• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.86-86
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• 2018

본 연구는 한국의 도시재생과 스마트 물 관리의 정책 분석을 위하여 도시재생과 스마트 물 관리의 등장 배경, 주요 현안 및 연계성을 모색하고 도시재생방안으로서 스마트 물 관리체계의 가능성을 검토하는 것을 목적으로 한다. 1950년대의 도시재건(Urban Reconstruction)과 1970~80년대의 도시재개발(Urban Renewal, Urban Redevelopment) 등의 정비 사업은 물리적 환경정비에 초점을 맞추었다. 그러나 1990년대 환경문제가 세계적 이슈로 등장하면서 교외지역 난개발 문제에 대한 대응책이 필요하게 되었고 도시의 물리 환경적, 산업 경제적, 사회 문화적 측면을 부흥시키는 도시재생 접근법이 출현하였다. 한국 정부는 2017년부터 시작한 '도시재생 뉴딜사업'의 일환으로 스마트 기술을 적용한 도시재생사업을 통해 스마트도시 선도국가 도약과 세계적 흐름에 부합하는 도시성장을 기대하고 있다. 1980년대 초 등장한 스마트 기술은 2000년대 들어와 스마트 도시, 스마트 인프라, 스마트 그리드 등의 분야로 확대, 진보하였다. 물 분야의 스마트 기술은 2009년 스마트워터그리드 이니셔티브(Smart Water Grid Initiative)의 발족과 함께 IBM, CISCO, Intel 등의 IT 기반 물 관리 워킹그룹 형성, Suez, Veolia, Siemens 등 수처리 기업의 스마트워터그리드 분야 진출 모색과 함께 발전하기 시작하였다. 이후 2012년 유엔 스마트 물 관리 포커스 그룹(ITU-T SG 5)의 스마트 물 관리 표준화 연구가 착수되었고 한국은 국토교통부 건설교통기술 연구 개발사업 중 하나로 스마트 물 관리 장기 연구 사업을 시작하였다. 스마트 물 관리는 수자원 및 상하수도 관리의 효율성 제고를 위하여 스마트 미터, 센서, 디지털지도제작 등 ICT를 이용한 차세대 물 관리시스템이라고 정의할 수 있다. 구체적인 대상 분야를 고려한다면 하천수, 우수, 지하수, 하폐수처리수, 해수담수 등 다양한 수자원의 관리, 물의 생산과 수송, 사용한 물의 처리 및 재이용 등 물 관리 전 분야를 포함한다. 그러나 스마트 물 관리의 용어와 개념을 처음으로 도입한 미국 등 선진국과 관련기업들은 스마트 물 관리를 '스마트 워터 미터, 센서, 첨단 모델링, 수문 지도제작, 스마트 관개농업, 자동화 로봇 등 다양한 기술을 통합적으로 운영하는 지능적인 수자원 관리를 위한 정보네트워크'로 정의한다. 일찍이 도시재생으로의 패러다임 전환을 실시한 영국 및 일본과 달리 한국의 도시재생은 개념, 구성요소, 범위, 사업방식 등의 여러 가지 측면에서 아직 형성단계에 있다. 또한 한국의 스마트 물 관리 논의는 개념정립 측면에서 심층적 논의가 거의 부재하였다. 기존의 논의들은 수자원 혹은 상하수도서비스 분야에서의 연구결과와 기술개발성과를 기계적으로 적용하고 확대하는 측면만을 부각시켰다. 그러나 이와 같은 스마트 물 관리에 대한 논의는 정보통신기술과 물 관리 서비스를 단편적으로 연결하고 적용범위를 제한할 수도 있다는 점에서 한계성이 있다. 본 연구는 국내외 문헌검토를 바탕으로 한국의 도시재생과 스마트 물 관리의 정책을 분석하고 지금까지 별개로 간주된 두 개념의 장점을 융합하여 향후 지속가능한 도시개발 사업으로서의 가능성을 검토하고자 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.521-521
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• 2023

