산업안전기사 필기 · 인간공학 및 위험성평가·관리 과목
산업안전기사 시스템 안전과 위험성 평가 핵심정리
- 중요도
- ★★★★★ (5 / 5)
- 출제 비중
- 인간공학 및 위험성평가·관리 20문항 중 약 11문항 (55%)
FTA, ETA, FMEA, HAZOP 같은 위험 분석 기법과 위험성 평가의 절차를 다룹니다.
시스템 안전과 위험성 평가, 이것만은 꼭 외우세요
- FTA(결함수 분석)는 정상 사상에서 원인으로 내려가는 연역적·정량적 기법입니다.
- AND 게이트는 확률을 곱하고, OR 게이트는 1 − (1 − a)(1 − b) 로 계산합니다.
- 최소 컷셋은 정상 사상을 일으키는 최소한의 기본 사상 묶음(위험성), 최소 패스셋은 일어나지 않게 하는 묶음(신뢰성)입니다.
- FMEA 는 부품의 고장이 시스템에 미치는 영향을 보는 귀납적·정성적 기법입니다.
- HAZOP 는 가이드 워드(No, More, Less, Reverse 등)로 공정의 이탈을 찾는 기법입니다.
시스템 안전과 위험성 평가 대표 문제 5개
문제 1. 결함수 분석(FTA)의 특징으로 옳은 것은?
- ① 정상 사상(맨 위의 사고)에서 원인 쪽으로 내려가며 분석하는 연역적 방법이다.
- ② 부품의 고장에서 출발해 시스템에 미치는 영향을 보는 귀납적 방법이다.
- ③ 정량적 분석은 할 수 없고 정성적 분석만 할 수 있다.
- ④ 가이드 워드를 써서 공정의 이탈을 찾는다.
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정답: ① 정상 사상(맨 위의 사고)에서 원인 쪽으로 내려가며 분석하는 연역적 방법이다.
핵심: FTA: 위에서 아래로(연역적), 정량적 분석 가능
FTA 는 '이 사고가 왜 났는가'를 나무 모양으로 거슬러 내려가는 방법입니다. 각 원인의 확률을 넣어 사고 확률을 숫자로 계산할 수 있습니다.
틀린 선지
- ② 부품의 고장에서 출발해 시스템에 미치는 영향을 보는 귀납적 방법이다.: FMEA(고장 형태와 영향 분석)의 설명입니다.
- ③ 정량적 분석은 할 수 없고 정성적 분석만 할 수 있다.: FTA 는 정량적 분석이 가능합니다.
- ④ 가이드 워드를 써서 공정의 이탈을 찾는다.: HAZOP(위험과 운전 분석)의 설명입니다.
문제 2. FT 도에서 기본 사상 A(발생 확률 0.1)와 B(발생 확률 0.2)가 OR 게이트로 정상 사상에 연결되어 있다. 정상 사상의 발생 확률은?
- ① 0.02
- ② 0.72
- ③ 0.30
- ④ 0.28
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정답: ④ 0.28
핵심: OR 게이트 확률 = 1 − (1 − a)(1 − b)
OR 게이트는 둘 중 하나만 일어나도 정상 사상이 일어납니다.
- 둘 다 일어나지 않을 확률 = (1 − 0.1) × (1 − 0.2) = 0.9 × 0.8 = 0.72
- 정상 사상 확률 = 1 − 0.72 = 0.28
틀린 선지
- ① 0.02: AND 게이트일 때의 값(0.1 × 0.2)입니다.
- ② 0.72: 둘 다 일어나지 않을 확률입니다.
- ③ 0.30: 두 확률을 그냥 더한 값입니다. 둘이 함께 일어나는 경우(0.02)를 빼야 합니다.
문제 3. 화학 공장에서 '없음(No)', '증가(More)', '감소(Less)', '반대(Reverse)' 같은 가이드 워드를 써서 공정 변수의 이탈과 그 원인·결과를 찾는 위험성 평가 기법은?
- ① FMEA
- ② HAZOP
- ③ ETA
- ④ PHA
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정답: ② HAZOP
핵심: HAZOP: 가이드 워드로 공정의 이탈을 찾는다
HAZOP(위험과 운전 분석) 는 '유량이 없으면?', '압력이 높아지면?'처럼 가이드 워드와 공정 변수를 짝지어 문제를 찾습니다.
틀린 선지
- ① FMEA: 부품의 고장 형태가 시스템에 미치는 영향을 분석합니다.
- ③ ETA: 처음 사건에서 출발해 안전 장치의 성공·실패에 따라 결과를 나뭇가지처럼 펼칩니다.
- ④ PHA: 설계 초기에 하는 예비 위험 분석입니다.
문제 4. FTA 에서 최소 컷셋(Minimal Cut Set)에 대한 설명으로 옳은 것은?
- ① 정상 사상을 일으키는 데 필요한 최소한의 기본 사상의 묶음이다.
- ② 정상 사상이 일어나지 않게 하는 최소한의 기본 사상의 묶음이다.
- ③ 시스템의 신뢰성을 나타낸다.
- ④ 최소 컷셋의 수가 많을수록 시스템은 안전하다.
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정답: ① 정상 사상을 일으키는 데 필요한 최소한의 기본 사상의 묶음이다.
핵심: 최소 컷셋 = 사고를 일으키는 최소 묶음(위험성)
컷셋은 그 안의 기본 사상이 모두 일어나면 사고가 나는 묶음이고, 그중 군더더기를 뺀 것이 최소 컷셋입니다. 최소 컷셋이 많을수록 사고가 나는 길이 많다는 뜻이라 위험합니다.
틀린 선지
- ② 정상 사상이 일어나지 않게 하는 최소한의 기본 사상의 묶음이다.: 최소 패스셋의 설명입니다.
- ③ 시스템의 신뢰성을 나타낸다.: 신뢰성을 나타내는 것은 최소 패스셋입니다. 최소 컷셋은 위험성을 나타냅니다.
- ④ 최소 컷셋의 수가 많을수록 시스템은 안전하다.: 많을수록 위험합니다.
문제 5. FMEA(고장 형태와 영향 분석)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① 시스템을 이루는 부품의 고장 형태별로 영향을 분석한다.
- ② 귀납적이고 정성적인 분석 방법이다.
- ③ 서식이 간단하여 비교적 적은 노력으로 분석할 수 있다.
- ④ 둘 이상의 부품이 동시에 고장 나는 경우나 사람의 실수를 분석하기에 알맞다.
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정답: ④ 둘 이상의 부품이 동시에 고장 나는 경우나 사람의 실수를 분석하기에 알맞다.
핵심: FMEA는 동시 고장과 인적 오류 분석에 약하다
FMEA 는 부품을 하나씩 따져 보는 방법입니다. 그래서 여러 부품이 한꺼번에 고장 나는 경우나 사람의 실수는 분석하기 어렵습니다. 이런 경우에는 FTA 가 알맞습니다.
틀린 선지
- ① 시스템을 이루는 부품의 고장 형태별로 영향을 분석한다.: 맞는 설명입니다.
- ② 귀납적이고 정성적인 분석 방법이다.: 맞는 설명입니다.
- ③ 서식이 간단하여 비교적 적은 노력으로 분석할 수 있다.: 맞는 설명입니다.
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