• 기계와재료
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• 제21권3호
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• pp.42-51
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• 2009

원자력/화력 발전소에서 사용중인 터빈출력제어장치(turbine power control device)는 유압 서보액추에이터(hydraulic servo actuator)로 구동하는 특수 스팀 밸브(steam valve)로서 터빈의 속도를 제어하고 스팀을 차단하는 기능이 있다. 대형 발전기(500~1000Mw)를 구동하여 양질의 전기를 생산하기 위해서는 발전기에 연결된 고압 및 저압터빈에 최적량의 스팀을 공급하여야 하고, 고속(화력 3600 rpm, 원자력 1800 rpm)으로 회전하는 터빈이나 스팀계통에 이상이 발생할 경우 터빈의 과속(over speed) 방지를 위하여, 즉시 터빈으로 공급되는 스팀을 차단하여 터빈을 보호해야 한다. 따라서 터빈의 속도제어와 계통의 스팀 량을 감시하여 차단하는 발전소의 특수 밸브의 신뢰성확보기술이 요구된다. 특히 원자력발전소의 경우 핵연료교환주기(약 24개월)에 밸브들을 정비 또는 교체하고 있어 이때마다 시스템과 매칭(튜닝)기술이 요구되었다. 본 연구에서는 전량 수입에 의존했던 원자력/화력 발전소의 특수 밸브인 터빈출력제어장치의 국산화 개발과 신뢰성확보기술 효과에 대하여 논하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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• pp.247-248
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• 2013

HVDC는 오늘날 전세계가 주목하고 있는 기술 및 시장이다. 전력 설비의 노후화로 많은 설비들이 교체 예정이며, 그리드 전력망을 구성하기 위하여 국가간 대규모 전력 전송망이 설치되고 있으며, 신재생 에너지 수요 급증에 따라 새로운 전력망이 구축되고 있으며 구축 예정이다. 전력용 반도체 기술의 발전으로 DC 대용량 송전이 가능해졌고, 전송 효율 및 여러가지 장점으로 인하여 HVDC가 AC 송전의 대안으로 급부상하고 있다. HVDC 제어 및 보호 시스템을 디자인 하고 개발함에 있어서 가장 중요한 것은 안정성과 신뢰성이다. 안정성과 신뢰성을 확보하기 위하여 시스템은 이중화로 구성된다. HVDC 제어 및 보호 시스템은 여러 단계로 구분되어 지는데 엔지니어 디자인 관점에 따라서 단계별 이중화 구성 여부가 결정된다. 단계별 이중화 여부는 H/W 및 S/W 관점에서 심도 있게 결정되어야 한다. 본 논문에서는 이중화의 개념과 각 단계별 이중화 구성 가능 여부 및 장단점을 알아보고 최적의 이중화 구성을 도출하는 방안을 제시하고자 한다.

• 디지털융복합연구
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• 제15권2호
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• pp.199-206
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• 2017

최근 스마트폰을 비롯한 커넥티드카(Connected Car), IoT 등의 확산으로 국방, 항공, 의료 등 다양한 분야에서 임베디드 제어 시스템이 널리 분포되어 사용되고 있다. 스마트폰과 네트워크 시스템과 같이 각 역할을 수행하는 임베디드 제어 시스템이 유기적으로 구성되어 하나의 또 다른 시스템을 만들어가는 예시들이 늘어나고 있다. 이러한 추세에 따라 각 임베디드 제어 시스템의 유기적 연동과 신뢰성이 중요한 평가요소가 되고 있다. 본 논문에서는 임베디드 제어 시스템이 사용되고 있는 분야 중에서 차량용 임베디드 제어시스템의 품질평가기준과 평가방법을 개발하고자 한다. 차량용 임베디드 제어 시스템의 높은 품질수준을 만족시키기 위해 차량용 임베디드 제어 시스템의 최신동향을 조사하고, 임베디드 제어 시스템의 구조 및 응용 기술을 분석하여 소프트웨어 국제표준 규격인 ISO/IEC 9126과 전기전자제품 국제 표준 규격인 ISO 26262를 참조하여 차량용 임베디드 제어 시스템의 품질평가기준과 평가방법론을 확립하고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1634_1635
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• 2009

