liminfoSafety SIL Reference
기능안전 SIL/PL 등급/IEC 61508 레퍼런스
Safety SIL Reference 소개
Safety SIL 레퍼런스는 기능안전 엔지니어링을 위한 체계적인 빠른 참조 가이드입니다. IEC 61508에서 정의한 안전 무결성 등급(SIL 1~SIL 4)과 함께 저빈도 요구모드(PFDavg) 및 연속/고빈도 요구모드(PFH)의 확률 목표값을 다룹니다. ISO 13849 성능 수준(PL a~PL e)과 안전 카테고리(B~4)에 대한 SIL 대응 관계도 포함되어 있습니다.
이 레퍼런스는 SIL 정의를 넘어 1oo1, 1oo2, 2oo3 투표 구조의 PFD 계산 공식을 공통원인고장(CCF) 베타 팩터 보정과 함께 제공합니다. IEC 61511에 따른 SIS 수명주기 단계, LOPA 및 위험 그래프를 이용한 SIL 할당 방법, 안전 고장 비율(SFF) 요구사항, 하드웨어 고장 허용(HFT) 표, 전행정 시험/부분 행정 시험/분해 점검에 대한 정기검사 커버리지 값을 포괄합니다.
안전 계장 기능(SIF) 구조, Siemens, Rockwell, HIMA, ABB, Yokogawa 등 주요 안전 PLC 제품, IEC 60204-1에 따른 비상정지 설계, 안전 릴레이 모듈, 기능안전 관리(FSM) 체계, OREDA 및 Exida SERH 데이터베이스를 포함한 고장률 데이터 출처도 수록되어 있습니다. 모든 내용이 카테고리별로 정리되어 브라우저에서 별도 설치 없이 바로 검색할 수 있습니다.
주요 기능
- 저빈도 및 연속 모드별 SIL 1~4 PFDavg/PFH 임계값 표 완비
- ISO 13849 성능 수준(PL)과 SIL 간 대응 관계 및 Category B~4 구조적 요구사항
- 1oo1, 1oo2, 2oo3 투표 구조의 PFD 계산 공식과 CCF 베타 팩터 보정
- LOPA 계산 절차 및 IEC 61508 위험 그래프 파라미터를 포함한 SIL 할당 방법
- Type A/B 서브시스템별 SFF 및 HFT 요구사항 매트릭스
- SIS 수명주기 단계, SIF 구조, 정기검사 주기 및 커버리지 안내
- 주요 제조사별 안전 PLC 및 안전 릴레이 제품 레퍼런스
- IEC 61508, IEC 61511, ISO 13849, IEC 62061 규격 요약 및 파트별 구성
자주 묻는 질문
안전 무결성 등급(SIL)이란 무엇인가요?
SIL은 IEC 61508에서 정의한 안전 기능의 위험 감소 수준을 나타내는 지표로, SIL 1(최저)부터 SIL 4(최고)까지 있습니다. 각 등급은 목표 고장 확률 범위를 규정하는데, 연속 모드 기준 SIL 1은 PFH 10^-6~10^-5/h, SIL 4는 PFH 10^-9~10^-8/h를 요구합니다.
PFDavg와 PFH의 차이점은 무엇인가요?
PFDavg(평균 요구시 고장 확률)는 연간 1회 이하로 요구가 발생하는 저빈도 요구모드에서 사용합니다. PFH(시간당 위험 고장 확률)는 연속 또는 고빈도 요구모드에서 사용합니다. 요구 빈도와 정기검사 주기의 관계에 따라 어떤 지표를 사용할지 결정됩니다.
SIL과 ISO 13849 성능 수준(PL)의 관계는 어떻게 되나요?
SIL 1은 대략 PL c에, SIL 2는 PL d에, SIL 3은 PL e에 대응합니다. IEC 62061은 기계안전에 SIL을 사용하고 ISO 13849는 PL을 사용합니다. 두 규격은 기계안전 분야에서 병행 적용할 수 있으며, 레퍼런스에 상세 대응표가 포함되어 있습니다.
이 레퍼런스에서 다루는 투표 구조는 어떤 것들인가요?
1oo1(단일 채널), 1oo2(안전 우선), 2oo2(가용성 우선), 2oo3(최적 균형)을 다룹니다. 각 항목에 PFD 계산 공식이 포함되어 있으며, 안전성(낮은 PFD)과 오트립률 간의 트레이드오프를 설명합니다.
LOPA란 무엇이며 SIL 할당에 어떻게 사용되나요?
LOPA(보호 계층 분석)는 안전 계장 기능의 필요 SIL을 결정하는 반정량적 방법입니다. 초기 사건 빈도에 각 독립 보호 계층(IPL)의 PFD를 곱하여 잔류 위험을 산출하고, 이를 허용 가능한 위험 기준과 비교합니다.
안전 고장 비율(SFF)이란 무엇이며 왜 중요한가요?
SFF는 안전 고장과 검출된 위험 고장의 합을 전체 고장으로 나눈 비율입니다. IEC 61508은 목표 SIL과 하드웨어 고장 허용(HFT)에 따라 최소 SFF 값을 요구합니다. 예를 들어 HFT=0인 Type A 서브시스템에서 SIL 2를 달성하려면 SFF >= 90%가 필요하지만, HFT=1이면 60%로 완화됩니다.
정기검사 주기는 어떻게 결정하나요?
1oo1 구조의 경우 PFDavg = lambda_DU * TI / 2 공식에서 목표 PFDavg를 역산하여 정기검사 주기를 결정합니다. 일반적인 주기는 1~5년이며, 시험 커버리지도 중요합니다. 부분 행정 시험은 약 60%, 전행정 시험은 약 90%, 분해 점검은 약 99%의 커버리지를 달성합니다.
이 레퍼런스에서 언급하는 고장률 데이터베이스는 무엇인가요?
제조사 SIL 인증서(PFD/SFF 데이터), 해양 플랫폼 장비용 OREDA, Exida SERH(Safety Equipment Reliability Handbook), IEC 61508 SN 29500 등 네 가지 주요 출처를 다룹니다. 압력 센서 lambda_DU 약 5e-7/h, 차단 밸브 약 1e-6/h 등 대표적인 고장률 값도 제공합니다.