정비를 추진하기 위해서는 전산체계 구축이 불가피한 것으로 보아야 할 것이다. 

현재 국내에는 검사와 정비 결과를 기록하는 설비 이력카드가 정유, 석유화학업계를 비롯한 일부분의 사업장에서는 전산화 되어 있기는 하나, 아직까지 보편화 되어 있지는 않은 실정이다. 

결론적으로 RBI는 기업 경영자에게 위험기반 경영(Risk Based Management, RBM)을 하고자 할 때 하나의 도구라 할 수 있다. 

그리고 RBI는 위험설비의 검사와 정비를 안전을 유지하면서 최소한의 경비로 수행하기 위한 도구라 할 수 있다. 

따라서 RBI를 RBM에 이용하는데 있어서 핵심적이라 할 수 있는 것은 경제적 타당성 평가 모델이라 할 수 있다. 

여기서 경제적 타당성에 반영되어야 할 필수적인 요인은 설비 보수 및 교체, 비용과 생산 중단으로 인한 손실 그리고 사고로 인한 인적피해 즉, 사상자들에 대한 피해라 할 수 있다.