콘크리트 구조물에 대한 설계법이 현재의 한계상태 설계법에서 성능기반 설계법으로 전환되고 있는 추세이며, 이에 대한 연구가 미국, 유럽 및 일본 등에서 이루어지고 있다. 성능기반 설계법은 현행의 설계규준에서의 많은 불확실성(uncertainty)을 합리적으로 고려함으로서, 구조물이 일정한 신뢰성과 안전성을 확보하도록 하기 위한 연구로서, 신뢰도 높은 비선형 해석기술의 확보와 함께 이를 직접 설계에 적용하기 위한 방안에 대한 연구가 필요하다. 이 연구에서는 저자 등에 의하여 개발된 비선형 유한요소 해석 프로그램(RCAHEST)을 신뢰성 있는 철근콘크리트 기둥 실험체 적용하여 그 적용성과 타당성을 검증하였고, 신뢰성 이론을 바탕으로 파괴에 대한 목표 신뢰지수를 확보할 수 있도록 하는, 비선형 유한요소해석으로부터의 해석결과에 적용할 안전계수를 산정하여 현행의 설계 기준등과의 비교 분석을 수행하였다.
무선 통신 시스템에서 이동 사용자들의 안전성에 대한 문제는 끊임없이 제기되어 왔고, 더 안전한 통신을 위한 방안들이 강구되고 있다. 무선 통신 환경에서는 전달하고자 하는 메시지들이 공중파를 매체로 하여 전송되기 때문에 안전성에 대한 철저한 고려가 수반되어야 한다. 본 논문에서는 무선 이동 네트워크 환경에서 인증서를 기반으로 한 안전한 프로토콜을 제안하고자 한다. 특히 이동 사용자들이 각기 다른 도메인으로부터 서비스를 받고 있는 상황 하에서 종단간에 위치한 이동 사용자들이 서로를 인증하고 통신을 위한 비밀키를 공유할 수 있는 프로토콜을 제안한다.
국내 등록된 어선은 「어선법」 및 「어선복원성 및 만재흘수선 기준」 에 따라 복원성 기준을 만족해야 한다. 그럼에도 불구하고 복원성 기준을 적용받지 않는 어선은 국내 등록된 어선 중 약 80 %를 차지하고 있다. 이에 본 연구에서는 3톤급 연안어선 7척을 선정하여 복원성 계산을 수행하였으며, 이들이 국내외 복원성 기준을 만족하는지에 대하여 검토하였다.
본 논문에서는 ASR(Arithmetic Shift Register)과 SHA-2로 구성된 32비트 출력의 새로운 스트림 암호 ASC를 제안한다. ASC는 소프트웨어 및 하드웨어 구현이 쉽게 디자인된 스트림 암호 알고리즘이다. 특히 계산능력이 제한된 무선 통신장비에서 빠르게 수행할 수 있도록 개발되었다. ASC는 다양한 길이(8-32바이트)의 키를 지원하고 있으며, 워드 단위로 연산을 수행한다. ASC는 매우 간결한 구조를 가지고 있으며 선형 궤환 순서기(Linear Feedback Sequencer)로 ASR을 적용하였고, 비선형 순서기(Nonlinear sequencer)로 SHA-2를 적용하여 크게 두 부분으로 구성되어 있는 결합 함수(combining function) 스트림 암호이다. 그리고 8비트, 16비트, 32비트 프로세스에서 쉽게 구현이 가능하다. 제안한 스트림 암호 ASC는 최근에 표준 블록 암호로 제정된 AES, ARIA, SEED등의 블록 암호보다는 6-13배 빠른 결과를 보여주고 있으며, 안전성 또한 현대 암호 알고리즘이 필요로 하는 안전성을 만족하고 있다.
도로 선형 설계의 제1의 목표는 통행의 안전과 원활한 운행 여건을 구조적으로 확보하는 데에 있다. 현재 우리나라 도로 설계법은 외국의 설계기준과 방법론을 바탕으로 한 것이나, 도로를 이용하는 사람이나 차량의 특성이 설계체계에 반영되어 있지 않아, 설계자의 기대와 이용자의 이용 행태간의 간격이 존재하며, 그 결과는 안전하고 편리한 도로를 제공하는 데에 장애가 된다. 도로 기하구조 설계의 적정성을 높이고 안전성을 높이기 위해서는 차량 주행 특성에 기반한 도로 선형 설계기준과 그 적용 체계를 갖출 필요가 있다. 본 연구에서는 실제 도로 이용자의 특성이 반영된 도로 설계 체계를 갖추는 작업의 일환으로 일반국도 4차로도로의 단일 곡선부 구간에 대한 주행 차량의 속도 분포 특성을 바탕으로 일반국도의 선형의 설계기준을 적용하는 방안을 제시하였다.
