철도기관사의 인적오류 원인분석과 개선방안에 관한 연구 : 서울도시철도를 중심으로 = A study on the cause analysis and countermearues against train driver’s human error : focused on SMRT

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Abstract

A Study on the Cause Analysis and Countermeasures
against Train Driver's Human Error
: Focused on SMRT

Lee, Yong Man
(Supervisor Shin, Tack Hyun)
Dept. of Management Policy
The Graduate School of Railway
Seoul National University of Science and Technology

There is little doubt that human error contributes to the majority of safety incidents and accidents which occur within complex systems, including the railway system. Prevention and/or reduction in the number of accidents and incidents requires a reduction in human error or making the system/organization more error tolerant. Human error and accident management involves the prevention of human errors, the recovery from errors, and the containment of the consequences that result from error occurrence. The first step in this process is error identification. Identifying the errors that frequently result in the occurrence of incidents and accidents may allow the development of appropriate prevention and/or mitigation strategies.
In Korean society, the theme of human errors in railway has been emerging as a critical issue. As far as human error studies are concerned, main trend has been inclined to be led by industrial engineering and systems science. Using this qualitative methodology, this study also empirically highlighted the relationships between various exogenous variables such as depression, fatigue, emergency stress, cognitive failure, WLB, and self-efficacy, and endogenous variables such as safety behavior and accidents, especially focusing on the causality analysis, shown as belows;

Study Model 1


Study Model 2




Study Model 3




Study Model 4

Results of hypotheses test for the 204 respondents showed the following results.
1) The hypothetical test results indicated that emergency stress shows a significant positive effect on psychological fatigue, which in turn shows a significant negative influence on safety behavior. And safety behavior is shown having a significant negative relationship with accident. These results suggest the necessity of corporate-level approaches to depict the drastic causes of drivers’ emergency stress, and to effectively manage this stress, as well as the necessity of making effort to enhance safety behavior, and to prevent or reduce accidents. Emergency stress showed significant relationships as shown in study model.
2) Driver's depression has a significant effect on safety behavior accidents mediated by cognitive failure and mistake. This findings suggest the need for exploring the diverse latent factors causing human errors and for understanding the complex cognitive process as well as for establishing integrative countermeasures to mitigate human errors.
3) In case of study model 3, work-life imbalance had a significant negative moderating effect on the relationship between emergency stress and safety behavior, which means that drivers who do not maintain a balance between work and family are liable to fail in exercising safety behavior. This result suggests the necessity of effective organizational practices such as rational shift system, education, or successful leadership by their immediate boss, and individual efforts to enhance the balance between work and family life such as self-learning about desirable family culture forming, leisure life, or self control during their everyday life.
4) In a more corporate level, organizational culture showed a significant effect on safety climates (esp. on CEO's safety philosophy, communication and bosses' leadership). In the respect of the relationship between safety climates and safety behavior, however, only bosses' leadership showed a significant effect on safety behavior. Seen from this result, effective leadership performed by immediate boss would be a crucial factor as far as safety is concerned.
In spite of these several implications highlighted by this statistical results, this study may as well have limitation of generalization in that it focused only on one company. And the fact that all construct variables were not handled in a comprehensive structural equation can be an another limitation. If available, it would be desirable to continue more comprehensive and plural methodological researches initiated by prospective scholars.

국문 초록 (Abstract)

