위험성 감소를 위한 계층적 제어 원칙 안내서

1. 위험성 감소를 위한 근본적 접근

1.1 산업 안전 패러다임의 전환: 사후 대응에서 사전 예방으로

전통적인 산업 안전 관리는 사고 발생 후 그 원인을 분석하고 재발 방지 대책을 수립하는 사후 대응적(reactive) 성격이 강했다. 그러나 산업재해 통계는 이러한 접근법의 명백한 한계를 보여준다. 미국 건설업의 경우, 전체 인력에서 차지하는 비중은 약 4.3%에 불과하지만, 산업재해 사망자의 약 20%를 차지하며, 이는 건설 근로자가 비건설 근로자보다 사망할 확률이 평균 5.57배 높다는 것을 의미한다.1 이러한 수치는 사고가 발생하기를 기다리는 것이 아니라, 잠재적 위험을 사전에 예측하고 근본적으로 제어하는 사전 예방적(proactive) 패러다임으로의 전환이 시급함을 시사한다.2

이러한 패러다임 전환의 중심에는 ’계층적 제어 원칙(Hierarchy of Controls)’이 자리 잡고 있다. 이 원칙은 단순히 법규 준수를 위한 수단을 넘어, 위험 요소를 원천적으로 제거하거나 그 영향을 최소화하여 본질적으로 안전한 작업 시스템을 구축하려는 철학적 기반을 제공한다.5 위험에 직면했을 때, 어떤 제어 수단을 선택해야 하는지에 대한 체계적인 의사결정 과정을 제시함으로써, 조직의 안전 철학을 구체적인 행동으로 전환하는 역할을 수행한다. 이는 가능한 모든 안전 조치를 나열하는 수동적인 목록이 아니라, 가장 효과적인 해결책을 우선적으로 탐색하도록 유도하는 능동적인 문제 해결 알고리즘으로 기능한다. 즉, “위험을 제거할 수 있는가?”, “그것이 불가능하다면, 덜 위험한 것으로 대체할 수 있는가?“와 같은 순차적 질문을 통해 최적의 해결책을 도출하도록 강제하는 논리적 프레임워크인 것이다.

1.2 계층적 제어 원칙(Hierarchy of Controls)의 정의와 핵심 철학

계층적 제어 원칙은 미국 국립산업안전보건연구원(NIOSH)에 의해 개발되고 미국 산업안전보건청(OSHA)을 비롯한 전 세계 주요 안전보건 기관들이 채택한 위험성 감소 전략의 표준 프레임워크이다.7 이 원칙은 작업장에서 발생할 수 있는 위험을 통제하기 위한 5단계의 방안을 효과성과 신뢰성이 높은 순서대로 배열한 역피라미드 구조로 시각화된다.8

5단계는 다음과 같다.

1. 제거 (Elimination): 위험원 자체를 물리적으로 없앰.

2. 대체 (Substitution): 위험원을 덜 위험한 것으로 교체함.

3. 공학적 제어 (Engineering Controls): 물리적 장치나 설비 변경으로 위험원과 작업자를 격리함.

4. 관리적 제어 (Administrative Controls): 작업 절차나 방식을 변경하여 노출을 줄임.

5. 개인 보호 장비 (Personal Protective Equipment, PPE): 작업자가 보호 장비를 착용함.

이 순서는 임의로 정해진 것이 아니다. 피라미드의 상층부로 갈수록 위험 통제의 효과가 영구적이고, 작업자의 행동이나 실수에 대한 의존도가 낮아져 신뢰성이 높다.6 반면, 하층부로 갈수록 제어 효과가 일시적이고 작업자의 지속적인 주의와 올바른 행동에 전적으로 의존하게 되어 신뢰성이 급격히 떨어진다. 따라서 이 계층 구조는 가장 근본적이고 지속 가능한 해결책을 우선적으로 고려하도록 강제하는 핵심 철학을 담고 있다.

