🛡️ Safety: 사야노-슈셴스카야 수력발전소 사고 원인을 공정안전 관점에서 본다

공정안전관리(Process Safety Management, PSM)의 적용은 위험 생산시설, 특히 위험등급 I·II급 시설의 산업안전을 확보하는 데 가장 중요한 부분입니다.

PSM의 기본 원칙은 보편적입니다. 이 원칙이 만들어진 화학산업뿐 아니라 다른 어떤 업종에서도 성공적으로 적용할 수 있습니다.

PSM은 관리와 통제의 수단, 즉 기준·절차·프로그램·점검·시험·평가·감사를 아우르는 조직 체계입니다.

개념적으로 PSM은 서로 연결된 14개 요소(OSHA 29 CFR 1910.119)로 구성되며, 크게 세 묶음으로 나눌 수 있습니다.

1. 사람: 근로자 참여, 인력 교육훈련, 협력업체 관리, 화기작업 허가, 사고 및 아차사고 조사, 비상대응 준비, 감사와 점검, 영업비밀 보호.
2. 기술: 공정안전 정보, 공정위험성 평가, 운전 기준과 절차, 변경관리.
3. 설비: 가동 전 안전점검, 설비의 기계적 건전성.

분석 도구로서 PSM은 기존 산업안전 요구사항에 대한 명백한 위반뿐 아니라 그보다 훨씬 많은 것을 찾아낼 수 있게 해줍니다.

PSM의 가장 큰 장점은 중대사고와 재난급 사고의 전제조건을 만들어내는 구조적 결함을 미리 찾아내 없앨 수 있다는 점입니다.

이와 관련해 러시아 수력발전 역사상 최대 사고를 떠올릴 필요가 있습니다. 2009년 8월 17일 사야노-슈셴스카야 수력발전소에서 일어난 사고입니다.

이 사고로 75명이 목숨을 잃었습니다. 다른 13명의 근로자가 부상을 입었습니다. 경제적 피해는 70억 루블을 넘었고, 이후 발전소 복구 비용은 400억 루블을 초과했습니다.

무슨 일이 있었나

1. 출력을 제어하며 다시 낮추던 중 2호 수차발전기(2호기)가 정상 운전 범위를 벗어나 진동이 커지는 구간으로 진입했습니다.
2. 유입되는 물의 압력으로 2호기 회전자가 위로 움직이기 시작했고, 그 결과 수차 덮개 고정 스터드볼트가 파단되면서 기기의 밀폐가 상실되었습니다.
3. 압력을 받아 밀려든 물은 발전기실은 물론 발전소의 다른 건물과 구조물까지 순식간에 침수시키고 파괴했습니다.

조사 결과 사고의 직접 원인은, 진동 증가로 권장되지 않는 운전 영역에 2호기를 다시 투입하는 과정에서 수차 덮개 고정 스터드볼트가 파단된 것으로 확인되었습니다.

사고의 정황과 원인을 PSM 관점에서 분석하면 공정안전 관리 전반에 걸친 구조적 결함의 집합이 드러납니다. 지면 관계상 여기서는 고전적인 PSM 요소에 따라 가장 중요한 몇 가지만 짚어보겠습니다.

요소 「공정안전 정보」

그런 정보는 발전소에 있었지만 분명 불완전했고, 사고 훨씬 이전부터 형성되어 있던 실제 상황을 반영하지 못했습니다.

• 수력학적 현상으로 인한 압력 맥동과 기기 진동 증가를 배제할 수 있는 2호기 수차의 안전 운전 한계가 정해져 있지 않았습니다.
• 연속 진동 감시 시스템(안전에 결정적인 설비)은 2호기에서 가동에 들어가지 않았고, 출력 조정 결정에도 반영되지 않았습니다.
• 수차와 고정부의 밀폐 상태를 점검하기 위한 요구사항이 마련되어 있지 않았습니다.
• 스터드볼트를 비롯한 고정 부품에 대한 정기적인 비파괴검사도 계획되어 있지 않았습니다.

요소 「공정위험성 평가」

앞서 언급한 내용에서 알 수 있듯, 이 평가는 안전에 결정적인 설비와 제어·감시 수단을 충분히 포괄하지 못했습니다. 그 결과 실제로 적용되던 방호조치의 조합은 발전소의 현실과 새롭게 나타나는 위험에 더 이상 부합하지 않게 되었습니다.

요소 「비상대응 준비」

• 비상사태 예방·수습 계획에는 발전소 건물이 침수되는 시나리오가 들어 있지 않았습니다.
• 그 결과 관련 훈련이 시행되지 않았고, 수위 표고보다 낮은 층을 포함해 협력업체 직원의 대피도 계획되지 않았습니다.
• 운전 연락용 통신수단과 비상경보 설비는 사고 첫 순간에 이미 기능을 잃었습니다.

요소 「운전 기준과 절차」

• 운전 문서에는 2호기의 밀폐를 담당하는 고정부의 상태와 사용 수명을 점검하기 위한 요구사항이 규정되어 있지 않았습니다.
• 그 점검은 정기 작업 중 육안으로만 이루어졌고, 비파괴 결함 탐상 기법은 사용되지 않았습니다.
• 특징적인 것은 스터드볼트 너트의 풀림방지 조치가 해당 기기의 작업 문서에 의무로 규정되어 있지 않았다는 점입니다.

요소 「협력업체 관리」와 「변경관리」

• 이전에 발전소에 있던 정비 부서는 해체되었고, 인력은 자회사로 이관되었습니다(외주화).
• 그 과정에서 발전소 설비의 기술 상태를 의무적·정기적으로 점검하는 체계를 어떻게 마련할 것인가 하는 문제가 빠졌습니다.

요소 「설비의 기계적 건전성」

• 2호 수차발전기가 갑자기 밀폐를 잃게 된 전제조건은 오랜 기간 존재했습니다. 이를 보여주는 것이 수차 덮개 고정부의 피로 손상으로, 진동과 함께 운전이 권장되지 않는 특성 구간을 여러 차례 통과하며 기기에 가해진 과도한 하중 때문에 생긴 것입니다.
• 사고 후 이 고정부를 살펴본 결과 일부 스터드볼트에서는 너트가 뜯겨 나간 흔적이 발견되지 않았습니다. 이는 2호기가 밀폐를 잃던 시점에 너트가 아예 없었음을 말해줍니다.

📌 결론

1. 흔히 그렇듯 참사의 전제조건은 사고가 시작되기 훨씬 전부터 조금씩 쌓여갔습니다. 그것들은 하나씩 기술 책임자와 직원들의 눈앞에 나타났지만 누구도 중요하게 여기지 않았습니다. 어느 시점부터 사고는 불가피해졌고, 그저 자기 차례를 「기다리고」 있었을 뿐입니다.
2. 위에 열거한 결함은 모두 사야노-슈셴스카야 사고의 구조적 원인으로 분류할 수 있습니다.
3. 그 근본 원인은 공정안전 관리에 있어 숙고된 체계적 접근이 없었다는 데 있습니다.
4. PSM 원칙을 제때 제대로 적용했더라면 이 참사는 막을 수 있었습니다.
5. 가장 중요한 교훈 가운데 하나: 이런 시설과 다른 위험 생산현장에서 PSM 접근법을 무시해서는 안 됩니다. 그것은 일상적인 관리 실무의 일부가 될 수 있고, 또 그래야 합니다.

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