현재 계측장비 제어 기술은 수작업에 의존한 전통적인 방식이 대부분으로 품질 및 생산성 문제에 한계를 가짐으로 자동화와 연계된 계측장비 통합 관리기술로 발전되어 가고 있다. 이러한 시스템의 구축은 많은 비용과 노력이 요구되므로 임베디드 시스템을 이용한 계측장비 제어기술은 통합 관리시스템의 구축에 있어 중요한 부분이라고 할 수 있다. 이에 본 논문에서는 임베디드 시스템을 이용한 계측장비 무선 제어 시스템을 제안한다. 이를 위해 Qplus 기반의 임베디드 시스템을 구축하고 계측장비 및 블루투스 무선통신의 제어가 가능한 임베디드 소프트웨어를 구현함으로서 최적화된 시스템을 도출한다.
주요기반시설 산업제어시스템의 운영환경 변화에 따라 보안 위협의 양상이 다양해지고 있다. 따라서 이를 반영한 보안 관리체계가 새로이 요구된다. 이에 본 논문은 미국 과 을 참조한 산업제어시스템의 정보보안 관리체계 프로그램을 제안한다. 프로그램의 기능은 다음과 같다. 첫째, 산업제어시스템 자산 관리 기능, 둘째, 보안상태 평가 기능, 셋째, 보안조치 관리 기능이다. 해당 프로그램을 통해 국내 산업제어시스템의 보안 수준 향상을 기대한다.
전력 계통은 발전설비, 송전설비, 변전설비, 배전설비 등으로 크게 나눌 수 있다. 전력계통을 구성하는 이런 설비들을 원격 감시하고 제어하는 시스템을 전력자동화 시스템이라고 한다. 이런 전력자동화 시스템은 국내 전체 에너지의 수요, 공급, 수송을 제어하는 에너지 관리시스템(EMS : Energy Management System), 송전 및 변전설비의 감시제어를 담당하는 송변전소 감시제어 시스템(SCADA : Supervisory Control And Data Acquisition), 배전계통의 실비관리 및 운영을 담당하는 배전자동화시스템(DAS : Distribution Automation System), 수용가의 계량기를 원격으로 읽어오는 원격검침시스템 (AMR : Automatic Meter Reading) 통으로 구성되어 있다. 국내에서 운용중인 배전자동화 시스템은 배전선로에 설치되어 있는 개폐기만을 원격 감시 및 제어 하는 보편적인 시스템이다. 한편, 2005년도 전력IT 국가 전략과제로 수행하고 있는 배전지능화 시스템 개발 과제에서는 변전소부터 배전계통과 수용가까지의 모든 전력 설비에 대한 원격감시제어가 가능한 시스템을 배전지능화 시스템이라고 정의하고 이의 개발을 추진하고 있다. 본 논문에서는 ABB, SIEMENS, GE와 같은 국외의 배전 자동화 시스템들을 소개하고, 배전지능화 시스템에서 목표로 하고 있는 GIS 기반 위에서 고 저압 배전설비를 관리하고, SCADA, DAS, GIS(Geographic Information System), AMR, TCS(Trouble Call System) 등 배전지능화 시스템의 중앙제어장치가 갖추어야 하는 주요 기능들에 대해 기술하고자 한다.
본 논문에서는 기업과 정부의 다양한 조직체계를 반영하고 워크플로우의 현실적/효율적 운영관리 및 여러 복잡한 직책에 의해 발생하는 복잡성 해결을 위해 적합한 접근제어 모델인 역할기반 접근제어(RBAC: Role Based Access Control)를 이용한 워크플로우 조직 관리 시스템에 관하여 기술하고 설계한다. 역할 기반 워크플로우 조직 관리 시스템은 앞으로 매우 성장 가능성이 높은 시장을 형성할 것으로 예상되며 다양한 조직체계를 반영하는 데 적합한 접근제어 모델이다. 현재 기업, 정부, 공공기관 등의 서로 다른 조직체계에 워크플로우를 적용하게 되는 경우 조직관리 시스템은 워크플로우 시스템에 있어서 필수 컴포넌트로 자리 잡고 있지만 기존 조직관리 시스템들은 보안문제나 동적인 조직의 관리에 문제점을 갖고 있는것이 사실이다. 따라서 본 논문에서는 "역할 기반 접근 제어"라고 하는 RBAC(Role-Based Access Control)의 기본 개념과 워크플로우 엔진과 역할기반의 워크플로우 조직관리 시스템간의 관계에 따른 역할기반 워크플로우 조직 관리 시스템을 제안, 설계한다.
