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자동차 기능 안전성 표준 ISO 26262의 SW레벨 개발 적합성 달성 방안 원문보기

電子工學會誌 = The journal of Korea Institute of Electronics Engineers, v.40 no.5 = no.348, 2013년, pp.46 - 59  

조진희 (한국전자통신연구원) ,  성기순 (ETRI자동차융합플랫폼연구팀) ,  한태만 (ETRI자동차IT융합연구실) ,  김현수 (충남대학교 컴퓨터공학과)

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문제 정의

  • SW 아키텍처 설계의 목적은 SW 안전 요구사항을 실현하기 위한 수단을 SW 아키텍처로 설계하고 검증하는 것이며 SW 개발의 복잡성을 관리하기 위한 방법을 제공하는 것이다. SW 아키텍처 설계는 계통적(hierarchical) 구조 안에서 모든 SW 컴포넌트와 그들 사이의 상호작용을 표현하는 것으로서, SW 컴포넌트 사이의 인터페이스나 데이터 경로와 같은 정적인 관점뿐 아니라 프로세스 순서나 시간 순서 행위와 같은 동적 관점을 기술한다.
  • SW 안전 요구사항 검증의 목적은 개발된(SW레벨 통합 완료) 임베디드 SW가 SW 안전 요구사항을 충족하는 것을 입증하기 위한 것으로서 목표 환경 내에서 그 요구사항을 만족함을 보이는 것이다. 그러므로 HIL 시험, ECU 네트워크 환경, 시험 차량을 통한 시험 등을 통해서 SW 안전 요구사항을 기반으로 시험 케이스가 도출하여 시험하여 기대 결과값에 비추어 pass/fail 여부와 요구사항을 모두 커버하는지 평가한다.
  • SW 유닛 시험의 목적은 SW 유닛이 명세된 대로 구현되었다는 것과 바람직하지 않은 기능성이 없다는 것을 입증하기 위한 것이다. 유닛 시험은 <그림 14>에서 나열된 방법을 ASIL에따라 적용하며 다음과 같은 내용이 충족됨을 보여야 한다.
  • 아래에서 대표적인 분석 방법인 FMEA 및 FTA를 이용한 SW 안전성 분석 방법에 대해 간략히 살펴본다.
  • 또한 위의 각 방법에서 적용할 수 있는 시험 케이스 개발 방법도 <그림 15>와 같이 제시하고 있다. 여기서 요구사항 분석을 통한 시험 케이스 도출의 목적은 SW 유닛의 기능성을 시험하기 위한 것이며, 동등 클래스 분석 이나 경계값 분석은 코드의 분기문에서 조건의 입력 값의 조합과 그에 따른 분기된 행위가 명세된 대로 동작하는지를 보기 위한 시험이다.
  • SW 통합 과정에서 수행하는 시험의 방법은 <그림 14> SW 유닛 시험 방법과 유사하며, ASIL C, D인 경우, 모델과 코드간의 백투백 비교 시험을 추가로 요구하고 있다. 이 백투백 비교 시험은 SW의 같은 입력에 대해 설계를 기반으로 시뮬레이션을 한 결과와 그 설계가 구현된 코드 레벨의 시험 결과가 일치하는지 확인함으로써 설계된 대로 구현되었는지 여부를 확인하는 것이 목적이다.
  • 이어지는 절에서는 SW 레벨의 제품개발 요구사항의 주요 사항에 대해 알아 본다.
  • 이에 본 고에서는 ISO 26262의 SW 레벨 제품개발에서 요구하고 있는 내용의 주요 부분에 대해서 알아보면서 이를 달성하기 위해 고려할 사항 혹은 이슈를 알아본다. 다음 Ⅱ장에서는 ISO 26262 SW 분야 요구사항에 대해 일부 요약하고 부가적인 설명을 하면서 관련된 이슈를 언급하였고, Ⅲ장에서는 본 고의 주제를 요약하고 이에 대한 향후 대응방안에 대해 의견을 제시하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
유지보수성이란? 유지보수성이란 SW가 지속적으로 성능 개선 및 기능 추가를 위해 설계가 변경될 수 있으므로 향후 이러한 변경이 다른 컴포넌트에 대한 영향(변경)을 최소화할 수 있도록 하는 특성을 의미한다. 이를 위해서는 하나의 컴포넌트 내의 응집력은 높게, 컴포넌트 간의 결합력은 낮게 설계되어야 하며, 응집력과 결합력은 데이터 혹은 컨트롤에 대한 의존성의 높고 낮음에 좌우된다.
구조 커버리지는 무엇을 나타내는가? 이 방법으로 도출된 시험 케이스의 적절성(adequacy, goodness or thoroughness)을 판단하기 위해서는 <그림 16>에서와 같은 구조 커버리지를 통해 검증할 수 있다. 구조 커버리지란 SW의 제어 흐름을 기반으로 한 커버리지로서, 도출된 시험 케이스 집합을 적용하여 해당 SW 유닛을 시험했을 때 SW 유닛의 소스 코드 중에서 커버리지 대상이 수행된 비율을 나타낸다. 구조 커버리지만으로 오류를 검출하는 것이 충분하지 않으며 데이터 흐름을 기반으로 한 코드 분석을 통해 보완하게 된다.
SW 아키텍처를 설계할 때 고려해야되는 사항은? - SW 아키텍처 설계의 검증 능력: 양방향 추적성 - 구성 변경 가능 SW(configurable software)의 적절성 - SW 유닛 설계와 구현의 구현 가능성: - SW 통합 시험 과정에서 SW 아키텍처의 시험성 (testability)
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