1.3 ‘설계기반 안전(Prevention through Design, PtD)’ 개념과의 연계성

계층적 제어 원칙은 ‘설계기반 안전(Prevention through Design, PtD)’ 이니셔티브의 핵심 실행 도구이다.6 PtD는 작업 시설, 공정, 장비, 제품 등의 초기 설계 단계에서부터 잠재적 위험을 미리 예측하고, 이를 제거하거나 최소화하는 것을 목표로 하는 사전 예방적 접근법이다.2

계층적 제어 원칙의 최상위 단계인 ’제거’와 ’대체’는 이미 운영 중인 공정에 소급 적용할 경우 막대한 비용과 시간이 소요되거나 기술적으로 불가능할 수 있다.5 하지만 설계 초기 단계에서는 공정을 변경하거나 다른 물질을 선택하는 것이 훨씬 간단하고 저렴한 해결책이 될 수 있다.12 예를 들어, 완공된 건물 옥상에 설치된 냉각탑을 지상으로 옮기는 것은 거의 불가능에 가깝지만, 설계 단계에서 지상 설치를 고려하는 것은 매우 간단한 일이다. 이처럼 계층적 제어 원칙을 PtD 관점에서 접근하는 것은 안전을 사후에 문제를 해결하기 위해 발생하는 ’비용’이 아니라, 설계 단계에서부터 반드시 고려해야 할 ’필수 요건’으로 인식하는 패러다임의 전환을 의미한다.

2. 계층적 제어 원칙의 5단계 심층 분석

2.1 제거 (Elimination): 가장 이상적인 위험 관리의 시작

2.1.1 개념

제거는 위험원(hazard) 자체를 작업 환경에서 물리적으로, 그리고 근원적으로 없애는 가장 효과적이고 이상적인 위험 통제 방법이다.2 위험원이 존재하지 않게 되므로, 해당 위험으로 인한 작업자의 노출 가능성은 원천적으로 0이 된다.8 이는 다른 어떤 제어 수단도 따라올 수 없는 완벽한 수준의 보호를 제공한다.

2.1.2 적용 사례

• 고소 작업의 지상화: 높은 곳에 위치한 밸브나 조명 같은 설비를 지상에서 조작할 수 있도록 재설계하거나, 드론을 이용한 시설물 점검 3, 긴 막대 형태의 도구를 사용한 창문 청소 17 등을 통해 작업자가 고소 지점에 올라갈 필요성을 없애 추락 위험을 원천적으로 제거한다.

• 공정 자동화: 창고 내에서 사람이 직접 운전하던 지게차를 무인 운반 장치(Automated Guided Vehicle, AGV)로 교체하여 작업자와 운행 차량 간의 충돌 위험을 제거한다.3 또한, 유해 화학물질을 수동으로 취급하던 공정을 로봇 시스템으로 자동화하여 화학물질 노출 위험을 제거할 수 있다.19

• 작업 공간 재설계: 물류 창고 내 선반 배치를 변경하여 교차로의 사각지대를 없애거나, 보행자 전용 통로와 지게차 운행 구역을 물리적 방호벽으로 완전히 분리하여 충돌 위험을 근본적으로 제거한다.11

2.2 대체 (Substitution): 덜 유해한 것으로의 전환

2.2.1 개념

제거가 불가능할 경우, 위험한 화학물질, 노후 장비, 또는 불안전한 공정을 덜 위험한 것으로 교체하여 위험의 수준(severity)이나 발생 가능성(likelihood)을 낮추는 방법이다.7 대체재를 선택할 때는 원래의 위험을 효과적으로 줄이는 동시에, 대체재 자체가 또 다른 새로운 위험을 만들지 않는지 철저히 평가하는 과정이 반드시 수반되어야 한다.12

2.2.2 적용 사례

• 화학물질 대체:

• 휘발성 유기화합물(VOCs)을 다량 함유한 솔벤트 기반 페인트를 인체에 덜 유해한 수성 페인트로 대체한다.18

• 부식성이 강하고 유독한 산업용 세척제를 무독성, 생분해성 세척제로 교체한다.21

• 호흡기 질환을 유발할 수 있는 미세 분말 형태의 원료를 취급이 용이하고 분진 발생이 적은 펠릿(pellet)이나 액상 형태로 변경한다.18

• 국내 사례: 효성티앤씨는 폴리에스터 섬유 제조 공정에서 중금속인 안티몬 촉매를 사용하지 않는 친환경 ‘안티몬-프리(Antimony-Free)’ 촉매 기술을 세계 최초로 개발하여 유해물질 사용을 원천적으로 줄였다.23 또한, 환경부와 시민사회는 협력을 통해 기업이 자발적으로 유해물질을 저감하거나 대체한 생활화학제품을 ’화학물질저감 우수제품’으로 선정하여 안전한 제품의 생산과 소비를 유도하고 있다.24

• 장비 및 공정 대체:

• 85dB 이상의 소음이 지속적으로 발생하는 노후 기계를 저소음 모델로 교체하여 소음성 난청 위험을 줄인다.9

• 상자 개봉 작업 시 베임 사고를 유발할 수 있는 일반 커터 칼 대신, 칼날이 자동으로 회수되는 안전 칼(self-retracting safety knife)로 교체하여 절상 위험을 감소시킨다.3

