• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
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• pp.1761-1762
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• 2006

지금까지 원전 계측제어계통은 안전을 위한 보수적인 설계기준을 적용하여 아날로그 기기를 사용하여 설계되었다. 그러나 최근에는 아날로그 기기의 생산 중단으로 기기 및 장비의 예비품 조달에 어려움을 겪게 되었고, 점차 복잡하면서도 편리한 기능에 대한 사용자 요구로 인해 디지털 기기의 사용이 확대되고 있는 추세이다. 프로그램 가능한 논리제어기 (Programmable Logic Controller:PLC)는 기존의 산업체에서 널리 사용되고 있지만, 높은 수준의 안전성 기준 때문에 일부 극소수의 PLC만이 원자력에 적용되고 있는 실정이다. 최근 국내에서도 원전 안전등급의 보호, 제어 및 감시계통에 디지털 기기의 적용을 위해 많은 노력을 하고 있다. 원전 계측제어계통의 디지털화는 부품 단종 및 설비 노후화 문제 등을 해결할 수 있는 장점이 있는 반면에 디지털화로 인한 새로운 안전 현안이 제기될 수 있다. PLC를 기반으로 하는 원전 계측제어계통은 안전등급의 보호, 제어 및 감시 기능을 수행하게 되므로, 고신뢰도 소프트웨어 적용등의 안전계통 개발에서 요구하는 요건을 만족해야 한다. 따라서 상용 또는 신규 개발되는 PLC를 사용하여 발전소보호계통을 구현할 경우에 적용 가능한 기술기준 및 계통요건이 필요하다. 본 논문에서는 발전소보호계통에 적용하기 위한 PLC 평가 항목을 개발하고, 각 부분별 평가 항목에 대해 소개한다.

• 전기의세계
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• 제52권9호
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• pp.33-40
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• 2003

원전 안전등급 계측제어계통이 디지털화 되고 있으나 안전계통을 소프트웨어로 구현하는 과정에는 소프트웨어 공통모드고장(Common Mode Failure)과 같은 위험 요소가 존재한다. 일반 산업체와는 달리 원전에서 발생하는 사고는 일반 공중에게 방사능 누출 가능성을 내재하고 있어 디지털 안전계통은 원자로를 안전하게 정지시키는 것을 보장하고, 방사능이 누출되는 사고에 대해서도 그 피해를 최소화시키거나 방지할 수 있는 기능을 확보해야 한다. 이와 같은 원전 안전계통 디지털화의 성공과 원전의 안전성을 확보하기 위해서는 소프트웨어 신뢰성과 안전성 확보가 관건이며 안전-필수 소프트웨어 검증 기술개발이 절실히 요구된다. 본 기고에서는 원전 디지털 안전-필수 소프트웨어에 대한 개발방법과 규제요건, 규제방법 및 규제대처방법 등에서 공통적으로 고려해야 할 안전-필수 소프트웨어 개발 및 검증의 기술적 측면과 안전-필수 소프트웨어의 개발 및 검증의 각 단계에 대해서 기술한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2020년도 춘계학술발표대회
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• pp.292-294
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• 2020

원자력 발전소의 계측제어시스템에 디지털 관련 기술이 적용되면서 사이버보안 위협이 증가하였고, 이에 따라 사이버보안 위협의 대응은 중요한 현안이 되었다. 하지만, 실제 운영중인 원자력 발전소에 침투 시험은 불가능하기 때문에 테스트베드를 구축 및 활용하여 사이버보안 위협을 분석해야 한다. 계측제어시스템의 비안전계통은 디지털 기반의 제어기기와 통신망이 사용되기 때문에 안전계통보다 많은 사이버보안 취약점이 존재한다. 본 연구에서는 비안전계통인 다양성보호계통을 위한 테스트베드의 구성과 취약점 확인을 위한 공격, 그리고 대처 방안에 대해 논의한다.

