• 정보보호학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.639-648
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• 2015

2000년대 들어 아날로그기술 기반의 원전 계측제어시스템에 디지털기술이 적용되기 시작하였고 현재 국내에서 건설 중인 신월성 원전 2호기, 신고리 원전 3 4호기, 신울진 원전 1 2호기는 국산 MMIS가 적용된 한국형 원전 APR1400 디지털 계측제어시스템을 적용하고 있어 대부분의 장비가 디지털화 되었다. 이러한 디지털 장비는 기존 아날로그 장비에 비해 사이버공격에 취약하므로 원전 계측제어시스템의 사이버보안이 중요한 이슈로 부각되고 있다. 본 논문은 원전계측제어시스템의 사이버보안 위협별 위험도산정 프로세스를 제안하고 원전계측제어시스템개발(KINCS) 사업에서 개발된 원자로보호계통에 제안하는 프로세스를 적용하여 RPS 노드 및 인터페이스의 위협별 위험도를 산출하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제48권1호
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• pp.228-235
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• 2016

Flaws at dissimilar metal welds (DMWs), such as reactor coolant systems components, Control Rod Drive Mechanism (CRDM), Bottom Mounted Instrumentation (BMI) etc., in nuclear power plants have been found. Notably, primary water stress corrosion cracking (PWSCC) in the DMWs could cause significant reliability problems at nuclear power plants. Therefore, phased array ultrasound is widely used for inspecting surface break cracks and stress corrosion cracks in DMWs. However, inspection of DMWs using phased array ultrasound has a relatively low probability of detection of cracks, because the crystalline structure of welds causes distortion and splitting of the ultrasonic beams which propagates anisotropic medium. Therefore, advanced evaluation techniques of phased array ultrasound are needed for improvement in the probability of detection of flaws in DMWs. Thus, in this study, an investigation of focusing and steering phased array ultrasound in DMWs was carried out using a time reversal technique, and an adaptive focusing technique based on finite element method (FEM) simulation. Also, evaluation of focusing performance of three different focusing techniques was performed by comparing amplitude of phased array ultrasonic signals scattered from the targeted flaw with three different time delays.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권7호
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• pp.1462-1470
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• 2020

Reliability in safety-critical systems and equipment is of vital importance, so the probabilistic safety assessment (PSA) has been widely used for many years in the nuclear industry to address reliability in a quantitative manner. As many nuclear power plants (NPPs) become digitalized, evaluating the reliability of safety-critical software has become an emerging issue. Due to a lack of available methods, in many conventional PSA models only hardware reliability is addressed with the assumption that software reliability is perfect or very high compared to hardware reliability. This study focused on developing a new method of safety-critical software reliability quantification, derived from hardware-software integrated environment testing. Since the complexity of hardware and software interaction makes the possible number of test cases for exhaustive testing well beyond a practically achievable range, an importance-oriented testing method that assures the most efficient test coverage was developed. Application to the test of an actual NPP reactor protection system demonstrated the applicability of the developed method and provided insight into complex software-based system reliability.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.3885-3892
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• 2010

원자력발전소의 발전소보호계통과 같은 안전필수 시스템은 예상 가능한 사고로부터 인간과 자연을 보호하기 위한 중요 기능을 수행하는 시스템으로써, 어떠한 조건 하에서도 고유의 안전기능을 안정적으로 수행할 수 있도록 설계되어야 한다. 원자력발전소의 안전필수 기능을 수행하는 계측제어시스템에 적용되는 최신의 컴퓨터에는 다양한 하부기기를 감시 및 제어하고, 응용 프로그램을 실행시키기 위한 실시간 운영체제가 탑재되어 있으며, 이러한 실시간 운영체제는 가장 엄격한 소프트웨어 품질이 요구된다. 또한, 예상 가능한 조건에서도 안전필수 시스템의 기능이 적절히 수행될 수 있도록 설계, 분석 및 평가되어야 한다. 그러나 지금까지 국내 원자력발전소 안전필수 시스템에는, 원자력 기준과 품질등급에 따라 개발된 제품이 아닌 상용제품의 실시간 운영체제를 정성적 측면에서 승인(Commercial Grade Item Dedication)하는 방식으로 적용되어 왔다. 이로 인해 실시간 운영체제가 안전필수 기능을 수행하는 데 적합한지를 평가하는 상세 방법론과 경험이 매우 부족한 것으로 파악되고 있다. 특히, 안전필수 시스템에 적용함을 목적으로 신규 개발되는 실시간 운영체제의 경우, 안전성을 평가하기 위한 적절한 방법을 도출하기에 어려움이 있는 것으로 파악되고 있다. 본 논문에서는 원전의 안전필수 기능을 수행하는 실시간 운영체제의 설계요구사항을 기반으로, 안전필수 실시간 운영체제에 대한 안전성 분석 및 평가 사례를 제시하고자 한다. 본 논문에서 제시한 상세 안전성 평가의 방법과 사례는 향후 타 산업분야에서의 안전필수 실시간 운영체제 개발 및 안전성 평가에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.267-271
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• 2014

