FTA (Fault tree analysis) ㅣ 결함수 분석

결함수 분석  FTA (Fault tree analysis)

 

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1) 정의

• 시스템 고장을 발생시키는 사상과 원인과의 인과관계를 논리기호를 활용하여 나무모양의 그림으로 작성하고 각 가지의 고장률을 계산하는 대표적인 정량적 위험성 평가기법이다.
• 1962년 Watson이 벨 연구소에서 유도탄 발사시스템 연구에 참여하면서 개발되었다.

 

2) 특징

• 재해발생 후 원인규명보다는 재해 예측에 적합하여 활용가치가 높음
• 재해 발생과 원인을 정량적으로 분석하여 정확도가 높다

 

3) FTA의 중요도 지수

구분	내용
구조중요도	● 시스템 구조에 따른 시스템 고장의 영향을 평가한다
확률중요도	● 기본사상의 발생확률이 증가하는 경우, 정상사상의 발생확률에 어느정도 영향을 미치는가를 반영하는 지표
치명중요도	● 부품개선 난이도가 시스템 고장확률에 영향을 미치는 부품 고장확률의 기여도 평가

 

4) FTA 논리기호 및 사상기호

구분	내용
생략사상	● 시스템 구조에 따른 시스템 고장의 영향을 평가한다
통사사상	● 기본사상의 발생확률이 증가하는 경우, 정상사상의 발생확률에 어느정도 영향을 미치는가를 반영하는 지표
우선적 AND 게이트	● 여러 개의 입력사상이 정해진 순서에 따라 순차적으로 발생하여야만 결과가 출력된다.

사상, 게이트 심볼 [이미지 출처 : https://fiixsoftware.com/]

 

5) FTA 순서 및 작성방법

FTA 작성 순서

구분	내용
제1단계 : TOP사상의 선정	● 시스템의 안전보건 문제점 파악 ● 사고, 재해의 모델화 ● 문제점의 중요도, 우선순위 결정 ● 해석할 TOP사상의 결정
제2단계 : 사상의 재해원인 규명	● TOP사상의 재해원인 결정 ● 중간사상의 재해원일 결정 ● 말단사상의 전개
제3단계 : FT도 작성	● 부분적 FT도 재검토 ● 중간사상의 발생조건 재검토 ● 전체 FT도 완성
제4단계 : 개선계획의 작성	● 안전성있는 개선안 검토 ● 제약의 검토와 타협 ● 개선안의 결정 ● 개선안의 실시계획 작성

 

6) 확률사상의 계산

• 논리적 구조를 확률의 형태로 바꾸고, 기본사상의 발생확률로부터 정상사상의 발생확률을 구한다.
• 고장 발생확률이나 휴먼에러 발생확률이 제시되고 수치가 기본사상으로 할당됨
• 각 기본고장의 고장확률을 곱하여 최소절단집단의 확률을 구한다 (OR게이트, AND게이트)