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스트레스 테스트

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목차

1. 개요

스트레스 테스트는 금융, 컴퓨팅, 원자력 발전소 등 다양한 분야에서 사용되는 안전성 및 성능 평가 방법이다. 금융 시스템 스트레스 테스트는 예상치 못한 경제 위기 상황을 가정하여 금융기관의 재무 건전성을 평가하며, 컴퓨팅 분야에서는 하드웨어 및 소프트웨어의 내구성을 시험한다. 원자력 발전소 스트레스 테스트는 지진, 쓰나미 등의 자연재해나 테러 공격과 같은 극한 상황을 상정하여 원자로의 안전성을 검증한다. 그 외 기계, 전기, IT, 생물 분야에서도 제품의 내구성과 성능, 적응력을 평가하기 위해 스트레스 테스트가 활용된다.

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스트레스 테스트
개요
정의소프트웨어나 하드웨어의 한계를 시험하기 위해 시스템에 가하는 비정상적으로 높은 부하를 측정하는 테스트 방법
목적시스템의 안정성, 견고성 및 오류 처리 능력을 검증
방법예상치 못한 사용량, 데이터 양 또는 요청 수를 시스템에 가하여 시스템의 반응을 관찰
특정 하드웨어 구성 요소에 과도한 부하를 가하여 잠재적인 결함이나 약점을 발견
유형
분산 스트레스 테스트네트워크의 모든 서버가 동시에 스트레스를 받도록 하여 전체 시스템의 성능을 평가
트랜잭션 스트레스 테스트시스템에 있는 하나 이상의 트랜잭션에 대해 스트레스를 테스트
체계적인 스트레스 테스트하드웨어와 소프트웨어를 결합하여 스트레스를 테스트
기타
관련 용어부하 테스트
내구성 테스트

2. 금융

금융에서의 '''금융 시스템 스트레스 테스트'''는 금융기관의 재무건전성을 평가하는 방법으로, '''건전성 검사''' 또는 '''건전성 심사'''라고도 한다. 이는 은행이나 국가의 경영 상태가 안전한지를 파악하는 검사이다. 일반적인 검사와는 다르게, "경제 성장률 -5%", "통화 가치 10% 상승", "국채 가격 30% 하락" 등 검사 대상에게 불리한 조건(스트레스)을 설정하고, 그 결과로 자기자본비율(은행)이나 경상수지 적자의 GDP 대비 비율(국가) 등이 기준 안에 포함되는지를 판단한다. 이러한 건전성 검사를 통해 시장과 투자자들의 막연한 불안감을 해소할 수 있다.

최근 사례로는 뉴욕 연방 준비 은행(NY 연은)이 BP 파산에 따른 스트레스 테스트를 실시한 것과, 유럽 은행 감독 위원회(CEBS)가 그리스 경제 위기로 인해 유럽 은행들을 대상으로 검사를 실시한 것이 있다.

2. 1. 개념 및 방법

스트레스 테스트는 예외적이지만 발생 가능한 위기 상황을 가정하여 금융 기관의 손실 흡수 능력을 평가하는 방법이다. 실업률, GDP, 이자율, 유가 등 거시 경제 변수의 변화에 따른 영향을 분석한다.

예를 들어 다음과 같은 상황을 가정할 수 있다.

  • 실업률이 X% 증가하면 어떤 변화가 얼마나 일어날 것인가?
  • GDP가 X% 하락하면 어떤 변화가 얼마나 일어날 것인가?
  • 이자율이 X% 상승하면 어떤 변화가 얼마나 일어날 것인가?
  • 원유가격이 X% 상승 또는 하락하면 어떤 변화가 얼마나 일어날 것인가?


이러한 가상 위기 상황에 따른 손익계산서와 대차대조표의 모의 결과는 개별 금융기관의 어려움뿐만 아니라, 금융기관 서로가 채권자이자 채무자인 복잡한 시스템인 전체 금융 시장이 혼란에 처했을 경우도 파악하여야 한다.

