• 한국산업정보학회논문지
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• 제28권5호
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• pp.77-87
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• 2023

재생 에너지 생성에서 중요한 역할을 하는 풍력 터빈은 작동 상태를 정확하게 평가하는 것이 에너지 생산을 극대화하고 가동 중지 시간을 최소화하는 데 매우 중요하다. 이 연구는 풍력 터빈 상태 진단을 위한 다양한 신경망 모델의 비교 분석을 수행하고 센서 측정 및 과거 터빈 데이터가 포함된 데이터 세트를 사용하여 효율성을 평가하였다. 분석을 위해 2MW 이중 여자 유도 발전기 기반 풍력 터빈 시스템(모델 HQ2000)에서 수집된 감시 제어 및 데이터 수집 데이터를 활용했다. 활성화함수, 은닉층 등을 고려하여 인공신경망, 장단기기억, 순환신경망 등 다양한 신경망 모델을 구축하였다. 대칭 평균 절대 백분율 오류는 모델의 성능을 평가하는 데 사용되었다. 평가를 바탕으로 풍력 터빈 상태 진단을 위한 신경망 모델의 상대적 효율성에 관한 결론이 도출되었다. 본 연구결과는 풍력발전기의 상태진단을 위한 모델선정의 길잡이가 되며, 고도의 신경망 기반 기법을 통한 신뢰성 및 효율성 향상에 기여하고, 향후 관련연구의 방향을 제시하는데 기여한다.

• 우주기술과 응용
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• 제4권2호
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• pp.169-183
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• 2024

한국천문연구원은 인공위성 정밀 궤도 결정, 우주 감시, 우주 측지 등 과학 연구 및 국가적 우주 미션을 수행하기 위해 거창 SLR(satellite laser ranging) 시스템을 개발하였다. 시스템을 구성하는 여러 서브시스템 중 하나인 운영 시스템은 다른 서브시스템을 제어하고 관측 알고리즘을 기반으로 수동 및 자동 관측 모드를 제공하여, 지상에서 인공위성까지의 거리를 계산하는 소프트웨어로써 네트워크 기반의 서버와 클라이언트 방식으로 개발되었다. 본 연구에서는 운영 시스템의 요구사항을 분석하고, 서버 및 클라이언트 통신을 위한 개발환경, 소프트웨어 구조 및 관측 알고리즘을 기술한다. 그리고 개발된 운영 시스템을 이용하여 지상보정 및 측지 전용 인공위성 STARLETTE에 대한 레이저 추적을 통해 취득한 관측 데이터를 처리하여 ILRS(international laser ranging service) 국제기구에서 배포한 전 세계 SLR 관측소와 거리측정 정밀도를 비교 분석하였다.

• 수산경영론집
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• 제37권1호
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• pp.121-142
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• 2006

EU는 당면과제인 과잉 어획능력을 해소하기 위해 공동어업정책하 어업구조정책의 하나로 '다년도지도프로그램(Multi Annual Guidance Programmes: MAGPs)'을 시행해 왔다. 지난 1983년부터 2002년까지 시행된 MAGP는 EU의 어업구조정책의 핵심 요소이다. 이러한MAGP는 최초 EU의 공공원조계획을 위한 체제의 하나로 입안되었으며, 그 목적은 어선 톤수와 마력수에 대한 각 회원국 어선의 능력을 동결하고자 하는 것이었다. 회원국들은 $4{\sim}5$년 주기로 각 국의 어선개발에 대한 정밀한 계획을 세워야하며, 어선의 용량(총톤수와 엔진출력)과 어획노력에 관한 목표들을 달성하도록 되어 있다. 이러한 감소 목표들은 독립된 과학적 조사결과에 따라 EU 위원회에 제안되고, 공동체 선박등록부에 의거 각국의 프로그램에 대한 적정 실현여부를 감시받고 있다. 또한 각 회원국들은 매년 4월 1일까지 EU위원회에 당해 MAGP의 실현에 대한 진도보고서를 제출하는 식으로 운영되어 왔다. 현재까지 4개의 MAGP가 시행되었다. 제1세대 MAGP(1983-1986년)는 회원국들에 강제적인 것은 아닌 관계로 별다른 성과가 없었으나, 공동체 어선들간의 어획능력 증가 경쟁에 대한 제어의 표현으로 의미가 있었다. 제2세대 MAGP(1987-1991년)에서는 처음으로 진출입 제어를 위한 매우 제한된 법규정이 만들어졌으며, 제3세대 MAGP(1992-1996년)에서는 공동체 어선 감소의 실제목표를 수여하는 첫 번째 계획이었다. 그리고 이 계획은 약 15%정도의 매 우 실질적인 어획능력 감소를 이루었다. 가장 최근에 끝난 4세대 MAGP(1997-2002)는 공동어업정책의 개혁 시간을 주기 위하여 1년 연장되었으며, 이 시스템은 만약 어선의 어획구성상 감소되는 어족자원의 비율이 낮으면 그 자원을 보호하고자 하는 것이었으나, 그 성과는 매우 낮았다. 이 4세대 계획의 또 다른 중요한 혁신은 회원국이 그들의 어선의 활동규제와 크기를 결합시키거나, 또는 전적으로 표본어선의 수익성 분석을 통해 어획능력을 제거하고자 하는 것이다. 그러나 이 역시 관리와 통제의 곤란으로 별 다른 성과를 거두지 못한 것으로 평가받고 있다. 그러나 많은 어려움과 제도상 불완전함에도 불구하고 MAGP는 일정한 효과를 거둔 것으로 보고되고 있다. 즉 어획능력은 지난 20년동안 전체적으로 25% 가량 감소하였으며, 특히 오래되고 비효율적인 어선에 대한 감척으로 어획능력 감소에 기여한 것으로 평가되고 있다. 이들 프로그램은 특히 보조금을 통해 어선의 제3국 영구이전과 낡고 비효율적인 어선의 신조를 가속화시킨 것으로 보고되고 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.3885-3892
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• 2010

