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표 1에 중대산업사고 예방센터 운영규정[13]에 따른 PSM 12대 구성요소를 정의하였다.

시범사업장은 여수산단에 소재한 사업장으로써, 국내 최대 규모로 수소 및 일산화탄소를 생산하여 여수산업단지 내 파이프라인을 통해 주요 석유화학 및 정유회사에 공급하고 있다. 또한, 산업안전보건기준에 따라 PSM 적용 사업장으로 현재 내부 전사적자원관리(enterprise resource planning, ERP) 시스템을 통해 전반적인 업무 프로세스 및 각종 정보 등을 유기적으로 공유 및 데이터화를 진행하고 있다. 그렇지만, 화학공장 특성상 정기적인 유지보수가 필요하고, PSM 12개 요소인 안전작업허가서 등 많은 서류가 수기로 작성되어 디지털화가 이루어지지 않은 부분이 있다. 예를 들어, 설비변경이 이루어지면 안전운전계획, 공정위험성평가, 공정안전자료 등의 PSM 구성요소를 수기로 변경하여 다시 제출 및 심사를 받아야 한다. 또한, 기존에 작성된 PSM 관련 자료는 각 담당자 또는 각 부서별 전용 PC를 통해 관리하고 있어 데이터 수집을 통한 빅데이터화에 어려움이 있고, 사업장 3D 모델링 데이터가 있음에도 이를 활용할 수 있는 시스템이 미흡한 상태이다.

현재 산업안전보건공단에서 제공하는 e-PSM은 공정안전보고서 작성을 위한 모듈을 제공하고 있고, 4개의 요소와 세부사항으로 구분되어 있다. 공정안전정보(process safety information, PSI), 공정위험성평가(process hazard assessment, PHA), 안전운전계획(safe driving plan), 비상행동계획(emergency action plan, EAP)으로 구분할 수 있고, 안전운전계획은 9개의 세부사항으로 구성되어 있다. 그림 1은 PSM 12개 요소에 대한 연관성을 설명하였고, 표 2를 통해 PSM 12개 요소를 어플리케이션으로 정의하였다.

Fig. 1. 
Relationships between the 12 elements of Process Safety Management(PSM)

D-PSM 시스템은 그림 2와 같이 구성하였다. 최적화된 공정안전관리(PSM)를 타 사업장에 적용 및 고도화가 진행될 것을 고려하여 이식성 및 호환성 등이 뛰어난 Java 프로그래밍 언어를 선택하였고, 데이터 서버구성은 시범사업장 요구에 따라 범용성 및 관리가 편리한 전자정부 표준인 Spring 프레임워크(framework) 기반[14]으로 설계하였다. 이 시스템은 설치(Install)형으로 운영 OS는 Window10이고, 데이터 입력만 가능한 웹은 Java EE를 활용하여 개발하였다. 데이터베이스 구축을 위해 Maria DB, MSSQL를 이용하였고, 통합운영개발환경은 Spring Tool Suite 4를 활용하고 있다[15].

Fig. 2. 
Developed D-PSM system configuration

D-PSM 시스템은 화면 처리(screen processing), 작업 처리(work processing), 데이터 처리(data processing)로 구성하였다. 먼저, 화면 처리에서 사업장의 공정안전자료 등을 입력하는데 사용자의 편의성을 위해 엑셀 파일 서식을 제공하고 일괄 업로드가 가능하도록 구성하였다. 업로드 형식 지원 방법은 그림 3에 나타냈다. 다음으로, 화면 처리를 통해 입력된 자료를 시스템에서 구분할 수 있도록 물리적 정보로 목록화하여 처리하도록 하였고, 이에 대한 예시는 그림 4와 같다. 마지막으로 데이터 처리는 물리적 정보를 데이터화하여 지정된 저장소에 저장한다.

Fig. 3. 
Developed D-PSM file upload process

Fig. 4. 
List of D-PSM system table components

저장된 정보는 저장소에 고유 식별자(table)로 저장하여 데이터베이스를 구축하고, RDBMS 방식의 관리시스템을 적용하였다. 이 방식은 데이터 중복 최소화, 공유 등이 가능하고, 별도의 응용프로그램을 통해 데이터 검색 및 데이터 조합추출이 가능한 장점을 가지고 있어 다양한 분야에서 활용하고 있다[14]. 그림 5는 D-PSM 시스템에 저장된 정보를 이용하여 데이터를 조합한 보고서를 생성하는 과정을 나타냈다.

