[A-SPICE] 안전 요구사항과 해저드 분석

 

자동차 소프트웨어 개발에서 안전 요구사항과 해저드 분석은

사고가 발생한 이후의 대응이 아니라, 사고를 사전에 예방하기 위한 핵심 활동이다.

 

해저드 분석 및 리스크 평가는 시스템에서 발생할 수 있는 위험 요인을 식별하고,

허용 불가능한 위험(Unacceptable Risk)을 예방하거나 완화하기 위한
안전 목표(Safety Goal)를 정의하는 과정이다.

 

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해저드 분석 및 리스크 평가 프로세스 개요

해저드 분석과 리스크 평가는 일반적으로 다음과 같은 단계로 수행된다.

 

1. 시스템 정의 (System Definition)

가장 먼저 시스템이 수행해야 할 기능(System Functions)을 정의한다.
시스템이 무엇을 하고, 어떤 환경에서 운용되는지를 명확히 이해해야 이후 단계에서 발생 가능한 위험을 식별할 수 있다.

 

2. 해저드 분석 (Hazard Analysis)

시스템 정의를 바탕으로 다음 항목들을 식별한다.

• Malfunction 식별
  시스템이 정상적으로 동작하지 않을 경우 발생할 수 있는 오작동
• Hazard 식별
  오작동으로 인해 발생 가능한 위험 요소
• Hazardous Event 정의
  오작동과 운용 상황이 결합되어 실제 사고로 이어질 수 있는 상황

 

3. 리스크 평가 (Risk Assessment)

식별된 해저드에 대해 위험도를 평가한다.

• Severity (심각도)
  사고 발생 시 인명·재산에 미치는 영향의 크기
• Exposure (노출 빈도)
  해당 상황이 발생할 가능성
• Controllability (제어 가능성)
  운전자 또는 시스템이 위험을 회피할 수 있는지 여부

이 세 가지 요소를 기반으로 SIL 또는 ASIL과 같은 안전 등급을 결정하고,
이를 통해 안전 목표(Safety Goal)를 정의한다.

 

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왜 이런 분석을 개발 초기에 수행할까?

해저드 분석과 리스크 평가는 개발 초기에 수행될수록 효과가 크다.

• 운용 상황이 이후 테스트 단계에서 그대로 사용됨
• 설계 전에 위험을 미리 검토 가능
• 재작업을 줄이고, 품질 높은 테스트 결과를 도출
• 안전을 고려한 설계가 가능

즉, 해저드 분석은 테스트를 위한 준비 단계이자 품질 확보를 위한 선행 활동이다.

 

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SW 안전 요구사항 개발

SW 안전 요구사항은 HAZOP과 같은 위험원 분석 기법을 활용하여 도출된다.

기능 및 인터페이스 측면에서 위험원을 식별하고, 이 중 소프트웨어로 처리되어야 하는 항목을 SW 안전 요구사항으로 정의한다.

 

SW 안전 요구사항 유형

• 결함 검출(Fault Detection)
  소프트웨어 또는 특정 컴포넌트에서 발생할 수 있는 결함을 검출하기 위한 요구사항
• 고장 알림(Failure Alarm)
  소프트웨어 고장 발생 시 사용자에게 정확한 정보를 전달하기 위한 요구사항
• 안전 상태 전환(Safe State Transition)
  결함 발생 시 사전에 정의된 안전 상태로 전환하기 위한 요구사항
• 제한된 모드 운영(Degraded Mode Operation)
  즉각적인 안전 상태 전환이 어려운 경우,
  전환 시까지 제한된 기능만 수행하도록 하는 요구사항
• 결함 허용 시간(Fault Tolerant Time)
  결함 발생 후 안전 상태로 전환되기까지 허용되는 시간에 대한 요구사항

또한 SW 설계 단계에서 FMEA, FTA 등의 안전 분석을 수행한 결과,

추가적인 대책이 필요하다고 판단되면, 이를 새로운 SW 안전 요구사항으로 도출한다.

 

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안전 요구사항 검증의 중요성

안전 요구사항은 정의하는 것만으로 끝나지 않는다.
이해당사자의 기대사항이 의도한 대로 요구사항에 반영되었는지
반드시 검증해야 한다.

 

요구사항 검토 시 주요 항목

• 완전성(Completeness)
  필요한 모든 정보를 포함하고 있는가
• 명확성(Unambiguous)
  하나의 의미로 해석 가능한가
• 실현 가능성(Feasible)
  기술적·자원적 제약 내에서 구현 가능한가
• 추적 가능성(Traceable)
  상·하위 문서들과 연결되어 있는가

안전 요구사항은 설계, 구현, 테스트 단계의 기준이 되므로
모호하거나 검증 불가능한 요구사항은 곧 안전 리스크가 된다.

 

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📝 정리

안전 요구사항과 해저드 분석은 자동차 소프트웨어 개발에서 선택이 아닌 필수 요소이다.

사전에 위험을 식별하고, 이를 요구사항으로 명확히 정의함으로써
이후 설계·구현·테스트 전 단계에서 일관된 안전 기준을 유지할 수 있다.