국산 개발 분산 제어시스템의 발전 설비에의 적용을 위해서는 시뮬레이터를 이용한 제어 시스템의 기능 및 신뢰성 등의 검증이 요구되어진다. 본 논문에서는 제어시스템 검증용 시뮬레이터를 개발하는데 있어서, 제어 모델 중 기동 초기와 급격한 부하 변동시 활용되어지는 터빈 바이패스 계통의 제어 로직을 구현하고, 발전소 모델과의 연계를 통한 시뮬레이션을 통해 구현한 제어 로직의 효용성을 보인다.

• 정보보호학회논문지
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• 제29권3호
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• pp.579-588
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• 2019

산업제어시스템은 센서, 액추에이터 등의 다양한 물리적인 장치들로 구성된다. 과거에 미국에서 발생했던 상수도 시설 원격 접속 사고, 전력 제어시스템 감염 등 대규모 피해를 가져온 보안 사고는 산업제어시스템 접근 제어의 취약점으로 인해 발생했다. 물리적 장치에 대한 접근제어는 신뢰할 수 있는 시스템을 통해 이뤄져야한다. 그러나 폐쇄망으로 구성된 산업제어시스템 내부에 단일 접근 제어 시스템을 구축하는 것은 신뢰성을 보장받을 수 없다. 또 단일 접근제어 시스템은 장애나 사고 발생시 접근 제어 시스템이 작동 불가능해지므로 다른 접근 제어 방법이나 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 신뢰성과 안정적인 운영을 제공하기 위해 운영 계층에 블록체인을 이용하고, 스마트 컨트랙트 배포를 통한 접근제어 메커니즘을 제안한다. 또한, 무결성, 기밀성보다 가용성이 우선시 되는 산업제어시스템을 고려하여 각 산업 환경에 맞게 소모할 컴퓨팅 자원을 설정할 수 있도록 신뢰 점수를 이용했다. 본 논문에서 제안하는 시스템은 기 제안된 블록체인 기반의 접근제어 시스템과 달리 현재 운영중인 산업제어시스템의 특성에 맞게 구성했다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권10호
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• pp.1117-1123
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• 2014

원자력 산업계는 최근 원전 계측제어계통 설비의 단종과 같은 예상치 못한 환경에 직면해오고 있으며, 이러한 문제를 근본적으로 해결하고자 노력하고 있다. IAEA, IEC, 등의 연구결과에 따르면, FPGA는 단종이 예상되는 제어계통에의 대체수단으로 주목받고 있다. 단종의 영향을 받지 않은 특성을 갖더라도 FPGA가 원자력 플랜트의 PLC (Programmable Logic Controller)를 대체하기 위해서는 높은 신뢰성을 가져야 한다. 따라서, FPGA 기반 제어기의 신뢰성을 향상시키기 위한 소프트웨어 개발 및 MTBF (Mean Time Between Failures)를 포함한 신뢰도분석이 MIL-HDBK-217F에 따라 수행되었다. MTBF는 FPGA 기반 제어기와 COMMON-Q PLC의 신뢰도인 MTBF가 비교분석된다. 신뢰도분석결과 FPGA 기반 제어기는 원전적용 PLC 동등이상의 신뢰성을 나타냄을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.155-156
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• 2013

본 논문에서는 고전압 대용량 유도전동기 구동용 H-브릿지 멀티레벨 인버터의 신뢰성 향상을 위한 전력 회로 모듈화, 제어 장치 분산화, 제어기와 통신 이중화, 그리고 Power Cell 고장 발생시 인버터 연속 운전 방법을 소개하였다. 신뢰성 향상을 위해 적용된 방법은 다양한 전압과 용량의 H-브릿지 멀티레벨 인버터를 설계 및 제작하여 각종 부하 실험, 산업 현장 적용을 통해 타당성과 실용성을 입증하였다. 또한 실제 제품 설계, 생산, 판매, 유지 보수 과정을 통해 설계의 유연성, 유지보수의 편리성, 잉여성 확보, 그리고 사용자 요구에 대한 대응성이 우수함을 확인하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2012년도 추계학술발표대회
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• pp.1507-1510
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• 2012

