FTA[VisualPro Tech Insight] FTA(Fault Tree Analysis)의 구조를 AI의 보조로 한 번에 구축하기

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이전에 작성한 VisualPro Tech Insight에서는 반도체 공장에서의 숨은 위협을 STPA(Systems Theoretic Process Analysis) 분석을 통한 내용을 기반으로 그대로 FMEA 분석을 진행하는 것을 보여드렸었습니다. 이번에는 FMEA 분석 결과를 토대로 FTA의 구조를 구축하는 것과 더불어, 시스템 아키텍처의 이미지만을 가지고도 FTA의 초기 구조를 구축하는 것을 보여드리겠습니다.

VisualPro FMEA 분석 화면 — 반도체 제조 공정 안전 설비의 고장 모드·영향·원인 표와 항목 편집 대화상자

우선 이전에 STPA 분석 후 FMEA 분석으로 이어왔던 ‘반도체 제조 공정 안전 설비’ 분석 결과를 이번에는 그대로 FTA 구조로 구축해보겠습니다. Claude Desktop의 Sonnet 4.6 적응형 모델을 사용해보겠습니다.

Claude Desktop 대화 화면 — 반도체 설비 DFMEA 결과를 바탕으로 FTA 구조를 만들어 달라는 요청과, Top Event·AND/OR 게이트로 짜인 FTA 트리 응답

현재 분석이 끝난 FMEA를 바탕으로 FTA 구조를 구축합니다.

VisualPro 로 그린 FTA 트리 — 작업자 인명 피해·환경 오염을 Top Event 로 두고 GT1~GT3 게이트 아래 가스 누출 감지 실패, 배관 압력 측정 오류, 밸브 차단 실패 등 기본 사건(EVT1~EVT3)과 확률

FMEA 분석의 인과관계를 기반으로 FTA의 트리 구조를 Bottom-Up 방식으로 구축했습니다.별다른 번거로운 과정 없이 AI에게 지시 한 마디로 VisualPro 안에서 FMEA에서 FTA로의 변환이 매우 손쉽게 이루어지는 것을 확인할 수 있습니다. 이전의 VisualPro STPA의 분석을 FMEA로 변환한 것을 생각해보면 STPA에서 FMEA로, 다시 FMEA에서 FTA로 변환된 것을 알 수 있습니다.

모터 제어 시스템 아키텍처 블록도 — Joystick Monitor·CAN Data Receiver·Motor Current Receiver 등 입력 모듈이 WinControlDecisionMaker 를 거쳐 PWM DutySetter·Hbridge IPS Driver 로 이어지고 PositionState 오류 경로가 붉게 표시

이번에는 시스템 아키텍처의 이미지만을 가지고 FTA의 구축을 진행해보겠습니다. 최근의 AI모델들은 Vision 기능이 있어서 이미지를 인식하는 것이 가능하기에 이런 것도 가능합니다. 이번 분석에는 가상으로 만든 ‘윈도우 리프트 모터’의 시스템 아키텍처를 사용하여 FTA를 구축해보겠습니다.

마찬가지로 Claude Desktop의 Sonnet 4.6 적응형 모델을 사용해보겠습니다. 프롬프트는 어렵지 않게 아래 그림과 같이 줍니다.

Claude Desktop 대화 화면 — 아키텍처 이미지만으로 FTA 구조를 만들어 달라는 프롬프트와, Level 1~4 로 정리된 FTA 게이트 구조 응답

아키텍처 이미지를 바탕으로 FTA 구조가 구축되었습니다.

아키텍처 이미지에서 자동 생성된 FTA 트리 — 최상위 사건 아래 6개 게이트와 15개 기본 사건이 4단계로 펼쳐진 다이어그램

생성된 FTA 구조 요약 텍스트 — 핸드루프 시스템 고장(GT1) 아래 모터 구동 실패·입력 신호 처리 실패·모터 출력 실패·끼임 감지 실패·안전 보호 회로 실패 게이트와 EVT1~EVT15 기본 사건, 총 6개 Gate·15개 Event

이벤트와 게이트의 내용이 논리적으로 정확하게 들어간 것을 확인 할 수 있습니다. 이처럼 VisualPro는 AI 기능을 활용하여 분석자가 번거롭고 어려운 초기 분석 환경 구성을 보다 용이하게 진행할 수 있도록 보조합니다.

※본 분석은 VisualPro FTA 환경에서 MCP를 통한 AI모델 연결 기능을 통해 수행되었으며 기존 분석과의 연계로 작성되었습니다.

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