2025년 6월2일 한국서부발전 소속 태안화력발전소에서 비정규직 노동자가 작업 중 사망했다. 2018년 사망사고가 발생해 안전조치를 강화했지만 막지 못했다.

서부발전은 2025년 12월 태안화력발전소 1~2호기를 퍠쇄할 계획이다. 전력회사의 재해에 대한 인식이 변하지 않는다면 석탁화력발전소를 없앤다고 발전소 안전사고가 사라지지 않을 것으로 전망된다.

이번에 소개할 논문의 제목은 '발전소 스마트 재난안전관리 시스템 현황 및 개선방안 연구 - ㅇㅇㅇ 발전소 스마트 재난안전관리 시스템 사례를 중심으로'이다.

중앙대 대학원 의회학과 ICT융합안전전공 석사학위 논문으로 2023년 8월 신정철이 작성했다. 지도교수는 박호현・정상이다. 논문의 핵심 내용을 소개하면 다음과 같다.

◇ 연구 배경 및 목적... 발전설비 노후화 및 근무자의 실수로 안전사고 빈발해 대책 마련이 시급

우리나라는 1960년대 경제개발 5개년 계획이 수립되면서 중화학 공업을 비롯한 석유 및 전기 등의 에너지 공급원 확충과 다변화하는 기간산업에 집중적인 투자가 이뤄졌다.

발전소는 안정적인 전기 생산과 공급을 통하여 국가의 미래성장을 선도하는 지속가능한 국가 산업발전과 국민의 복지향상에 기여하고 있다.

중단 없는 에너지 공급원으로 업무연속성을 확보하기 위한 재난안전관리 시스템 구축이 필수적이고, 국민의 행복을 위하여 최선의 노력을 다하고 있다.

발전소에서도 ‘예방-대비-대응-복구’의 재난안전관리 체계 및 역량 강화에 대한 관심은 국민 실생활과 관련된 에너지 분야에서 전기가 차지하는 비중이 매우 크기 때문이다.

발전소의 발전 설비 보강 및 개선과 더불어 재난안전관리 시스템의 지속적인 개선과 보완이 필요하고 발전소 근무자들의 재난안전관리 역량 강화는 발전하는 시스템에 맞춰서 이뤄져야 한다.

국내·외 발전소에서 전기 생산과 관련된 재난 및 안전사고인 미국 캘리포니아 대정전(2001)과 순환정전(2020), 우리나라의 순환정전(2011)은 해당 국가의 산업체 전반에 큰 손실과 전 국민에게 크나큰 위험과 불편을 초래했다.

또한 충청남도에 있는 보령화력발전소(2012, 2022), 태안화력발전소(2016, 2023) 및 당진화력발전소(2015, 2016, 2018)에서 발생한 화재는 발전설비의 노후화 및 관리적인 문제와 더불어 발전소 근무자들의 인간적인 실수로 크고 작은 재난 및 안전사고가 지속적으로 발생하고 있다.

이와 같은 재난 및 안전 사고의 발생은 발전소에 대한 국민과 지역주민의 불신을 초래하고 전기 생산 중단에 따른 인적·물적인 손실은 큰 경제적인 손실을 동반하기 때문에 재난 및 안전사고의 발생은 매우 우려스러운 일이다.

발전소는 매일 24시간, 연중 전기를 생산해 송전 및 배전망을 통하여 전국의 전기 사용처에 공급하고 있다. 우리나라는 2020년 총 발전설비 규모가 세계 10위 수준이며 2021년 말 기준 발전설비규모는 134GW(정격용량 기준)에 이르고 있다.

발전소의 사소한 부주위도 발전기 정지로 인한 파급의 영향으로 대규모 정전을 야기할 경우에는 일상생활뿐만 아니라 전기를 이용해 운영되는 시스템의 제어가 불가능하게 되어서 모든 시설이 마비되는 국가적인 비상사태를 초래할 수도 있다.

전기 생산의 핵심인 발전소 재난안전관리는 어떤 업무보다도 중요성이 크게 대두되고 있다. 앞으로 4차 산업 기술을 이용한 시스템 구축이 매우 중요하며 체계적으로 지속적인 관리가 필요하다.

최근 정부는 이태원 참사(2022)를 계기로 ‘범정부 국가안전시스템 개편 종합대책’에서 국민의 위험과 재난을 사전에 예측 및 대비하고 효과적으로 대응할 수 있도록 ‘국가 안전관리체계 전반을 전면 개편’하고 있다.

이번 종합대책은 재난 및 안전관리에 대한 예방 이전에 사전 예측을 안전관리의 중요한 과정에 포함시켜서 새로운 형태로 발생하는 위험과 재난을 상시적으로 관리하는데 중점을 두고 있다.