원자력발전소의 발전소보호계통과 같은 안전필수 시스템은 예상 가능한 사고로부터 인간과 자연을 보호하기 위한 중요 기능을 수행하는 시스템으로써, 어떠한 조건 하에서도 고유의 안전기능을 안정적으로 수행할 수 있도록 설계되어야 한다. 원자력발전소의 안전필수 기능을 수행하는 계측제어시스템에 적용되는 최신의 컴퓨터에는 다양한 하부기기를 감시 및 제어하고, 응용 프로그램을 실행시키기 위한 실시간 운영체제가 탑재되어 있으며, 이러한 실시간 운영체제는 가장 엄격한 소프트웨어 품질이 요구된다. 또한, 예상 가능한 조건에서도 안전필수 시스템의 기능이 적절히 수행될 수 있도록 설계, 분석 및 평가되어야 한다. 그러나 지금까지 국내 원자력발전소 안전필수 시스템에는, 원자력 기준과 품질등급에 따라 개발된 제품이 아닌 상용제품의 실시간 운영체제를 정성적 측면에서 승인(Commercial Grade Item Dedication)하는 방식으로 적용되어 왔다. 이로 인해 실시간 운영체제가 안전필수 기능을 수행하는 데 적합한지를 평가하는 상세 방법론과 경험이 매우 부족한 것으로 파악되고 있다. 특히, 안전필수 시스템에 적용함을 목적으로 신규 개발되는 실시간 운영체제의 경우, 안전성을 평가하기 위한 적절한 방법을 도출하기에 어려움이 있는 것으로 파악되고 있다. 본 논문에서는 원전의 안전필수 기능을 수행하는 실시간 운영체제의 설계요구사항을 기반으로, 안전필수 실시간 운영체제에 대한 안전성 분석 및 평가 사례를 제시하고자 한다. 본 논문에서 제시한 상세 안전성 평가의 방법과 사례는 향후 타 산업분야에서의 안전필수 실시간 운영체제 개발 및 안전성 평가에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.1154-1163
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• 2008

배전자동화시스템(DAS:Distribution Automation System)과 변전자동화시스템(SCADA:Supervisory Control And Data Acquisition)은 전력계통을 컴퓨터와 통신기술을 이용하여 운용하는 주된 시스템으로, 현재 독립적으로 운영됨으로 인해 신속하게 처리되어야 하는 고장처리 및 활선작업처리가 지연되는 등의 문제점이 제기되어왔고, 이에 따라 DAS-SCADA 연계 연구가 요구되었다. 연계방법으로 직접연계, 웹연계, DAS 기능부 전력량계를 이용한 연계가 2005년 11월부터 2007년 12월까지 한전 사업소에서 시범 운영되었고, 그 결과 투자비용 면에서 직접연계방법이 웹연계 방법에 비해 약 1.3배 높지만 다양한 변전소 운전정보 전달의 신속성, 제어기능 우수 등의 타당성이 입증됨으로써 직접연계방법에 의한 DAS-SCADA 연계가 2010년까지 한전 사업소에 전국적으로 확대 적용될 계획이다. 시범 운영시 제기된 문제점을 개선하기 위해 변전소 개체별 통신 방법을 이용한 데이터 연계방안으로 개선하여 연계DB 자동구축 기능 및 연계시스템 진단/Log 기능을 개발하였다. 연계데이터 포인트와 통신데이터 종류를 정의하고, SCADA HMI 프로그램을 개발하여 변전소 단선도 자동생성 기능, 변전소 단선도 수동편집 기능, SCADA 감시 제어기능 및 이력관리 기능을 개발하였다. DAS-SCADA 연계시 정전건당 평균시간을 약 33% 단축하여 전력공급 신뢰도를 향상하고, 배전 계통운영센터와 변전소간 활선작업 처리절차 축소로 전력계통 효율적 운영에 기여하고, 나아가 고장시 부하절체 자동처리로 완전한 배전자동화 실현 및 해외 수출화 사업에도 크게 기여할 것으로 기대된다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.89-97
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• 2012