도로 설계는 운전자의 기대와 일치되는 방향으로 수행되는 것이 바람직하다. 긴 직선과 곡선반경이 작은 곡선의 연결을 피하는 것이 도로 설계 일관성 관점에서 본 일반화된 설계 원칙이다. 연속된 도로 선형의 일관성을 평가하기 위한 방법으로 주행속도 프로파일 모형이 활용되고 있으며, 이 모형에는 긴 직선-곡선 연결선형에서 운전자의 주행행태 변화에 대한 가설이 포함되어 있다. 본 연구는 기존 주행속도 프로파일 모형에 내재된 운전자 주행행태에 대한 가설과 실제 긴 직선-곡선 연결선형에서 조사된 운전자의 주행행태 결과를 비교하였으며, 신뢰성 있는 주행속도 프로파일 모형의 구축을 위해 요구되는 운전자의 곡선부 진입 및 진출 시 가속도의 변화를 외국의 연구에서 제시한 값과 비교하는 방식으로 분석하였다. 분석결과, 모형에 내재된 긴 직선-곡선 연결선형에서 운전자의 주행행태가 실제 조사된 운전자의 주행행태 변화를 잘 설명해주고 있었다. 곡선 진입시 감속도는 $0.39{\sim}1.06m/s^2$으로 분포하였으며, 평균은 $0.66m/s^2$으로 나타났다. 곡선 진출부 가속도는 평균 $0.22m/s^2$으로 나타났다.
본 논문에서는 확장된 Feistel 구조를 갖는 128-비트 블록 암호알고리즘 Lambda를 설계하고, 차분공격(differential cryptanalysis)과 선형공격(linear cryptanalysis)을 통해 안전성을 분석하였다. Lambda는 2-라운드 만에 완전 확산(diffusion)이 일어나도록 설계되었다. 이러한 우수한 확산효과로 인해 8-라운드 차분 특성이 구성될 확률은 $2^{-128}$로, 선형특성이 구성될 확률은 $2^{-192}$로 분석되었다. 결과적으로 Lambda는 128-비트 비밀키를 적용하였을 경우 8-라운드 이상이면 차분공격이나 선형공격이 전사(exhaustive)공격 방법보다 효율성이 떨어지는 것으로 분석되었다.
본 논문에서는 잘 알려진 선형 대수 이론을 이용하여 LFSR을 활용한 LFSM의 구현 방법을 제시한다. 이를 사용하여 셀룰라 오토마타를 MFSR대신 사용하여 Anderson 정보누출과 같은 스트림 암호의 좋지 않은 성질을 제거하고자 하는 시도로는 안전성을 높일 수 없음을 보인다. 또한 LFSM에 기반한 비선형 필터 생성기가 Anderson 정보 누출의 위험성이 있는 형태로 변형 가능한지 확인하는 방법을 제시한다.
산업용 IoT (IIoT)는 최근들어 제조 시스템의 중요한 구성 요소로 간주된다. IIoT를 통해 시설에서 감지된 데이터를 수집하여 작동 조건을 적절하게 분석하고 처리한다. 여기서 비정상적인 데이터는 전체 시스템의 안전성 및 생산성을 위해 신속하게 탐지되어야한다. 기존 임계 값 기반 방법은 임계 값 미만의 유휴 오류 또는 비정상적인 동작을 감지 할 수 없으므로 IIoT에 적합하지 않다. 본 논문에서는 예측 구간과 우선 순위기반 스케줄링을 이용한 분할 선형 회귀 분석을 기반으로 비정상적인 데이터를 검출하는 새로운 방법을 제안한다. 시뮬레이션 결과 제안한 기법은 비정상적인 데이터 검출 속도에서 임계치, 일반 선형 회귀 또는 FCFS 정책을 사용하는 기존의 기법보다 우수함을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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