위험분석 기법 세트는 적용 시점, 분석 방향, 정량·정성 구분, 그리고 기법별 세부 규칙을 묻는다. 연역적 분석 기법, 정량적 분석 기법, 설계 초기 단계의 기법, 시스템 안전분석의 첫 단계, FMEA의 분석 대상, 초기사상에서 전개하는 기법, 적용 시점이 가장 빠른 기법, FMEA 1단계의 내용, FMEA의 장점, 위험률(Risk)의 식이 한 묶음으로 나온다.
적용 시점은 수명주기로 정해진다. PHA(예비위험분석)는 개념·기본설계 단계에서 시스템 고유의 위험상태를 식별하고 예상 위험수준을 결정하는 기법으로, 모든 시스템 안전분석의 첫 단계이자 적용 시점이 가장 빠르다. FMEA는 상세 설계 뒤에, MORT는 사후 분석에 쓰인다.
분석 방향은 연역과 귀납으로 갈린다. FTA는 최종 사고(결과)를 정해 놓고 AND·OR 게이트로 원인을 하향식으로 추적하는 연역적 기법이다. FMEA·FHA·SHA는 구성요소의 고장·결함에서 출발해 영향을 올라가며 찾는 귀납적 기법이다. FMEA는 정성적·귀납적 분석으로 서식이 간단하고, 적은 노력으로 특별한 훈련 없이 수행할 수 있다는 장점이 있다.
정량적 분석에는 ETA(사건수분석)가 쓰인다. 화재 발생 같은 초기사상에서 화재감지기·경보·스프링클러의 성공·실패와 확률을 수지도로 앞으로 전개해 결과별 확률을 구한다. FHA·PHA·FMEA는 위험 식별과 등급화 중심의 정성적 기법이다.
세부 규칙도 정해져 있다. FMEA의 1단계는 대상 시스템의 구조와 기능을 파악하는 일로, 기본방침을 정하고 블록을 작성하는 단계이며 고장형태 예측은 2단계 작업이다. 위험률(Risk)은 사고의 크기(심각도) × 사고의 빈도(발생확률)로 정의한다. FTA의 우선적 AND 게이트는 입력 사건 하나가 다른 사건보다 먼저 발생해야 출력이 생기는 게이트다.
공식 교재로 짚기
학습목표: FTA, ETA, CCA 등 정량적 위험성 평가 방법의 종류를 열거할 수 있다.
정량적 평가(Risk Assessment) (가) 결함수 분석(Fault Tree Analysis: FTA) (나) 사건수 분석(Event Tree Analysis: ETA) (다) 원인-결과 분석(Cause-Consequence Analysis: CCA)
출제 패턴은 네 가지다. ① 시점 — 설계 초기·제일 첫 단계는 PHA다. ② 방향 — 결과에서 원인으로 내려가면 FTA(연역), 구성요소에서 위로 올라가면 FMEA(귀납)다. ③ 정량 — 초기사상에서 확률을 전개하는 ETA가 정량 기법이다. ④ 세부 — FMEA 1단계는 구조·기능 파악이고, Risk = 심각도 × 발생확률이며, 우선적 AND는 순서 조건이 붙은 게이트다.
대표 기출 3문항
FMEA의 실시 순서 중 1단계인 대상 시스템의 분석 내용과 관계가 없는 것은?
기본방침 결정
고장 형태의 예측과 설정
기능 block과 신뢰성 block의 작성
기기 시스템의 구성 및 기능의 전반적 파악
정답과 해설 보기
정답 ② · FMEA(고장유형영향분석)의 1단계는 분석 대상이 되는 시스템의 물리적, 기능적 구조를 파악하는 것입니다. 이 단계에서는 기본 방침 결정, 시스템의 기능 파악, 블록 다이어그램 작성 등이 수행됩니다.
FMEA 1단계는 시스템 구조·기능 파악(기본방침, 블록 작성)이고 '고장 형태 예측'은 2단계 작업이다.
시스템 안전분석에 이용되는 전형적인 정성적, 귀납적 분석방법으로서, 서식이 간단하고 비교적 적은노력으로 특별한 훈련없이 분석이 가능하다는 장점을 가지고 있는 기법은?
CA(criticality analysis)
FMEA(failure modes and effects analysis)
FTA(fault tree analysis)
ETA(event tree analysis)
정답과 해설 보기
정답 ② · 정성적이고 귀납적인 시스템 안전분석 기법 중 제시된 장점을 가진 것을 고르는 문제이다. FMEA는 고장의 형태와 영향을 분석하는 하향식이 아닌 귀납적, 정성적 방법으로, 서식이 간단하여 특별한 훈련 없이 비교적 적은 노력으로 수행할 수 있다는 장점이 있다.
FMEA는 정성적·귀납적(상향식) 분석으로 서식이 간단해 특별한 훈련 없이 적은 노력으로 수행 가능하다.
다음 중 위험률(Risk)에 대하여 바르게 나타낸 식은?
사고의 크기 × 사고의 빈도
노동손실일수 × 총 노동시간
사고의 빈도 × 총 노동시간
사고의 크기 × 재해발생건수
정답과 해설 보기
정답 ① · 위험률을 나타내는 올바른 식을 고르는 문제이다. 위험률은 사고 발생 시 크기, 즉 심각도와 사고가 발생할 빈도, 즉 발생 확률을 곱한 것으로 정의된다.