• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.101-110
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• 2011

스마트 그리드 네트워크(Smart Grid Networks)는 기존의 전력망에 정보기술(IT)을 접목하여 전력 공급자와 소비자가 양방향으로 정보를 교환함으로써 에너지 효율을 최적화하는 차세대 지능형 전력망이다. 고압 전력망과 IT 영역에서 응용되고 있는 스마트 그리드 네트워크(Smart Grid Networks)는 정보의 도청이나, 비정상적 패킷의 유통, 메시지의 재사용등 데이터의 위 변조와같은외부의공격에쉽게노출되는환경에서동작함으로보안은필수적으로갖추어져야 하는 중요한 기능이다. 저전력, 초소형 저비용 장점을 갖는 Zigbee는 스마트 그리드 네트워크를 구현하는 최적의 기술로 주목 받고 있다. 그러나 Zigbee 보안 시스템에는 심각한 문제점들을 가지고 있다. 본 논문에서는 스마트 그리드의 Zigbee 보안 시스템이 가지고 있는 문제점들을 자세히 분석하고, 이를 해결하여 스마트 그리드에 적합한 보안 프로토콜을 새롭게 제안하고 그 효율성을 비교 분석한다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.17-24
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• 2015

스마트 그리드는 전력망에 정보기술을 접목하여, 전력 유틸리티와 사용자가 양방향으로 실시간 정보를 교환하여 에너지 효율을 최적화하고, 전력 전송과 분배에 있어 신뢰성과 기반시설 보호를 유지할 수 있도록 구조화 된 지능형 전력망이다. 하지만 스마트 그리드는 기존 전력망에 IT 기술을 도입하여 시스템을 개선함으로써 에너지의 효율성을 높이려는 연구에서 파생되어 시작되었기 때문에 기존 사이버범죄의 가능성이 존재하며 보안에 취약하다. 본 논문에서는 스마트 그리드의 보안 서비스 제공을 위해, 각 통신망 환경별 보안 서비스가 네트워크에 미치는 영향을 파악하고 응용계층에서 동작하는 보안 프로토콜의 시뮬레이션을 통해, 보안 서비스와 네트워크 부하가 전력 통신망에 미치는 영향을 분석한다. 본 연구의 결과는 진보된 스마트 그리드 보안 서비스 개발에 기여할 것이다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제5권5호
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• pp.477-486
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• 2010

본 논문은 스마트그리드 전력망과 정보통신망의 이원화된 별도의 망을 하나의 통신체제로 재구성하고 스마트그리드 융합 정보통신망을 구현하기 위한 보안 방향과 향후 사이버 공격으로부터 방어를 위한 네트워크를 3단계 주요 핵심 망으로 재구성 및 기존 정보통신망 구성 계층인 TCP/IP Layer 4계층과 전력망과의 계층적 분리를 통한 방어 방향을 제안하고 있다. 또한 현재 스마트그리드 전력망의 문제점과 취약성 그리고 3가지 보안 모델을 제안함으로써 연구와 실험을 위한 기반을 제안하고 있다. 미래지향적인 전력산업의 한 기술로써 발전 방향과 현황을 제시하고 본 논문을 통하여 TCP/IP Layer별 공격과 방어를 전력망과 융합하고 새로운 스마트그리드 전력통신망 기술과 시장의 발전방향 및 스마트그리드 향후 정보보안 과제를 알아보는데 의의가 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권9B호
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• pp.1390-1398
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• 2010

본 논문은 높은 확장성 및 효율성을 바탕으로 최근 다양한 응용 분야에서 통신 기간망 기술로 주목받고 있는 "무선 메쉬 네트워크"를 스마트 그리드 환경에 적용하는 방안에 대해 다룬다. 스마트 그리드(Smart Grid)란 기존 전력망에 IT 통신기술을 도입하여 실시간으로 전력 정보를 모니터링하고 전력의 흐름을 제어함으로써 에너지 효율을 극대화할 수 있는 "차세대 지능형 전력망"이다. 무선 메쉬 통신망을 스마트 그리드에 적용하기 위해서는 높은 수준의 신뢰성 및 QoS(Quality of Service) 지원이 가능한 동시에 대용량의 전력 관련 데이터를 효율적으로 처리할 수 있어야 한다. 또한 상호 호환성 및 확장성을 고려하여 국제 표준 기반의 설계가 필수적이다. 본 논문에서는 이러한 요구사항을 만족하기 위하여 IEEE 802.11s 표준 기반의 스마트 그리드 메쉬 네트워크를 제안하고, ns-3 시뮬레이터를 이용한 성능 검증을 통해 그 타당성을 입증하였다. 또한, 무선 메쉬 네트워킹 기술을 스마트 그리드에 적용했을 때 요구되는 주요 연구 주제에 관해 조사하고 개선 방안들을 제시하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권8B호
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• pp.1241-1250
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• 2010