산업제어시스템(ICS: Industrial Control System)은 전력 생산, 댐 운영, 가스 생산, 수자원 관리, 원자력 발전 설비 등의 운영을 제어하고 관리하는 시스템이다. 대부분의 국가 기반 시설은 이러한 제어시스템에 의해 관리되고 있으며, 정보통신 기술이 발전하면서 업무망과 제어시스템망을 나누워 구축하며 점차 개방화되어 가고 있다. 이로 인한 IT측면에서 발생하는 사이버 공격이 비교적 폐쇄적인 제어 시스템 망으로 언제든지 이루어질 수 있으며, 실제 국내에서 독립적인 네트워크를 사용함에도 불구하고 금융권의 전산망이 마비되는 사태가 발생하였다. 또한 국외에서는 이란의 원자력 발전소 제어 시스템을 목적으로 하는 'Stuxnet' 악성코드로 인해 발전소 운용이 중단돼는 사례도 발생하였다. 산업용 시스템의 목적과 특성상 사이버 침해사고 발생 시 국가적 손실 및 생명에도 위협을 받을 수 있다. 본 논문은 과거에 보안을 고려하지 않고 구축되었던 제어시스템을 사이버 침해로부터 보호하기 위해 제어시스템을 위한 통신 프로토콜 암호화 및 화이트리스트보안 기술을 이용한 시스템 적용 방안을 소개하며, 네트워크 접속시 인가된 산업용 PC의 안전성을 평가하기 위해 요구되는 보안 플렛폼 설계를 한다.
기근의 산업현장에서는 장리관리 자가 장비의 모니터링과 제어를 위하여 항상 대기하고 있어야 하므로, 인력 낭비와 시간 손실이 많으므로 비효율적이다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 유무선 인터넷을 기반으로 하는 실시간 장비관리시스템을 개발한다. 이 시스템에서는 장비에 이상 발생시 고장을 자동으로 감지하여 장비관리자의 휴대폰으로 통보하고, 관리자가 유무선 인터넷을 통하여 고장 장비에 대한 응급조치를 한다. 이를 위하여 세부적으로 로컬 장비 제어시스템, 장비관리시스템, 모바일 시스템, 웹 시스템을 각각 개발한다.
본 논문에서는 네트워크 계층 및 어플리케이션 계층의 트래픽 분석을 수행할 수 있는 RMON2 MIB를 이용하여 LAN 세크먼트의 트래픽을 분석하는 웹 기반 RMON 에이전트 시스템을 설계하고 구현하고자 한다. 구현된 RMON 에이전트 시스템은 제어기능 설정 모듈과 패킷 수집 모듈 그리고 패킷 분석 모듈로 구성된다. 제어기능 설정 모듈은 관리자가 RMON 에이전트가 수행할 제어기능과 제어 인자들을 설정하는 기능을 수행한다. 패킷 수집 모듈은 네트워크상의 패킷을 수집하고 패킷 분석 모듈은 설정된 제어 기능에 따라 수집된 패킷으로부터 필요한 정보를 얻어 RMON MIB 에 따라 설계된 데이터베이스에 저장한다. 본 RMON 에이전트 시스템은 웹 인터페이스를 사용하여 관리자가 인터넷을 통해 제어기능 설정 및 모니터링할 수 있게 함으로써 대규모 네트워크에서 많은 RMON 에이전트 시스템들의 관리를 용이하게 할 수 있으며, PC 상에서 순수한 소프트웨어만으로 구현되었으므로 고가의 RMON 장비 없이 효율적인 네트워크 관리를 수행할 수 있다.
본 논문에서는 통합 관리 시스템을 이용하여 현재 김해에 있는 플랜트의 공정상태를 모니터링하고, 퍼지와 신경망을 이용하여 플랜트로부터 얻을 수 있는 데이터를 모델링 함으로써 공정의 상태를 미리 예측이 가능하도록 구성하였다. 이러한 예측된 모델을 이용하여 제어 전략을 설계함으로써 최적화된 제어 파라미터를 찾을 수 있으며, 특히 비정상적으로 들어오는 데이터에 대해서는 플랜트의 공정상태를 진단할 수 있는 가능성을 보이고 있다. 또한 기존의 통합 관리 시스템을 관리자라면 누구나 장소에 구애받지 않고 플랜트의 공정상태를 모니터링 할 수 있도록 웹을 이용하여 개발함으로써 플랜트의 능률성과 효율성 향상 및 인건비 절약 등 플랜트의 효율을 개선시킬 수 있다 즉, 네트워크가 구축되어 있는 곳이면 어디서나 모니터링이 가능하도록 시스템을 설계하였다.
효과적인 설비관리 구현의 중요성은 전산업에 적용이 가능한 시스템으로 특히 고가의 설비에 의하여 운영이 되는 발전소, 화학, 철강 등과 같은 장치 산업을 중심 으로 구현되어 왔으나, 국가 기반 시설인 고속전철, 지하철, 항공기 분야와 의료기기를 사용하는 병원에서 안정성을 중심으로 관리 필요성이 강조되며 또한 빌딩의 효율적인 관리를 위한 분야로 확대 적용이 가능하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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