기계 제작을 위한 머신 세이프티 국제 규정 해설(4)

EN 62061 (2) – FUNCTIONAL SAFETY OF SAFETY

– 연재 목차 –
01. 기계 제작을 위한 머신 세이프티 국제 규정 해설(1) – ISO 13849(1)
02. 기계 제작을 위한 머신 세이프티 국제 규정 해설(2) – ISO 13849(2)
03. 기계 제작을 위한 머신 세이프티 국제 규정 해설(3) – EN 62061(1)
04. 기계 제작을 위한 머신 세이프티 국제 규정 해설(4) – EN 62061(2)

IEC 62061의 개략

IEC 62061은 전반적인 기계류에 대한 SRECS(Safety Related Electrical/Electronic Control System)의 구현과 구상단계부터 시작하여 폐기단계까지 전체 수명주기를 기술하고 있다. 안전관련 제어기능의 정량적 정성적 분석이 근간을 이루고 있다. 안전기능의 성능은 SIL(Safety Integrity Level)에 의해 나타내고 있다. PLe로 대표되는 ISO 13849에 수록된 안전도와 관련된 응용범위는 다음과 같은 점에서 그 차이가 있다. 이를 표1에 나타내었다.

안전도 분석으로부터 획득된 안전기능은 안전 서브기능(Safety Subfunction)으로 분할되며 이 서브 기능은 다시 서브시스템과 서브시스템 요소(Subsystem Elements)들로 구분하여 하드웨어나 소프트웨어가 이러한 방법으로 취급된다. 이러한 서브시스템의 안전 관련 특성이 특성파라미터(SIL Claim Limit and PFHd)에 의해 기술된다. 서브시스템과 서브시스템 요소에 대한 특성파라미터와 SIL에 대한 관계를 아래 그림3에 나타내었다.

서브시스템에 대한 안전관련 특성 파라미터는 다음과 같다.

·SILCL: Safety integrity claim limit
·PFHd: Probability of dangerous failure per hour
·T1: Smaller of either lifetime or proof test interval

또한 기기(Device)를 의미하는 서브시스템 요소에 대한 안전관련 특성 파라미터는 아래와 같이 두 개로 구성되어 있다.

·λ: Failure rate; for wearing elements (or without constant failure rate): B10 value
·SFF: Safe failure fraction

전자장치와 결합된 기계들의 기기(Electro – Mechanical Device)에 대한 고장률(Failure Rate)은 벤더에 의해 제시된 값 B10 값은 스위칭 사용 사이클 수 에 근거를 둔다. 시간과 관계된 (Time related)고장률과 기대수명(Expected Life) 은 스위칭 빈도수를 기반으로 결정 되어 져야 한다. 서브시스템 요소로 구성된 서브시스템에 대한 설계/구축 동안 획득해야 되는 내부 파라미터는 다음과 같다.

·T2: Diagnostic test interval
·β: Susceptibility to common cause failure
·DC: Diagnostic coverage.

안전 관련제어 시스템의 PFHd 값은 서브시스템의 각각의 PFHd을 더함으로써 구할 수 있다.

이상으로 IEC 62061의 개요에 대해 기술 해 보았다. IEC 62061은 기능 안전성 IEC61508과 밀접한 관계가 있음을 서두에서 설명하였다. IEC 62508에서 사용되는 용어는 IEC 62061와 유사하다. 많은 부분에서 유사점이 있지만 원하는 기계류의 SIL을 구축할 때 계산상의 복잡함도 있고 여러 스텝을 구축하여 체계적으로 접근해야 한다. 다음 원고 에서도 계속해서 IEC 62061의 이해를 위한 용어의 해설과 더불어 SIL 구축을 위한 체계적인 접근 방식에 대해 기술한다.

## 참고문헌 ##
1. IEC 62061 : Safety of machinery – Functional safety of safety-related electrical, electronic and programmable electronic control systems 2005
2. Funktionale Sicherheit : Josef Börcsök Hüthig 2006
3. Safety of Machinery : Notes on the application of standards EN 62061 and EN ISO 13849-1, 6, 2012

글_ 박장환 교수
국립한경대학교 전기전자공학과