• 실내 작업장에서 디젤 엔진 지게차를 배기가스를 배출하지 않는 전동 지게차로 교체하여 일산화탄소 중독 위험을 줄인다.19

2.3 공학적 제어 (Engineering Controls): 작업자와 위험원의 물리적 격리

2.3.1 개념

위험원 자체를 제거하거나 대체하기 어려울 때, 물리적인 설비, 장치, 또는 시스템의 변경을 통해 위험원이 작업자에게 도달하는 경로를 차단하거나 위험원을 특정 공간에 격리하는 방법이다.2 공학적 제어의 가장 큰 장점은 한번 설치되면 작업자의 행동이나 실수와 무관하게 지속적으로 보호 기능을 제공한다는 점에서 높은 신뢰성을 가진다는 것이다.5

2.3.2 적용 사례

• 격리 및 밀폐 (Isolation & Enclosure):

• 프레스, 파쇄기 등 소음이 심한 기계 주위에 방음벽을 설치하거나, 기계 전체를 방음 부스로 감싸 소음의 전파를 차단한다.18

• 고온의 용융로나 유해화학물질 반응조와 같이 위험한 공정을 완전히 밀폐된 시스템(Enclosed System) 안에서 원격으로 제어하여 작업자의 접근을 차단한다.18

• 컨베이어 벨트, 기어, 체인 등 기계의 움직이는 부분에 방호 덮개(Machine Guarding)를 설치하거나, 추락 위험이 있는 개구부 주변에 안전난간을 설치하여 물리적 접촉이나 추락을 방지한다.7

• 환기 (Ventilation):

• 용접, 도장, 화학물질 혼합 등 오염물질이 발생하는 지점 바로 위에 후드 형태의 국소배기장치(Local Exhaust Ventilation, LEV)를 설치하여, 유해물질이 작업장 전체로 퍼지기 전에 포집하여 외부로 배출한다.11

• 작업장 전체에 급기 및 배기 시스템을 설치하여 오염된 공기를 신선한 외부 공기로 희석하고 순환시킨다.

• 기타 물리적 제어:

• 수백 킬로그램에 달하는 금형이나 자재를 인력으로 운반하는 대신, 호이스트, 크레인, 컨베이어 시스템과 같은 기계적 운반 장치를 도입하여 근골격계 질환을 예방한다.18

• 전기 작업 시 아크 플래시(Arc Flash) 사고를 예방하기 위해, 전기 패널 덮개를 열지 않고도 내부의 전압 유무를 안전하게 확인할 수 있는 영구적 전기 안전 장치(Permanent Electrical Safety Devices, PESD)를 설치한다.30

2.4 관리적 제어 (Administrative Controls): 안전한 작업 절차와 행동의 확립

2.4.1 개념

위험원은 그대로 존재하는 상태에서, 작업 방식, 절차, 교육, 경고 시스템 등을 통해 작업자의 위험 노출 시간, 빈도, 강도를 줄이려는 시도이다.7 이 방법은 작업자의 완벽하고 지속적인 절차 준수와 관리자의 철저한 감독에 의존하기 때문에, 상위 단계의 제어 수단보다 신뢰성이 낮고 실패할 가능성이 높다.7

2.4.2 적용 사례

• 작업 절차 및 규정:

• 화학물질 취급, 기계 조작, 정비 등 고위험 작업에 대한 표준작업절차서(Standard Operating Procedure, SOP)를 명확하게 작성하고 게시한다.18

• 용접, 밀폐 공간 출입 등 특히 위험한 작업에 대해서는 사전에 안전 조치를 확인하고 책임자의 승인을 받도록 하는 작업허가(Permit-to-Work) 시스템을 운영한다.33

• 기계의 정비 또는 수리 작업 시, 다른 작업자가 기계를 가동시키지 못하도록 에너지원을 차단하고 잠금장치와 표지판을 부착하는 잠금/표지(Lockout/Tagout, LOTO) 절차를 의무화한다.7

• 노출 시간 관리:

• 소음이 심하거나 분진이 많이 발생하는 구역의 작업을 여러 작업자가 주기적으로 교대(Job Rotation)하며 수행하도록 하여, 개인별 누적 노출량을 법적 기준치 이하로 관리한다.8

• 폭염 시 옥외 작업을 가장 더운 시간대(오후 2-5시)를 피해 이른 아침이나 늦은 오후에 수행하도록 작업 일정을 조정한다.8

• 교육 및 정보 제공:

