STPA 적용 예제(의학) - COVID 19 (코로나 바이러스)
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관리자
작성일
2023-01-27 10:59
조회
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COVID-19의 국가적 상호작용
COVID-19 바이러스의 여파는 정부 관련 조직 및 기업의 운영 방식을 포함하여 우리 삶의 모든 측면에 자리 잡아왔습니다. 세계는 이제 바이러스의 확산과 경제적 여파를 막고 정상화 시키겠다는 공동의 목표를 위해 노력하고 있습니다. 정부는 적절한 의료 서비스를 일반 대중에게 보장하기 위해 관련 기관과 다양한 방식으로 상호 작용하면서 다양한 규제를 부과해 왔지만, 백신에 대한 보다 포괄적인 연구와 이해관계자 간의 상호 작용의 복합적인 부분에 대한 연구는 여전히 묘연한 상태로 남아있습니다. 서로 다른 이해관계자(즉, 정부, 조직 및 대중)들이 서로 소통하는 방식에 대해서, 그리고 그 소통에 대한 더 깊은 이해도, 그리고 더 안전한 인류의 삶에 효과적으로 기여하기 위해서는 후속 행동을 포착하기 위해 ‘시스템 사고 프로세스’를 적용할 필요가 있습니다. 본 분석 건은 COVID-19 팬데믹에 대한 현재 대응 상태를 분석하기 위해 시스템 이론적 프로세스 분석(STPA)이라는 분석 기법에서 영감을 받은 프로세스를 적용했습니다. 이 분석은 시스템의 일부분으로서 다양한 이해관계자를 포함하고 있습니다. 또한, '정부', '외국 정부', '조직', '일반 대중' 과 같은 시스템 내의 서로 다른 이해관계자간의 그리고 W.H.O 와의 상호 작용에 더 초점을 맞추고 있습니다. STPA 분석 결과, 이해관계자 상호 작용 중 236개의 잠재적인 UCA 가 발견되었으며, 각 조치에 대한 추가적인 분석이 이루어질 것입니다. 손실 시나리오는 총 1,440개가 확인되었으며, 대응방안은 2,880개의 요건이 제안되었습니다.
시스템 정보
이 STPA 분석의 목적은 코로나 바이러스에 대항하는 국가 수준의 대응에 대한 것입니다. 아래는 추후 진행될 분석에 대한 대략적인 개요가 제시되는 국가 대응에 대한 VisualPro SA – STPA 의 시스템 정보 화면입니다.
1. 손실 및 위험원 식별
그 다음 단계는 손실을 식별하는 단계이며 국가 대응에 대한 손실은 아래 화면과 같습니다.
국가 대응의 시스템에 대해서는, 7개의 위험원이 식별될 수 있습니다. 또한 각 위험은 손실과 추적가능한 관계성을 가지게 됩니다. 식별된 위험원은 다음과 같습니다.
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2. Control Structure 모델링
다음으로, 제어 구조 모델을 구축하는 것입니다. 제어 구조는 하나의 전체 시스템을 상호 피드백 제어 루프로 모델링하여 각 구성물의 기능적 관계와 상호작용을 표현합니다. 제어 구조는 보통 매우 추상적인 수준에서 시작하여 여러 반복을 통해 시스템에 대한 디테일한 부분까지 표현해 낼 수 있도록 다듬어집니다. STPA를 안전, 보안, 프라이버시, 그 어떤 다른 산업군에 적용한다고 해도 이 제어 구조를 모델링하는 단계는 반드시 필요합니다. 현재 우리가 다루고 있는 시스템 (국가 대응)에 대한 몇 가지 ‘루프’를 포함하고 있는 다계층 제어 구조가 아래에 제시되어 있습니다. 이 루프는 ‘정부’와 ‘기관’ 사이에서, ‘지방자치단체’와 ‘기관 사이에서’, 그리고 ‘기관’들과 ‘대중’ 사이에서 적용하는 루프이며 이 다계층 제어 구조는 많은 CA(Control Action)을 포함하고 있습니다.
3. UCA 도출
다음으로, 안전하지 않은 컨트롤 액션 (UCA)를 식별합니다. STPA 방법론에 따르면, UCA는 4가지 타입으로 분류되며 (Not providing causes hazard / Providing causes hazard / Too early, too late, out of order / Stopped too soon, applied too long). 세 가지 제어 행동(CA) 에 대한 세 그룹의 UCA 가 아래 제시 되어 있습니다.