지방상수도의 관 파손사고 감지 및 누수관리 방법에는 블록시스템 구축을 통한 소블록별 야간최소유량 감시방법이 가장 대표적이다. 야간최소유량은 새벽 2시와 4시 사이의 인구 활동 비율이 가장 낮은 새벽 시간대에 소블록에 공급된 유량을 의미하며, 대부분 유량 성분은 누수량일 것이라는 가정에서 출발한다. 그러나 아파트 중심의 주거 형태를 보이는 도심지의 경우, 새벽 시간대에도 다량의 물수요가 비정기적으로 발생하고 있어 관망의 이상 여부를 감시하기 위한 관리기준으로서 야간최소유량을 이용하기에는 높은 일간 변동성에 따른 한계가 있다고 할 수 있다. 즉, 야간최소유량은 관 파손사고 발생의 감시보다는 관로 연결 또는 급수전 분기 부위에서 발생하는 미량의 누수가 수개월에 걸쳐 누적되는 장기추세를 분석하여 누수탐사반의 투입 시점을 결정하기 위한 근거를 제시하기 위한 목적으로 사용되며, 아직까지 관 파손사고의 발생은 자체적인 감지보다는 민원에 의해 인지되는 경우가 많다. 최근, 스마트관망 구축사업(SWM) 등을 통해 관 파손 및 누수 감지를 위한 청음식 누수감지센서가 소블록 내 도입되고 있으나, 초기 시설투자에 큰 비용이 수반되며 주변 소음과 배터리 전원방식의 한계로 인하여 새벽 시간대에만 분석이 제한적으로 적용되는 경우가 많아 이 역시도 상시적인 관 파손사고의 감시기술이라 보기는 어렵다. 본 연구에서는 소블록 유입점에서의 유량·압력과 소블록 내에 설치된 대수용가 스마트미터, 그리고 사고감지를 위한 수압계 사이의 평상시 수리적 균형을 학습한 DNN(Deep Neural Network) 모델을 이용하여 관 파손사고를 실시간 감지하는 모델 개발연구를 수행하였다. 모델은 관 파손사고 감지를 위한 수압계의 최적 위치와 대수를 결정하기 위한 모듈과 관 파손사고 감지모듈로 구성되며, 1개 소블록 Test-Bed를 구축하여 모델을 생성하고 PDD 관망해석 모델을 통해 생성된 가상의 사고에 대한 감지 여부로서 개발 모델의 감지성능을 평가하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1940-1941
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• 2011

스마트미터의 보급에 따른 양방향 통신에 의한 소비자들의 참여, 풍력을 비롯한 신재생에너지의 계통 연계, 전기자동차 충천 인프라의 보급 등 스마트그리드 기술 개발이 점차 가시화되고 있다. 이러한 새로운 기술들의 출현은 현재의 전력시스템 운영에 새로운 변화를 요구한다. 향후 이러한 새로운 스마트그리드 인프라를 활용한 다양한 서비스들의 등장은 전력시스템 운영의 변화를 더욱 가속화 할 것이다. 본 논문은 스마트그리드 기술개발에 따른 스마트그리드 운영모델과 단계별 운영모델의 진화에 대하여 기술한다. 다양한 스마트그리드 기술들을 최적으로 활용할 수 있는 적합한 운영모델을 통해 스마트그리드 구현의 효과를 극대화 할 수 있을 것이다.

• 물과 미래
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• 제47권5호
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• pp.22-27
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• 2014

• 정보보호학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.279-286
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• 2013

최근 전력 수요의 급증으로 인한 전력난은 효율적 전력 사용을 위한 스마트그리드 기술의 중요성을 부각시키고 있다. 스마트그리드 네트워크의 필수구성요소인 스마트미터기의 가용성 취약점에 대한 실험적 내용이 보고되고 있다. 따라서 안전한 스마트그리드의 실현가능성을 위한 가용성 보호 메커니즘 고안이 필수불가결하다. 본 논문에서는 스마트그리드 구조 및 트래픽패턴의 특징 분석을 통해 스마트미터기에 대한 가용성 침해 공격을 탐지하고, 이상 트래픽을 발생하는 공격노드를 검출할 수 있는 메커니즘을 제안한다. 제안하는 탐지 메커니즘은 공격 탐지를 수행하는 시스템의 탐지 부하를 줄이고 적은 샘플 수에도 높은 탐지율을 제공하기 위해 근사엔트로피 기법을 사용한다. 또한 공격노드가 공격트래픽에서 변경할 수 없는 물리정보(CIR 또는 RSSI 등)를 이용하여 공격 탐지 및 공격노드 검출을 수행한다. 마지막으로 본 논문 제안 기법에 대한 시뮬레이션 결과, 탐지 성능과 실현가능성을 보인다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제8권10호
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• pp.1485-1490
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• 2013