요 약
제목 : 철도 기관사의 인적오류 원인분석과 개선방안에 관한 연구
본 연구는 기관사의 심리적 측면에서 발생할 수 있는 인적오류 유발요인은 물론, 조직문화·안전풍토·건강·인지·일과 삶의 차원 등 다각적 관점에서 원인을 추적하고 그 시사점을 도출하기 위한 목적으로 수행되었다.
연구결과, 이례상황 스트레스는 기관사의 심리적 피로 증대와 유의한 관련이 있었으며, 기관사의 심리적 피로는 다시 안전행동을 감소시키는 결과를 가져온다는 것을 확인하였다. 그리고 안전행동과 사고를 주제로 한 선행연구들의 결과와 같이 본 연구에서도 안전행동은 사고에 유의한 부(-)의 영향을 미친다는 사실이 확인되었다.
또한 우울증세 그 자체는 사고의 직접적 원인이 아니며 내생변수인 실수라는 인지과정에 영향을 미친다는 사실을 확인하였다. 또한 성격특성의 하나인 자기효능감이 우울증세의 영향을 유의하게 완화시키는 중요한 변인이라는 사실도 검증되었다. 이와 함께 일과 삶의 불균형은 이례상황 스트레스가 안전행동에 미치는 영향을 부정적으로 조절하는 것으로 나타났으며, 좀 더 거시적인 조직수준의 변인인 조직문화와 안전풍토 역시 안전행동과 사고에 영향을 미칠 수 있는 중요한 변인이며, 특히 상사의 리더십이 매우 중요한 역할을 한다는 사실을 확인하였다.
또한 국내에서 개발된 철도관련 인적오류 분석 체계인 HEAR(Human Error Analysis and Reduction)를 활용하여 실제 발생한 사고를 대입하여 본 결과, 역사 구내로 들어오는 열차의 진로를 결정하는 과정에서 관제 담당자가 의사결정오류로 인한 실행오류를 범하여 결국 운전사고로 이어진 것을 확인할 수 있었다.
결론적으로 기관사 작업 환경의 물리적 개선과 함께 기관사의 직무스트레스 감소를 위한 다양한 방안, 즉 사고 후 적극적 위기개입 관리·평상시 정신건강 관리·근무제도의 합리적 개선·수면건강의 개선·일과 삶의 균형에 대한 제도적 배려·상사리더십의 변화, 그리고 궁극적으로 건전하고도 생산적인 조직문화의 배양에 지대한 관심을 가짐으로써 기관사에게 직장내 심리적 안정감을 부여할 필요가 있을 것으로 판단되며, 이례상황 처리를 위한 의사결정을 할 때 판단자의 오류를 방지하기 위해 평소 비상 상황에 대한 교육·훈련·평가·개선·매뉴얼 작성이 수반되어야 할 것이다.
한편 본 연구는 도시철도운영기관의 자료에 근거한 종단적(longitudinal) 접근을 통해 질적인 분석을 병행하긴 했지만, 횡단적(cross-sectional) 설계에 기초해 특정 시점에서의 기관사의 지각을 근거로 1회의 설문응답 데이터에 의존한 부분도 있어, 본 연구 결과를 인과적으로 해석하는 데 신중해야 할 것이며, 인적오류의 보다 정확한 분석 및 대책마련을 위해서는 전향적 관점의 후속 연구가 필요할 것으로 판단된다.
본 연구는 기존의 연구를 보완하는 두 가지 측면에서의 차별성을 지니고 있다. 하나는 앞에서 언급했듯이 질적·양적 방법을 동시에 활용한 복수 방법론적 접근이며, 다른 하나는 인적오류의 원인을 탐색한 기존의 선행연구가 제한적 변인을 활용한데 반해, 본 연구는 범주를 확장하여 조직문화·안전풍토 등 좀 더 거시적인 구성개념을 추가하여 건강·인지·성격 등의 변인과 함께 가정사회적 구성개념인‘일과 삶’의 차원을 망라하여 이들 구성 개념간의 관계와 사고와의 관련성을 종합적으로 조망하고자 시도하였고, 기관사의 인적오류를 줄이기 위한 대안을 제시하였다는 점에서 연구의 의의를 찾을 수 있겠다.

목차 (Table of Contents)