• 신규 채용 근로자나 새로운 공정에 배치된 근로자를 대상으로 해당 작업의 위험성과 안전 절차에 대한 특별 안전보건 교육을 실시한다.34

• 고전압 구역, 화학물질 저장소, 지게차 이동 경로 등 위험 구역에 누구나 쉽게 인지할 수 있도록 경고 표지판, 경고등, 경보음을 설치한다.2

• 건설 현장에서는 매일 아침 작업 시작 전, 당일 작업 내용과 위험 요인, 안전 수칙을 공유하는 위험 예지 활동(Tool Box Meeting)을 실시한다.35

2.5 개인 보호 장비 (Personal Protective Equipment, PPE): 최후의 방어선

2.5.1 개념

제거, 대체, 공학적 제어, 관리적 제어를 모두 적용했음에도 불구하고 여전히 남아있는 잔여 위험(residual risk)으로부터 작업자를 보호하기 위해 신체에 착용하는 장비이다.7 PPE는 위험원 자체를 통제하는 것이 아니라, 위험원과 작업자 사이에 마지막 물리적 장벽을 제공하는 역할을 하므로 계층 구조에서 가장 효과가 낮고 신뢰성이 떨어지는 최후의 방어선으로 간주된다.7

2.5.2 한계점

PPE의 보호 효과는 전적으로 작업자가 해당 장비를 정확하고 일관되게 착용하는 것에 달려있다.12 불편함, 작업의 번거로움, 안전 불감증 등으로 인해 착용하지 않거나 부적절하게 착용할 경우 보호 기능은 완전히 상실된다. 실제로 여러 연구에서 건설 현장 근로자의 PPE 미준수율이 높게 나타났으며, 이것이 추락, 충돌 등 중대재해의 직접적인 원인이 되는 경우가 많다고 보고되었다.1

2.5.3 적용 사례 (KOSHA 안전인증 대상 품목 기준)

38

• 머리 보호: 건설 현장, 하역 작업장 등에서 물체의 낙하 또는 비래 위험에 대비하여 안전모를 착용한다.39

• 눈/얼굴 보호: 연삭 작업, 화학물질 취급 시 파편이나 액체가 튈 위험으로부터 눈을 보호하기 위해 보안경이나 보안면을 착용한다.39

• 호흡기 보호: 분진이 발생하는 터널 공사나 유해 가스를 사용하는 도장 작업 시 방진 마스크 또는 방독 마스크를 착용하여 호흡기를 보호한다.39

• 청력 보호: 85dB 이상의 소음이 발생하는 프레스 공장, 단조 공장 등에서 귀마개나 귀덮개를 착용하여 소음성 난청을 예방한다.39

• 손/피부 보호: 유해 화학물질 취급 시 내화학성 장갑과 보호복을, 고온의 용광로 작업 시 방열장갑과 방열복을 착용한다.39

• 발 보호: 중량물을 취급하는 작업장에서 발가락을 보호하기 위한 선심이 내장된 안전화를 착용한다.39

• 전신 보호: 2미터 이상의 고소 작업 시 추락을 방지하기 위해 안전대(추락 방지대)를 착용한다.39

3. 위험성 평가와 계층적 제어의 연계

3.1 위험성 평가의 역할: 제어 대책 수립의 논리적 전제

위험성 평가는 계층적 제어 원칙을 적용하기 위한 논리적 전제 조건이다. 위험성 평가란 사업장 내에 존재하는 유해·위험요인을 체계적으로 파악하고, 각 요인이 부상이나 질병으로 이어질 수 있는 가능성(빈도)과 중대성(강도)을 조합하여 위험성의 크기를 산출한 뒤, 그 크기가 허용 가능한 수준인지를 판단하는 일련의 과정이다.40

이 과정을 통해 ’허용 불가능’으로 판단된 위험에 대해 감소 대책을 수립하게 되는데, 바로 이 단계에서 계층적 제어 원칙이 핵심적인 의사결정 도구로 활용된다.44 즉, 위험성 평가는 ‘무엇을’ 제어해야 하는지에 대한 질문에 답하고, 계층적 제어 원칙은 그 위험을 ‘어떻게’ 가장 효과적으로 제어할 것인지에 대한 최적의 해답을 제시하는 상호 보완적인 관계에 있다.

3.2 위험성 평가 방법론

3.2.1 위험성 매트릭스 (Risk Assessment Matrix)

위험성 매트릭스는 위험의 크기를 ’가능성(Likelihood/Probability)’과 ’중대성(Severity/Impact)’이라는 두 가지 핵심 축을 기준으로 시각화하고 등급화하는 가장 보편적인 정성적·정량적 평가 도구이다.47 위험도(

$R$)는 일반적으로 가능성($P$)과 중대성($S$)의 곱으로 산정된다.