스마트그리드의 개념이 확장되면서 다양한 산업과 융합되어 확산되어가고 있는 상황에서 스마트그리드의 가능성 및 가치를 검증하고 평가할 필요가 있다. 이를 위해 본 연구에서는 스마트그리드가 융합되어 확산될 수 있는 산업분야를 조망하고 이를 토대로 스마트그리드 산업의 경제적 파급효과를 도출하고자 하는데 목적을 두고 있다. 스마트그리드산업의 확산방향을 파악하기 위하여 참여사업자(players)의 진화 전략과 파생될 수 있는 신사업을 중심으로 살펴보았으며, 이를 통해 에너지, 건설, 가전, 자동차산업이 융합산업으로 선정되었다. 선정된 산업분야와 추정한 국내 전망치를 적용하고 산업연관표를 활용하여 유발계수를 도출한 후, 경제적 파급효과를 추정하였다. 그 결과, 2010-2020년까지의 총생산유발액은 약 77조 원, 총부가가치유발액은 약 24조 원, 총고용유발인원은 약 31만 명에 이를 것으로 전망되었다.

• 에너지공학
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• 제24권1호
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• pp.123-131
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• 2015

스마트그리드는 저탄소 녹색성장의 선도 프로젝트로 추진하는 핵심과제로 전력산업의 환경변화에 적응하고 에너지이용 효율을 제고하기 위한 새로운 전력시스템이다. 현 전력계통은 폐쇄적인 EMS(Energy Management System)를 기반으로 운영되어 최소한의 보안강도가 보장되었지만, 스마트그리드 하에서는 개방형 통신망과 연계되면서 기존의 사이버 보안 위협들이 전력시스템으로 유입된다. 또한 EMS와 같은 제어시스템은 실시간 특성이 강하게 요구되며, 높은 수준의 가용성(낮은 고장 빈도와 신속한 복구)이 필요하다. 즉, EMS의 사이버 위협은 IT시스템에 비해 보다 복잡하고 치명적인 요인이 된다. 본 논문에서 갈수록 증대하고 있는 스마트그리드 보안 측면의 문제들을 정의하고, 피상적으로 머물던 스마트그리드의 사이버 위험 문제를 물리적 전력계통과 연계하고 모델링하여 수치로 산출할 수 있는 정량화 방법론을 제시하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.426-426
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• 2018

제 4차 산업혁명의 시대를 맞아 ICT 융합 차세대 물관리 시스템 관련 기술이 핵심적인 역할을 수행하게 될 것으로 예상되며, 이와 함께 다국적 기업의 시장 진출로 인한 경쟁심화가 예상되고 있다. 한편, 인구증가, 도시성장, 산업발전 및 기후변화에 따른 물부족, 물 수요와 물 공급의 불균형, 수질오염 등은 점점 더 심각해질 것으로 예상되고 있다. 또한, 수자원 산업에서 대상시설의 안전하고 경제적인 운영 및 유지관리를 목적으로 하는 운전, 감시, 진단, 보수, 개선 및 이를 위한 의사결정지원 기술인 운영관리(O&M, Operation and Maintenance) 기술의 중요성이 지속적으로 증가하는 추세이다. 스마트워터그리드(SWG)는 ICT 융복합 첨단 수자원 관리기술로 기후변화에 의한 물 부족과 수자원 인프라 노후화로 인한 효율저하 등 물 문제 해결을 위한 차세대 플랫폼으로 주목받고 있으나, 아직까지 스마트워터그리드 시스템 구축을 위한 장치, 부품, 공정, 설계, 시공 기술 등 주로 요소기술 확보를 목적으로 연구되었으며, 시설의 운영 및 유지관리 연구는 거의 진행되지 않아 효율적인 현장적용이 어려운 실정이다. 본 연구에서는 스마트워터그리드 데모플랜트 시설을 대상으로 운영 유지관리 기술의 고도화 기본방향, 세부 핵심기술, 추진방법 등을 제시하고자 한다. 특히 스마트워터그리드의 핵심기술인 AMI 기반 수운영 시스템을 대상으로 IoT 기반의 고효율 저비용 물 공급 체계 고도화 및 지능형 통합 운영 플랫폼 구축, Hybrid형 다중수원 활용 이동식 물 생산 시스템에 대한 운전제어 자가진단 운영관리 유지보수기술 등 원격 무인 자동화 물 생산시설 기술 고도화 개발방안에 대하여 중점적으로 다루고자 한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.7-14
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• 2021

