미군서 여러 이상요인을 밝혀내는데 사용한 'FMEA’
프로세스 안전성과 신뢰성 향상시키는 품질관리 도구
자동차·항공우주·의료기기·화학·제약 등에 확대 적용
한국도 HSEQ 도입해 월드클래스 수준으로 나아가야

           박현철 울산대학교 겸임교수                        한국안전연구원 대표
           박현철 울산대학교 겸임교수                        한국안전연구원 대표

 


[산업안전 칼럼]

 1949년 미군에서 'FMEA(고장형태 영향분석)'기법을 사용해 인력과 장비의 품질에 영향을 줄 수 있는 여러 가지 이상요인들을 밝혀내고 군사무기 개발에 성공해왔다. 

 또 1960년 미국의 아폴로 우주선 개발과 1980년대 포드자동차의 모델명 '포드, 핀토'에서 충돌사고 발생 시 연료탱크의 화재로 이어지는 디자인 결함요인을 FMEA로 찾아내는 데 성공해 품질 위험성평가의 위력을 발휘해왔다. 

 지금은 FMEA가 자동차산업, 항공우주산업, 의료기기산업, 화학 및 제약산업을 비롯한 일반 제조산업에도 확대 적용해 의사결정 도구로 널리 사용되고 있다. 또 FMEA를 사용해 시스템 또는 제품을 이해하고 잠재적 고장을 식별하여 조기에 예방조치를 취함으로써 고장발생 가능성을 최소화했다. 고장의 원인과 영향을 분석해 적절한 대응을 계획하면 안전성과 신뢰성을 향상시키면서 위험성을 줄일 수도 있다. 

 'FMEA'이란 제품, 공정 또는 시스템의 잠재적 결함·고장·사고와 그에 따른 영향을 분석하여 문제의 원인을 식별하고 예방 및 개선조치를 적용해 프로세스의 안전성과 신뢰성을 향상시키는 품질관리 도구를 말한다. 

 'FMECA(고장형태 영향 및 치명도분석)'란 설계의 불안전이나 잠재적인 결점을 찾아내기 위해 구성요소의 고장형태와 그 상위 아이템에 대한 영향을 해석하는 기법인 FMEA보다 영향의 치명도를 중요시 할 때 사용한다. 

 그러면 제품 및 공정 품질(Product & Processes Quality)의 위험성평가를 하려면 어떻게 해야 하는가? 제품 및 공정의 품질에 대한 국제적 요구사항은, 사업장은 부적합의 재발을 예방하기 위해 잠재적 부적합들(위험성들)의 원인들을 제거하는 대책을 결정해야 한다.

 제품 및 공정 품질의 부적합 발생을 예방하려면 기본단계인 1단계에서 잠재적 부적합들과 그 원인들을 결정하기 위한 요건들을 정의해 부적합의 발생을 방지하기 위한 조치 필요성을 평가하고 결정한다. 또 조치 기록을 활용해 예방조치들의 효과성을 검토하고 시행 절차를 수립한다. 

 그리고 사업장은 개선계획을 수립하기 위해 잠재적 부적합들의 관리로부터 나온 데이터를 분석한다. 다부서팀은 예방조치계획에 따라 잠재적 부적합들 및 그 원인들을 파악한다. 

 2단계에서는 사업장이 모든 제품들 및 제조 공정들의 품질 위험성평가를 FMEA 또는 FMECA 기법을 사용하여 검토할 일정을 수립한다. 단, 기법의 종류는 배달시장 상황에 맞추어 조정될 수 있다. 그리고 다부서팀은 검토를 수행하기 위해 사용할 기법을 파악한다. 

 FMEA는 시스템이나 서브시스템의 위험분석을 실시하기 위해 일반적으로 사용하는 전형적인 정성적, 귀납적 분석기법이다. 제품을 구성하는 부품들의 명칭을 나열하고 기능을 서술한 후 고장이 발생하는 원인과 고장형태를 기입하고 마지막에 대책을 제시한다. 

 필요에 따라 발생확률(빈도), 고장의 영향 등을 더하고 치명도분석(Criticality Analysis)을 추가하면 FMECA가 된다. 이는 고장의 형태에 따른 영향분석에 따라 확인된 치명적 고장에 대해 피해와 고장 발생률에 의해 위험성을 분석, 치명적인 고장을 사전에 예방하고 고장을 피할 수 없는 경우에는 그 피해를 최소화하는 대책을 수립한다.  

 3단계에서는 위험도분석 기능과 스마트 계기로 보완한 후 모든 제품들 및 제조공정들은 FMECA 또는 동등 기법으로 검토를 완료한다. 절차에 따라 FMECA기법을 훈련받은 전문가가 분석을 수행하되 경영자검토 기간 동안에 완료한다. 

 4단계에서 다부서팀은 각 FMECA기법 혹은 동등 기법으로 변경들과 사건들을 고려하여 매년 업데이트하고, 예방활동들의 효과를 정의된 기준에 따라 평가한다. 또 잠재적 중부적합들의 원인들과 관계되는 완화대책들은 운전팀들에게 전달하고, FMECA기법 혹은 동등 기법을 모든 공정들에 대해 확대 완료하도록 한다.

 선진국들은 이미 약 30여년 전에 안전보건(Safety and Health)시대를 지나 HSEQ시대에 들어와 있다. 이제 우리 한국도 품질 선진기법을 도입해 HSEQ시대를 열어 World-class 수준으로 나아가도록 하자.

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