현재의 재난 및 안전관리 체제인 ‘예방-대비-대응-복구’에서 개선된 체계로 사전예측과 회복을 추가해 재난의 ‘사전예측-예방-대비-대응-복구-회복’ 체계를 바탕으로 재난 및 안전관리에 디지털플랫폼 기반의 과학적 재난 안전관리로 전환하고 있다.

발전소는 고온･고압의 증기를 생성하고, 사용하므로 발전소 고장정지를 비롯한 재난 및 안전사고가 발생된 경우 전기생산 중단은 물론 인적･물적으로도 막대한 손실이 발생한다.

이러한 재난 및 안전사고 등의 위험한 상황에 노출되었을 때, 관리감독자와 작업자는 빠르게 재난 상황을 인지하고 조치가 가능해야 한다.

재난 및 안전사고에 대한 명확한 구호체계가 구축되어서 관리감독자 또는 작업자가 현장 상황을 빠르게 인지하고, 인지한 상황을 빠르게 전파해야 한다.

현장의 위해 위험 상황에서 신속하게 작업장을 이탈하기 위하여 구축된 재난안전관리 시스템을 통해서 재난상황에 대한 대처 능력 강화가 필요하다.

최근 정부가 발표한 국가안전시스템 개편 종합대책에 따라서 발전소 재난안전관리 체계도 재난 및 안전사고 발생에 따른 대응 및 복구에서 재난을 사전에 예측하고 예방하는 재난안전관리로 변화해야 한다.

4차 산업 기술을 이용한 스마트 재난안전관리 시스템 고도화로 실시간 발전소 현장 재난 감지와 구호체계를 구축하고 작업 중 사전 위험요소 감지를 통한 사전 예측 및 예방하는 재난안전관리로 전환 제시했다.

발전소 현장에서도 재난 및 안전관리를 위해 ‘예방-대비-대응-복구’ 체계를 갖추고서 재난 및 안전사고 발생 요인을 사전에 예방하고 제거하고 있다.

한편으로 예방 체계를 강화하기 위하여 발달되고 있는 4차 산업 기술을 지속적으로 도입하고 보완시키고 있으나 재난안전 사고 피해 대상자인 대응 영역에서 적절한 구호나 대피 체계가 부족한 실정이다.

4차 산업 기술을 활용하여 작업자 중심의 재난안전관리 시스템을 도입하고 적용하여서 위험 요소 사전 발견, 작업자 재난대피, 작업자 대피 확인 등 일련의 프로세스가 유기적으로 실행되기 위한 시스템의 연계가 필요하다. 

4차 산업 발전에 따라 사회전반에 걸쳐서 스마트 기술이 우리 일상에 친숙하고, 각종 스마트 기기를 통해 언제 어디서든지 정보 검색과 획득이 가능하고 5G 기술이 상용화 되면서 더욱 확장된 스마트 기기의 이용을 촉발하고 있다.

발전소에서도 재난 및 안전관리을 위하여 각 발전회사별로 4차 산업을 이용한 재난안전관리 시스템이 경쟁적으로 구축되고 있다.

스마트 재난안전관리 시스템은 대한민국을 포함한 대다수의 국가에서는 공공기관이나 대형 종합건설사가 주로 이용하고 있다. 

발전소 현장작업은 작업자 2~3명 정도 인원의 작업이 많고 작업의 빈도도 다수를 차지하고 있다. 현재 ㅇㅇㅇ 발전소의 스마트 재난안전관리 시스템에 적용한 시나리오가 있다.

적용된 시나리오의 적절성과 문제점을 발굴하여 개선된 내용은 시스템 운영의 개선 방안과 더불어 타 발전소에도 전파되어 활용될 수 있다.

산업 분야별 재난안전관리 시스템 사례 분석과 ㅇㅇㅇ 발전소에 설치된 스마트 재난안전관리 시스템을 운영하면서 도출된 사항을 분석했다. 

◇ 연구 범위 및 방법... 시스템 운영 과정에서 도출한 문제점 및 개선사항 등을 분석

연구의 범위는 발전소 스마트 재난안전관리 시스템을 구축하여 사용하고 있는 ㅇㅇㅇ 발전소의 발전설비 운영부서와 설비 지원부서 근무자를 대상으로 했다.

시스템의 성과에 따른 개선방안을 제시하고자 하며 설문조사와 FGI를 통해 시스템을 운영하는 발전소 근무자들의 의견을 반영했다.

첫째, 재난의 개념과 발전소 재난안전, 스마트 재난안전관리 시스템 개념에 대해 선행연구를 고찰했다.

