• 정보보호학회지
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• 제24권2호
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• pp.50-55
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• 2014

자동차 전장제품 활용의 급속한 증가에 대응하기 위하여 자동차 분야에서는 ISO 26262 안전설계절차를 도입하여 차량용 임베디드 시스템의 안전성을 확보하려고 노력하고 있다. ISO 26262는 자동차에서 발생 가능한 비정상상태(abnormal state)를 식별하고 그의 영향을 분석하며 전체 시스템의 안전을 검증하는 것을 목표로 하고 있다. 다양한 종류의 부품이 연동되는 복잡한 시스템의 안전 검증은 결함수목법과 고장모드영향분석법을 활용하는 위험분석법이 보편적으로 사용된다. 결함주입시험은 이러한 위험분석의 기반도구로서 안전성을 향상시키기 위하여 사용된 고장감내 기능의 동작여부 및 그에 따른 시스템의 안전성을 검증하는 목적으로 사용된다. 본 논문에서는 차량용 고신뢰성 임베디드 시스템에서 사용되는 고장감내 메카니즘들의 기능과 안전을 검증하는 방법과 사례를 소개한다. 최근의 복잡한 차량용 임베디드 시스템의 개발은 상위수준의 모델을 개발하여 지정된 위험 및 고장을 초래하는 결함을 시스템에 주입하고 그의 결과를 분석하여 안전을 검증하는 것이 일반적인 방법이다. 개발 목표 차량의 임베디드 시스템 모델을 개발하고, 식별된 결함의 결함모델을 준비한 뒤, 시스템 모델 기반 결함주입 도구를 이용하여 결함주입을 수행하는 시험방법과 그 결과에 대하여 논의한다. 하드웨어는 SystemC 하드웨어 설계언어를 이용하여 개발하고, 소프트웨어를 컴파일하여 실행화일을 확보하여 시험대상인 결함모델을 개발하고 이를 대상으로 결함주입시험에 대해 설명한다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.97-103
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• 2014

위성탑재컴퓨터의 정상동작을 검증하기 위해 프로세서의 모니터링 및 디버깅은 필수적이며, 현재 Aeroflex Gaisler의 GRMON을 사용하고 있다. GRMON은 LEON 프로세서를 모니터링 및 디버깅하기 위한 다양한 기능을 제공하지만, 국내에서 제작한 위성탑재 컴퓨터에 사용할 수 없는 기능이 많기 때문에 가격 대비 성능이 낮다. 또한 LEON 프로세서의 DSU를 이용하면 모든 메모리맵에 접근이 가능하여 프로그램 실행 중 고장을 주입할 수 있음에도 불구하고, GRMON을 수정할 수 없기 때문에 그동안 위성탑재소프트웨어를 수정하여 하드웨어에 고장을 주입하는 방식을 사용하였다. 이런 고장주입 방법은 위성탑재소프트웨어의 형상을 변경하는 것이므로 고장에 따른 소프트웨어의 영향성을 정확히 판단할 수 없다. 이에 향후 저궤도 관측위성에 적용될 LEON2FT AT697F프로세서를 탑재한 차세대 위성탑재컴퓨터(NGSCB, Next Generation Spacecraft Control Board)에서 프로세서 디버깅을 위한 기본 기능을 제공하고, 실제 위성에 탑재되는 위성탑재소프트웨어와 동일한 환경에서 하드웨어 고장을 주입할 수 있는 시스템을 설계 및 구현하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 1998년도 가을 학술발표논문집 Vol.25 No.2 (2)
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• pp.662-664
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• 1998

IEEE 1149.1 바운다리스캔은 보드 수준에서 고장점검 및 진단을 위한 테스트 설계기술이다. 그러나, 바운다리스캔 제어기의 특성상 테스트 패턴의 주입에서 관측까지 2.5 TCK가 소요되므로, 연결선상의 지연고장을 점검할 수 없다. 본 논문에서는 Update_DR 신호를 변경하여, 테스트 패턴 주입에서 관측까지 1 TCK가 소요되게 함으로써, 지연고장 점검을 가능하게 하는 기술을 소개한다. 나아가서, 정적인 고장점검을 위한 테스트 패턴을 개선해 지연고장 점검까지 가능하게 하는, N개의 net에 대한 2log(N+2)의 새로운 테스트패턴도 제안한다. 설계와 시뮬레이션을 통해 지연고장 점검이 가능함을 확인하였다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.194.1-194.1
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• 2012

