페일 세이프(Fail-safe)란?

고장이나 이상이 일어났을 때 시스템이 안전한 쪽의 상태가 되도록 설계하는 개념. 고장 나면 적색 표시나 정지 쪽으로 넘어가는 신호기, 전력이나 공기압이 사라지면 닫히는 상시 닫힘형 밸브 등이 예이다.

일본어 명칭: フェールセーフ

페일 세이프(Fail-safe)은(는) 시스템 구성과 신뢰성 설계 등 1개 분야의 연습 문제 3개에 나와요.

'안전한 쪽'은 시스템마다 정한다

페일 세이프에서는 고장 났을 때 어느 상태가 안전한지를 시스템마다 생각하여 정합니다. 위험한 가스의 공급 밸브라면 닫히는 것이, 엘리베이터라면 멈추고 브레이크가 걸리는 것이 안전한 쪽입니다. 한편 멈추는 것 자체가 위험해지는 시스템도 있으며, 그 경우에는 멈추는 것이 아니라 기능을 낮추더라도 동작을 계속하는 페일 소프트나, 고장 나도 기능을 유지하는 폴트 톨러런스의 개념이 필요해집니다.

반도체 공장에서의 예

반도체 제조 장비에서는 독성이나 가연성이 있는 가스를 다루므로 페일 세이프 설계가 널리 사용됩니다. 가스 공급 밸브에는 공기압으로 열리고, 공기압이나 전력이 사라지면 스프링의 힘으로 닫히는 상시 닫힘형을 사용합니다. 또한 배기가 멈추거나 가스 누설을 감지했을 때는 인터록에 의해 자동으로 가스 공급을 멈춥니다.

페일 소프트·풀 프루프와의 차이

페일 세이프는 고장 났을 때 안전한 상태로 만드는 것을 목적으로 하며, 많은 경우 기능을 멈춥니다. 페일 소프트는 고장 난 부분을 분리하고, 기능이나 성능을 낮추더라도 동작을 계속하는 것을 목적으로 합니다. 풀 프루프는 기계의 고장이 아니라 사람의 잘못된 조작을 대상으로 하며, 잘못된 조작을 할 수 없게 하거나 잘못 조작해도 위험해지지 않게 합니다.

도전해 보기: 페일 세이프(Fail-safe) 관련 문제

페일 소프트의 개념에 기반한 설계의 예로 적절한 것은?

A고장을 검출하면 장치를 안전한 상태로 만들어 정지시킨다
B잘못된 조작을 할 수 없도록 조작 절차나 부품의 형태를 고안한다
C4대의 서버가 처리를 분담하는 시스템에서 1대가 고장 났을 때는 처리 능력을 낮추면서도 나머지 3대로 처리를 계속한다

정답과 해설 보기

정답: C. 4대의 서버가 처리를 분담하는 시스템에서 1대가 고장 났을 때는 처리 능력을 낮추면서도 나머지 3대로 처리를 계속한다

페일 소프트는 시스템의 일부가 고장 났을 때 고장 난 부분을 분리하고, 기능이나 성능을 낮추더라도 시스템 전체로서는 동작을 계속한다는 개념입니다. 4대 중 1대가 고장 나도 처리 능력을 낮추어 나머지 3대로 처리를 계속하는 것이 그 예입니다. 고장 시 안전한 쪽으로 정지시키는 것은 페일 세이프, 잘못된 조작을 막는 것은 풀 프루프의 개념입니다.

반도체 제조 장비에서 공기압으로 열리는 상시 닫힘(노멀 클로즈)형 가스 공급 밸브를 사용하여, 정전이나 압축 공기 상실이 일어났을 때는 밸브가 닫혀 위험한 가스의 공급이 멈추도록 하고 있다. 이 설계의 개념은?

A페일 세이프
B페일 소프트
C풀 프루프

정답과 해설 보기

정답: A. 페일 세이프

고장이나 이상이 일어났을 때 시스템이 안전한 쪽의 상태가 되도록 설계하는 개념을 페일 세이프라고 합니다. 상시 닫힘형 밸브는 열기 위한 공기압이나 전력이 사라지면 스프링의 힘으로 닫히므로, 전원이나 공기에 이상이 생겼을 때는 가스가 멈추는 안전한 상태가 됩니다. 고장 나도 기능을 낮추어 계속 동작하는 것은 페일 소프트, 사람의 잘못된 조작을 막는 것은 풀 프루프입니다.

자주 묻는 질문

페일 세이프와 페일 소프트는 어떻게 구분해서 사용하나요?

멈춤으로써 안전을 지킬 수 있는 경우에는 페일 세이프, 멈추면 곤란한 경우에는 페일 소프트를 생각합니다. 제조 장비의 가스처럼 멈추면 안전한 것은 페일 세이프로, 많은 이용자가 사용하는 업무 시스템처럼 멈추면 영향이 큰 것은 성능을 낮추더라도 계속 동작시키는 페일 소프트로 합니다. 하나의 시스템에서 둘을 조합하기도 합니다.

페일 세이프는 정보 시스템에도 있나요?

있습니다. 예를 들어 인증 서버에 접속할 수 없을 때 이용자를 통과시키는 것이 아니라 접근을 거부하는 설계는 보안 면에서의 페일 세이프입니다. 다만 가용성이 떨어지므로, 어느 쪽으로 넘어가게 할지는 시스템의 목적에 맞추어 정합니다.

해설 속 페일 세이프(Fail-safe)

고장 시 안전한 쪽으로 정지시키는 것은 페일 세이프, 잘못된 조작을 막는 것은 풀 프루프의 개념입니다.
페일 소프트의 개념에 기반한 설계의 예로 적절한 것은?
고장이나 이상이 일어났을 때 시스템이 안전한 쪽의 상태가 되도록 설계하는 개념을 페일 세이프라고 합니다.
반도체 제조 장비에서 공기압으로 열리는 상시 닫힘(노멀 클로즈)형 가스 공급 밸브를 사용하여, 정전이나 압…
고장 시 안전한 쪽의 상태로 만드는 것은 페일 세이프의 개념입니다.
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