SIL 인증

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SIL 인증은 IEC 61508, IEC 61511, IEC 61513, IEC 13849-1, IEC 62061, IEC 61800-5-2와 같은 표준을 바탕으로, 안전 장비의 안전 무결성 등급(SIL) 또는 성능 등급(PL)을 평가하고 확인하는 제3자의 평가·검증·인증입니다.기능 안전 인증은 주로 안전 장비 개발 프로세스에 대한 문서 관리(FSM) 평가, 하드웨어 신뢰성 계산 및 평가, 소프트웨어 평가, 환경 시험, EMC 전자파 적합성 테스트 등을 포함합니다. 유럽 전기공학 표준화 위원회( CENELEC의 약자 )는 유럽의 3대 표준화 기구 중 하나로, 전자공학 분야의 유럽 표준화를 담당합니다.CENELEC는 전기통신 표준화(ETSI) 및 CEN(그 외 모든 기술 분야의 표준화)과 함께 유럽 표준화 체계를 형성합니다. SIL 인증은 총 4개의 등급으로 나뉘며, SIL1, SIL2, SIL3, SIL4가 있으며 제품과 시스템이라는 두 가지 수준을 포함합니다. 그중에서 SIL4의 요구사항이 가장 높습니다.SIL 인증은 주로 다음 표준을 근거로 합니다. 1. IEC 61508: 전기/전자/프로그래머블 전자 안전 관련 시스템의 기능적 안전성. IEC61508 표준은 일반적인 시스템 운영 및 고장 예측 능력이라는 두 가지 측면에서의 기본적인 안전 요구사항을 규정합니다.이러한 요구사항들은 일반적인 안전 관리 시스템, 구체적인 제품 설계, 그리고 안전 요구사항을 충족하는 공정 설계를 포함하며, 그 목표는 체계적인 설계상의 결함은 물론 우연한 하드웨어 고장도 방지하는 것입니다. IEC61508 표준의 주요 목표는 다음과 같습니다: • 소프트웨어와 하드웨어를 포함한 모든 안전 관련 시스템의 구성 요소들에 대해, 그 수명 주기 전반에 걸쳐 안전을 보장할 수 있는 체계적인 방법을 제공하는 것; • 안전 관련 시스템의 안전 기능에 대한 요구사항을 파악할 수 있는 방법을 제공하는 것; • 모든 산업 분야에서 직접 적용될 수 있도록 기본적인 표준을 마련하는 것.동시에, 다른 분야의 표준들도 지도할 수 있어서, 이러한 표준들의 작성이 일관성을 가질 수 있습니다(예: 기본 개념, 기술 용어, 필요한 안전 기능에 대한 요구사항 등). • 운영자와 유지보수 부서가 컴퓨터 기반의 기술을 사용하도록 장려합니다. • 개념이 통일되고 조화로운 표준 구조와 체계를 구축합니다. 2. IEC61511: 공정 산업 분야의 안전 계측 시스템에 대한 기능 안전 요구사항 IEC61511은 공정 산업 분야의 안전 계측 시스템을 위해 마련된 기능 안전 표준입니다. 이는 국제전기기술위원회가 기능 안전의 기본 표준인 IEC61508에 이어 제정한 전문 분야 표준입니다. 국내에서의 해당 표준은 GB/T 21109입니다.공정 산업에서는 계측기 안전 시스템이 계측기의 안전 기능을 수행하는 데 사용되며, IEC61511 표준은 계측기가 어떠한 안전 완전성 및 성능 수준을 충족해야 하는지에 대한 문제를 해결합니다. 안전과 관련된 장치의 안전 기능을 확인하기 위해, SIL 등급은 전 세계적으로 널리 인정받는 안전 무결성 정의 방법입니다.