스트레스 테스트는 개별 금융 기관뿐만 아니라 금융 시스템 전체의 안정성을 평가하는 데 활용될 수 있다. 2009년 미국 규제 당국이 실시하면서 유명해졌다.[2]

하지만 건전성 검사에 합격하는 것이 완전히 불안을 해소하는 것은 아니다. 건전성 검사의 판단 기준은 사전에 공표되지 않는 것이 보통이어서 결과를 좌우할 수 있다. 또한 검사에 불합격할 경우 구제 조치나 재정 압축이 필요할 수 있기 때문에 내용이나 결과가 조작될 가능성도 있다. 경제나 경영 분야에서는 새로운 수법이므로, 스트레스를 가하는 방식의 표준화는 앞으로의 과제이다.

2. 2. 한계

스트레스 테스트는 가상의 시나리오를 기반으로 하므로 실제 위기 상황을 완벽하게 예측하기 어렵다. 개별 금융 기관의 어려움은 보여줄 수 있지만, 금융 기관 간의 복잡한 상호 연결성과 전염 효과는 충분히 반영하지 못할 수 있다.[2] 스트레스 테스트의 판단 기준은 사전에 공표되지 않는 경우가 많아 결과가 왜곡될 수 있으며, 검사 내용이나 결과가 조작될 가능성도 있다. 실제로 2010년 유럽 재정 위기 당시 그리스 국채의 디폴트는 스트레스 테스트에 설정되지 않았다.[3]

3. 컴퓨팅

컴퓨팅 분야에서 스트레스 테스트는 하드웨어 및 소프트웨어의 안정성과 성능을 평가하는 데 사용된다. 하드웨어 스트레스 테스트와 안정성은 시스템이 어떻게 사용될 것인가에 따라 다양할 수 있으며,[10] 소프트웨어 테스트에서 시스템 스트레스는 막대한 부하를 통해 튼튼함, 이용 가능성, 오류 관리를 강조한다.

3. 1. 하드웨어

컴퓨터 하드웨어에 막대한 수준의 스트레스를 가하면 일반적인 환경에서의 안정성을 보증할 수 있다. 하드웨어 스트레스 테스트와 안정성은 시스템이 어떻게 사용될 것인가에 따라 달라질 수 있다.[10]

에이수스의 한 기술자는 2012년 인텔 X79 시스템의 오버클럭에 관한 문건에서 유용한 결과를 얻기 위해 테스트 소프트웨어를 신중하게 선택하는 것이 중요하다고 조언했다.[10]

스트레스 테스트에 흔히 사용되는 소프트웨어로는 프라임95, 인텔 프로세서 진단 테스트, 인텔 번 테스트, 에이다, Memtest86, 패스마크 번인, LinX (AVX), OCCT, S&M 등이 있다.

3. 2. 소프트웨어

소프트웨어 테스트에서 시스템 스트레스는 일반적인 환경에서 올바르게 동작하는지를 고려하는 것보다 막대한 부하를 통해 튼튼함, 이용 가능성, 오류 관리를 강조한다. 예를 들어 웹 서버는 스크립트, 봇, 다양한 DoS 도구를 사용하여 스트레스 테스트를 할 수 있으며, 이를 통해 부하가 최고치일 때 웹 사이트의 성능을 관찰할 수 있다.

4. 원자력 발전소

2011년 일본 지진 이후 유럽연합 집행위원회(EC)는 유럽 내 모든 원자력 발전소에 대해 스트레스 테스트를 시행하여 최고의 안전 표준을 준수하는지 검증하기로 결정하였다. WENRA가 최초의 스트레스 테스트 계획을 공개한 뒤, 스트레스 테스트가 충분히 엄격하게 진행되지 않을 것이라는 비평을 받았다.[11]

대한민국에서는 월성 1호기와 고리 1호기에 대해 스트레스 테스트가 시행될 예정이었다.[12]

4. 1. 배경

2011년 동일본 대지진으로 인해 발생한 후쿠시마 제1원자력 발전소 중대사고를 계기로, EU 각국은 기존 원자력 발전소의 안전성을 재확인하기 위해 스트레스 테스트를 도입했다.[4] 이는 예상 밖의 규모의 지진과 쓰나미로 원자로의 냉각에 필요한 모든 전원이 상실되어 (전원 상실) 핵연료의 완전 용융 (멜트다운)이 발생한 후쿠시마 원자력 발전소 사고를 교훈 삼아, 기존의 안전 기준을 넘어선 상황에서 중대사고 발생 여부를 검증하는 것이다.

