제4과목 · 신뢰성·보전성
고장률
핵심 정리
개념 핵심
- 수명분석의 순간고장률은 그 시점까지 생존한 대상이 다음 순간 고장날 조건부 비율입니다.
- 고장횟수/총 가동시간은 관측자료의 평균 발생빈도이며 일정률 모형의 추정에 사용합니다.
- 고장률의 단위는 시간의 역수이고 신뢰도처럼 0~1의 확률 자체가 아닙니다.
Step 1 · Definition
정의
비수리 품목의 수명분석에서 고장률 h(t)는 시각 t까지 고장나지 않았다는 조건 아래 다음 순간의 고장 발생 정도를 나타냅니다. 이미 고장난 대상은 그 시점의 생존 집단에 포함하지 않습니다.
Step 2 · Background
정의를 이해하기 위한 배경
이 개념으로 구분할 질문
고장 2건이라는 횟수만으로 설비를 비교하면 운전시간 차이를 놓칩니다. 발생빈도를 비교하려면 관측시간을 맞추고, 시간 경과에 따른 열화를 보려면 고장률의 변화도 확인해야 합니다.
조건별 판단 근거
신뢰도 R(t)는 t까지 생존할 확률이고, 고장률은 h(t)=f(t)/R(t)입니다. f(t)는 수명 확률밀도입니다. 초기고장·마모처럼 고장률이 변하는 구간에 일정한 λ를 무조건 적용하지 않습니다.
발생빈도와 순간고장률
| 구분 | 의미 |
|---|---|
| 고장횟수/총 가동시간 | 관측기간의 평균 발생빈도 |
| h(t) | 생존 조건부 순간고장률 |
| R(t) | 해당 시점까지 생존할 확률 |
연결 문항의 조건과 판단
일정률 모형에서는 추정 λ=고장횟수/총 가동시간, 추정 MTBF=총 가동시간/고장횟수로 서로 역수입니다. 비수리 품목의 지수수명분포는 h(t)=λ, MTTF=1/λ입니다.
연결 문항의 조건과 판단
수리 가능한 설비의 반복고장 기록인지 비수리 품목의 최초고장 자료인지 먼저 구분합니다. 고장률을 물리적인 결함명처럼 진단하지 않고 시간자료와 모형을 비교합니다.
관측자료 계산 예제
총 가동시간 1000h에 고장 2건이면 발생빈도는 2/1000=0.002 h⁻¹, MTBF 추정값은 500h입니다. 이 수치만으로 매시간 고장확률이 정확히 0.2%라고 해석하지 않습니다.
Exam patterns
시험에 자주 출제되는 유형
이 소주제에 직접 연결된 검증 기출 2건을 집계했습니다. 같은 중주제의 보충 문제와 모의문제는 비중 계산에서 제외하며, 유형 카드는 문제 형태와 판단 대상만 보여줍니다.
미리 정리한 시험 포인트
문항이 요구하는 판단
기본 계산을 묻는 문항에서는 고장횟수/총 가동시간을 적용합니다. 시간의 역수 단위를 확인하고, 고장정지시간/가동시간처럼 무차원 비율인 식과 구분합니다.
핵심 다시 확인
횟수만 보지 말고 운전시간과 모형을 확인합니다. 순간고장률과 평균 발생빈도를 구분합니다.
계산·적용형
1건 · 50%판단 대상
공식에 조건과 단위를 대입해 값을 구하는 유형
개념·구분형
1건 · 50%판단 대상
정의, 특징, 용도와 비슷한 용어의 차이를 묻는 유형
Past exam practice
실제 CBT 기출 2문제 풀기
개념을 확인했다면 실제 CBT 문제를 바로 풀어보세요. 답안을 제출하면 페이지 이동 없이 정오답과 풀이가 열립니다. 처음 2개부터 보여주며 정답은 제출 전까지 전송하지 않습니다.
