Fail Safe는 시스템이나 기계가 고장이나 오류가 발생했을 때도 안전을 유지할 수 있도록 설계된 기술입니다. 이는 인명 보호와 재산 손실 방지를 목표로 하며, 기능적으로 세 가지 단계로 분류됩니다. 이번 글에서는 Fail Safe의 3단계 구성과 적용 사례를 소개합니다.
1. Fail Passive (자동 감지)
Fail Passive는 시스템의 일부가 고장났을 때 기계가 정지하여 더 큰 사고를 방지하는 방식입니다. 이 단계는 고장이 발생했을 때 즉각적으로 작동을 멈추어 안전을 유지합니다. 예를 들어, 승강기가 정전되었을 때 자동으로 멈추는 기능이나 과전류가 발생했을 때 퓨즈가 녹아 전원을 차단하는 사례가 있습니다.
안전설계 기법과 예시(페일 세이프, 풀 프루프, 백업, 페일 소프트, 리던던시, 병렬설계)
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1. 페일 세이프(Fail Safe) 인간 또는 기계 등의 시스템에서 일부의 과오나 실수, 오조작이 있더라도 다른 고장의 발생을 방지하고 안전하게 작동할 수 있는 구조의 설계 - ex) 감지 센서나 밸브 등이
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2. Fail Active (자동 제어)
Fail Active는 시스템의 고장을 감지하고 경고를 울리며, 짧은 시간 동안 운전을 유지하는 방식입니다. 이 단계는 사용자에게 문제를 알리고, 필요한 조치를 취할 수 있도록 시간을 제공합니다. 예를 들어, 기계 인공지능 시스템이 에러를 감지하고 사용자에게 알리는 동시에 기계를 정지시키는 사례가 있습니다.
3. Fail Operational (차단 및 조정)
Fail Operational은 시스템의 일부가 고장났더라도 안전한 기능을 유지하며 작동을 계속하는 방식입니다. 이 단계는 병렬 계통이나 대기 여분을 통해 주요 기능을 유지합니다. 예를 들어, 정전 시 UPS(무정전 전원 공급 장치)를 통해 설비를 계속 작동시키거나, 메인 펌프가 고장났을 때 보조 펌프가 자동으로 작동하는 사례가 있습니다.
적용 사례
Fail Safe는 다양한 산업 분야에서 활용됩니다. 대표적인 사례로는 엘리베이터의 안전 브레이크, 석유 난로의 자동 소화 장치, 자동차 브레이크 시스템 등이 있습니다. 이러한 기술은 고장 상황에서도 안전을 유지하며, 사용자와 환경을 보호하는 데 중요한 역할을 합니다.
Fail Safe는 현대 기술에서 필수적인 안전 설계 방식으로, 시스템의 안정성과 신뢰성을 높이는 데 기여합니다. Fail Passive, Fail Active, Fail Operational의 세 단계는 각각 고유한 역할을 하며, 다양한 적용 사례를 통해 그 중요성이 입증되고 있습니다. Fail Safe 기술을 이해하고 적절히 활용하는 것은 안전한 미래를 위한 중요한 발걸음입니다.