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문제 4. 위험성 평가기법 중 방호계층분석(LOPA)기법의 개념, 다음 사용 용어(①∼④)의 정의 및 수행 절차를 설명하시오.
①IPL ②PFD ③SIS ④SIL
1. 방호계층분석 (LOPA , Layer of protection analysis)
- 원하지 않는 사고의 빈도나 강도를 감소시키는 독립방호계층의 효과성을 평가하는 방법 및 절차를 말한다.
- 방호계층분석의 단계별 수행절차는 아래와 같다.
| 단계 | 수행절차 |
| 1 | 시나리오를 선별하기 위해 영향을 확인한다. |
| 2 | 사고 시나리오를 선택한다. |
| 3 | 시나리오의 초기사고를 확인하고 초기사고빈도(연간 사고수)를 정한다. |
| 4 | 독립방호계층(IPL)을 규명하고 각 독립방호계층(IPL)의 작동요구시 고장확률(PFD)을 평가한다. |
| 5 | 영향, 초기사고, 독립방호계층(IPL) 데이터를 결합하여 시나리오의 위험을 수학적으로 평가한다. |
| 6 | 시나리오에 관련된 결정에 도달하기 위한 위험도를 평가한다. |
2. IPL (독립방호계층, Independent protection layer)
- 초기사고나 사고 시나리오와 관련한 다른 어떤 방호계층의 작동과는 관계없이 원하지 않는 결과로 전개되는 것으로부터 사고를 방호할 수 있는 장치나 시스템 또는 동작을 말한다.
- 독립적이라는 것은 방호계층의 성능은 초기사고의 영향을 받지 않고 다른 방호계층의 고장으로 인한 영향을 받지 않는다는 것을 말한다.
3. PFD (작동요구시 고장확률, Probability of failure on demand)
- 스템 이 특정한 기능을 작동하도록 요구받았을 때 실패할 확률을 말한다.
4. SIS (안전계장시스템, Safety instrumented system)
- 하나 이상의 안전계장기능을 수행하는 센서, 논리해결기, 최종요소의 조합을 말한다.
- 센서 (Sensor)
온도, 압력, 유량 등 공정변수를 측정하는 장치
- 논리해결기 (Logic Solver)
상태제어 즉, 논리함수를 실행하는 기본 공정 제어시스템이나 안전계장시스템의 일부분을 말한다. 안전계장시스템의 논리해결기는 일반적으로 고장이 허용되는 프로그램 가능 논리제어(PLC, Programmable logic controller)이다. 기본공정 제어시스템상의 단일 중앙처리장치는 연속식 공정제어와 상태제어기능을 수행할 수도 있다.
- 최종조작요소 (Final Control Element)
제어를 달성하기 위하여 공정 변수를 조작하는 장치를 말한다.온도, 압력, 유량 등 공정변수를 측정하는 장치
5. SIL (안전무결수준, Safety integrity level)
- 작동요구 시 그 기능을 수행하는데 실패한 안전계장기능의 확률을 규정하는 안전계장기능에 대한 성능기준을 말한다.
| 안전무결수준 운전상의 요구형태 | 평균 작동요구시 고장확률 | 위험도 감소 |
| 4 | ≥ 10^(-5) ~ 10^(-4) | > 10,000 ~ ≤ 100,000 |
| 3 | ≥ 10^(-4) ~ 10^(-3) | > 1,000 ~ ≤ 10,000 |
| 2 | ≥ 10^(-3) ~ 10^(-2) | > 100 ~ ≤ 1,000 |
| 1 | ≥ 10^(-2) ~ 10^(-1) | > 10 ~ ≤ 100 |
* KOSHA 방호계층분석(KOPA) 기법에 관한 기술지침 - p4 "3. 용어의 정의" 참고
P-113-2023 방호계층분석(LOPA)기법에 관한 기술지침.pdf
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