우주비행체의 내부 장치 고장 혹은 외부 환경에 의한 고장이 발생할 경우를 대비하여 가상 모의 시뮬레이터를 이용한 고장 대응 훈련이 요구된다. 시뮬레이터 개발 초기에 이러한 고장 발생 메커니즘을 설계에 반영하지 않는 경우 교관이 작성한 고장 시나리오에 의한 유기적 고장 발생 및 고장 전파 기능을 납품 후 추가 요구하기는 용이하지 않다. 본 논문에서는 사용자가 시뮬레이터를 이용하여 의도하는 고장을 의미있는 시각(Epoch)에 주입하기 위한 고장 발생 메커니즘 구조를 설명한다. 또한 천리안위성 시뮬레이터 소프트웨어의 고장 발생 예제를 통해 고장 감지, 고장 복구, 관제원의 대응 방법 등을 설명한다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제5권9호
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• pp.275-284
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• 2016

원자력분야에서 사용되는 안전관련 소프트웨어는 계획단계부터 설치단계까지의 전 생명주기 공정을 통해 개발과 확인검증, 안전성 분석, 그리고 품질보증 활동을 수행해 소프트웨어의 안전성을 보장하고 있다. 그러나 이러한 개발과 검증공정을 통한 평가는 시간과 비용을 많이 필요로 한다. 또한, 소프트웨어의 품질을 향상시키기 위해 다양한 활동을 수행했다고 주장하지만, 어느 정도의 품질이 향상되었는지 확인하기에는 한계가 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해서 정량적인 평가를 수행할 수 있는 소프트웨어 신뢰도 계산 방법을 제안한다. 특히, 소프트웨어가 사용하는 메모리 공간에 고장을 주입하여 소프트웨어의 고장을 모사하고, 주입된 고장에 가중치를 부여하여 고장 민감도에 차이를 두고, 감지능력을 평가하여 소프트웨어 고장율을 계산한다. 이러한 고장율을 활용하여 소프트웨어 신뢰도 계산을 수행하면 정량적인 평가결과를 획득할 수 있게 된다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제26권8호
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• pp.1024-1030
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• 1999

IEEE 1149.1 바운다리스캔은 보드 수준에서 고장점검 및 진단을 위한 테스트 설계기술이다. 그러나, 바운다리스캔 제어기의 특성상 테스트 패턴의 주입에서 관측까지 2.5 TCK가 소요되므로, 연결선상의 지연고장을 점검할 수 없다. 본 논문에서는 UpdateDR 신호를 변경하여, 테스트 패턴 주입에서 관측까지 1 TCK가 소요되게 함으로써, 지연고장 점검을 가능하게 하는 기술을 소개한다. 나아가서, 정적인 고장점검을 위한 테스트 패턴을 개선해 지연고장 점검까지 가능하게 하는, N개의 net에 대한 2 log(n+2) 의 새로운 테스트패턴도 제안한다. 설계와 시뮬레이션을 통해 지연고장 점검이 가능함을 확인하였다.Abstract IEEE 1149.1 Boundary-Scan is a testable design technique for the detection and diagnosis of faults on a board. However, since it takes 2.5TCKs to observe data launched from an output boundary scan cell due to inherent characteristics of the TAP controller, it is impossible to test delay defects on the interconnect nets. This paper introduces a new technique that postpones the activation of UpdateDR signal by 1.5 TCKs while complying with IEEE 1149.1 standard. Furthermore we have developed 2 log(n+2) , where N is the number of nets, interconnect test patterns to test delay faults in addition to the static interconnect faults. The validness of our approach is verified through the design and simulation.

