QRA 구성 요소와 소방설계 적용

QRA 정의

정량적 위험분석(QRA)은 사고 시나리오의 발생 빈도와 결과를 수치로 계산하는 기법이다.

정성적 평가가 높음·중간·낮음으로 나타내는 것과 달리, QRA는 빈도와 피해 규모를 수치로 나타낸다.

위험도는 사고 빈도와 결과의 곱으로 나타낸다.

QRA 구성 요소

QRA는 다섯 가지 구성 요소를 순서대로 거친다.

앞 단계의 결과가 다음 단계의 입력이 된다. 빈도 산정이 틀리면 전체 위험도가 틀린다.

결과 모델링은 누출·분산, 복사열, 과압을 계산해 피해 범위를 구한다. 소방설계에서는 화재영향지역(ZOI)을 산정한다.

마지막으로 PLL을 합산하고 F-N 곡선을 그려 허용 기준과 비교한다.

위험도 계산 예

개인 위험은 특정 개인이 연간 사망할 확률이다. 가상의 값으로 계산해 보자.

사고 빈도 f에 사고 시 사망 확률 Pd를 곱하면 개인위험 IR이 된다.

2×10⁻⁴에 0.1을 곱하면 2×10⁻⁵이다. 산업 설비 주변 개인위험으로서 타당한 크기다.

사회적 위험은 사고별 사망자 수와 빈도를 곱해 기대 사망자 수로 구한다.

사망자 10명 사고의 빈도가 10⁻⁴회/년이면 기대 사망자는 10⁻³명/년이다.

소방설계 적용

소방설계에서는 사고 빈도를 설계화재 시나리오 선정에 반영한다.

빈도가 높은 시나리오는 설계 목표에 더 무겁게 넣는다.

결과가 큰 시나리오는 피난·구획·소화 설비의 성능 목표로 연결한다.

피난 안전성은 ASET와 RSET를 비교해 판정하고, 설비 신뢰도는 신뢰도 블록선도로 계산한다.

정답과 정리

정답은 ASET가 RSET보다 커야 한다는 것이다.

정리하면 QRA는 사고 빈도와 결과를 곱해 위험도를 수치로 나타낸다.

개인 위험과 사회적 위험을 구분하고, 결과가 추정값임을 함께 밝힌다.

시험에서는 구성 요소를 나열하고 설계 적용 방법을 서술한다.