• 목 차
• 요약 ⅰ
• 표목차 iii
• 그림목차 iv
• I. 서론 1
• 1. 연구의 배경 및 목적 1
• 2. 연구의 범위 4
• 3. 연구방법 및 수행체계 4
• Ⅱ. 도시철도 기관사의 인적 오류관련 선행연구 6
• 1. 관련문헌 고찰 6
• 2. 선행연구의 이론적, 방법론적 시사점 11
• 3. 본 연구의 수행 방향 12
• Ⅲ. 인적오류의 분석방법 13
• 1. 인적 오류의 정의 13
• 2. 기관사의 인적오류 발생현황 및 원인분석 14
• 2.1 기관사의 인적오류로 인한 장애발생 현황 14
• 2.2 주요 유형별 발생원인 분석 17
• 2.3 기관사 인적오류 예방을 위한 제도 19
• 3. 인적 오류의 분석방법 23
• 3.1 인적오류 분석기법의 발전 동향 24
• 3.2 철도 인적오류 분석체계(HEAR) 33
• 3.3 행동과학적 방법론 36
• Ⅳ. 인적오류의 원인분석 38
• 1. HEAR에 의한 원인분석 38
• 1.1 시나리오 선정 38
• 1.2 분석대상 인적오류 선정 39
• 1.3 기본상황 분석 39
• 1.4 오류원인 분석 40
• 1.5 소결 43
• 2. 행동과학적 접근에 의한 원인분석 44
• 2.1 안전행동 및 사고의 영향 요인 44
• 2.2 연구 설계 59
• 2.3 실증 연구 64
• 2.4 연구 결과 70
• Ⅴ. 연구의 시사점 88
• 1. 시스템적 접근 88
• 2. 행동과학적 접근 88
• 3. 연구의 종합과 대안 90
• Ⅵ. 결론 96
• 1. 연구의 요약 및 시사점 96
• 2. 연구의 한계 및 향후 연구방향 97
• 참고문헌 99
• 부록(설문지) 106
• 영문초록 116
• 감사의 글 120
• 표 목 차
• Table 1 전체 연구 방법 개관 5
• Table 2 요인별 오류발생현황 14
• Table 3 분야별 오류발생현황 15
• Table 4 분야별 인적오류 발생현황 16
• Table 5 열차종별 기관사 인적오류 사고장애 발생현황 17
• Table 6 철도공사기관사의 인적오류 위험요인 및 원인분석 18
• Table 7 국내외 산업계의 주요 인적오류 분석기법들의 장단점 32
• Table 8 사고경위서 38
• Table 9 사고피해내역 39
• Table 10 오류유형 분석표 40
• Table 11 이례상황과 스트레스 50
• Table 12 근무형태별 특성 비교 52
• Table 13 일과 삶의 균형의 성격과 결정요인 및 결과 55
• Table 14 건설업에서의 안전풍토 요소 57
• Table 15 설문문항, 출처 및 변수의 조작적 정의 63
• Table 16 설문응답자 특성 65
• Table 17 주요 변수간 상관관계 68
• Table 18 확인적 요인분석 결과 71
• Table 19 상관계수와 평균분산추출지수(AVE) 72
• Table 20 구조모형 경로분석 결과 72
• Table 21 확인적 요인분석 결과 75
• Table 22 상관계수와 평균분산추출지수 76
• Table 23 구조모형 경로분석 결과 76
• Table 24 우울-인지실패-사고 간의 관계에서 자기효능감의 조절효과 검증 결과 77
• Table 25 우울-실수-사고 간의 관계에서 자기효능감의 조절효과 검증 결과 77
• Table 26 확인적 요인분석 결과 80
• Table 27 상관계수와 평균분산추출지수 80
• Table 28 구조모형 경로분석 결과 81
• Table 29 조절효과 검증 81
• Table 30 확인적 요인분석 결과 83
• Table 31 구조모형 경로분석 결과 84
• 그림목차
• Fig 1 RSSB에서 용하는 인적오류 분류체계 26
• Fig 2 HFACS의 구조 28
• Fig3 STEP Matrix의 예 30
• Fig 4 사건의 인과관계 탐색 HFIT 모형 31
• Fig 5 사고 인가관계 모형 34
• Fig 6 HEAR의 분석절차 36
• Fig 7 의사결정오류의 Why-Because Tree 42
• Fig 8 실행오류의 Why-Because Tree 42
• Fig 9관제과장의 Why-Because Tree 43
• Fig 10 연구모형 1 60
• Fig 11 연구모형 2 61
• Fig 12 연구모형 3 61
• Fig 13 연구모형 4 61
• Fig 14 경로모형 1 73
• Fig 15 Smart PLS를 활용한 자기효능감의 조절효과 분석 화면 77
• Fig 16 경로모형 2 78
• Fig 17 경로모형 3 82
• Fig 18 경로모형 4 85
• Fig 19 경로모형 종합 87