• 한국IT서비스학회:학술대회논문집
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• 한국IT서비스학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.531-536
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• 2009

원전 디지털 계측제어계통 통신망에서는 일반 산업체의 사이버보안과는 달리 안전성과 가용성, 그리고 경성실시간 조건을 매우 중시하면서도 일반 IT 분야에서 사용하고 있는 사이버보안 기술의 대부분을 수용할 것을 요구받고 있다. 사이버보안 활동은 원전 디지털 계측제어계통 통신망에서 요구하는 통신망의 성능 조건을 저해하지 않아야만 하는데, 이러한 요구 조건들은 서로 상충되는 측면들이 있다. 원전 디지털 계측제어계통 사이버보안을 위한 보안기술들이 계측제어시스템 및 이와 관련된 통신망에 적용될수록 이들의 성능은 저하될 수밖에 없기 때문이다. 사이버보안에 대한 위협이 일반 산업계는 물론 국가 핵심 기반 시설까지 확대되고 있는 현실에서 안전성이 가장 우선시되는 원전의 핵심 제어계통인 원전 디지털 계측제어계통에 대한 사이버보안 활동은 매우 주요하다. 본 논문에서는 원전 디지털 계측제어계통 사이버보안에 활동 수행에 필요한 고려사항들에 대하여 기술한다.

• 전기의세계
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• 제52권9호
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• pp.41-46
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• 2003

원전의 보호계통은 발전소의 비정상 운전시 원자로를 보호하고, 관련 기기를 작동시켜 사고를 완화시키는 기능을 수행한다. 따라서, 보호계통은 안전등급으로 분류되고, 안전기준에 따라 개발되어야 한다. 본 기고에서는 우리나라를 비롯한 원자력선진국의 보호계통 개발동향을 기술한다. 또한, 원전 계측제어계통 개발 사업을 통해 개발되고 있는 보호계통과 안전등급 PLC(Programmable Logic Controller)에 대한 설계특징과 그 구성에 대해 논의한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제6권6호
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• pp.839-847
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• 2011

원자력발전소의 계측제어계통은 제어, 감시기능을 수행하여 안전운전을 위한 두뇌 역할을 하는 핵심적인 분야이다. 최근 계측제어계통은 마이크로프로세서기반의 디지털 기술을 받아들여 디지털화되었다. 그러나 계측제어계통의 디지털시스템은 아날로그 기반 시스템에 비해 사이버위협에 매우 취약하여, 사이버공격에 의해 발전소 안전에 부정적인 영향을 받을 수 있다. 따라서 사이버침해에 대응할 수 있는 사이버 보안 대책이 계측제어계통에 요구된다. 사이버 보안성이 우수한 계통 설계를 위해서는 계측제어계통을 구성하는 자산에 대한 효과적인 자산분석이 요구된다. 본 연구에서는 원자로 계측제어설계의 사이버보안 적합성을 분석하기 위한 전 단계로 계측제어계통의 디지털 자산을 분석하기 위한 방법론을 제안한다. 제안된 디지털자산 분석 방법은 자산식별, 식별된 자산에 대한 평가방법으로 구성된다. 제안된 자산분석방법은 원자력발전소 계측제어계통의 사이버보안을 위한 자산분석에 응용하였다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1997년도 추계학술발표회논문집(1)
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• pp.317-322
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• 1997

앞으로 건설되는 원전의 계측제어계통은 디지털 기술로 설계될 전망이다. 그러나 디지털 기술을 원전 계측제어계통에 적용하는데 있어서 디지털 기술이 원전의 안전성이나 신뢰도에 영향을 미치지 않는다는 사실을 보증하여야 하며, 디지털계통의 기능과 성능에 대한 확인/검증은 원전에 설치되기 전에 수행되어야 한다. 계측제어 시험검증설비의 목적은 새롭게 개발되는 디지털 제어 및 보호 알고리즘, 경보축약 알고리즘 또는 운전지원계통등의 성능을 검증하기 위함이다. 시험검증설비의 소프트웨어는 웨스팅하우스형 993 MWe 가압경수로를 모델링한 수학적 모델링과 시험검증설비를 운용하기 위하여 필요한 종합운용프로그램으로 구성된다. 하드웨어는 공학용 워크스테이션, 시험용 패널, 개발되는 계통과의 인터페이스를 위한 VXI 인터페이스 모듈, 그리고 공유메모리의 값을 시험대상 시작품으로 전송하는 Ethernet 모듈 등으로 구성된다. 사용자 인터페이스로 할덴 원자로 프로젝트에서 개발된 Picasso 그래픽 도구를 이용한 화면과 60개의 주요변수의 값을 CRT에 표시하는 기능을 제공한다. 계측제어 시험검증설비를 응용한 계측제어계통 시작품은 정상운전 및 과도상태에서 적절한 시험결과를 제공하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제26권4호
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• pp.600-610
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• 1994