코드 스니펫

R = P \times S

이 매트릭스를 통해 다양한 위험 요인들의 우선순위를 객관적으로 비교할 수 있으며, ‘높음’ 또는 ‘심각’ 등급으로 분류된 위험에 대해서는 반드시 제거, 대체, 공학적 제어와 같은 상위 단계의 제어 대책을 우선적으로 검토하도록 강제하는 효과가 있다.49

Table 1: 위험성 평가를 위한 가능성-중대성 매트릭스

본 표는 가능성과 중대성을 각각 5단계로 나누어 위험도를 4단계(낮음, 보통, 높음, 심각)로 시각화한 예시이다. 각 사업장은 현장 특성과 관리 기준에 맞게 등급과 판단 기준을 조정하여 활용할 수 있다.

범례: 심각 (16-25, 즉시 개선), 높음 (10-15, 개선 필요), 보통 (5-9, 관리 감독), 낮음 (1-4, 허용 가능)

3.2.2 KOSHA 4M 위험성 평가 기법

한국산업안전보건공단(KOSHA)에서 개발하고 보급하는 4M 기법은 사고의 원인이 되는 유해·위험요인을 네 가지 체계적인 관점에서 빠짐없이 도출하도록 돕는 분석 도구이다.40

• Machine (기계적 요인): 기계·설비의 설계상 결함, 방호장치의 미비, 노후화로 인한 성능 저하 등.

• Media (물질·환경적 요인): 유해화학물질, 가연성 물질, 분진, 소음, 조도 불량, 정리정돈 미비 등.

• Man (인적 요인): 작업자의 불안전한 행동, 오조작, 경험 부족, 피로, 심리적 불안 상태 등.

• Management (관리적 요인): 안전보건 관리체계의 부재, 안전 절차 미수립, 교육·훈련 부족, 비상 대응 계획 미비 등.

이 기법은 사고의 원인을 단편적으로 보지 않고, 기계, 환경, 사람, 관리 시스템 간의 상호작용 속에서 종합적으로 파악하게 함으로써 특정 요인에 치우치지 않는 균형 잡힌 감소 대책을 수립하는 데 매우 유용하다.40

3.2.3 고장 형태 및 영향 분석 (FMEA)과 위험 우선순위 수치 (RPN)

고장 형태 및 영향 분석(Failure Mode and Effects Analysis, FMEA)은 제품 설계나 제조 공정에서 발생할 수 있는 모든 잠재적 고장 형태(Failure Mode)를 사전에 식별하고, 각 고장이 시스템 전체에 미치는 영향을 분석하여 위험을 예방하는 체계적인 기법이다.51 FMEA에서는 **위험 우선순위 수치(Risk Priority Number, RPN)**라는 정량적 지표를 사용하여 각 고장 형태의 위험 수준을 평가하고 개선의 우선순위를 결정한다.54

RPN은 심각도(Severity, S), 발생도(Occurrence, O), 검출도(Detection, D) 세 가지 지표의 곱으로 계산되며, 각 지표는 일반적으로 1점에서 10점 척도로 평가된다.54

코드 스니펫

RPN = S \times O \times D

• S (심각도): 고장이 발생했을 때 최종 사용자나 후속 공정에 미치는 영향의 심각성 (1: 영향 없음, 10: 안전 규제 위반 또는 치명적 고장).

• O (발생도): 특정 원인으로 인해 해당 고장이 발생할 가능성 또는 빈도 (1: 거의 발생하지 않음, 10: 고장이 거의 확실하게 발생함).

• D (검출도): 현재의 관리·검사 방법으로 고장의 원인이나 고장 자체가 사전에 검출될 가능성 (1: 거의 확실하게 검출됨, 10: 검출이 불가능함).

FMEA와 RPN은 ’숨겨진 위험’을 정량화하고 제어 대책의 효과를 예측하는 강력한 도구로 기능한다. 일반적인 위험성 매트릭스가 놓칠 수 있는 ’검출도’라는 개념을 도입함으로써, “위험이 존재할 때 우리는 그것을 알아챌 수 있는가?“라는 중요한 질문을 던진다. 이는 육안 검사나 절차 준수와 같은 관리적 제어의 한계를 명확히 드러낸다. RPN 값이 높은 항목부터 개선 조치를 실행하며, 조치의 목표는 S, O, D 중 하나 이상의 등급을 낮추어 RPN 값을 줄이는 것이다. 특히 공학적 제어는 고장 원인을 제거하여 발생도(O)를 낮추거나, 센서 등을 통해 고장을 즉시 감지하여 검출도(D)를 낮추는 데 매우 효과적이다. 이는 상위 단계 제어가 왜 더 효과적인지를 정량적으로 증명하며, 개선 대책의 효과를 예측하는 근거를 제공한다.