4. 손실 시나리오 도출
마지막으로, UCA 식별 후에 UCA를 발생 시킬 수 있는 손실 시나리오를 식별 해야합니다. STPA 는 이 시나리오를 ‘손실 시나리오’ 라고 명명하고 있으며 손실 시나리오를 발생 시킬 수 있는 가능성에 대해 기술하는 ‘핸드북’의 가이드워드를 참조하여 작성될 수 있습니다. 아래 사진은 UCA1 - ‘정부’가 코로나 바이러스의 심각성에도 불구하고 건강 관련 규제를 제공하지 않음‘ 에 대한 몇 가지 손실 시나리오에 대한 예시입니다.
결론
이미 인간의 삶은 바이러스와 함께 공존하는 쪽으로 나아가고 있습니다. 중앙 그리고 지방정부의 바이러스를 통제하기 위한 관련 규제를 제시하려는 시도, 그리고 국가의 디플레이션 기조에서 벗어나려는 시도, 여러 시도에도 불구하고 이해관계자 간의 복잡한 성질은 여전히 더 나은 솔루션을 찾아야 하는 도전과제로 남아있습니다. 따라서, 이 STPA 분석 건은 바이러스 전파와 경제 침체를 중화하려는 목적으로 시작되었으며, 두 계층을 지닌 제어 구조와 세 그룹으로 발생한 UCA를 제시하였습니다. 또한 이 분석 건에서 컨트롤러의 오류는 Causal Factor의 극히 일부를 차지하지만, 각 UCA 는 소통 오류, 결함이 있는 프로세스, 프로세스 지연, CA 해석 오류 등과 같은 다양한 종류의 Causal Factor 으로부터 발생한다는 사실 또한 제시되었습니다. 각 Causal Factor 에 대해서, 위험한 결과를 최소화하거나 피할 수 있는 요구사항 또한 제시되었습니다. 이 요구사항은 정부에 대한 요구사항을 포함하고 있으며 이는 정부 측에서 규제를 갱신하기 전에 ’군, 경찰‘ 에 대해 현재 업데이트된 사항에 대해 인지하고 있는지를 확인하기 위함입니다. 또한, PHS 에 대한 요구사항을 포함하고 있는데 이는 환자에게 의료 조언이나 치료를 하기 전에 환자에 대한 정확한 정보를 확보하게 하기 위함입니다.
COVID-19 바이러스의 여파는 정부 관련 조직 및 기업의 운영 방식을 포함하여 우리 삶의 모든 측면에 자리 잡아왔습니다. 세계는 이제 바이러스의 확산과 경제적 여파를 막고 정상화 시키겠다는 공동의 목표를 위해 노력하고 있습니다. 정부는 적절한 의료 서비스를 일반 대중에게 보장하기 위해 관련 기관과 다양한 방식으로 상호 작용하면서 다양한 규제를 부과해 왔지만, 백신에 대한 보다 포괄적인 연구와 이해관계자 간의 상호 작용의 복합적인 부분에 대한 연구는 여전히 묘연한 상태로 남아있습니다. 서로 다른 이해관계자(즉, 정부, 조직 및 대중)들이 서로 소통하는 방식에 대해서, 그리고 그 소통에 대한 더 깊은 이해도, 그리고 더 안전한 인류의 삶에 효과적으로 기여하기 위해서는 후속 행동을 포착하기 위해 ‘시스템 사고 프로세스’를 적용할 필요가 있습니다. 본 분석 건은 COVID-19 팬데믹에 대한 현재 대응 상태를 분석하기 위해 시스템 이론적 프로세스 분석(STPA)이라는 분석 기법에서 영감을 받은 프로세스를 적용했습니다. 이 분석은 시스템의 일부분으로서 다양한 이해관계자를 포함하고 있습니다. 또한, '정부', '외국 정부', '조직', '일반 대중' 과 같은 시스템 내의 서로 다른 이해관계자간의 그리고 W.H.O 와의 상호 작용에 더 초점을 맞추고 있습니다. STPA 분석 결과, 이해관계자 상호 작용 중 236개의 잠재적인 UCA 가 발견되었으며, 각 조치에 대한 추가적인 분석이 이루어질 것입니다. 손실 시나리오는 총 1,440개가 확인되었으며, 대응방안은 2,880개의 요건이 제안되었습니다.
시스템 정보
이 STPA 분석의 목적은 코로나 바이러스에 대항하는 국가 수준의 대응에 대한 것입니다. 아래는 추후 진행될 분석에 대한 대략적인 개요가 제시되는 국가 대응에 대한 VisualPro SA – STPA 의 시스템 정보 화면입니다.
그림1. 국가 대응에 대한 시스템 정보
1. 손실 및 위험원 식별
그 다음 단계는 손실을 식별하는 단계이며 국가 대응에 대한 손실은 아래 화면과 같습니다.