원자력산업계에서는 원전 계측제어계통의 디지털화를 위해 많은 노력을 기울이고 있으나, 원자력산업의 특수성인 시스템 안전성 확보에 필요한 소프트웨어 개발기준과 규제방법이 정립되지 못하고 있다. 뿐만 아니라 디지털 계측제어계통의 핵심 기반기술인 고신뢰도 소프트웨어 개발 방법론이 확립되지 못하여 소프트웨어 공통모드고장 문제, 정량적인 소프트웨어 신뢰도 보장 문제 등이 논란의 대상이 되고 있다. 이와 같이 원전 계측제어계통 디지털화 성공을 위해서는 소프트웨어 신뢰도 확보가 관건이며 고신뢰도 소프트웨어 확인 및 검증 기술 개발이 절실히 요구된다. 본 기술보고에서는 디지털 계측제어계통 소프트웨어에 대한 규제요건을 소프트웨어 신뢰도 보장을 위한 개발자, 사용자, 규제자 사이의 합의 기준측면에서 분석하였다. 또한 최근의 미국 원자력규제위원회의 디지털 계측제어계통 소프트웨어에 대한 규제방법과 규제동향을 살펴보았으며 마지막으로 고신뢰도 소프트웨어 개발과 확인 및 검증 방법, 규제 요건, 규제 방법 등에서 공통적으로 고려해야 할 기술적 측면의 현안과 이의 해결을 위한 연구 현황등을 파악하였다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 2002년도 춘계공동학술발표회요약집
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• pp.93-93
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• 2002

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.429-430
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• 2008

본 논문은 전기출력이 1400 MWe급으로 개발된 첨단 원자력 발전소인 APR1400(신형겨수로 1400) 제어계통에 적용되는 디지털시스템의 설계 및 성능 검증을 위해 개발 중인 디지털제어계통 검증시스템에 관한 것이다. APR1400 디지털제어계통은 발전소 출력 제어 및 안전운전과 관련 된 중요 기능들을 수행하며, 기존 원자력발전소와 달리 단일 디지털 Platform을 적용하고, Multi-Loop 개념과 네트워크을 적용하여 Controller와 케이블 수량을 줄인 특징을 가지고 있다. 이와 같을 설계는 지금가지 원자력발전소에는 적용된 적이 없기 때문에 사용자 측면에서는 디지털 제어 계통 설계 및 성능 관점에서의 검증을 위한 시스템이 요구되었다. 현재는 APR1400 시뮬레이터(발전소 모델링을 통한 모의시스템)를 이용한 검증시스템을 1차적으로 구축한 상태에 있으며, 시스템 전체 시험을 진행 중에 있다. 특히, 이번에 개발 중인 검증시스템은 구성이 간단하고 사용이 편리한 장점을 지니고 있을 뿐만 아니라 다양한 고장상황을 재현해 봄으로써 디지털제어계통의 성능을 확인해 볼 수 있는 특징을 보유하고 있다. 본 검증시스템의 활용방안으로는 첫째, 계통설계의 구현 가능성 관점에서의 확인시험을 수행하는 방안, 둘째, 발전소 시운전 착수 전 시운전요원 교육에 활용하는 방안, 셋째, 발전소 설계 변경 필요 시 설계 변경에 따른 영향 파악, 넷째, 디지털제어계통 유지보수 기술 습득 등에 효과적으로 활용 할 수 있을 것으로 본다. AFR1400 디지털제어계통은 현재 건설 중인 신고리 3,4호기 원자력발전소에 적용될 예정이며, 향후에는 해외 원자력 수출을 위한 기반기술로 활용될 수 있을 것으로 확신한다.