Table 2: 프레스 기계 FMEA 및 RPN 계산 가상 사례

본 표는 프레스 기계의 ‘금형 설치’ 작업에 대한 FMEA 분석 예시이다. RPN 값을 통해 위험 우선순위를 결정하고, 계층적 제어 원칙에 입각한 개선 대책을 수립하는 과정을 보여준다.

4. 계층적 제어 원칙의 실제적 적용 전략

4.1 단계별 실행 가이드

계층적 제어 원칙을 현장에 효과적으로 적용하기 위해서는 체계적인 접근이 필요하다. 그 절차는 다음과 같다.

1. 유해·위험요인 파악 (Hazard Identification): 현장 작업자들이 직접 참여하는 브레인스토밍, 작업 관찰, 인터뷰 등을 통해 사업장 내 모든 공정, 작업, 설비에 대한 잠재적 위험 요소를 목록화한다.11 KOSHA의 4M 기법 등을 활용하면 누락 없이 체계적으로 위험 요인을 도출할 수 있다.40

2. 위험성 평가 (Risk Assessment): 파악된 각 유해·위험요인에 대해 위험성 매트릭스, FMEA 등 적절한 방법론을 사용하여 위험 수준을 결정하고, 시급히 조치해야 할 위험의 우선순위를 정한다.49

3. 제어 수단 브레인스토밍 (Control Brainstorming): 우선순위가 높은 위험부터 계층적 제어 원칙의 순서에 따라 ’제거’부터 ’개인 보호 장비’까지 가능한 모든 단계의 제어 방안을 탐색한다.11 이때 고정관념에서 벗어나 창의적인 해결책을 모색하는 것이 중요하다.

4. 최적 제어 수단 선택 (Control Selection): 탐색된 제어 방안들을 대상으로 아래 4.2.의 실현 가능성 평가 기준에 따라 가장 합리적으로 실행 가능한 최상위 단계의 제어 수단을 선택한다. 단일 제어만으로 위험 통제가 불충분하다고 판단될 경우, 여러 단계의 제어를 조합하는 다중 제어 전략을 수립한다.9

5. 실행 및 검증 (Implementation & Verification): 선택된 제어 수단을 구체적인 실행 계획에 따라 현장에 적용한다. 적용 후에는 동일한 방법으로 위험성 평가를 다시 수행하여, 실제로 위험 수준이 목표한 만큼 감소했는지 효과성을 검증한다.18

6. 지속적 검토 및 개선 (Continuous Review & Improvement): 도입된 제어 수단이 시간이 지나도 의도한 대로 작동하고 효과를 유지하는지 정기적으로 검토하고 기록한다. 또한, 새로운 공정이나 설비가 도입되거나 작업 방식이 변경될 때마다 위험성 평가와 제어 수단 검토를 다시 수행하여 변화하는 위험에 대응한다.33

4.2 제어 수단 선택 시 고려사항 (Feasibility Assessment)

가장 효과적인 제어 수단을 선택하기 위해서는 단순히 계층 구조의 순위뿐만 아니라, 현실적인 실현 가능성을 종합적으로 평가해야 한다.11

• 기술적 타당성: 제어 기술이 현재 시장에서 이용 가능하며, 기존 공정 및 설비와 기술적으로 호환되는가?

• 경제적 타당성 (비용 효율성): 초기 투자 비용뿐만 아니라 장기적인 운영, 유지보수, 폐기 비용까지 포함한 총 소유 비용(Total Cost of Ownership)이 합리적인가?.5

• 신뢰성 및 내구성: 제어 장치나 시스템이 고장 없이 장기간 안정적으로 작동하며, 다양한 작업 환경에서도 성능을 유지할 수 있는가?.6

• 작업자 수용성: 새로운 제어 수단이 작업자에게 과도한 신체적·정신적 부담을 주거나, 작업의 편의성을 심각하게 저해하여 오히려 새로운 위험을 만들지는 않는가?.11

• 법규 및 규제 준수: 국내 산업안전보건법 및 관련 고시, 규칙 등 법적 요구사항을 만족하는가?.11

4.3 다중 제어 전략 (Combination of Controls)

