STPA + ODD(Operational Design Domain)

 STPA의 주요 분석 대상은 자율주행 시스템입니다. 자율주행 시스템은 대표적으로 자동차에 적용되며, 비행기, 무인 조종기, 열차, 로봇 등 많은 분야에서 사용되고 있습니다. 또한 자율주행 시스템의 안전을 고려하는데 있어서 Operational Design Domain을 빼놓을 수가 없습니다. 오늘은 STPA을 분석하는데 Control Structure에 ODD(Operational Design Domain)을 어떻게 고려하는지 하나의 예시를 드리고자 합니다. 많은 ODD가 있지만 대표적으로는 아래의 9가지를 고려할 수 있습니다.

1. 지리적 영역: ODD는 자율주행 자동차가 어떤 지리적인 영역에서 운영될 수 있는지를 정의합니다. 예를 들어, 도시, 고속도로, 시골 등 특정 지리적인 환경을 ODD로 설정할 수 있습니다.

2. 도로 유형: ODD는 자율주행 자동차가 어떤 종류의 도로에서 운행할 수 있는지를 정의합니다. 예를 들어, 고속도로, 시내 도로, 주택가 등 특정 도로 유형을 ODD로 설정할 수 있습니다.

3. 날씨 조건: ODD는 자율주행 자동차가 어떤 날씨 조건에서 운전할 수 있는지를 정의합니다. 비, 안개, 눈과 같은 날씨 조건에 대한 ODD를 설정할 수 있습니다.

4. 운행 상황: ODD는 자율주행 자동차가 어떤 운행 상황에서 운전할 수 있는지를 정의합니다. 예를 들어, 주차장에서의 주행, 공사 구역에서의 운행, 교통 체증 상황 등 특정 운행 상황을 ODD로 설정할 수 있습니다.

5. 기능 및 성능 제약: ODD는 자율주행 시스템의 기능 및 성능 제약 사항을 고려합니다. 예를 들어, 특정 속도 제한, 특정 교통 규칙 준수, 특정 교통 상황에서의 운전 전략 등을 ODD로 설정할 수 있습니다.

6. 시간대: ODD는 자율주행 자동차가 어떤 시간대에 운행될 수 있는지를 정의합니다. 주간, 야간, 특정 시간 범위 등을 ODD로 설정할 수 있습니다.

7. 교통 조건: ODD는 자율주행 자동차가 어떤 교통 조건에서 운전할 수 있는지를 정의합니다. 예를 들어, 혼잡한 교통 상황, 교차로, 과속 통행구역 등을 ODD로 설정할 수 있습니다.

8. 운전 목적: ODD는 자율주행 자동차의 운전 목적을 고려합니다. 예를 들어, 상업 운송, 개인 운행, 긴 거리 운행 등을 ODD로 설정할 수 있습니다.

9. 특수 상황: ODD는 특정 상황을 고려하여 정의될 수 있습니다. 예를 들어, 긴급 상황에서의 운전, 응급 구조 임무에서의 운행, 자율주행 택시 등을 ODD로 설정할 수 있습니다.

이제는 STPA 분석을 할 때에 위의 9가지 ODD 조건을 추가하여 Control Structure를 구성하도록 하겠습니다. 아래와 같이 ODD 조건들이 Control Structure에 그려지고 사용자는 이후에 분석할 때에 위 ODD 환경들 또한 고려하면서 STPA 분석을 할 수 있습니다.