대표 오답
보기에서 혼동하기 쉬운 점
U-590
신뢰성 평가에서 고장률의 기본 계산식은?
아래 보기들은 이 문항이 요구한 조건에 대한 정답이 아닙니다.
- 고장정지시간÷총 가동시간: 고장정지시간을 총 가동시간으로 나누면 얼마나 긴 시간 멈췄는지를 운전시간과 비교한 값이 됩니다. 고장이 몇 번 발생했는지를 세는 식이 아니므로, 단위 운전시간당 고장 발생 빈도와 구분합니다.
- 고장횟수÷부하시간만: 부하시간은 설비에 생산 작업이 계획된 시간으로, 실제 운전시간과 같지 않을 수 있습니다. 고장횟수를 어떤 시간으로 나눴는지에 따라 지표의 의미가 달라지므로, 이 문제에서 정한 총 가동시간 기준과 섞지 않아야 합니다.
- 고장정지시간÷부하시간: 고장정지시간을 부하시간으로 나누면 계획된 생산시간 중 고장으로 잃은 시간의 비율을 나타냅니다. 정지 손실의 크기를 보여 주지만, 고장 발생 횟수의 빈도를 나타내는 고장률과는 다릅니다.
U-1201
설비의 신뢰성을 직접 평가하는 대표적인 척도는?
아래 보기들은 이 문항이 요구한 조건에 대한 정답이 아닙니다.
- 정미가동시간만: 정미가동시간은 설비가 실제 생산에 기여한 시간을 나타내는 항목입니다. 그 시간만으로는 고장이 얼마나 자주 발생했는지 알 수 없으므로 신뢰성을 직접 비교하기 어렵습니다. 신뢰성을 보려면 고장 횟수와 운전시간의 관계처럼 고장 발생 정보를 함께 확인해야 합니다.
- 보전비율: 보전비율은 정해진 기준값에 비해 보전비가 차지하는 비중을 나타내는 비용 지표로 사용됩니다. 어떤 비용을 분모로 삼는지에 따라 의미가 달라지므로 정의를 함께 확인해야 합니다. 돈이 얼마나 들었는지와 고장 없이 얼마나 오래 작동하는지는 다른 특성입니다.
- 작업자 수: 작업자 수는 투입 인력의 규모를 나타내는 값입니다. 사람이 많다는 사실이 설비가 고장 없이 오래 작동한다는 뜻은 아닙니다. 설비 신뢰성의 척도와 인력 운영 지표는 구분해야 합니다.
Exam traps
연결 문제로 확인하는 시험 함정
아래에서는 문제와 보기만 미리 보여 줍니다. 정답·해설·보기별 근거는 답을 제출한 뒤에만 공개되므로, 먼저 직접 판단하고 풀이 화면에서 확인하세요.
Step 3 · Exam practice
모의고사 2문제 풀기
각 문항을 눌러 보기를 선택하고 같은 화면에서 채점하세요. 제출 후 정답 근거, 모든 보기의 설명과 복습할 개념까지 이어집니다.
1신뢰성 평가에서 고장률의 기본 계산식은?문제와 보기 펼치기
2설비의 신뢰성을 직접 평가하는 대표적인 척도는?문제와 보기 펼치기
검수된 공개 문제만 표시하며, 답을 제출하기 전에는 정답과 해설을 전송하지 않습니다.
출처와 검토 상태
기존 자료의 검토 기록과 이번 설명의 교정 근거를 함께 표시합니다. 원문 기록의 공개 상태는 현재 출제 여부와 다를 수 있습니다.
- 문제 근거: 27차 정규화 대표문제 U-590, U-1201
- 이론 상태: 문제 근거에서 도출한 보강안이며 독립 이론 출처 대조가 추가로 필요합니다.
- 원문 출처 1: https://cbtbank.kr/exam/de20190303
- 원문 출처 2: https://cbtbank.kr/exam/de20100905
- 공개 상태: 확정 문제와 연결된 공개 후보
설명 교정 근거