해사안전을 위한 비상대응훈련 및 해기교육기관의 안전교육은 정해진 시나리오와 교육내용을 기반으로 실시되기 때문에, 다양한 상황에 따른 인적오류 감소와 대응에는 한계가 있다. 이에 대한 개선 필요성이 요구되고 있으나, 기존 교육훈련에 대한 평가와 상황의 다양성 확보를 통한 대응능력 향상을 위한 방안은 부재하다. 본 연구는 비상대응훈련 개선을 위해 상황 다변성을 모델링할 수 있는 이론적 절차 분석기법을 제안한다. 선원과 시스템의 유기적 관계에 기반한 인적 및 시스템 이론적 절차 분석 모델(HSTPA)을 정의하고, 각 구성요소들이 발생시킬 수 있는 오류를 분석, 수직적 보고체계와 대응이 요구되는 화재대응 훈련 시나리오에 이를 적용하여 기존 훈련의 한계점을 식별하였다. 제안된 HSTPA 모델을 적용한 훈련 시나리오 고려요소의 세분화 및 점검은 비상대응훈련 및 교육에 있어 다양하고 현실적인 시나리오 생성과 피훈련자들의 상황판단 이해력 및 대응능력 향상에 도움이 될 것으로 판단된다.