그림2. 손실의 식별
표1. 국가 대응에 대한 손실 표
국가 대응의 시스템에 대해서는, 7개의 위험원이 식별될 수 있습니다. 또한 각 위험은 손실과 추적가능한 관계성을 가지게 됩니다. 식별된 위험원은 다음과 같습니다.
<
그림3. 위험원 식별
표2. 국가 대응에 대한 위험원 표
2. Control Structure 모델링
다음으로, 제어 구조 모델을 구축하는 것입니다. 제어 구조는 하나의 전체 시스템을 상호 피드백 제어 루프로 모델링하여 각 구성물의 기능적 관계와 상호작용을 표현합니다. 제어 구조는 보통 매우 추상적인 수준에서 시작하여 여러 반복을 통해 시스템에 대한 디테일한 부분까지 표현해 낼 수 있도록 다듬어집니다. STPA를 안전, 보안, 프라이버시, 그 어떤 다른 산업군에 적용한다고 해도 이 제어 구조를 모델링하는 단계는 반드시 필요합니다. 현재 우리가 다루고 있는 시스템 (국가 대응)에 대한 몇 가지 ‘루프’를 포함하고 있는 다계층 제어 구조가 아래에 제시되어 있습니다. 이 루프는 ‘정부’와 ‘기관’ 사이에서, ‘지방자치단체’와 ‘기관 사이에서’, 그리고 ‘기관’들과 ‘대중’ 사이에서 적용하는 루프이며 이 다계층 제어 구조는 많은 CA(Control Action)을 포함하고 있습니다.
그림4. 국가 대응에 대한 STPA 제어 구조 다이어그램
3. UCA 도출
다음으로, 안전하지 않은 컨트롤 액션 (UCA)를 식별합니다. STPA 방법론에 따르면, UCA는 4가지 타입으로 분류되며 (Not providing causes hazard / Providing causes hazard / Too early, too late, out of order / Stopped too soon, applied too long). 세 가지 제어 행동(CA) 에 대한 세 그룹의 UCA 가 아래 제시 되어 있습니다.
그림5. 국가 대응의 UCA 식별
표3. 국가 대응에 대한 UCA 표
4. 손실 시나리오 도출
마지막으로, UCA 식별 후에 UCA를 발생 시킬 수 있는 손실 시나리오를 식별 해야합니다. STPA 는 이 시나리오를 ‘손실 시나리오’ 라고 명명하고 있으며 손실 시나리오를 발생 시킬 수 있는 가능성에 대해 기술하는 ‘핸드북’의 가이드워드를 참조하여 작성될 수 있습니다. 아래 사진은 UCA1 - ‘정부’가 코로나 바이러스의 심각성에도 불구하고 건강 관련 규제를 제공하지 않음‘ 에 대한 몇 가지 손실 시나리오에 대한 예시입니다.
그림6. 국가 대응에 대한 손실 시나리오 식별
표4. 국가 대응에 대한 손실 시나리오 표
결론
이미 인간의 삶은 바이러스와 함께 공존하는 쪽으로 나아가고 있습니다. 중앙 그리고 지방정부의 바이러스를 통제하기 위한 관련 규제를 제시하려는 시도, 그리고 국가의 디플레이션 기조에서 벗어나려는 시도, 여러 시도에도 불구하고 이해관계자 간의 복잡한 성질은 여전히 더 나은 솔루션을 찾아야 하는 도전과제로 남아있습니다. 따라서, 이 STPA 분석 건은 바이러스 전파와 경제 침체를 중화하려는 목적으로 시작되었으며, 두 계층을 지닌 제어 구조와 세 그룹으로 발생한 UCA를 제시하였습니다. 또한 이 분석 건에서 컨트롤러의 오류는 Causal Factor의 극히 일부를 차지하지만, 각 UCA 는 소통 오류, 결함이 있는 프로세스, 프로세스 지연, CA 해석 오류 등과 같은 다양한 종류의 Causal Factor 으로부터 발생한다는 사실 또한 제시되었습니다. 각 Causal Factor 에 대해서, 위험한 결과를 최소화하거나 피할 수 있는 요구사항 또한 제시되었습니다. 이 요구사항은 정부에 대한 요구사항을 포함하고 있으며 이는 정부 측에서 규제를 갱신하기 전에 ’군, 경찰‘ 에 대해 현재 업데이트된 사항에 대해 인지하고 있는지를 확인하기 위함입니다. 또한, PHS 에 대한 요구사항을 포함하고 있는데 이는 환자에게 의료 조언이나 치료를 하기 전에 환자에 대한 정확한 정보를 확보하게 하기 위함입니다.
Shufeng Chen,⁎ Siddartha Khastgir, and Paul Jennings, “Analyzing National Responses to COVID-19 Pandemic using STPA”, UK, 2021