Fig. 5. 
Example for the report generation process

새롭게 생성할 PSM 보고서는 기존에 저장된 PSM 보고서의 고유 식별자를 검색하고, 불러오기를 통해 양식 및 내용을 구성한다. 보고서 생성을 위한 정보 또는 값은 사업장에서 입력한 내용으로, 화학설비에 부여된 식별자를 통해 설비 추가 또는 수리 내역 등을 확인할 수 있고, D-PSM은 이를 자동으로 갱신하여 PSM 심사를 위한 보고서 생성이 가능하다.

개발한 D-PSM 시스템에서 식별자는 사업장의 설비 또는 장치, 점검이력 등 사업장 내부의 모든 자료, D-PSM 시스템 구성을 위한 시스템 정보, 보고서 제출이 완료된 자료 등이 있으며, 모두 고유 번호를 부여하여 저장하여 PSM 12대 요소에 대한 모든 자료가 동시에 업데이트 되도록 하였다.

개발한 D-PSM 프로그램은 그림 6과 같이 D-PSM 프로그램을 통해 네트워크에 접속하는 구조에 대해 설명하였다. 사업장의 메인 서버를 거쳐 공유기로 할당되고, 할당된 IP(internet protocol)로 접속하여 사업장 내·외부 모두 접속이 가능하다. 사업장 내부에서 사용할 때는 시스템 보안을 위해 메인 PC에 D-PSM을 설치하여 데이터 저장 및 배포가 가능하고, 다른 PC에서는 웹 도메인을 통해 접속하여 데이터 입력만 가능하다. 사업장 외부에서 접속하기 위해서는 고정 IP를 할당받아 방화벽 등을 설정한 후 접속이 가능하다.

Fig. 6. 
Network system access process

개발한 D-PSM 시스템 메인화면은 그림 7과 같이 PSM 12개 요소와 공지사항 등으로 구성되고, 각 요소별 자료를 실시간으로 표시하여 변경된 이력을 확인할 수 있다. 사용자 권한에 따라 PSM 관련 검토·승인 요청을 메인화면에서 확인할 수 있고, D-PSM 시스템을 이용하고 있을 때 즉시 승인이 가능하여 업무 효율성이 높다. 그림 8은 D-PSM 구성요소 중 공정안전자료 중에 유해·위험물질 목록을 작성하는 예시 화면으로, 시범사업장에서 취급하는 물질을 데이터로 등록하여 목록화하였다. 취급공장별, 물질유형별, 모든 조건을 포함한 검색을 통해 식별이 가능하여 편리성을 높였다. 목록화된 모든 데이터는 실제 시범사업장에서 사용하는 물질이고, 물질뿐만 아니라 공장설비, 안전운전지침, 설비점검유지보수 기록, 교육 일정 등 모든 정보 이력은 화면에 업로드가 가능하다. 사업장에서 사용하는 기존 양식을 업로드하여 데이터화가 가능함으로써, 빅데이터를 구축할 수 있으며, 데이터화된 목록 다운로드 또한 가능하다.

Fig. 7. 
Developed D-PSM main screen

Fig. 8. 
Developed D-PSM hazardous substances list screen

그림 9는 시범사업장의 3D 도면을 이용하여 3D 모델링 데이터를 뷰어 형식으로 실행이 가능한 D-PSM 시스템을 구현한 화면이다. 각 객체의 모델링된 설비 또는 장치에 고유 식별자를 부여하고, 정보를 가진 식별자와 연결하여 연동되도록 구현하였다. 화면에서 등록된 설비를 클릭하면 정보를 확인할 수 있다. 또한, 안전작업, 설비점검 등을 실시한 이후 변경 사항에 대한 업데이트가 반영되어 편리성을 높였다. 이는 3D 모델링 뷰어를 이용한 시각적인 효과를 통해 작업자 및 도급업체 작업 전에 안전교육 및 사고 발생 시 대피 동선 확인 등에 활용이 가능하다.

Fig. 9. 
Associate 3D objects with D-PSM systems