본 논문은 EPS(전자식 파워 스티어링)에 사용되는 Torque and Angle sensor 의 절대각 신뢰성 보증 방식에 관한 것으로, Inductive 방식의 센서에서 절대각 신호 신뢰성 보증에 대한 효과적인 방법을 제시한다. 전동식 파워 스티어링 시스템의 ECU(전자제어유닛)는 조타각도를 출력하는 2 개의 소자에서 버니어 알고리즘을 통해 360 도 이상의 멀티 조타각을 인식하게 된다. 토크&조향각 센서는 절대 조향각을 계산하는 1 개의 Hall IC 소자 신호와, 상대 조향각을 계산하는 ASIC 소자 신호를 사용하여 멀티 조타각을 인식한다. 인식된 조타각이 추가적인 검증 절차 없이 제어에 사용된다면, 센서의 이상 발생 시에 운전자의 조타감을 불편해질 수 있고, 나아가서는 차량사고의 위험을 발생시킬 수 있다.따라서 차량 거동 시 절대 조향각의 신뢰성 검증은 제어와 동시에 항상 요구되어야 한다. 특히, 유럽/미국 업계의 ISO 26262 표준 도입에 따라 절대 조향각의 높은 신뢰성이 요구된다. 본 논문에서는 이러한 요구사항을 만족하기 위해 측정된 절대각 신호를 기준으로 상대각 신호 2 개를 측정에 사용하고, Driving 시에도 절대각 기준의 신뢰도 향상을 위해 절대각 신호 1 개를 비교기로 사용한다. 최적화된 에러 기준을 근거로 절대 조향각 신호의 신뢰성을 보장하는 방법을 제안한다. 이러한 방법을 적용한다면, 정확하고 안정적으로 조타각을 결정함으로써 EPS 안전성 확보에 도움을 줄 수 있다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.77-81
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• 2005

본 논문은 열차제어시스템의 고장률을 정량적으로 예측하고 입증하기 위한 방안을 제시한다. 고장률의 정량적 예측은 시스템 개발단계에서 하부시스템별 고장발생확률을 예측하여 목표 고장률과 비교하고, 고장률이 높은 하부시스템의 설계를 보완하기 위함이다. 시제품이 완성된 후에는 예측된 고장률의 입증을 위해 시운전을 통한 고장데이터를 분석하거나 신뢰성시험을 통해 고장률의 예측치를 입증한다. 본 논문에서 제시하는 열차제어시스템 고장률예측과 입증은 철도신호시스템 신뢰성, 가용성, 유지보수성, 안전성관련 규격인 IEC62278의 시스템 수명주기별 신뢰성활동을 근거로 하며, 전자부품으로 구성된 시스템고장률예측은 미국방부 전자부품 고장률예측 지침인 MIL-HDBK-217을 기준으로 사용하였다.

• 스마트미디어저널
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• 제1권1호
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• pp.48-52
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• 2012

해양플랜트에 대한 설계 엔지니어링 기술을 확보하는데 있어 신뢰성 있는 평가 수행이 중요한 위치를 차지하고 있다. 국내 해양플랜트 공정설계 및 기본설계기술의 자립화를 위해서는 신뢰성 평가 기반의 설계검증 기술개발이 필요하고, 이를 위해 신뢰성 있는 실증실험 데이터 확보가 중요한 요소이다. 따라서, 신뢰성 있는 데이터를 확보하기 위해서는 해양플랜트 환경모사 실증시험 시스템이 구축되어야 한다. 본 연구에서는 해양플랜트 공정모듈 환경모사 시스템 구성을 위한 환경제어 및 측정변수 분석과 도출된 변수를 기반으로 데이터 수집장치 및 제어시스템의 설계 계획안을 연구한다.