• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제9권3호
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• pp.950-956
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• 2014

Special purpose sensor design using MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) technique is commonly used in Nondestructive Testing (NDT) research for the evaluation of existing structures and for the safety control and requirements. Various sensors and network have been developed for general infrastructures as well as safety-critical applications, e.g., aerospace, defense, and nuclear system, etc. In this paper, one of sensor technique using Fiber Bragg Gratings (FBG) and Finite Element Method (FEM) evaluation is discussed. The experimental setup and data collection technique is also demonstrated. The factors influencing test result and the advantages/limitations of this technique are also reviewed using various methods.

• Industrial Engineering and Management Systems
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• 제14권3호
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• pp.221-235
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• 2015

Risk assessment is an important phase of risk management. It is the stage in which risk is measured thoroughly to achieve effective management. Some factors such as probability and impact of risk have been used in the literature related to construction projects. Because in high-rise projects safety issues are paramount, this study has tried to develop a quantifying technique that takes into account three factors: probability, impact and Safety Performance Index (SPI) where the SPI is defined as the capability of an appropriate response to reduce or limit the effect of an event after its occurrence with regard to safety pertaining to a project. Regarding risk-related literatures which cover an uncertain subject, the proposed method developed in this research is based on a fuzzy logic approach. This approach entails a questionnaire in which the subjectivity and vagueness of responses is dealt with by using triangular fuzzy numbers instead of linguistic terms. This method returns a Risk Critical Point (RCP) on a zoning chart that places risks under categories: critical, critical-probability, critical-impact, and non-critical. The high-rise project in the execution phase has been taken as a case study to confirm the applicability of the proposed method. The monitoring results showed that the RCP method has the inherent ability to be extended to subsequent applications in the phases of risk response and control.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.308-313
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• 2016

사용자의 요구사항 증대와 기술의 발전으로 인해 현대 시스템은 계속해서 복잡해지고 있어 시스템 설계 오류 및 고장 등으로 인한 시스템 운용 중의 사고도 빈번해지고 있다. 특히 사고로 인한 인적 및 물적 피해가 심각할 수 있는 시스템을 안전중시 시스템이라고 부른다. 이러한 시스템에 대해서는 안전성을 확보하기 위한 특별한 노력이 필요한데 이에 부응하여 본 논문에서는 개발 초기 단계부터 안전성을 반영하면서 시스템 설계를 수행할 수 있는 방법을 연구하였다. 특히 안전 메타모델을 활용해서 기능의 고장 탐지를 수행할 수 있는 시스템 설계 방법을 제시하였다. 구체적으로 국제 안전 표준들을 참고하여 안전 데이터를 추출하고, 시스템 모델링 표준 언어인 SysML을 이용하여 안전 데이터 메타모델을 생성한 후, 시스템 설계에서 안전 데이터 메타모델을 효과적으로 활용하는 모델 기반 안전 시스템 설계 방법을 제시하였고, 이를 기반으로 안전요구사항 생성 및 시뮬레이션 방법에 관하여 논의하였다. 마지막으로 사례연구로서 자동차 시스템 설계에서 SysML 기반 모델링 및 시뮬레이션을 통해 기능 고장의 탐지나 안전 요구사항의 검증이 가능한 것을 보여 주었다. 본 연구에서 안전 데이터에 대한 메타모델의 활용을 통해 안전 데이터 및 정보의 구성 및 관리를 효율적으로 수행할 수 있는 것과, 메타모델 기반 시스템 설계와 시뮬레이션을 활용하여 설계 오류를 줄임으로써 요구사항에 맞는 시스템 설계를 할 수 있음을 제시하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제27권1호
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• pp.84-95
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• 1995

