U-City의 안전을 위하여 안전한 전기공급과 전기안전 점검과 전송에 필요한 전기IT 인프라는 중대한 요소이다. U-City의 건설에 필요한 전기IT기기의 설계와 개발 및 제조를 하고 Test-bed에 설치하여 성능 평가를 한 후에 검증을 맡은 전기IT기기를 U-City 설치하여야 한다. 본 논문에서는 U-City 안전을 위한 전기IT기기에 대한 절연저항, 누설전류에 따르는 고온, 연기, Co2, 불꽃, 화재 등을 감지하는 센서를 부착하고, 발생할 수 있는 재난을 사전에 예방하기 위해 전기안전보호기술, 전기설비를 상시 감시할 수 있는 기반기술, 설비를 원격으로 관리할 수 있는 제품에 대한 성능평가와 시뮬레이션을 통해 U-City에 구축되려는 종합적인 전력통합감시시스템을 연구한다.
Smart Grid를 위해서 전기의 끊김없는 공급과 안전한 전기사용이 중요하다. Smart Grid에 사용되는 전기IT기기의 성능평가와 인증을 받기 위해서는 모듈 기준값, 모듈 성능값, 제품별 기능, 실험장비, 허용오차 등 실험 DataBase가 발생한다. 전기IT기기는, 기존의 존기기기에 IT와 통신기능을 융합하여 전기의 공급과 안전성을 강화시킨 제품이다. 본 논문에서는 Smart Grid DataBase 개발을 위한 전기IT기기들을 안전하게 관리하고, IT와 통신을 통한 인터넷 웹브라우저에서 접속할 수 있는 Java Servlet 기술을 이용한, 전기IT기기에 대한 평가기관 및 인증기관이 실시간으로 평가와 인증 자료를 관리 할 수 있도록 한다.
U-city구축에서 전기의 안전한 공급과 전기로 인한 화재 등 재난에 대한 통제가 가능해야 한다. U-city에 구축되어야 할 Smart Grid 네트워크와 Smart Grid 인프라 구축을 위해서 사용되는 전기IT기기에 대한 인증을 위한 인증설계와 인증방법에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 개발이 진행 중인 전기IT기기의 인증을 위하여 국내 국제표준화 기준을 연구한 후 국내에서 인증 받을 수 있는 인증설계를 연구한다. 인증설계는 Home Network Wall-Pad, 비접촉식 아크 검출기, 아크 안전진단, 아울렛, 저전압 배전반(MPNP) 블랙박스, 차단기이다. 그리고 인증기관에서 인증적용과 인증내용 및 평가기준과 전기IT기기의 인증심의 기관에서 기준 값 등에 관한 연구를 한다. 본 연구는 Smart Grid 네트워크와 인프라 구축을 위한 실무적인 연구 자료로 활용될 것이다.
Smart Grid에 사용되는 전기IT기기에서 Bluetooth의 보안 취약점이 발견되고 있다. 특히 전기안전을 위한 감시센서 정보전달을 맡고 있어서 위험성은 더욱 커진다. 본 논문은 Bluetooth가 탑재된 전기IT기기에 대한 Hacking Tool 분석을 실시하고, Bluetooth 취약점을 이용한 DoS, Sniffing공격 등 Tool 공격을 실행하고, Smart Grid와 U-IT 전기기기와 전력망에 대한 보안 방안 제시를 한다.
전체 시스템과 네트워크에 대한 전력의 공급과 전기안전은 필수적인 요소이다. 전기안전기술은 u-IT 기술의 발전과 함께 융복합화된 제품개발이 이루어지면서 제품에 대한 평가와 인증에 관한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 전력기기와 u-IT기기의 융복합화 제품을 u-City에 적용시킬 전기안전 통합감시시스템을 개발하기위해, 전력기기 단말에서 가장 많이 사용되는 아울렛에서 접속불량 검출장치가 내장된 전력 IT 융복합화 기기를 만들었다. 전기안전 통합감시시스템에서의 원격 안전 점검을 위한 ZigBee, RFID의 센서를 이용하여 통신과 모듈의 성능 평가를 하고, PD, Arc 검출 진단 시스템에서 성능 실험 및 평가를 하여 적합 판정을 받은 제품에 대하여 KS, 전기안전 인증을 한다.
