(기능안전 20강) 하드웨어 개발과 기능안전 연계 – 협업 실전 전략

🚗 20강: 하드웨어 개발과 기능안전 연계 – 협업 실전 전략

오늘은 HW 팀과 SW 팀이 서로 ‘기능안전’이라는 다리를 사이에 두고 어떻게 손을 맞잡아야 하는지 이야기해보려고 해요.
하드웨어 개발과 기능안전? 그냥 각자 열심히 하면 되는 거 아냐? NOPE!

오늘 내용은 HW 개발자도, SW 개발자도, 그리고 시스템 엔지니어도 모두 필수로 알아야 할 실전 꿀팁입니다!

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🧩 HW 개발과 기능안전의 연결 고리

기능안전은 전장 시스템 전체의 "정상 동작"을 보장하는 것을 목표로 하죠. 그러려면 하드웨어와 소프트웨어가 각각 잘 설계될 뿐 아니라, 같은 기능안전 목표(Safety Goal)를 향해 조화롭게 움직여야 해요.

여기서 등장하는 개념이 바로 ASIL(Automotive Safety Integrity Level). 시스템 레벨에서 정의된 ASIL은 하드웨어 설계에도 그대로 영향을 줍니다.

예를 들어,

• 시스템이 ASIL D 목표를 가진다면,
• 해당 기능을 담당하는 하드웨어는 ASIL D 수준의 고장 확률 관리가 필요하고,
• 해당 기능을 제어하는 소프트웨어 역시 ASIL D 수준의 안전 메커니즘을 설계해야 해요.

즉, 둘은 같은 안전 목표를 기준으로 설계되어야 한다는 점이 핵심입니다!

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📊 HW Safety Metrics와 SW 협업 포인트

하드웨어 기능안전 설계의 핵심 지표, 기억하실까요?

Metric	의미	요구 수준 (예: ASIL D)
SPFM (Single Point Fault Metric)	단일고장 검출/처리 비율	≥ 99%
LFM (Latent Fault Metric)	잠복 고장 검출 비율	≥ 90%
PMHF (Probabilistic Metric for Hardware Failures)	전체 고장 확률 (FIT)	≤ 10 FIT

이 지표들은 단순히 하드웨어만의 과제가 아닙니다! 협업이 필요한 포인트를 살펴보면:

✅ 1. 고장 모드 정의와 인터페이스 설계

• HW가 정의한 Failure Mode가 소프트웨어 레벨에서 인지되도록 신호 설계가 되어야 합니다.
• 예: 센서 신호 이상치 발생 → SW에서 Fault Flag로 식별하도록 매핑 필요

✅ 2. Diagnostic Coverage를 높이는 SW 기법

• LFM 향상을 위해 SW가 주기적으로 진단 테스트 루틴 수행
• 예: RAM Built-In Self Test, ADC Cross-Check, Watchdog Timer

✅ 3. PMHF 기여도 분담

• SW는 고장 자체는 발생시키지 않지만, 고장 검출 실패로 시스템 전체를 위험하게 만들 수 있어요.
• HW의 고장 검출 능력을 보완하기 위해, SW 기반의 이중화 판단 로직 설계가 필수

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🛠️ 실전 협업 팁: HW-SW 기능안전 연계 전략

① 시스템 설계 초기부터 협업!

• 하드웨어와 소프트웨어가 같은 Safety Goal을 해석하고 대응 전략을 함께 세워야 해요.
• “나중에 알아서 붙이면 되겠지”는 정말 위험한 발상입니다 😅

② FMEDA는 함께 작성하기!

• FMEDA(Failure Modes, Effects, and Diagnostic Analysis)는 HW의 고장 모드 분석이지만,
• SW의 진단 기능도 포함해서 작성해야 더 현실적인 메트릭 계산이 가능해요.

③ 공유 도구 사용과 변경 이력 관리

• HW 설계 변경 시, 안전 분석 영향도 즉시 SW에 공유해야 합니다.
• 협업용 툴(예: Polarion, Codebeamer, Medini Analyze 등) 사용을 적극 추천!

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🤹‍♀️ HW-SW 협업의 진짜 의미

기능안전은 “팀플”입니다.
HW 팀이 완벽하게 설계했더라도, SW가 잘못 대응하면 전체 시스템이 위험해질 수 있어요.
반대로, SW가 열심히 진단 루틴 돌려도, HW가 고장 모드를 잘 설계하지 않으면 아무 소용 없겠죠?

그래서 중요한 건 바로

👉 협업의 타이밍과 방식!

• Safety Goal → 기능 분해
• HW / SW 역할 분담
• Fault 대응 체계 정의
• Diagnostic Coverage 분배

이 흐름이 단절 없이 연결될 때, 진짜 의미 있는 기능안전이 만들어집니다. 🚦

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🔜 다음 강의 예고!

21회차 주제:
“검토(Review)와 확인(Verification), 검증(Validation)의 차이 – 이젠 헷갈리지 마세요!”

R, V, V 헷갈려서 보고서에 잘못 쓰고 혼나본 적 있으신가요?
다음 시간에는 ISO 26262에서 요구하는 검토/확인/검증의 정확한 개념과 실무 적용 팁을 알려드립니다!

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