스트레스 테스트는 원자력 발전소 설계에 기반하여, 예상 이상의 지진, 쓰나미, 테러, 비행기 추락 등의 상황에서 발생할 수 있는 사고를 컴퓨터 시뮬레이션으로 예측한다. 예를 들어, 설계상 내진 강도가 800갈인 경우, 1000갈, 2000갈 등 더 강한 흔들림을 받았을 때 손상 부위, 기능 상실 여부, 그리고 이것이 후쿠시마 제1원자력 발전소와 같은 중대사고로 이어지는지를 예측한다.

EU는 공통된 스트레스 테스트 항목을 사용하여 각국 원자력 발전소의 안전성을 조사하고 결과를 공개하도록 의무화했다. 스트레스 테스트에 불합격하면 운전 정지가 원칙이며, 운전을 계속해야 할 경우 자국민 및 다른 EU 국가에 설명할 책임을 가진다.

국제 원자력 기구(IAEA)도 6월 21일 빈 회의에서 EU의 스트레스 테스트를 원자력 발전소를 보유한 모든 국가에 도입할 것을 제안했다.

EU는 2011년 5월 스트레스 테스트 실시를 공식 결정했으며, 최종 결론 보고 단계는 다음과 같았다.

단계내용
2011년 8월 15일까지원자력 발전소 사업자가 자기 평가를 각국 규제 당국에 제출
9월 15일까지각국이 유럽위원회에 중간 보고 제출
10월 말까지전력 회사가 각 규제 당국에 최종 보고
2011년 말까지규제 당국이 유럽위원회에 최종 보고
유럽위원회가 동료 검토 (상호 평가) 실시
2012년 6월유럽 정상 회담에 최종 결론 보고



2011년 10월 말, 테스트 실시 주체인 전력 회사의 최종 보고를 받은 각국 규제 당국의 70%가 평가 기준 미흡, 검사 기간 부족 등을 이유로 평가를 연기했다.[5]

대한민국에서는 월성 1호기와 고리 1호기에 대해 스트레스 테스트가 시행될 예정이었다.[12]

한편, 일본에서는 6월 18일 이에다 만리 경제산업상이 정기 검사 완료된 원자력 발전소 재가동을 촉구하는 "안전 선언"을 발표했으나,[6] 7월 6일 국회에서 간 나오토 총리가 "원자력 발전소 재가동에는 스트레스 테스트가 필요하다"라고 발언하면서 스트레스 테스트가 널리 알려지게 되었다.

이후 "스트레스 테스트는 반드시 재가동 조건은 아니다"라는 경제산업성 측과 "재가동에는 스트레스 테스트가 필요하다"라는 호소노 고시 대신 및 간 총리 측의 갈등이 있었으나, 7월 11일 "2단계 스트레스 테스트"라는 정부 통일 견해를 내는 것으로 결론지었다.[7]

일본 정치인 중 처음으로 스트레스 테스트 필요성을 주장한 것은 자민당의 고노 타로 중의원 의원으로, 5월 6일 자신의 블로그에서 하마오카 원자력 발전소 정지 지시 이후 다른 원자력 발전소에 대한 스트레스 테스트 필요성을 언급했다.[8]

4. 2. 방법

2011년 동일본 대지진으로 인해 발생한 후쿠시마 제1원자력 발전소 중대사고를 계기로, EU 각국은 기존 원자력 발전소의 안전성을 재확인하기 위해 스트레스 테스트를 도입했다.[4] 이는 후쿠시마 원전 사고에서 "예상 밖"의 규모의 지진과 쓰나미로 원자로의 냉각에 필요한 모든 전원이 상실(전원 상실)되어 핵연료의 완전 용융(멜트다운)이 발생한 것을 교훈 삼아, 기존의 안전 기준에서 정해진 것 이상, 이외의 사태가 발생했을 경우, 그것이 중대사고로까지 이어지는지 여부를 검증하는 것이다.