둘째, 발전소 스마트 재난안전관리 시스템 사례 분석으로 분석 대상 선정기준과 산업별 적용 사례와 적용된 기술 사례를 분석했다.

셋째, ㅇㅇㅇ 발전소 근무자들이 스마트 재난안전관리 시스템을 운영과정에서 도출된 기여도 및 문제점 인식, 성과, 개선 사항은 설문을 통해 구체화하고 FGI 분석과 시나리오 분석을 통해 개선방안을 제시했다.

◇ 발전소 재난안전관리... 6가지 유형에 따라 세부 대응절차 및 제반 조치사항 규정해 운영

발전소는  각 발전소 별로 '전력분야 현장조치 행동매뉴얼'에 재난의 유형을 규정하고 현장에서 적용할 세부 대응절차 및 제반 조치사항 등을 규정하여 운영하고 있다. 발전소 재난 유형은 <표 3>과 같다.

발전소 스마트 재난안전관리 시스템 운영에 따른 개선 사항에 대한 질문에서 응답자가 가장 높은 비율로 선정한 항목은 ‘교육/훈련/홍보가 부족’ 으로 나타났다. 시스템 도입 이전에 충분하게 발전소 근무자들에게 사전 충분한 홍보가 선행돼야 함을 보여준다.

발전소 현장의 재난 및 안전관리를 위해 도입된 기기나 시스템이 실 사용자에게 외면을 받을 수 있음을 보여준다. 시스템 도입 전에 홍보가 선행됐다면 시스템 도입단계에서는 교육이 절대적으로 필요함을 알 수가 있다.

추가로 ‘발전설비 및 정보 보안문제’는 국가의 중요한 기반 시설인 발전소에 빠른 속도로 개선 및 발전되는 4차 산업 기술을 접목시키기 위해서는 충분하게 관계기관과 협력하여 해소해야 할 분야다.

다른 의견들을 보면 시스템을 이용하고 사물인터넷을 비롯한 각종 센서를 착용한 사람들에게 불편함을 해소할 수 있는 방안이 전제돼야 함을 알 수 있었다.

발전소 스마트 재난안전관리 시스템 운영에 따른 개선 사항에 대한 질문에서 응답자가 가장 높은 비율로 선정한 항목은 ‘현장 작업자(근무자) 위치 확인 기술'로 나타났다.

이는 지하발전소 특성에 따른 정보통신 음영지역이 존재하여 재난 및 위험 상황 발생된 경우에 최우선 사항이 인명 구조이며 발전소에 산재해 있는 근무자 및 외부에서 인력을 동원해 진행하는 작업인 경우 작업자들의 위치 파악이 필요함을 반영하고 있다.

다른 추가 의견을 보면 재난 및 재해 상황을 사전에 발견하고 발전소 현장에 산재한 근무자 및 작업자들을 빠른 시간 내에 대피할 수 있는 기술과 발전소 현장 변화를 빠른 시간에 인지할 수 있는 기술이 추가되길 바라고 있다. 

전문가 그룹 의견을 분석한 결과, 시스템 구축 및 운영이 발전소 현장에서 발생되는 재난 및 안전사고에 능동적으로 대처할 수 있었음이 성과로 나타나고 있다.

그리고 발전소 스마트 재난안전관리 시스템에 대한 지속적인 투자를 요청하고 있다. 현장 근무자와 작업자들이 착용하는 각종 센서의 내구성과 신뢰성 확보를 요청하고 있다.

한편으로는 센서의 착용에서 발생하는 불편함(센서 무게, 행동 간섭 등)이 많았다. 이를 해소할 수 있는 방안은 지속적인 예산을 확보해 투자가 필요함을 알 수 있다.

설문조사와 같이 발전소 스마트 재난안전관리 시스템에 대한 부정적인 면을 해소하기 위하여 사전에 홍보하고 교육 및 훈련이 필요함이 나타났다.

하지만 교육 및 훈련, 홍보 방법에는 실질적인 대책보다 기존의 방식에 따른 교육을 답습하는 의견이 지배적이었지만 한편으로는 VR기반 안전 체험교육시스템에 재난안전관리 시스템을 포함하는 의견도 있었다. 

발전소 스마트 재난안전관리 시스템의 센서의 이탈 방지와 필요시 작용하는 방식이 아닌 전 근무자에 보급되길 기대하고 있다. 발전소 현장 잔류 인력의 위치 및 인원이 확인할 수 있는 계수시스템이 접목되길 기대한다.

스마트폰 기반 모니터링 시스템 구축해 상주 모니터링 인력이 없어도 상시 모니터링이 가능하도록 시스템 구축과 각 개인에게 지급되는기기 및 센서들의 품질 향상과 착용의 간소화도 필요하다.