프로세스 제어 산업을 위한 관련 국제 표준으로는 IEC 61508 표준(안전 계측 시스템의 설계 및 운영을 위한 기본 규범)이 있으며, IEC 61511 표준은 주로 프로세스 제어 애플리케이션에 사용되는 시스템에 중점을 둡니다. 장치 설계자들은 IEC 61511 표준을 준수하면서 동시에 IEC 61508 표준에 따라 설계를 수행합니다. 3. ISO13849-1: 기계 안전. 제어 시스템의 관련 안전 요구사항. 제1부: 설계를 위한 일반 원칙. 새로운 버전의 ISO13849-1 표준은 2011년 말에 공식적으로 시행될 예정이며, 이는 기계의 기능 안전 분야에서 새로운 이정표가 될 것입니다.기존에는 시스템의 확실성이 요구되었지만, 이제는 시스템 고장 확률에 대한 평가도 추가되어 부품부터 시스템 전체에 이르기까지 종합적인 안전성 평가가 가능해졌습니다.동시에 이 표준은 설계자들에게 더 많은, 정량화할 수 있는 설계 방법들을 제공합니다. 예를 들어, 시스템의 안전 등급(PLr), 시스템의 평균 무고장 작동 시간(MTTFd), 시스템 진단 범위(DC), 공통 원인에 의한 고장 방지(CCF)와 같은 파라미터들이 추가되었습니다. 이를 통해 기존의 EN954-1 표준에서는 해결할 수 없었던 시스템의 안전성을 정량적으로 판단하는 문제가 효과적으로 해결됩니다. 새로운 버전의 ISO13849-1 표준은 일부 새로운 제어 방법을 고려하여 보다 효과적인 안전 평가 솔루션을 제공합니다.제어 시스템이 점점 더 복잡해지는 기계 장비의 안전 수준을 향상시켜 생산의 안전성과 효율성을 보장합니다. 또한 새로운 기술과 설계 노하우를 활용하여 기업이 전반적인 효율성, 생산성, 유연성을 향상시킬 수 있도록 돕습니다. 이를 통해 연속적인 생산이 가능해지고, 예기치 않은 가동 중단 시간이 줄어들며, 개발, 운영, 유지보수 비용도 낮아집니다.이 기준을 조속히 적용하면, 기계 제조업체들이 치열한 경쟁 속에서 시장 선점의 기회를 잡을 수 있습니다. 4.IEC62061: 기계 안전. 안전과 관련된 전기적, 전자적 및 프로그래밍 가능한 전자 제어 시스템의 기능 안전 IEC/EN 62061과 EN ISO 13849-1:2008 표준은 모두 안전과 관련된 전기 제어 시스템을 다루고 있습니다.이 두 가지 표준을 채택하면 동일한 수준의 안전 성능과 안전 무결성을 얻을 수 있습니다.각 표준이 채택하는 방법에는 차이가 있지만, 모두 자신의 독자층에 적합합니다.EN ISO 13849-1:2008은 그 설명 부분의 표 1에 한 가지 제한 사항을 제시하고 있습니다.복잡한 프로그래밍 기술을 사용할 경우, 최고 PL 성능 등급은 PLd로 정의해야 합니다. 이전의 비전통적인 시스템 구조에서도 실행할 수 있는 복잡한 보안 기능을 활용할 수 있도록, IEC/EN 62061 표준은 이에 맞는 방법을 제공합니다.전통적인 시스템 구조를 활용하여 더 전통적인 안전 기능을 수행하는 데 필요한, 보다 직접적이고 간단한 방법을 제공하기 위해, EN ISO 13849-1:2008 표준에서도 해당 방법들이 제시되어 있습니다.이 두 표준의 중요한 차이점은 서로 다른 기술 분야에 적용된다는 것입니다.IEC/EN 62061 표준은 전기 시스템 분야에만 적용됩니다.EN ISO 13849-1:2008 표준은 시동, 유압, 기계 및 전기 시스템에 적용됩니다.주로 정의되는 파라미터는 PFH, MTTF, DC, SFF 등입니다. 5.IEC61326-3-2: 측정, 제어 및 실험실용 전기 장비. 