스트레스 테스트는 원자력 발전소 시설의 설계를 기반으로, 예상 이상의 지진이나 쓰나미, 테러리스트의 공격, 비행기 추락 등의 상황에서 어느 정도의 사고가 발생할지를 컴퓨터 시뮬레이션으로 예측한다. 예를 들어, 지진의 경우 설계상의 내진 강도가 800갈이었을 때, 1000갈, 2000갈 등 내진 강도 이상의 흔들림을 받았을 경우, 무엇이 손상되고, 어떤 기능이 상실되며, 그것이 후쿠시마 제1원자력 발전소에서 발생한 것과 같은 중대사고로 이어질지를 예측한다.

EU 국가들은 공통으로 정한 스트레스 테스트(안전 평가) 항목을 사용하여 각국의 원자력 발전소의 안전성을 조사하고, 그 결과를 공개하도록 의무화하고 있다. 스트레스 테스트에 불합격한 경우(예상 밖의 사태 발생 시 중대사고로 이어질 가능성이 있다고 인정된 경우)에는 운전을 정지하는 것이 원칙이다. 국가 사정으로 부득이하게 운전을 계속해야 하는 경우에는 자국민 및 다른 EU 국가에 대한 설명 책임을 진다.

국제 원자력 기구(IAEA)도 6월 21일 빈에서 열린 회의에서 EU가 도입한 "스트레스 테스트"를 원자력 발전소를 보유한 모든 국가에 도입할 것을 제안했다.

4. 3. 한국의 원자력 발전소 스트레스 테스트

2011년 동일본 대지진으로 인해 발생한 후쿠시마 제1원자력 발전소 사고를 계기로, 대한민국에서도 원자력 발전소의 안전성에 대한 우려가 커졌다. 이에 한국수력원자력은 월성 1호기와 고리 1호기 등 노후 원전에 대해 스트레스 테스트를 시행할 예정이었다.[12]

이는 EU에서 후쿠시마 제1원자력 발전소 사고 이후 원자력 발전소의 안전성을 재확인하기 위해 스트레스 테스트를 도입한 것을 참고한 것이다.[4] 스트레스 테스트는 예상 이상의 지진, 쓰나미, 테러, 비행기 추락 등 극한 상황에서 원자력 발전소가 중대사고로 이어지는지 여부를 컴퓨터 시뮬레이션으로 예측하는 방식으로 진행된다.

EU는 스트레스 테스트 결과를 공개하고 불합격 시 원칙적으로 운전을 정지하도록 하고 있지만, 대한민국에서는 스트레스 테스트의 투명성과 실효성에 대한 논란이 있었다. 특히 더불어민주당은 원자력 발전소의 안전성 강화를 위해 스트레스 테스트의 투명성과 실효성을 높여야 한다고 주장하는 반면, 국민의힘은 원전의 안전성을 강조하면서도 스트레스 테스트로 인한 과도한 규제는 지양해야 한다는 입장을 보였다.

5. 기타 분야

기계, 전기, IT 분야 외에도 다양한 분야에서 스트레스 테스트가 활용된다. 육종에서는 가뭄, 냉해, 강수량, 일조량, 비료량 등 다양한 환경 조건을 달리하여 품종의 적응성을 시험한다.[9]

5. 1. 기계 및 전기

정격 이상의 전압, 전류, 외부 온도, 진동을 가하여 전기 제품 및 부품의 내구성을 조사한다. 특히 콘덴서는 고온에 약하다. 반도체에서는 오버클럭 동작도 사용된다. 자동차, 철도 등에서는 속력이나 부하(무게)를 높여 테스트한다. 일본 제품의 우수성은 그 속에서 길러졌다.[9] 반대로 미국에서는 국토의 광대함과 다양성을 받아들여, 자국에서 판매함으로써 테스트에 합격한 것으로 간주했다. 미국 국방성 MIL 규격에서는 전 세계 어디든 파견할 수 있는 스트레스 테스트를 요구하고 있다. 반대로 베트남 전쟁 때 베트남으로 9할 이상 보내는 총에 알래스카에서의 동작을 요구했기 때문에 내구성이 떨어졌다. 칼라시니코프 자동 소총에서는 발로 밟아 휜 총탄을 발사할 수 있다(다른 총기류에서는 불가능하다).[9]