• 월간당뇨
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• 통권241호
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• pp.38-40
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• 2009

• 한국항행학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.233-238
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• 2010

본 논문은 고신뢰성 임베디드 시스템의 핵심 부품인 risc 프로세서에 forward 기반의 오류복원 기법을 적용한 fetch redundant risc(FRR) 프로세서와 backward 기반의 오류복원 기법을 적용한 redundancy execute risc(RER) 프로세서를 연구하였다. 제안된 프로세서의 고장감내 성능을 평가하기 위해서 base risc, FRR, RER 프로세서의 SystemC 모델을 제작하고 SystemC 기반 fault injection 기법을 이용하여 오류주입 시험을 수행하였다. 실험결과 세 프로세서의 고장률은 1-bit transient fault를 주입한 경우에는 고장률이 FRR 프로세서는 1%, RER 프로세서는 2.8%, base risc 프로세서는 8.9%로 확인되었으며, 1-bit permanent fault를 주입한 경우 FRR 프로세서는 4.3%, RER 프로세서는 6,5%, base RISC 프로세서는 41%로 확인되었다. 따라서 1-bit 오류가 발생하는 경우에는 FRR 프로세서가 가장 높은 신뢰성을 나타내는 것으로 판명되었다.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2023년 정기학술대회 논문집
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• pp.221-221
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• 2023

1969년에 발간된 API521 1st edition에서는 Flare Load 저감용으로 적용되는 HIPS (High Integrity Protection System)는 모두 Pressure Safety Valve의 고장확률보다 낮은 SIL 3 (Safety Integrity Level)등급을 적용할 것을 요구하고 있다. Flare Stack 저감용 HIPS는 주로 압축기 출력압력상승, Reboiler Steam 과다주입, 전력공급중단냉각펌프고장 등에 의한 Flare 발생을 예방하기 위한 기능을 가진 SIF (Safety Instrumented Function)로 구성된다. 하지만 2007년도 발간된 API521 5th edition에서는 LOPA (Layer Of Protection Analysis) 분석을 통해 Target SIL을 도출하는 것으로 요구사항을 변경했다. 이에 따라 이번 연구에서는 Flare Load에 가장 큰 영향을 미치는 시나리오 중 대표적인 시나리오를 대상으로 HAZOP(Hazard and Operability Study)과 LOPA분석을 실시해서 Target SIL이 어떻게 도출되는지를 연구했다. Flare Stack에서 Flare를 발생시키는 대표적인 시나리오들에 대해 LOPA분석을 실시한 결과 압축기 출력압력상승은 SIL 2, Reboiler Steam 과다주입은 SIL 3, 전력공급중단은 SIL 0, 냉각펌프고장은 SIL 0로 모두가 SIL 3 가 나오지는 않았다. SIF 설계 시 Target SIL을 만족시키는 것도 중요하지만 운전 시 SIL 등급이 계속 유지되게 하지 위해 인적오류, 시스템적 고장, 하드웨어고장 등에 의해 SIF 기능불능화가 되는 것을 예방하기 위한 기능안전관리시스템 (FSMS)를 적용하는 것도 중요하다.

• 한국신뢰성학회:학술대회논문집
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• 한국신뢰성학회 2000년도 춘계학술대회 발표논문집
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• pp.247-253
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• 2000

본 논문은 정보 여분(Information Redundancy)에서의 에러 검출 코딩(Error Detect Coding) 기법을 이용하여 3-out-of-6 자체 검사기를 설계하고, 주기적인 코드(Frequency Coding) 주입을 통해 고장-안전 제어 논리를 모델링 했다. 고장-안전 제어 논리 모듈과 TMR(Triple Modular Redundancy)의 단일 모듈간에 대해서 신뢰성 병렬 수치 해석을 수행하였고, 이때 고장-안전 제어 논리가 기존의 하드웨어 여분 기법보다 시스템 소모비용과 기능적 오버헤드가 감소되어 기능신뢰성이 증가되는 결과를 얻었다.