전자기 호환성(EMC)에 관한 요구사항: 안전과 관련된 시스템 및 안전 관련 기능을 수행하는 데 사용되는 장치(기능 안전). IEC 61326-3-1 및 IEC 61326-3-2 표준이 이미 발표되었으며, 여기에는 어떤 장소에서든 발생할 수 있는 극단적인 상황들을 포함하여, 안전 관련 장비의 간섭 저항 수준에 대한 추가적인 요구사항들이 명시되어 있습니다.시험 시뮬레이션 장비는 작동 상태에서의 극심한 전자기 현상, 예를 들어 순간 펄스와 같은 것을 모사하며, 이는 디지털 회로나 디지털 신호 전송의 급격한 변화 상태를 나타냅니다.안전 무결성 등급(SIL)의 전자기 간섭 내성에 대한 신뢰도를 높이기 위해, 전자기 현상 저항 성능 시험을 수행할 때는 기본 표준에 비해 더 많은 수의 펄스를 가하거나 시험 시간을 연장하며, 시험 등급을 높여야 합니다.예를 들어, SIL3에 사용되는 장비의 경우, 전기적 급격한 변동 시험의 수준은 4kV이며, 시험 지속 시간은 기본 표준에서 규정된 시간의 5배가 되어야 합니다. 6. ISO26262: 도로 차량 시스템의 기능 안전성. ISO 26262 표준을 제정한 목적은 안전과 관련된 기능들에 대해 보다 잘 이해할 수 있도록 하고, 그것들을 가능한 한 명확하게 설명하기 위함입니다.ISO 26262는 전자, 전기 및 프로그래밍 가능한 장치의 기능 안전에 관한 기본 표준인 IEC61508에서 파생된 것으로, 주로 자동차 산업에서 사용되는 특정한 전기 장치, 전자 장비, 프로그래밍 가능한 전자 장치와 같은 자동차 분야 전용 부품들을 대상으로 합니다. 이 표준은 자동차용 전자 및 전기 제품의 기능 안전성을 향상시키기 위한 국제 표준입니다.이 표준이 제시되자마자, 주요 자동차 제조업체들과 자동차 부품 업체들은 이를 매우 중요하게 여겼으며, 제품 개발 과정에서 이 표준을 적극적으로 도입하려고 노력했습니다. IEC 61508 표준을 기반으로, ISO 26262 표준은 전기적·전자적 시스템의 사용 안전성을 정의합니다.자동차 설계에서의 큰 난제는 잠재적인 위해와 위험을 사전에 평가하고, 이러한 위험을 줄이기 위한 적절한 방법을 마련하는 것입니다.이 과정을 촉진하기 위해, ISO는 개발 작업을 시작할 때 반드시 “위해성 및 위험성 분석”을 실시하도록 규정하고 있습니다. 자동차 산업에서는 차량의 안전을 제어하기 위해 고성능 전자 부품들이 사용됩니다. 전 세계적으로 유명한 자동차 제조업체들이 함께 만들고 승인한 ISO 26262 기능 안전 표준은, 차량용 전자 부품 및 소프트웨어, 하드웨어 제품의 설계에 관한 요구사항들을 규정하는 것입니다.ISO 26262의 제정과 시행에 따라, 향후 차량에서 발생할 수 있는 위험 및 사고 시의 피해 정도를 줄일 수 있으며, 이를 통해 국내 자동차 산업의 국제적인 적응력과 경쟁력이 향상될 것입니다. 7. IEC61800-5-2: 속도 조절이 가능한 전동 장비 표준. 제5-2부: 기능 안전 요구사항. IEC61800-5-2는 안전 드라이버가 갖추어야 할 안전 기능들을 정의하고 있으며, 여기에는 일련의 정지 기능들이 포함됩니다. 