◇ 연구의 결과... 재난안전관리 시스템에 대한 교육·훈련·홍보가 부족해 기대 효과 달성 어려워

연구의 목적은 ㅇㅇㅇ발전소에 구축돼 운영 중인 발전소 스마트 재난안전관리 시스템의 기여도와 문제점 인식이 성과에 미치는 영향을 설문조사를 통해 파악했다. 연구의 결과는 다음과 같다.

첫째, 성별, 나이, 학력, 전공계열, 직위에 따른 발전소 스마트 재난 안전관리 시스템에 대한 기여도 및 문제점 인식, 성과의 차이는 유의미한 차이를 보이지 않는 것으로 나타났다.

둘째, 근무형태에 따른 발전소 스마트 재난안전관리 시스템에 대한 성과 및 문제점 인식은 유의미한 차이를 보이지 않는 것으로 나타났다. 

셋째, 발전소 근무경력에 따른 발전소 스마트 재난안전관리 시스템에 대한 기여도 및 문제점 인식은 유의미한 차이를 보이지 않는 것으로 나타났다. 

넷째, 담당업무에 따른 발전소 스마트 재난안전관리 시스템에 대한 기여도 및 성과는 유의미한 차이를 보이지 않는 것으로 나타났다. 

다섯째, 발전소 스마트 재난안전관리 시스템에 기여도 및 문제점 인식은 성과에 정(+)적으로 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다.

여섯째, 발전소 스마트 재난안전관리 시스템 개선에 대한 응답에서 가장 높은 비율은 ‘교육/훈련/홍보가 부족’이며 다음으로 ‘발전설비 및 정보 보안문제’  ‘스마트 안전장비 착용 편의성 등으로 조사됐다. 

일곱째, 스마트 재난안전관리 시스템 운영에 추가로 반영이 필요한 기술에 대한 응답에서 가장 높은 비율은 ‘현장 작업자(근무자) 위치 확인 기술’ 이며, ‘비상상황 모니터링 및 조기경보시스템’, ‘지능형 CCTV 확대 적용’ 등의 순으로 나타났다.

여덟째, 발전소 전문가 그룹은 발전소 스마트 재난안전관리 시스템에 대한 지속적인 투자를 요청하고 있으며 현장 근무자와 작업자들이 착용하는 각종 센서의 내구성과 신뢰성 확보를 요청하고 있다.

아홉째, 발전소 재난안전관리 시스템의 시나리오 분석 결과처럼 화재를 가정한 시나리오에서 위해･위험요인 장소별, 화재위험원별 화재 원인에 대한 정확한 파악이 선행돼야 함을 알 수 있다.

◇ 시사점... 시스템 성과와 개선 사항에 대한 연구 부족

본 연구 결과가 주는 시사점은 다음과 같다.

첫째, 다양한 분야별 사례분석을 통하여 현장 특성에 필요한 스마트 재난안전관리 시스템을 구축해 운영하고 있으나 이후 시스템의 성과와 개선 사항에 대한 연구는 부족한 실정임을 확인했다.

둘째, 발전소 스마트 재난안전관리 시스템에 대한 차이 검증을 통하여 시스템의 기여도 및 성과는 직위에 따른 차이가 존재하고 근무경력에 따라서는 시스템이 성과에 따른 차이가 있었다. 

셋째, 발전소 스마트 재난안전관리 시스템의 기여도 및 문제점 인식이 성과에 영향을 주는 것으로 확인했다. 즉, 발전소 스마트 재난안전관리 시스템에 대한 문제점 인식이 높을수록 시스템 성과 수준이 높아지는 것으로 확인되어서 시스템 운영에 도움이 되는 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

넷째, 발전소 스마트 재난안전관리 시스템 개선에 대한 응답에서 가장 높은 비율인 ‘교육/훈련/홍보가 부족’이 나타나고, 전문가 의견도 교육 및 홍보가 중요함을 강조하고 있다. 

다섯째, 스마트 재난안전관리 시스템 운영에 추가로 반영이 필요한 기술로 가장 높은 비율의 응답은 ‘현장 작업자(근무자) 위치 확인 기술’로 나타났다.

여섯째, 현장의 상황을 정확하게 인식해 시스템이 구축되고 시나리오가 작성돼야 한다.

마지막으로 현장에서 안전장구에 부착된 비콘만으로 근로자의 위치 파악에 부정확함이 나타났다. 발전소 현장에서 근거리 통신망이 이용된다면 이 문제는 해소될 것으로 전문가 그룹의 일치된 의견이었다. 

▲ 정상 전문위원(중앙대학교 교수)