Functional Safety Standard란?
Functional Safety Standard는 시스템, 제품, 또는 프로세스의 고장이나 위험한 동작으로 인해 사람의 생명, 환경, 재산을 보호하기 위한 체계적인 접근 방식을 제시하는 표준입니다. 이 표준은 주로 산업, 자동차, 의료기기, 화학 공정 등에서 안전한 운영을 위한 기준을 제시합니다. 각 분야에 따라 Functional Safety는 시스템 설계, 위험 분석, 안전성 평가 등을 포함한 다양한 요구 사항을 다루고 있습니다.
<그림1. Functional Safety Standard>
주요 Functional Safety Standard
몇 가지 대표적인 Functional Safety 표준을 소개해 드리겠습니다.
- ISO 26262 (자동차 분야)
ISO 26262는 자동차 전자 시스템의 기능 안전을 위한 국제 표준입니다. 이 표준은 자동차의 전자 시스템과 소프트웨어가 사고나 위험을 유발하지 않도록 설계, 구현, 운영, 유지보수를 다룹니다. 또한, 기능 안전 요구 사항, 위험 분석, 안전 관련 시스템의 개발 절차 등도 상세히 설명합니다.
- IEC 61508 (산업용 전자기기 및 자동화 시스템)
IEC 61508은 일반적인 산업용 전자기기 및 자동화 시스템에 대한 기능 안전을 다루는 표준입니다. 이 표준은 안전 관련 시스템의 설계 및 개발을 위한 요구 사항을 제공하며, 시스템이 고장이나 오작동으로 인해 위험을 초래하지 않도록 보장합니다.
- ISO 13849 (기계 안전)
ISO 13849는 기계 안전 시스템의 설계에 관한 표준으로, 기계 장비의 안전성과 위험 분석을 다룹니다. 이 표준은 기계 시스템의 안전성 요구 사항과 안전 기능의 설계 및 검증을 다루며, 전자 및 전기 시스템을 포함한 다양한 안전 관련 시스템에 적용됩니다.
- ISO 14971 (의료기기 분야)
ISO 14971은 의료기기의 위험 관리에 관한 표준으로, 의료기기가 사용하는 기능 안전을 보장하기 위한 절차와 요구 사항을 다룹니다. 위험 분석과 평가, 안전 관련 요구 사항 설정 및 검증 방법을 제공하고 있습니다.
Functional Safety의 핵심 개념
위험 분석 및 평가 (Risk Assessment and Hazard Analysis)
위험 분석은 시스템이 발생할 수 있는 위험을 평가하고, 각 위험이 실제로 발생할 확률과 그 결과의 심각성을 파악하는 과정입니다. 이를 통해 각 위험 요소에 대한 대응 방안을 설계하고, 위험을 허용 가능한 수준으로 낮출 수 있도록 합니다.
안전 관련 시스템의 설계 (Safety-related Systems Design)
시스템의 안전성 요구 사항에 맞춰 설계를 진행하는 단계입니다. 기능적 안전을 보장할 수 있는 설계 방법을 따르며, 시스템이 고장 시 예상되는 결과를 고려하여 고장 허용 설계, 중복성 및 고장 감지 및 대응 기능을 설계합니다.
안전 요구 사항 및 목표 설정 (Safety Requirements and Targets)
시스템의 안전 요구 사항은 시스템이 수행해야 하는 안전 기능을 정의하며, 시스템이 안전 목표를 달성하는 방법을 설명합니다. 이를 통해 시스템의 각 구성 요소가 어떤 수준의 안전성을 보장해야 하는지 명확하게 규정합니다.
안전성 평가 및 검증 (Safety Assessment and Validation)
설계된 시스템이 실제로 안전성을 제공하는지 검증하는 과정입니다. 이는 테스트, 검토, 시뮬레이션 등을 통해 이루어지며, 시스템이 위험을 줄일 수 있는지 또는 특정 위험 수준에서 시스템이 잘 작동하는지를 평가합니다.