자동화된 스마트 그리드의 등장은 이러한 문제에 대응을 위한 필수적인 장치가 되고 있으며 스마트 그리드 기반 사회로의 진전을 가져오고 있다. 스마트 그리드는 전기 공급 업체와 소비자 간의 양방향 통신을 가능하게 하는 새로운 패러다임이다. 스마트 그리드는 전력 그리드를 보다 안정적이고 신뢰할 수 있으며 효율적이고 안전하게 만들기 위한 엔지니어의 이니셔티브로 인해 등장했다. 스마트 그리드는 전력 소비자가 전력 사용에서 더 큰 역할을 할 수 있는 기회를 창출하고 전력을 현명하고 효율적으로 사용하도록 동기를 부여한다. 이에 본 연구에서는 기계 학습을 통한 전력 수요 관리에 중점을 둔다. 기계 학습을 사용한 수요 예측과 관련하여 현재 다양한 기계 학습 모델이 소개되어 적용되고 있는 데 이에 관한 체계적인 접근이 요구되고 있다. 특히 GP 학습 모델의 경우에 일반 소비 예측 및 데이터의 가시화와 관련해서 다른 학습 모델보다 장점이 있지만, 스마트 미터 데이터의 예측과 관련해서는 데이터 독립성에 강한 영향을 받는다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.440-448
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• 2021

본 논문은 스마트 그리드 환경에 사용되는 네트워크 기술의 문제점을 제시하고, 이를 해결하기 위해 블록체인 기반의 LoRa 멀티홉 네트워크를 제안하고 구현한다. 스마트 그리드는 다양한 환경에 구축되어 운영되기 때문에 인터넷 인프라 구축이 불가능한 경우가 있다. 저자는 Flooding 라우팅 프로토콜을 사용한 멀티홉으로 LoRa 네트워크를 제안한다. 스마트 그리드 환경은 응용에 따라 다양한 전력망 프로토콜을 사용하는 독립적인 네트워크를 구성한다. 이는 네트워크마다 독립적인 인프라를 구축해야 한다는 문제가 있다. 이를 하나의 게이트웨이 장치가 다중 전력망 프로토콜을 지원하여 네트워크 통합이 가능한 방법을 구현한다. 마지막으로 스마트 그리드 환경에서 데이터의 무결성을 보장하기 위해 하이퍼레저 기반의 블록체인을 LoRa 네트워크에 적용하고 물리적으로 분산하여 보안성을 강화하였다. 세 가지 제안사항을 실제 테스트베드에 구축 후 실험을 통해 네트워크가 정상적으로 동작함을 확인하였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.809-820
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• 2016

스마트그리드는 사물인터넷의 핵심 응용서비스이고, 그 중 가장 핵심적인 구성요소인 AMI((Advanced Metering Infrastructure)는 전기사업자와 소비자의 접점에 위치하고 있으며, 스마트 미터는 소비자의 전기사용을 기록하고 사업자에게 전달하는 역할을 한다. 본 논문에서는 스마트그리드에서 소비자와 직접 맞닿아 있는 스마트 미터를 중심으로 AMI에 대한 NESCOR에서 제시하고 있는 사이버공격 및 피해 시나리오를 기반으로 피해비용을 산정한다. 본 연구의 결과는 정책입안자나 전기사업자가 스마트그리드 관련 투자의사결정을 하는데 참고가 될 수 있을 것이다.