[기계안전기술사] 문제풀이 2025년 135-1-10 Fail Safe의 3단계 구성(기능 분류) 및 적용사례

10. Fail Safe의 3단계 구성(기능 분류)에 대하여 설명하고 Fail Safe의 적용 사례 3가지를 설명하시오.

문제풀이

1. Fail safe system
1) 개요
  ① 기계설비나 그 부속품이 파손 또는 고장 발생 시, 기계설비는 항상 안전한 방향으로 작동하는 기능을 말함.
  ② 기계설비의 안전화 대책으로 가장 많이 이용되고 있음.

2) Fail Safe System 기능적 분류

3) Fail Safety 사례

(1) Fail Passive
부품 고장 시 기계를 정지시키는 구조
예) 승강기 정전 시 자동 운전 정지
예) 과전류 발생 시 퓨즈가 녹아 전원 차단

(2) Fail Active
부품 고장 시 경보를 울리고 짧은 시간 운전이 가능한 구조
예) 자율 주행 차량 운전 중 에러 발생 시 운전자에게 알리고 일정 시간 운전을 가능하게 하여 동작을 정지하는 기능
예) 천재지변 등으로 정전 시 UPS, 비상 발전기로 설비 기동 유지

(3) Fail Operational
부품에 고장이 있어도 추후 보수 전까지 안전한 기능을 유지하는 구조.
주로 주요 기능을 복수로 설계 하여 메인 부품 고장 시 서브 부품으로 기능을 유지 한다.

예) 메인 수조 펌프 고장 시 서브 펌프 자동 기동
예) 자율주행차량 Main 통신 고장 시 서브 통신을 통해 데이터를 전달 받아 컨트롤러를 제어
예) 컨베이어 물류시스템에서 제품 감지 방법을 중량(로드셀)센서 고장 시 이중화 설치 된 물체 감지(광센서)로 컨베이어 기능 유지