Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society (한국산학기술학회논문지)

The Korea Academia-Industrial cooperation Society (한국산학기술학회)
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An Improved Method of FTA and Associated Risk Analysis Reflecting Automotive Functional Safety Standard

자동차 기능안전 표준을 반영하는 개선된 FTA 및 위험원 분석 기법

  • 정호전 (아주대학교 시스템공학과) ;
  • 이재천 (아주대학교 시스템공학과)
  • Received : 2017.08.09
  • Accepted : 2017.09.15
  • Published : 2017.09.30
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Abstract

Ensuring the safety of automobiles and trains during system operation is regarded as indispensable due to the progress in unmanned operation. The automotive functional safety standard, ISO 26262, has been proposed to ensure the safe design of vehicles. This standard describes in detail the required risk analysis and evaluation procedure and safety measures, while appropriately reflecting the system design information. Therefore, much research has been done on the risk analysis procedure, wherein the design information is mostly extracted from physical components of similar systems already in operation, the information traced back to obtain constituent functions, and then methods of identifying risk sources are studied. This method allows the sources of risk to be identified quickly and easily, however if the design requirements are changed or systems are newly developed, others may be introduced which are not accounted for, thereby yielding mismatched design information. To resolve this problem, we propose a top-down analysis in order to utilize the system design information appropriately. Specifically, a conceptual system is designed to obtain the functions, which are then analyzed. Then, a function-based fault tree analysis is conducted, followed by a risk source analysis. In this paper, a case study of automotive safety is presented, revealing that the proposed method can analyze the risk sources with reduced possibility of omission by systematically reflecting the system design information.

자동차 및 철도 등 수송 시스템에서 무인화 운전으로의 진전으로 인해 시스템 운영 시 안전성의 확보는 필수불가결한 요소로 간주되어 왔다. 자동차 안전설계를 뒷받침하기 위해 제정된 기능안전 표준인 ISO 26262에서는 위험원 분석 및 평가 그리고 안전 설계를 수행할 때 시스템 설계 정보를 적절하게 반영함으로써 안전성이 확보되는 자동차 시스템을 구현하기 위한 절차가 제시되어 있다. 이에 따라 위험원 분석에 관해 많은 연구가 이루어졌는데, 주로 이미 운영되고 있는 유사 시스템 사례에 의존하여 설계 정보를 활용하였다. 먼저 물리 구성품 수준에서 설계정보를 추출하고, 이로부터 기능 들을 역추적 한 후에 위험원을 식별하는 방법이 연구되었다. 이러한 방법은 빠르고 쉽게 위험원의 식별이 가능하기는 하지만, 설계 요구사항이 변경되거나 새로운 시스템을 설계할 때에는 설계 정보를 제대로 반영할 수 없어 일부 위험원이 누락될 수 있는 가능성이 있다. 이러한 점을 해결하기 위해서 본 논문에서는 기능안전표준에서 제시하는 안전수명주기 모델의 위험원 분석 단계에서 효과적인 방법을 연구하였다. 구체적으로 시스템 개념 설계를 Top-Down 방식으로 수행하면서 확보한 설계 정보를 위험원 분석에 적절하게 활용하는 방법을 제안하였다. 먼저 시스템 개념 설계를 수행하고, 획득된 기능 설계 결과를 분석하였다. 그러고 나서 기능 분석 결과를 활용하는 기능기반 Fault Tree Analysis 방법을 제시하고 위험원 분석을 수행하였다. 또한 자동차 시스템에서의 안전 설계 사례 연구를 통하여 본 논문에서 제시하는 방법이 대상 시스템의 설계 정보가 체계적으로 반영되어 누락 가능성이 줄어든 위험원 분석이 가능함을 보여 주었다.

Keywords

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