즉: • 안전한 차단 토크/안전 중단 토크(STO – Safe Torque Off)； • 안전 정지 1/SS1(Safety Stop1)/ 안전 정지 2/SS2(Safety Stop2) • 안전 작동 중단(Safety Operation Halt) IEC61800-5-2에서도 몇 가지 모니터링 기능이 정의되어 있는데, 이러한 모니터링 기능에는 가속도 안전 제한이 포함됩니다；보행 안전 제한；운동 방향 안전 제한；속도 안전 제한；모멘트/력 안전 제한；위치 안전 제한；전동기 온도 안전 제한. IEC61800-5-2 표준은 주로 안전 엔코더, 안전 디코더, 교류 서보 시스템, 서보 드라이버, 서보 모터와 같은 시스템에 대한 기능 안전 요구사항을 제시합니다.예를 들어, 기능 안전 기술 요구사항을 충족하는 모터 컨트롤러는 안전 토크 정지(STO) 및 안전 정지 1(SS1)과 같은 안전 기능을 지원하여 의도치 않은 작동을 방지하며, 제품 설계는 반드시 EN 61800-5-2 표준의 요구사항을 준수해야 합니다.IEC61800-5-2 표준은 국내 표준으로 전환되었으며, 표준 번호는 GB/T 12668.5.2입니다. 국내에서 해당 표준을 관리하는 기관은 전국전력전자학표준화기술위원회의 가속도 제어 전기 드라이브 시스템 반도체 전력 변환기 분과기술위원회(TC60/SC1)입니다. 8. EN50156 측정 및 제어용 디지털 데이터 통신 – 제3부: 산업 네트워크의 기능 안전 규격. 이 표준은 주로 다음과 같은 내용을 정의합니다:
1. IEC 61508에 명시된 안전 관련 데이터 통신에 대한 기본 원칙들. 여기에는 잠재적인 오류 전송, 그에 대한 대응 방안, 그리고 데이터의 무결성을 보장하기 위한 규정들이 포함됩니다.
2. 다양한 기술적 구현 방식에 관한 일반적인 내용들.
3. 각종 통신 규격들의 기능 안전 규격에 대한 상세한 설명.
4. IEC 61784-1 및 IEC 61158 시리즈 표준에서 정의된 통신 서비스 규격들을 구성하는 여러 가지 안전 통신 계층들에 대한 규정들. 9. EN50126 철도 응용: 신뢰성, 가용성, 유지보수성 및 안전성(RAMS) 규격 및 설명. 이 표준은 시스템의 RAMS(신뢰성, 가용성, 유지보수성, 안전성)를 정의하며, 안전한 수명 주기 동안의 각 단계에서 RAMS를 관리하고 준수해야 할 사항들을 규정합니다. RAMS는 시스템의 서비스 품질을 측정하는 중요한 지표로서, 시스템의 전체 수명 주기에 걸쳐 설계 개념과 기술적 방법을 통해 확보됩니다. 10. EN50128 철도 응용: 철도 제어 및 보호 시스템의 소프트웨어
철도 제어 및 보호 시스템의 소프트웨어에 대해 안전성 수준(SIL)을 분류하고, 다양한 안전 요구사항에 맞게 해당 기준들을 마련했습니다. 또한, 소프트웨어의 요구사항 정의, 테스트 사양, 소프트웨어 구조, 설계 및 개발 과정, 검증 및 테스트, 소프트웨어와 하드웨어의 통합, 소프트웨어의 확인 및 평가, 품질 보증, 수명 주기, 문서화 등과 같은 전체 소프트웨어 개발 과정에 있어서 각 단계별로 적절한 절차와 규범을 제시합니다. 11. EN50129 철도 응용: 안전 관련 전자 시스템 안전 관리를 위해 IEC61508에서 제시한 안전 라이프사이클 개념이 도입되었습니다. 즉, 안전 관련 시스템의 안전 관련 부분들은 설계 단계에서 이러한 절차에 따라 설계되어야 하며, 전 과정에 걸쳐 안전성 평가와 검증이 이루어져야 합니다. 