5. 2. IT (소프트웨어)

소프트웨어 테스트에서 시스템 스트레스는 일반적인 환경에서 올바르게 동작하는지를 확인하는 것을 넘어, 막대한 부하를 통해 튼튼함, 이용 가능성, 오류 관리를 강조한다. 예를 들어, 웹 서버는 스크립트, 봇, 다양한 DoS 도구를 사용하여 스트레스 테스트를 할 수 있으며, 이를 통해 부하가 최고치일 때 웹 사이트의 성능을 관찰할 수 있다.[9]

IT(소프트웨어)에서는 통상보다 많은 부하량(데이터량이 많거나, 접속처가 많거나, 데이터 종류가 많은 등)을 시스템에 가하여 안정적으로 동작하는지 조사한다. 일반적으로 버그(프로그램 실수, 설계 실수)를 제거하고 안정적으로 동작하게 하기 위해서는 프로그래밍에 들이는 시간, 인력 등 다른 비용의 20%-200%가 소요된다.[9] 정격대로 동작하는 것이 부하 테스트가 되는 경우도 있다. 예를 들어, 소비자용 프린터 사양에 "1000페이지까지 인쇄할 수 있다"라고 쓰여 있을 때, 실제로는 그런 동작을 하는 소비자는 거의 없지만, 1000페이지를 인쇄해 보는 경우도 있다. 프로그래머가 약간의 실수를 하면 100페이지에서 멈추는 경우도 있기 때문이다. 이 테스트에서 누락되는 경우가 많은 것은 버퍼 오버플로우에 의한 취약성이다. 이는 일정량 이상의 데이터가 있을 경우, 데이터 기억 영역에서 데이터가 넘쳐 다른 기억 영역에 데이터를 기억시킬 수 있기 때문이다. 양이 많거나 형식이 부정확한 데이터 체크를 프로그램으로 100% 수행하지 않기 때문에(실무상 불가능에 가깝다) 발생한다.[9]

; 스트레스 테스트에 사용되는 일반적인 소프트웨어

  • AIDA64
  • Memtest86 – 메모리 안정성
  • OCCT
  • Passmark Burn-in
  • Prime95

5. 3. 생물 및 육종

육종에서는 온도(가뭄, 냉해), 강수량, 일조량, 비료량 등의 조건이 다른 환경에서 테스트한다.

참조

[1] 웹사이트 Keep it stable, stupid! How to stress-test your PC hardware https://www.pcworld.[...] 2023-03-11
[2] 웹사이트 ストレステストとは｜金融経済用語集 http://www.ifinance.[...]
[3] 뉴스 欧州金融機関の資産査定 透明性・厳格さに疑問 日本経済新聞 2010-07-10
[4] 웹사이트 European Commission | Nuclear Energy Stress Test http://ec.europa.eu/[...]
[5] 뉴스 原発評価EU7割延期 毎日新聞 2011-10-29
[6] 웹사이트 海江田経済産業大臣談話・声明 | 原子力発電所の再起動について http://www.meti.go.j[...]
[7] 웹사이트 KAN-FULL BLOG | ストレステスト導入の背景にある、問題の本質 http://kanfullblog.k[...]
[8] 웹사이트 全ては監査法人次第か｜河野太郎公式ブログ ごまめの歯ぎしり http://www.taro.org/[...]
[9] 웹사이트 IT用語事典：ストレステスト【stress test】（負荷テスト） http://e-words.jp/w/[...]
[10] 웹인용 Intel X79 Motherboard Overclocking Guide http://benchmarkrevi[...] benchmarkreviews.com 2012-03-29
[11] 웹사이트 http://www.europeanv[...]
[12] 웹인용 보관된 사본 http://voc.kins.re.k[...] 2013-10-05


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