하나의 제어 수단만으로 복합적인 위험을 완벽하게 통제하는 것은 불가능한 경우가 많다. 이러한 경우, 여러 단계의 제어 수단을 조합하여 ‘심층 방어(Defense-in-Depth)’ 개념의 다중 보호 계층을 구축해야 한다.9

예를 들어, 유해물질이 발생하는 작업장에 국소배기장치(공학적 제어)를 설치하는 것이 핵심적인 대책이지만, 이것만으로는 충분하지 않다. 작업자는 해당 장치의 올바른 사용법과 비상시 대처 요령에 대한 교육을 받아야 하고(관리적 제어), 관리자는 환기 장치가 최적의 성능을 유지하도록 정기적인 필터 교체 및 성능 점검을 수행해야 한다(관리적 제어). 또한, 환기 장치의 갑작스러운 고장이나 예기치 못한 대량 누출과 같은 비상 상황에 대비하여 작업자는 적절한 등급의 호흡 보호구(PPE)를 비치하고 그 사용법을 숙지하고 있어야 한다.11

이처럼 하위 단계의 제어는 단순히 효과가 떨어지는 차선책이 아니라, 상위 단계 제어의 현실적 제약을 보완하는 중요한 전략적 가치를 지닌다. 근본적인 공학적 해결책을 도입하는 데 시간이 소요될 때, 그 기간 동안 작업자를 보호하기 위한 ’임시 제어(Interim Control)’로서 기능할 수 있다.9 또한, 상위 제어가 완벽하게 제거하지 못하는 잔여 위험을 관리하거나, 유지보수와 같은 비정상적인 작업 시 추가적인 보호를 제공하는 ’보완 제어(Supplemental Control)’로서의 역할도 수행한다.11 따라서 하위 단계 제어를 무조건 배제할 것이 아니라, 전체 위험 관리 전략의 일부로서 언제, 어떻게 활용할 것인지 명확히 이해하는 것이 현실적인 안전 수준을 달성하는 데 필수적이다.

5. 효과성, 비용, 지속가능성 비교 분석

5.1 제어 단계별 장기적 비용-편익 분석

안전 조치를 선택할 때 많은 기업이 초기 도입 비용이 낮은 관리적 제어나 PPE에 의존하는 경향이 있다. 이는 ’초기 비용의 역설’로, 단기적으로는 합리적인 선택처럼 보이지만 장기적인 관점에서는 오히려 비효율적이고 더 많은 비용을 초래하는 근시안적인 결정일 수 있다.3

총 소유 비용(Total Cost of Ownership, TCO) 관점에서 각 제어 단계를 분석할 필요가 있다. 공학적 제어는 방음벽 설치나 환기 시스템 구축과 같이 높은 초기 투자 비용을 요구할 수 있다. 그러나 한번 설치되면 작업자의 행동과 무관하게 지속적으로 위험을 제어하며, 추가적인 훈련, 감독, 소모품 교체 비용이 거의 발생하지 않아 장기 운영 비용은 현저히 낮아진다.5 반면, PPE는 개당 가격이 저렴하여 초기 비용 부담이 적지만, 수많은 작업자에게 지속적으로 지급해야 하고, 정기적인 교체, 재고 관리, 폐기 비용이 누적된다. 또한, 올바른 착용과 관리를 위한 교육 및 감독에 막대한 시간과 인력이 소요되므로 장기적으로는 훨씬 더 비싼 해결책이 될 수 있다.5 실제로 유해물질 대체 사례들을 보면, 초기 공정 변경 비용이 발생하더라도 장기적으로는 유해물질 관리, 특수 건강검진, 폐기물 처리 비용 등이 절감되어 연간 수만에서 수십만 달러의 순이익을 달성한 경우가 다수 보고되었다.22

5.2 관리적 제어 및 PPE 의존의 한계와 숨겨진 비용

관리적 제어와 PPE에 과도하게 의존하는 것은 명백한 한계를 가지며, 눈에 보이지 않는 다양한 ’숨겨진 비용’을 유발한다.