Application of computer software to safety-critical systems is on the increase. To be successful, the software must be designed and constructed to meet the functional and performance requirements of the system. For safety reason, the software must be demonstrated not only to meet these requirements, but also to operate safely as a component within the system. For longer-term cost consideration, the software must be designed and structured to ease future maintenance and modifications. This paper present a software engineering process for the production of safety-critical software for a nuclear power plant The presentation is expository in nature of a viable high quality safety-critical software development. It is based on the ideas of a rational design process and on the experience of the adaptation of such process in the production of the safety-critical software for the Shutdown System Number Two of Wolsong 2, 3 & 4 nuclear power generation plants. This process is significantly different from a conventional process in terms of rigorous software development phases and software design techniques. The process covers documentation, design, verification and testing using mathematically precise notations and highly reviewable tabular format to specify software requirements and software design. These specifications allow rigorous, stepwise verification of software design against software requirements, and code against software design using static analysis. The software engineering process described in this paper applies the principle of information-hiding decomposition in software design using a modular design technique so that when a change is' required or an error is detected, the affected scope can be readily and confidently located. It also facilitates a sense of high degree of confidence in the ‘correctness’ of the software production, and provides a relatively simple and straightforward code implementation effort.

• 중소기업융합학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.11-18
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• 2012

소프트웨어의 규모가 커지고 복잡해지면서 소프트웨어의 기능적 실패(Functional Failure)를 만들어 내는 위험(Hazard) 요소들을 분석하기가 어려워지고 있다. 안전 필수 시스템(원자력 발전소, 항공관제 시스템, 철도 운영 시스템)에서 이런 기능적 실패는 곧 큰 사고 (인명피해, 환경오염) 로 이어지게 된다. 따라서 이러한 기능적 실패를 방지하고 소프트웨어의 안전성을 높이기 위해서는 소프트웨어 안전성 분석이 필요하다. 하지만 몇 가지 이유 (시간과 노력, 안전성 분석 기법의 다양한 지식 부족, 기관이나 회사의 관습적인 방법 사용) 로 적절하지 못한 안전성 분석 기법을 선택하게 되는 경우가 있다. 따라서 본 논문에서는 기존 안전성 분석 기법과 최신 안전성 분석 기법, 통합 모델 몇 가지를 소개 하겠다. 이것을 통해 전문가는 여러 종류의 안전성 기법을 간략하게 확인 할 수 있을 것이고, 시스템에 맞는 안전성 분석 기법을 선택하는데 도움을 받을 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.382-391
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• 2016

철도와 같은 안전중시 시스템에 대해 체계적인 안전관리의 필요성이 점차 커지고 있어 IEC 61508, 62278, ISO 26262 등의 안전과 관련된 표준들이 제정되었고, 관련연구가 수행되고 있다. 그중 안전 프로세스의 중요한 활동인 위험원 분석에 대하여 다양한 연구가 수행되어 왔으나, 시스템설계 프로세스와의 구체적인 연계성이 부족하였다. 또한 기존의 위험원 분석방법은 시스템 설계가 상당 수준 진행된 하드웨어 및 소프트웨어 구성품 정보에 의존하기 때문에, 설계 변경에 많은 비용과 일정이 소요된다. 이러한 문제들을 해결하기 위해서 본 논문에서는 시스템 설계초기인 개념설계 단계에서 수행한 기능분석 결과를 안전 프로세스에서 직접적으로 활용하여 위험원을 분석하고 이를 바탕으로 위험을 줄이기 위해 필요한 안전요구사항을 생성하는 방법에 대하여 연구를 수행하였다. 설계 초기에 위험원 분석 및 안전요구사항의 도출을 수행함으로써, 향후 요구사항 변경 등 여러 요인으로 시스템 설계 및 안전 설계의 변경 시에 이를 반영하는데 있어서 시간 및 비용 관점에서 상대적으로 효율적인 접근 방법이 된다. 한편, 사례연구로서 본 논문에서 제시한 방법을 경전철 역사의 안전성을 확보하기 위한 요구사항의 도출에 적용하는 연구를 수행하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제51권3호
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• pp.676-682
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• 2019