최근 환경 문제가 전 세계적으로 대두가 되면서 효율적인 에너지 관리 기술이 요구 되고 있다. 이러한 추세에 따라 앞으로의 홈 네트워크 서비스는 효율적인 에너지 관리 기술을 중심으로 한 스마트 홈 서비스 가 대두가 될 것으로 보이며 사용자 중심의 실시간 에너지 감시 및 제어 시스템의 통합 기술이 요구가 되고 있다. 본 논문에서는 주택 내 효율적인 에너지 사용 관리를 위하여 스마트폰을 이용하여 위치 기반 그린 홈 서비스를 제시한다. 단독 주택에 그린 홈 서비스를 적용하기 위한 그린 홈 네트워크 시스템을 설계하고 홈 네트워크를 구성하는 각 기기들과 연계하여 통합 게이트웨이를 구현한다. 스마트폰을 활용하여 가전 제어 서비스와 실내 위치 서비스를 구현하고 각 방의 신호세기 변화에 따른 위치 측위를 시행하여 사용자의 재실 여부를 확인한다. 에너지의 절감 여부를 확인하기 위해 에너지 사용 패턴에 대한 시나리오를 설정하고 스마트 미터를 활용하여 실내 위치 서비스 적용에 따른 에너지 변화를 비교하였다. 제안 시스템 적용 전과 적용 후의 에너지 사용량 비교 결과 최대 30%의 에너지 절감 효과를 보여 주택 내 에너지 비용의 절감 효과를 볼 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.259-264
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• 2014

IEEE 802.15.4는 다양한 모니터링과 제어 응용을 위한 보편적인 대안으로 대두되고 있다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.4를 이용하여 직류배전선로를 실시간으로 감시하고, 신속한 장애감지와 장애발생 선로를 차단하기 위한 직류배전선로 장애관리시스템을 설계하였다. 각 노드에 번호를 할당하였고, IEEE 802.15.4의 Unslotted CSMA-CA 방식을 사용하였으며, 시뮬레이션을 통해 성능분석을 하였다. 이를 위해 전류 16비트, 진폭 16비트, 기타 상태정보 28비트로 총 60비트의 제어정보를 보냈고, 직류배전선로 장애관리시스템의 패킷전달율과 전송 지연시간을 측정하고 분석하였다. 트래픽 부하가 초당 330 패킷 이하일 때, 0.02초보다 짧은 평균 지연이 나타났으며, 트래픽 부하가 초당 260 패킷 이하일 때, 99.99% 이상의 패킷 전달률을 보여준다. 따라서 트래픽 부하가 초당 260 패킷 이하일 때, 미국 DOE(Department of Energy)의 엄격한 조건을 만족함을 확인할 수 있었다. 본 논문의 연구결과는 IEEE 802.15.4를 이용한 직류배전선로 장애관리시스템 구축을 위한 기본 자료로서 활용이 가능할 것이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권2C호
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• pp.156-165
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• 2006

본 논문에서는 지능적인 보안 시스템 구현의 새로운 접근 방식으로, 인공지능형 시각 시스템에 기반한 팬/틸트 탑재형 스테레오 카메라의 기하학적 정보를 이용한 사람 키 높이 추정기법을 제안하였다. 제안된 시스템에서는 먼저, 스데레오 카메라에서 입력된 영상으로 부터 YCbCr 컬러 모델과 위상형 상관 기법을 사용하여 표적 얼굴영역의 중심좌표를 검출한 다음, 지능형 시각 시스템에 기반한 팬/틸트 탑재형 스테레오 카메라의 능동적인 제어각도 산출을 통해 표적의 다양한 변화에 관계없이 표적의 3차원 좌표를 실시간적으로 검출하고, 이를 통한 표적 대상의 적응적인 신체 크기 추정을 수행하였다. 각기 다른 신장을 가진 3사람의 다양한 이동경로를 가진 480 프레임의 테스트용 스테레오 영상을 사용한 실험 결과, 표적의 추정된 신체 크기값 역시 계산치 및 측정치 사이의 표준편차가 평균 1.03의 작은 값으로 유지됨은 물론, 제안된 시스템에서 계산된 좌표값과 실제 실험대상으로 참여한 사람의 정확한 실제 위치와의 차이 역시 평균 1.2cm 미만의 오차와 전체적으로 1.18$\%$의 오차를 보임으로써 이를 통한 새로운 실시간 스테레오 표적 감시추적 시스템의 구현 가능성을 제시하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제45권4호
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• pp.51-59
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• 2008

