보우타이 분석

왜 배우는가: 보우타이 분석은 하나의 사고 시나리오를 원인(위협)–정상사건–결과로 한눈에 보여 주어, 공정안전관리(PSM)에서 방호장벽의 적정성을 점검하는 데 실무적으로 많이 쓰인다. 결함수분석(FT)과 사건수분석(ETA)을 결합한 구조라서 두 기법의 관계를 묻는 문제로도 반복해서 출제된다.

출제 이력: 제122회 4교시 2번, 제108회 1교시 11번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

보우타이 분석은 한 사고의 원인(위협)과 결과를 정상사건을 중심으로 양쪽에 펼쳐 놓고, 각 경로의 방호장벽을 점검하는 위험성 평가 기법이다.

• 보우타이(Bow-Tie)
• 정상사건(Top Event)
• 위협(Threat)
• 결과(Consequence)
• 예방 장벽(Preventive Barrier)
• 완화 장벽(Mitigative Barrier)
• 결함수분석(FTA)·사건수분석(ETA)

2. 개념 풀이

쉽게 말하면 가운데 매듭을 두고 왼쪽에는 사고가 일어나는 원인을, 오른쪽에는 사고가 나면 생기는 결과를 그리는 방식이다. 가운데 매듭이 정상사건으로, 유해물질이나 에너지를 통제하지 못하게 된 지점이다. 아직 피해는 발생하지 않은 상태다.

정식으로는 정상사건을 중심에 두고, 각 위협에서 정상사건에 이르는 경로에 예방 장벽을 두며, 정상사건에서 각 결과에 이르는 경로에 완화 장벽을 두어 위험을 표현하는 도해 기법이다. 보우타이는 결함수분석(FTA)의 원인 측과 사건수분석(ETA)의 결과 측을 하나의 그림으로 합친 구조다.

위협은 정상사건을 일으킬 수 있는 원인이다. 물질의 독성, 인화성, 폭발성, 반응성이나 극단적인 압력·온도 같은 처리 조건이 여기에 해당한다.

예방 장벽은 위협에서 정상사건으로 가는 경로를 끊어 사고 발생 가능성을 줄인다. 자동 차단 인터록, 안전밸브, 정비 절차가 예다.

완화 장벽은 정상사건이 일어난 뒤 결과의 심각성을 줄인다. 방유제, 소화설비, 비상대응 절차가 예다.

시스템적 장벽은 개별 장벽을 관리하는 체계다. 컴퓨터 기반 정비관리시스템(CMMS)처럼 예방 정비 일정과 작업지시를 통제하는 것이 해당한다.

3. 등장 배경과 필요성

공정 사고는 여러 원인이 동시에 얽혀 일어난다. 결함수분석만 쓰면 원인은 잘 보이지만 결과와 장벽의 관계가 흐려진다. 사건수분석만 쓰면 결과는 보이지만 원인 쪽 장벽이 빠지기 쉽다. 이 한계를 줄이기 위해 두 기법을 한 그림으로 합친 보우타이가 쓰이게 되었다.

석유·가스 생산, 공정산업, 항공, 금융 등 여러 산업에서 위험을 전체적으로 파악하는 도구로 채택됐다. 그중 일부만 정밀한 FTA·ETA가 필요한 것으로 걸러 낼 수 있다.

공정안전관리 입장에서는 장벽이 실제로 작동하는지를 점검하는 것이 중요하다. 보우타이는 '어디에 가장 많이 노출되어 있는가', '안전장치가 충분한가', '안전장치가 의도대로 작동하는가'라는 세 가지 질문에 답하도록 돕는다. 그래서 공정 위험성평가와 사고 조사 양쪽에 모두 쓰인다.

예방·완화 장벽 구분

4. 구성요소·원리·절차

보우타이 분석은 상위 사건을 가운데 두고 왼쪽에 원인(위협), 오른쪽에 결과를 배치하는 그림으로 위험 경로를 한눈에 보여준다. 상위 사건은 유해 물질이나 에너지에 대한 통제가 상실되는 지점이며, 아직 피해가 발생하지 않은 상태를 뜻한다.