• 신뢰성 문제: 이 두 가지 제어 수단은 그 효과가 전적으로 인간의 행동에 의존한다. 작업자가 피로, 스트레스, 부주의 등으로 인해 정해진 절차를 잊거나, 무시하거나, 실수를 저지르는 순간 보호 기능은 완전히 상실된다. 이는 예측 불가능하고 통제하기 어려운 가장 큰 약점이다.6

• 숨겨진 비용:

• 생산성 저하: 방열복이나 방독면과 같은 PPE는 작업자의 움직임을 둔하게 하고, 시야를 제한하며, 열 스트레스와 피로를 가중시켜 작업 효율과 생산성을 저하시킬 수 있다.36

• 감독 비용: 작업자들이 복잡한 안전 절차를 정확히 준수하고 PPE를 올바르게 착용하는지 확인하기 위해 관리자가 지속적으로 현장을 감독해야 하며, 이는 상당한 관리 비용을 발생시킨다.31

• 새로운 위험 유발: 불편하고 거추장스러운 PPE는 작업자들이 착용을 기피하게 만드는 주요 원인이 되며, 때로는 장갑이 회전하는 기계에 말려 들어가는 등 PPE 자체가 또 다른 사고의 원인이 되기도 한다.36

Table 3: 계층적 제어 5단계 비교 분석표

본 표는 5단계 제어 수단을 6가지 핵심 지표(효과성, 신뢰성, 초기 비용, 장기/유지 비용, 작업자 의존성, 지속가능성)를 기준으로 비교하여, 각 제어 수단의 장단점과 전략적 가치를 한눈에 파악할 수 있도록 돕는다. OSH 관리자가 경영진에게 상위 단계 제어의 필요성을 설득하는 데 유용한 자료로 활용될 수 있다.

6. 결론: 안전 문화의 핵심으로서의 계층적 제어

6.1 핵심 원칙 요약 및 재강조

계층적 제어 원칙은 산업 현장의 위험을 관리하는 데 있어 가장 효과적인 방법부터 순차적으로 고려해야 하는 체계적이고 논리적인 접근법이다. 이 원칙의 핵심은 명확하다. 위험을 다루는 최선의 방법은 그것을 원천적으로 제거하는 것이며, 작업자의 불안전한 행동에 의존하는 방법은 다른 모든 대안이 소진되었을 때 고려해야 할 최후의 수단이라는 것이다. 이 원칙은 단순한 기술적 지침을 넘어, 안전을 최우선으로 고려하는 조직의 의사결정 문화를 형성하는 근간이 된다.

6.2 지속 가능한 안전보건 경영 시스템 구축을 위한 제언

계층적 제어 원칙이 조직 내에 성공적으로 뿌리내리기 위해서는 일회성 위험성 평가 활동에 그쳐서는 안 된다. 이 원칙은 모든 신규 프로젝트, 공정 변경, 설비 도입 시 반드시 거쳐야 하는 ‘변경 관리(Management of Change, MOC)’ 프로세스의 핵심 요소로 내재화되어야 한다.3 이를 통해 안전이 생산 활동과 분리된 부가적인 업무가 아니라, 모든 경영 활동의 시작 단계에서부터 통합적으로 고려되는 필수 요건으로 자리 잡게 된다.

또한, 경영진의 인식 전환이 필수적이다. PPE 구매나 안전 교육 실시에 드는 비용을 ’안전 비용’으로 인식하는 수준을 넘어, 위험을 근원적으로 제거하거나 차단하는 상위 단계 제어에 대한 투자를 사고 예방은 물론, 생산성 향상, 품질 개선, 나아가 기업의 사회적 책임과 평판을 제고하는 ’전략적 투자’로 인식해야 한다.

궁극적으로, 계층적 제어 원칙의 성공적인 정착은 조직의 안전 수준을 가늠하는 중요한 척도이다. 모든 구성원이 위험을 인지하고, 가장 효과적이며 지속 가능한 해결책을 우선적으로 찾으려는 노력이 조직의 문화로 자리 잡았을 때, 비로소 계층적 제어 원칙은 진정한 의미를 가지며, 이는 곧 성숙한 안전 문화의 증거이자 결과가 될 것이다.13

7. 참고 자료

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3. PPE and the Hierarchy of Controls: How to Move Beyond the Status Quo, https://www.assp.org/news-and-articles/ppe-and-the-hierarchy-of-controls-how-to-move-beyond-the-status-quo
4. HIERARCHY OF CONTROLS - ae assei nclud es.as sp.or g, https://aeasseincludes.assp.org/professionalsafety/pastissues/064/08/F3_0819.pdf
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27. 공학적 소음감소조치 사례 모음집, https://www.moel.go.kr/local/cheonan/common/downloadFile.do?file_seq=20250500359&bbs_seq=20250500243&bbs_id=LOCAL1
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53. Understanding FMEA: Failure Mode Analysis for Optimized Risk Management, https://kaizen.com/insights/fmea-analysis-optimized-risk-management/
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