휴대전화, PC, 브로드밴드(ADSL, FTTH) 등 가정 내에서의 IT기기 및 네트워크의 보급이 급속하게 진전되고 있다. TV와 에어콘 등 가전제품의 IT화가 진행되어 가정 내에서 네트워크를 형성함은 물론 외부 네트워크에 상시 접속되는 세계가 실현되어 가고 있다. 네트워크 접속에 대응하는 네트가전이 보급되면 가전기기 간의 연대 및 외부와의 정보통신에 의해 가전제품의 기능과 성능을 최대한으로 발휘할 수 있게 되어 생활환경, 편리성이 크게 향상됨과 아울러 성(省)에너지화에도 큰 효과를 나타낸다. 네트가전은 TV, VTR, DVD등의 AV계(系), 냉장고와 세탁기 등의 기기계, 태양광발전시스템과 전기온수기 등의 설비계로 분류된다. AV계에서는 디지털정보의 다운로드와 기억에 의해 다양한 고품질의 영상음향에 둘러싸인 세계가 탄생하게 된다 기계계의 네트가전에서는 홈서버 경유로 외출 장소에서 기기의 상태를 파악하여 제어하는 것이 가능해진다. 설비계에서는 설비 간의 연대에 따라 에너지절약 운전과 최대전력량의 제어에 의한 코스트절약이 실현된다. 네트가전을 이용한 홈네트워크 실현을 위해서는 고객이 쉽게 다를 수 있으며 만족할 수 있는 기능과 서비스, 성(省)배전$\cdot$저(低)코스트의 네트워크, 기기가 외부에서 간단히 제어될 수 있는 고신뢰성 인터페이스의 실장(實裝)과 표준화, 디지털 컨텐츠의 유통을 촉진하기 위한 컨텐츠 권리보호제도 정비가 필요하게 된다. 미쓰비시전기는 ''언제나, 어디에나, 누구에게도'' 가전제품을 편리하게 사용될 수 있는 유비쿼터스 사회를 실현하기 위하여 AV, 설비$\cdot$기기, 컴퓨터의 모든 분야에 대응한 가전기기, 네트워크 관련기기의 개발을 진행해 나감은 물론 주택을 이용한 실증시험을 실시하여 소비자 메리트의 본질적인 추구를 위해 계속 추진해 나가고 있다.
전력 공급과 전기안전은 전체 시스템과 네트워크에 대한 필수적인 요소이다. 전기안전기술은 u-IT, u-City 기반 기술의 발전과 함께 전력 u-IT 융복합화 제품개발은 제품에 대한 평가와 인증에 관한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 전력기기와 u-IT기기의 융복합화 제품을 u-City에 적용시킬 전기안전 통합감시시스템을 개발하기 위해, 전력기기 단말에서 가장 많이 사용되는 아울렛에서 접속불량 검출장치가 내장된 전력 u-IT 융복합화 기기를 만들었다. 또한 전기안전 통합감시시스템에서의 원격 안전점검을 위한 ZigBee, RFID의 센서를 이용하여 통신모듈과 제품의 기능에 대한 성능 평가를 하고, 누전, 고전압, Arc, 화재 검출 센서 진단 시스템에서 성능 실험 및 평가를 하여 적합판정을 받은 제품은 KS, 전기안전제품 인증을 한다.
Smart Grid는 전기 공급자와 수요자를 이어주는 전기 네트워크를 설치하여, 전기기기와 IT기술이 융합된 형태로 사용자내에서 Bluetooth, Zigbee를 이용한 전기기기를 통제하는 효율적인 에너지 네트워크의 일종이다. 하지만 Bluetooth, Zigbee는 인증과 키관리 문제가 있어 보안의 문제가 일어날 수 있다. 본 논문에서는 스마트 그리드에서 사용될 전기IT기기를 응용하여 제어하는 Bluetooth, Zigbee의 인증과 키관리, 키 생성 프로토콜을 통한 보안성 문제를 연구한다. 또한 Bluetooth, Zigbee에 대한 키 생성 프로토콜을 연구한다. 본 연구는 Smart Grid 시스템의 보안성과 안전성을 강화하여 Smart Grid 기술 발전에 기여할 것이다.
세계적인 전력설비분야의 미래의 발전 추이는 그림 1과 같이 전체적인 중전기 산업분야에서 기존의 전력기기생산비율은 감소하지만 디지털 계전 및 보호기술과 같은 IT기술이 접목된 기기 생산부분을 비롯하여 예방진단분야와 같은 관리, 운용 및 서비스분야가 중전기산업에서 차지하는 비율은 더욱더 상승될 것이라는 점을 전망되고 있다.(중략)
전력산업은 국가의 가장 중요한 중추적인 기간산업임에도 불구하고 최근 정보 통신 산업 등에 밀려 위기를 맞고 있다고 할 수 있다. 그러나 IT기술의 발달과 전력기기, 설비의 디지털화 기술개발이 본격화되면서 전력 IT기술과 산업은 IT 융합형의 신전력산업으로 그 가능성이 어떤 분야보다 크며 새로운 기회를 맞이하고 있다고 볼 수 있다. 특히 중전기기분야에 선진국에서는 전력산업이 퇴조를 이룬 반면 국내에는 한국전력, 각 학계, 연구소 및 업계에 많은 전문인력을 확보하고 있으며, 특히 세계적인 경쟁력이 있는 IT기술을 확보하고 있다. 그러므로 IT기술과 중전기기, 전력계통 기술을 융합하여 전력산업에서의 새로운 산업창출을 도모하고 세계적인 경쟁력을 조기에 확보하여 수출산업으로 육성하기 위하여 정부는 차세대 성장동력산업의 주력기간산업으로 전력 IT분야를 포함하기에 이르렀다. 이제 차세대 성장동력산업의 산업 기술혁신 5개년 계획에 따라 전력 IT가 전기산업 분야의 새로운 산업으로 발전할 수 있어야 하겠다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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