SIL (Safety Integrity Level)
SIL은 시스템의 기능 안전성 수준을 평가하는 지표입니다.
IEC 61508과 ISO 26262에서는 시스템의 안전성 요구 사항을 4단계 SIL로 분류합니다.
SIL은 1부터 4까지 있으며, SIL 1이 가장 낮은 안전성 수준을, SIL 4가 가장 높은 안전성 수준을 나타냅니다.
Functional Safety의 중요성
- 인명 보호: 사람의 생명이나 건강을 보호하는 핵심적 역할을 합니다.
- 법적 요구 사항 준수: 여러 산업 분야에서 기능 안전 충족은 법정 의무사항입니다.
- 시스템 신뢰성 향상: 시스템의 안전하게 작동을 보장하여 고장과 사고 위험을 최소화합니다.
- 산업 안전 문화 촉진: 조직 전반의 안전 문화를 확립하고 구성원들의 위험 인식 및 대응 능력을 향상시킵니다.
Functional Safety는 자동차, 산업 자동화, 의료 기기 등의 분야에서 중요한 역할을 하며, 이를 준수하는 것은 사람들의 안전을 확보하는 데 필수적입니다.
Waterfall 모델에 DevOps 및 Agile 접목 방법
<그림2. Agile & DevOps 프로세스 접목>
1. 요구사항 분석 및 설계 단계:
Agile의 스프린트 개념을 적용하여 요구사항을 작은 단위로 세분화하고 반복적으로 분석합니다.
DevOps의 지속적인 통합(CI) 도구를 활용하여 요구사항 변경에 따른 영향을 빠르게 분석합니다.
2. 개발 단계:
Agile의 테스트 주도 개발(TDD)을 도입하여 개발 초기부터 테스트를 병행합니다.
DevOps의 자동화된 테스트 도구를 활용하여 테스트 시간을 단축하고 오류를 줄입니다.
3. 테스트 및 검증 단계:
Agile의 지속적인 피드백을 통해 테스트 결과를 빠르게 반영합니다.
DevOps의 지속적인 배포(CD) 도구를 활용하여 테스트 환경을 자동화하고 배포 시간을 단축합니다.
4. 유지보수 단계:
Agile의 반복적인 개선을 통해 시스템의 성능을 향상시킵니다.
DevOps의 모니터링 도구를 활용하여 시스템의 안정성을 지속적으로 관리합니다.
| 기대 효과 |
• 개발 속도 향상: 자동화된 도구와 반복적인 개발을 통해 개발 시간 단축 • 제품 품질 향상: 지속적인 테스트와 피드백을 통해 오류 감소 및안전성 증대 • 변화에 대한 유연성 향상: 짧은 주기의 반복적인 개발을 통한 요구사항 변경에 대한 신속한 대응 • Functional Safety Standard 준수 강화: 자동화된 테스트와 추적성을 통한 표준 준수 강화 |
| 주의 사항 |
• Functional Safety Standard의 엄격한 요구사항을 충족하기 위한 각 개발 단계에서 필요한 문서화 및 추적성 유지 • DevOps 및 Agile 도구 도입 및 활용 위한 충분한 교육과 준비가 필요 • 팀원 간의 협업과 소통 강화로 변화에 유연한 대응 문화 조성 |
이러한 접근 방식을 통해 Waterfall 기반의 Functional Safety Standard 개발을 가속화하고, 제품의 품질과 안전성을 동시에 확보할 수 있습니다.
모아소프트는 안전성 평가하는 단계인 SIL을 따르는 안전성 인증 표준 ISO26262에 대한 전문 엔지니어들의 솔루션과 교육을 제공하고 있습니다.
SW 제품에 대한 안전성 인증 솔루션이 필요하시다면 모아소프트와 함께하세요.
관련문의: 02-6945-2156/ Contact us – (주)모아소프트