위험물 수송에 따른 위험성 평가 필요

위험물질 수송에 따르는 위험성의 평가에 대한 요구가 확대되고 있다고 한국교통연구원 물류기술연구센터는 전했다.

아이다호 국립연구소는 미국 에너지국의 의뢰로 ‘확률적 위험 평가 프로젝트’를 수행한 바 있다. 이후 PRA를 자동화할 수 있는 소프트웨어적 방안을 모색하게 됐으며 이러한 소프트웨어를 통해 수송 경로, 수송 차량의 유형과 컨테이너의 유형 등의 최적화 과정을 도출했다.

이러한 최적화 과정은 ▲수송 중량, 컨테이너의 유형, 수송 방법, 잠재 경로 등의 입력 변수 유형화 ▲화재, 냉각 기능 손상, 비행기 추락과 같은 사고 유발 요인의 규명과 그에 따르는 시나리오 작성 ▲충돌 속도, 충돌 각도, 온도 등과 같은 잠재적 사고 환경의 결정 ▲기존의 사고 발생 확률과 경로 유형에 따른 발생 확률 산출 등의 과정을 거치게 된다.

이런 입력 변수에 의해 위험물 수송 영향 평가 모형(METEOR)은 미리 제안된 수송경로나 수송과정에서 발생하는 화물 파손 정도의 발생 확률을 계산할 수 있도록 모델링됐다.

사용자는 미리 입력된 위험 화물의 종류와 컨테이너의 유형 등을 선택할 수 있다. 경우에 따라서는 새로운 화물이나 경로의 종류에 따라 입력 변수를 별도로 정의할 수 있다. 그 다음 단계에서 사용자는 수송 방법, 출발지 및 목적지를 결정하고 그래픽 인터페이스를 통해 경로를 지정할 수 있다.

또 트럭이나 비행기 등 수송 방법에 따른 재해율의 과거 데이터를 기반으로 사고 발생 가능성을 계산할 수 있다. 뿐만 아니라 소프트웨어에 내장된 기존 수송 방법 외에도 새로운 수송 방법이나 경로를 수동으로 입력할 수도 있다.

METEOR의 마스터 논리 다이어그램(MLD)은 가능한 수송 방법과 경로에 따른 사고 발생 가능성을 유형화하는 기능을 갖추고 있다. MLD를 통해 발생 가능한 사고의 리스트를 단순화하고 체계적으로 조직화할 수 있다. MLD 도표에 따르면 수송과정 상에서 발생할 수 있는 개별적 사건들의 조합이 순차적으로 기능하게 돼 있으며 각각의 사건에 따른 발생 확률에 따라 최종적인 오류 발생의 해가 제시됐다.

METEOR의 잠재적인 입력 변수는 위험물의 종류, 위험한 사건의 유형, 사용 가능한 수송 수산, 잠재적인 경로, 출발지, 목적지, 수송 소요 시간, 온도 범위, 저장 용기의 유형 등을 포함하고 있다.

시뮬레이션의 첫 번째 과정은 위험물질의 유출에 따른 실패 위험의 규명이다.

충돌 사건의 경우 실제 충돌 실험에 사용되는 LS-DYNA와 같은 소프트웨어 패키지를 사용하며 이 소프트웨어 패키지는 고도의 비선형 물리적 현상의 시뮬레이션 결과를 도출하는데 사용하는 일반적인 소프트웨어다.

미리 주어진 사고 시나리오에 의거해 일련의 수송 차량의 충격 속도와 지표면의 형태, 방향, 온도와 같은 수송 과정상의 물리적인 입력 변수와 컨테이너의 종류를 입력하면 수송 과정상의 사고에 따르는 위험도를 계산하게 된다. 또한 폭발, 총탄 등에 의한 파괴, 해일이나 극단적인 압력 등에 대한 시뮬레이션 역시 확률적 시나리오에 의해 사고 확률을 계산할 수 있다.

리스크 크기의 결정은 사고 발생 시나리오와 이에 따르는 결과의 상대적 확률에 의해 계산된다. METEOR가 사용하는 확률적 알고리즘은 사고 발생에 따르는 입력 변수의 랜덤 샘플링을 반복함으로써 사고 발생 확률을 계산한다.

예를 들어 암반으로 이뤄진 지표면에서 초속 50m의 속도로 지표면과 12도의 각도를 지닌 비행기 충돌 사건의 충격량이 계산되는 것이다. 이러한 충격량의 크기에 따라 위험물질이 들어있는 용기가 받는 압박의 정도가 산출될 수 있으며 이러한 압박의 정도는 확률 과정으로 표현된다.

METEOR는 사용자가 수송 방법과 출발지, 목적지 및 수송 경로를 선택할 수 있기 때문에 이러한 입력치에 따른 최적 수송 경로를 제안하는 방향으로 개발되고 있다.

정유시설이나 핵발전소와 같은 위험지역이나 국립공원, 인구 밀집 지역을 회피하는 경로를 제시할 수 있다. 또한 트럭이나 비행기와 같은 수송 수단별 재해율에 기반해 사고 발생 가능성을 추정할 수 있다.

데이터베이스에 새로운 수송 방법이나 경로 특성, 위험 수준 등의 입력이 가능하기 때문에 새로운 시나리오에 따른 사고 발생 가능성에 대한 추가적인 계산이 가능하다.< 코리아쉬핑가제트 >