스마트 그리드용 전력망이 구축시범사업이 진행됨에 따라 스마트 디지털가전 AV기술, 냉난방 습도 공기 자동관리를 위한 복합에너지 관리기능을 담당하는 스마트 홈 에너지관리기술, 노약자와 장애인을 위한 주거설계와 가족 구성원에 대한 개인별 바이오정보 측정을 담당하게 될 헬스케어 기술, 생체인식 보안과 동작감지센서 등을 다루는 스마트 홈 시큐리티 기술 등 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 물리적 공격에 취약한 외부에 노출되는 문제점이 발생하게 되는 스마트미터기에 대응되는 암호기술을 분석하고 단말기의 효율성을 극대화 할수 있는 스마트 미터기 단말기용 보안시스템 설계를 제안하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.2343-2350
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• 2010

본 논문에서는 내장형 웹서버를 구현하여 원격지에서 실시간으로 소비전력 및 대기전력을 감시하고 제어할 수 있는 새로운 스마트 스위치를 제안하였다. 제안한 스위치는 상용화된 스마트 미터 제품과 같이 전력을 측정하고, 유. 무선 통신을 통하여 원격지에서 실시간으로 소비전력을 모니터링하고 각 스위치를 온/오프 할 수 있다. 또한, 기존의 절전형 콘덴서와 멀티 탭의 기능인 대기전력, 과전류 및 과부하에 대한 자동 차단 기능을 모두 갖는다. 본 논문에서 설계한 스마트 스위치는 원격 제어 및 모니터링을 위하여 PC를 이용하지 않고 전용의 내장형 웹서버를 구현함으로서 기존의 제품들보다 하드웨어 및 전력소비가 적으며 소형화된 단일제품으로 상용화가 가능하다.

• 정보보호학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.125-136
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• 2011

우리나라의 전력분야 제어시스템은 보안에 우수한 폐쇄형 네트워크로 운영되고 있어 보안피해의 심각성을 대체로 인지하지 못하고 있다. 앞으로 스마트그리드 사업이 지속적으로 확대되면 스마트미터에서부터 발전소에 이르기까지 다양한 형태의 사이버공격이 이루어질 수 있다. 향후 스마트미터를 통해 발전소에서 가정집까지의 전체 전력망이 연결되면 보안은 더욱 중요한 요소가 될 것이다. 본 연구에서는 스마트그리드 환경 즉, 외부의 혹독한 환경과 전국적인망에서의 안정적 데이터 전송과 외부로부터의 침입방지를 위해 필요한 가상사설망(VPN) Gateway 구조를 설계 및 구현하였다. 본 연구를 통해 완성된 시제품으로 기 운영 중인 상용제품과 다양한 방식으로 연동 테스트를 시행하였으며, IPSec 방식의 터널링과 ARIA 암호화 알고리즘을 통한 암호화를 통해 전력선통신(PLC) 저압원격검침 분야에 시범 설치되어 보안이 강화된 데이터통신을 하고 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38B권2호
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• pp.122-129
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• 2013

본 논문은 최근 다양하게 진행되고 있는 스마트그리드 관련 연구개발에 있어 양방향 정보 전송을 위한 통신망 아키텍처 시뮬레이션 방법에 관한 것이다. 제주에서의 실증 사업 및 다양한 기기별 시범사업을 통해 대두되는 스마트미터를 비롯한 다양한 스마트그리드 구성용 전력설비들의 정보전송 트래픽 시뮬레이션을 위한 방법론을 제시함으로서 스마트그리드 통신망 아키텍처 설계에 대한 기반을 제공하고자 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2014년도 추계학술발표대회
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• pp.1153-1154
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• 2014

차세대 성장동력으로서 세계적으로 스마트홈 시스템을 주목하고 있다. 이에 따라 ICT를 선도하는 기업들에서는 앞다퉈 그 플랫폼을 선보이며 시장을 선점하려는 추세이다. 대표적으로 애플과 구글 그리고 삼성에서는 각가 HomeKit, Nest 그리고 타이젠이라고 하는 플랫폼을 선보이고 경쟁이 가속화되고 있는 추세이다. 이들 플랫폼은 공통적으로 사물인터넷 개념을 기반으로 하고 있기에 개인정보 유출과 같은 위험을 극복해야할 과제로 갖고 있다. 또한 스마트홈 시스템은 가전들의 전력을 측정/모니터링하는 스마트미터 시스템을 흡수함으로써 AMI 구축과 스마트그리드 실현을 앞당길 것이다.