After the Fukushima Daiichi accident, there has been an increasing preference for passive safety features in the nuclear power industry. Some passive safety systems require limited active components to trigger subsequent passive operation. Under very serious accident conditions, passive safety features could be rendered inoperable or damaged. This study evaluates (i) the performance and effectiveness of the passive safety features of iPOWER (innovative Power Reactor), and (ii) whether a severe accident condition could be reached if the passive safety systems are damaged, namely the case of heat exchanger tube rupture. Analysis results show that the reactor coolant system remains in the hot shutdown condition without operator actions or electricity for over 72 h when the passive auxiliary feedwater systems (PAFSs) are operable without damage. However, heat exchanger tube rupture in the PAFS leads to core damage after about 18 h. Such results demonstrate that, to enhance the safety of iPOWER, maintaining the integrity of the PAFS is critical, and therefore additional protections for PAFS are necessary. To improve the reliability of iPOWER, additional battery sets are necessary for the passive safety systems using limited active components for accident mitigation under such extreme circumstances.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1997년도 춘계학술발표회논문집(1)
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• pp.153-158
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• 1997

This paper describes a formal safety analysis technique which is demonstrated by performing empirical formal safety analysis with the case study of beamline hutch door Interlock system that is developed by using PLC(Programmable Logic Controller) systems at the Pohang Accelerator Laboratory. In order to perform formal safety analysis, we have built the Z formal specifications representation from user requirement written in ambiguous natural language and target PLC ladder logic, respectively. We have also studied the effective method to express typical PLC timer component by using specific Z formal notation which is supported by temporal history. We present a formal proof technique specifying and verifying that the hazardous states are not introduced into ladder logic in the PLC-based safety critical system.

• 전자공학회논문지
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• 제53권8호
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• pp.107-112
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• 2016

원자력발전소의 안전필수 기능을 수행하는 계측제어 시스템은 원자로의 예상되는 과도상태가 발생되거나 설계기준사고의 결과를 완화하기 위해 원자로 및 주요 기기의 상태를 감시한다. 만일 원자로출력, 냉각재 온도, 또는 증기발생기 수위 등의 상태가 기 정해진 설정치에 도달하게 되면 정확하고 신속하게 원자로를 정지시키는 기능을 수행한다. 이러한 안전필수 시스템은 예상 가능한 사고로부터 인간과 자연을 보호하기 위한 중요 기능을 수행하는 디지털 제어시스템으로써, 비인가 된, 의도되지 않은 변경 등의 취약점으로 인해 신뢰성 있는 운영이 영향을 받지 않도록 보안성환경이 구축되어야 한다. 이러한 보안성환경은 관리적 조치와 기술적 조치를 통해 구현될 수 있다. 본 논문에서는 안전필수 기능을 수행하는 원전 계측제어 시스템의 제어용 소프트웨어 진단기능이 보안성환경을 구축하는 데 효과적인 설계방안인지를 평가하였다. 이를 위해, 제어용 소프트웨어의 무결성을 확인하는 순환잉여검사(CRC) 진단기능에 대한 모의실험을 수행하였다. 본 논문에서의 효과성 평가는 향후 안전필수기능을 수행하는 원전 계측제어 시스템의 설계 및 안전성 분석에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.343-352
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• 2008

Safety-critical systems related to the railway communications are currently undergoing changes. Mechanical and electro-mechanical devices are being replaced by programmable electronics that are often controlled remotely via communication networks. Therefore designers and operators now not only have to contend with component failures and user errors, but also with the possibility that malicious entities are seeking to disrupt the services provided by theirs systems. Recognizing the safety-critical nature of the types of communications required in rail control operations, the communications infrastructure will be required to meet a number of safety requirements such as system faults, user errors and the robustness in the presence of malicious attackers who are willing to take determined action to interfere in the correct operation of a system. This paper discusses the safety strategies employed in the railway communications and proposes a security mechanism for Korean railway communication system. We present the developed communication safety evaluation tool based on the proposed security mechanism and also evaluate its protecting capability against the threats of masquerading, eavesdropping, and unauthorized message manipulation.