요실금은 자신의 의지와는 무관하게 소변이 나오는 배뇨이상으로 삶의 질을 떨어뜨리는 대표적인 여성 질환이다. 치료방법 중 자기장을 이용한 치료는 자발적인 운동을 요구하지 않고, 수치심을 유발하지 않으며, 감염의 위험이 없기 때문에 가장 높은 발전 가능성을 가지고 있다. 하지만 획일화된 치료 프로토콜, 환자 의존적 치료방법, 환자 상태 평가 부재 등의 개선점도 갖고 있다. 이에 본 연구에서는 자기장을 이용하여 골반저근을 자극하고, 치료 중 환자의 상태 변화를 실시간 모니터링하는 시스템을 제안하였다. 또한, 환자의 요실금 정도에 따른 환자 맞춤형 자기장 치료 시스템을 제안하였다. 제안된 시스템은 자기장 발생장치, 냉각장치, 치료의자, 맥박 모니터링을 이용한 환자 감시 장치, 제어 소프트웨어로 구성되었으며, 시뮬레이션을 통한 고전력 시스템 설계 과정과 개발 후 성능 평가를 수행하였다. 제어 소프트웨어 개발을 통하여 사용의 편의성과 관리의 편의성을 확보하였으며, 환자의 증상별 치료 프로토콜을 적용하였다. 본 연구를 통하여 개발된 환자 모니터링을 포함한 환자 맞춤형 자기장 치료 시스템은 자기장 치료에서 발생할 수 있는 위험성을 줄이고, 환자의 증상에 맞게 패턴화된 치료법을 제시함으로써 요실금 자기장 치료의 효율성을 높일 수 있고, 전/후 치료를 통하여 환자에게 보다 접근된 치료법이라고 판단되었다. 이러한 결과는 요실금 환자들에게 보다 안전하고 체계적인 치료법을 제공하며, 요실금 자기장 치료 방법의 다양한 연구를 유도할 수 있을 것으로 사료되었다.

• 정보보호학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.295-310
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• 2014

발전소 주제어시스템(DCS, Distributed Control System)은 원격지의 설비를 계통현황에 따라 실시간 조작, 감시 및 운전 효율성을 향상시키기 위해 튜닝을 하도록 구현된 자동화 시스템이다. DCS는 IT 기술의 발전과 함께 점차 지능화, 개방화되고 있다. 많은 전력회사들이 DCS에 설비 관리용 패키지 시스템을 접목하여 예측진단을 통한 유지 보수 및 Risk Management를 실현시키기 위한 투자를 확대하고 있다. 하지만, 최근 해외사례에서 보듯이 원전 전력망 등 국가 주요기반 시설인 산업 제어시스템(ICS)을 마비시키고 파괴할 목적으로 개발된 최초의 사이버 전쟁무기인 스턱스넷이 출현하는 등, 폐쇄형 시스템으로 구성된 발전소 주제어시스템도 점차 외부 공격으로부터 위협의 대상이 되고 있음을 알 수 있다. 높은 수준의 가용성(낮은 고장빈도와 신속한 복구)과 운영 신뢰성의 이유로 10년 이상 장기 사용이 요구되는 발전소 주제어시스템의 경우 전적으로 해외 기술에 의존하고 있고 패치 업데이트 등 주기적 보안관리가 이뤄지지 못해 잠재된 취약점이 노출될 경우 심각한 우려가 예상된다. 본 논문에서는 국내 발전회사에서 사용 중인 Ovation 1.5 버전의 간이 시뮬레이터 환경에서 범용 취약점 분석툴인 NESSUS를 활용하여 인가된 내 외부 사용자의 악의적 행위(모의해킹)를 수행하였다. 이를 통해 취약점 탐지 및 발전소 제어시스템 내 사이버 침해사고 발생 시 효과적으로 대응 할 수 있는 취약점 분석 및 로그분석 방안을 제시하고자 한다.