원자력발전소의 데이터 네트워크와 연관된 안전 계통들은 다양한 IT (information technology) 네트워크 및 응용프로그램들을 적용하여 현대화되고 있다. 발전소 데이터 네트워크의 출현과 더불어 원전 계측제어시스템들은 최신의 디지털화된 마이크로프로세서에 근간을 둔 시스템으로 진화하고 있는 반면에, 일반적인 IT 환경에서의 각종 정보시스템이 가지는 사이버보안 취약성 및 사고의 가능성이 증대되는 단점을 가지게 되었다. 이를 보완하기 위해 원전에 적용하는 데이터 네트워크는 신뢰성, 성능 및 보안요건을 충분히 고려해서 설계되어야 한다. 본 논문에서는 원전 계측제어계통에 적용되는 안전한 네트워크의 설계 및 평가 시 사용될 수 있는 기술적인 보안 기준들을 제시하였으며, 본 기준들을 적용하여 설계 및 운영되는 발전소 데이터 네트워크는 외부의 사이버 위협으로부터 효과적인 대처를 할 것으로 판단된다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제15권3호
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• pp.211-215
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• 2009

프로그래머블 로직 콘트롤러(PLC)가 원자력 계측제어 시스템과 같은 안전 필수 시스템 구현에 많이 사용됨에 따라, PLC 프로그램에 대한 정형검증의 필요가 높아지고 있다. 본 연구에서는 함수 블록 다이어램(FBD)으로 구현된 PLC 프로그램에 대한 자동화된 정형검증 기법을 제안한다. FBD 프로그램을 검증하기 위해서 먼저 FBD 프로그램을 검증언어인 Verilog로 변환하고, 변환된 Verilog모델에 대해 SMV 모델체커를 호출해 모델체킹을 수행한다. 자동화를 위해 FBD Verifier 도구를 개발하였다. FBD Verifier는 FBD 프로그램으로부터 Verilog 모델로의 자동변환 기능뿐 아니라 모델체킹 결과 생성된 반례를 직관적이고 효과적으로 분석할 수 있는 기능 또한 제공한다. 제안된 기법과 도구를 사용해 원전계측제어시스템 개발사업단의 원자로 보호시스템에 대한 방대한 양의 FBD 프로그램을 성공적으로 검증하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.60-63
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• 2004

An innovative in-core neutron flux mapping system has been developed and applied successfully for service in a commercial pressurized water reactor. With the benefit of double indexing path selector (Dip $s^{ⓡ}$) mechanism, the reliability of the detector drive system has been improved five times higher than that of conventional systems, and the problems caused by the serious friction generated between the detector cable and guide tubing has been solved completely because the Dip $s^{ⓡ}$ architecture allows the detector guide tubings to have larger curvature and shorter length in nature. The simple and fast maintenance is particularly emphasized in the detector drive system to secure minimum radiation exposure to the maintenance personnel by optimizing the number of components and providing easy access to the components. The programmable logic controller based digital controller with Window $s^{ⓡ}$ based operator s console provides fully automated and user friendly operation and maintenance support means.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제40권5호
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• pp.397-408
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• 2008

This paper describes the application of a software fault tree analysis (FTA) as one of the analysis techniques for a software safety analysis (SSA) at the design phase and its analysis results for the safety-critical software of a digital reactor protection system, which is called the KNICS RPS, being developed in the KNICS (Korea Nuclear Instrumentation & Control Systems) project. The software modules in the design description were represented by function blocks (FBs), and the software FTA was performed based on the well-defined fault tree templates for the FBs. The SSA, which is part of the verification and validation (V&V) activities, was activated at each phase of the software lifecycle for the KNICS RPS. At the design phase, the software HAZOP (Hazard and Operability) and the software FTA were employed in the SSA in such a way that the software HAZOP was performed first and then the software FTA was applied. The software FTA was applied to some critical modules selected from the software HAZOP analysis.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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• pp.213-218
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• 2003

Because of the development of digital technology, modern digital instrumentation & control systems are being innovativly developed in industrial plants. Whereas, many analog systems are still being used in nuclear plants, because of the demerits of digital equipment. As known, the demerits of digital equipment are the uncertainty and weaknesses in ambient environments such as smoke & electromagnetic interference In an Integral Reactor, a digital I&C system will be composed of microprocessor, memory and network card. Designers will apply new technique for digital equipment. Thus, it is important for digital I&C systems to operate according to designed functions & performance in the ambient environments during a life cycle. Digital I&C systems should have tolerance in such environments and environment qualification should be concluded To acquire electromagnetic interference qualification of digital equipment, this paper suggests an EMI test requirement. Designers should consider the electromagnetic compatibility and test digital equipment according to each test procedure. This paper involves an EMI test requirement and the results analysis of EUT(Equipment Under Test). Test result analysis will be used as electromagnetic compatibility design guides for Integral Reactor I&C systems.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.1571-1576
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• 2005

DCS has many processing components and various communication elements. And its communication delay characteristic is affected diverse operating situation and context. Especially, binding signal which traversed from one control-node to another control-node undergo all sort of delay conditions. So its delay value has large deviation with the lapse of time, and the measurement of delay statistics during long time is very difficult by using general oscilloscope or other normal instruments. This thesis introduces the design and implementation of PC-based BDAS(Binding Delay Analysis System) System developed to overcomes these hardships. The system has signal-generator, IO-card, data-acquisition module, delay-calculation and analyzer module, those are implemented on industrial standard PC/Ethernet hardware and Windows/Linux platforms. This system can detect accurate whole-system-wide delay time including io, control processing and network delay, in the resolution of msec unit, and can analyze each channel's delay-historic data which is maintained by realtime database. So, this system has strong points of open system architecture, for example, user-friendly environment, low cost, high compatibility, simplicity of maintenance and high extension ability. Of all things, the measuring capability of long-time delay-statistics obtained through historic-DB make the system more valuable and useful, which function is essential to analyze accurate delay performance of DCS system. Using this system, the verification of delay performance of DCS for nuclear power plants is succeeded in KNICS(Korea Nuclear Instrumentation & Control System) projects