이는 안전과 관련된 인적 오류를 줄이고, 그로 인한 시스템 고장 위험을 낮추기 위함입니다. SIL 평가 실시 과정 SIL 인증 프로젝트를 진행하는 동안, FSchina는 평가와 감사가 서로 독립적으로 이루어지도록 하며, 국제적으로 인정받은 기능 안전 관련 소프트웨어 및 하드웨어 설계 전문가들이 제품 평가를 수행합니다；센터의 국제전기기술위원회 제65기술위원회(IEC TC 65A) 전문가들이 평가 결과를 심사하여, 최종적으로 CNAS가 인증하는 제품의 안전성 수준에 대한 평가 보고서를 작성합니다. 이를 통해 해당 평가의 독립성과 객관성을 보장할 수 있습니다.구체적으로는 다음과 같은 세 단계로 구성됩니다. 기능 안전 제품에 대한 평가 서비스는 주로 세 단계로 이루어집니다: 1. 프로젝트 시작 단계, 2. 개념 검토 단계. 2.1. 안전 계획 검토, 2.2. 검증 및 확인 계획 검토, 2.3. 채택될 장애 방지 조치에 대한 평가, 2.4. 채택될 문서 체계에 대한 평가, 2.5. 기능 및 안전 관련 설명, 2.6. 채택될 장애 감지 및 제어 방법에 대한 검토, 2.7. 시스템 FMEA의 실행 및 검토, 2.8. 주요 검토 단계에서의 테스트 계획 수립, 2.9. 개념 승인 보고서 발행. 3. 본격적인 승인 단계. 3.1. 제품의 수명 주기 동안 이미 적용된 장애 방지 조치에 대한 평가, 3.2. 개발 과정에서의 제품 문서에 대한 평가, 3.3. 서브시스템 FMEA, 3.4. 안전 관련 기능의 테스트 및 소프트웨어/하드웨어 기능 분석, 3.5. 소프트웨어/하드웨어의 장애 감지 기술에 대한 테스트, 3.6. 소프트웨어 검증 테스트(V모델의 왼쪽 부분에 해당하는 활동으로, 사용자가 제공한 정보를 바탕으로 진행됨), 3.7. 설정 도구에 대한 검토(사용자가 제공한 정보를 바탕으로 진행됨), 3.8. 환경 테스트, 기계적 테스트, EMC 테스트에 대한 검토(위의 테스트는 제조업체가 직접 수행할 수도 있고, 제조업체가 위임한 업체가 수행할 수도 있음), 3.9. 전기 안전 테스트, 3.10. 안전 관련 파라미터 계산(SIL, PL, SC, SFF, PFD, PFH, MTTF) 또는 사용자가 제공한 안전 관련 신뢰성 파라미터에 대한 재검토, 3.11. 사용자 문서에 대한 검토 및 승인, 3.12. 승인 유형에 따른 보고서 발행 및 인증서 수여. 위와 같은 절차를 통해 기능 안전 센터는 기업에게 제품 검사/실험 보고서와, 해당 기능 안전 표준에 부합하는 SIL(1/2/3/4) 등급의 인증서를 발급함으로써, 해당 기업의 제품이 기능 안전 요구사항을 충족한다는 것을 증명해 줍니다. 인증 컨설팅 서비스를 제공할 수 있는 대표적인 제품은 다음과 같습니다: - ESD, 안전형 PLC, 안전 버스, F&G 등을 포함한 안전 컨트롤러；(표준 준수: IEC61508, IEC61511, IEC61513, IEC61784-3) - 안전 변환기；(표준 준수: IEC61508 등) - 안전 밸브, 액추에이터 또는 전체 액츄에이터 유닛；(표준 준수: IEC61508 등) - 안전 게이트, 안전 스크린, 안전 스위치 등；(표준 준수: IEC61508, IEC62061, ISO13849)；- 안전 릴레이；(표준 준수: IEC61508, IEC62061, ISO13849 등)；- 자동차용 안전 전자/전기 제품；(표준 준수: IEC61508, ISO26262 등)；- 기타 안전 요구 사항이 있는 전자/전기/프로그래밍 가능한 전자 제품.