• ETRI Journal
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• 제33권1호
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• pp.50-59
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• 2011

In the current very deep submicron technology era, fault tolerant mechanisms perform an essential function to cope with the effects of soft errors. To evaluate the effectiveness of the fault tolerant mechanism, reliability engineers use simulated fault injections using either saboteur modules or mutants in the simulation model. However, the two methods suffer from both inefficiency in the simulation mechanism and difficulties with the experimental setups. To overcome these inefficiencies, we propose the Verilog-based simulated fault injection (VFI) technique. VFI has the following advantages. First, modification of the design model is unnecessary. Second, the fault injection simulation procedure is simple and efficient. Third, various types of fault injection experiments can be performed. To evaluate the effectiveness of the proposed methodology, we developed a VFI environment using the ICARUS Verilog Simulator. From the experimental results, we were able to qualitatively evaluate the reliability of the target simulation models and to assess the effectiveness of the employed fault-tolerance mechanisms.

• ETRI Journal
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• 제39권4호
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• pp.605-613
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• 2017

Simulated fault injection (SFI) is widely used to assess the effectiveness of fault tolerance mechanisms in safety-critical embedded systems (SCESs) because of its advantages such as controllability and observability. However, the long test time of SFI due to the large number of test cases and the complex simulation models of modern SCESs has been identified as a limiting factor. We present a method that can accelerate an SFI tool using a checkpoint forwarding (CF) technique. To evaluate the performance of CF-based SFI (CF-SFI), we have developed a CF mechanism using Verilog fault-injection tools and two systems under test (SUT): a single-core-based co-simulation model and a triple modular redundant co-simulation model. Both systems use the Verilog simulation model of the OpenRISC 1200 processor and can execute the embedded benchmarks from MiBench. We investigate the effectiveness of the CF mechanism and evaluate the two SUTs by measuring the test time as well as the failure rates. Compared to the SFI with no CF mechanism, the proposed CF-SFI approach reduces the test time of the two SUTs by 29%-45%.

• 터널과지하공간
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• 제30권4호
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• pp.320-334
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• 2020

본 수치해석연구에서는 국제공동연구프로젝트 DECOVALEX2019의 Task B의 일환으로 PFC3D를 기반으로한 수리역학연계모델을 개발하여 스위스 Mont Terri 지하연구시설에서 수행된 단층의 유체주입으로 인한 슬립시험을 모사하였다. 이를통해, 개발한 PFC3D 수리역학연계모델이 가진 한계점과 향후 보완할 점을 검토하고자 하였다. PFC3D를 기반으로한 3차원 입자결합모델 내 공극-유동통로모델을 생성하였으며 이를 사용하여 Mont Terri Step 2 단층내 유체주입실험을 모사하였다. 모델링결과 단층대를 따라 주입유체의 유동에 의한 단층대의 변형을 확인하였지만, 관측정에서의 시간에 따른 수압변화는 현장측정치와 부분적으로 일치하는 경향을 확인하였다. 현장측정 관측수압은 초기 유체주입 압력증가에 거의 변화를 보이지 않고 주입수압이 최대치에 도달할때쯤 급격한 증가를 보이는반면, 모델링에서는 주입압력이 증가함에 따라 관측수압도 부드럽게 증가하는 경향을 보였다. 이러한 부분적으로 일치하는 결과의 원인으로는 Mont Terri 현장의 단층을 모사하는 방법에 기인하는 것으로 판단하다. PFC3D에서는 단층을 손상대와 코어균열의 조합으로 모사하였고 단층대의 두께가 약 2 m로 주입유체가 단층대를 통해 유동하도록 모사하였기에 현장에서의 주입유체의 단층내 유동보다 그 유동범위가 크게 모사되었다고 판단한다. 또한, 현장단층에서와 같이 단층내부에 존재하는 충진물질로 인해 단층내 수리유동이 제한되어 국부적으로 과잉공급수압이 형성될 수 있는 기재를 모사하지 못한 점 또한 모델링 결과와 현장측정결과가 부분적으로 일치하는 원인일 수 있다. 단층변형의 경우는 모델링결과와 현장측정결과 유사한 수준으로 일치하는 결과를 확인하였다. 수치모델을 변형하여 단층대의 두께를 감소시키고 단층내 충진 물질의 비균질적인분포를 모사할 수 있는 방법론에 대한 후속 연구를 통해 PFC3D 수리역학연계모델의 유체주입으로 인한 단층활성화 연구로의 적용성을 향상시키는 것을 제안하고 한다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 1998년도 추계학술대회 논문집
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• pp.270-279
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• 1998

This paper presents the design of self-checking comparator using the time diversity and the application to 8 bit CPU for the implementation of fault tolerant computer system. this self-checking comparator was designed with the different time Points in which temporary faults were raised by electrical noise between duplicated functional blocks. also this self-checking comparator was simulated in the method of the fault injection using 4 bit shift register counter. we designed the duplicated Emotional block and the self-checking comparator in the single chip using the Altera EPLD and could verify the reliability and the fault detection coverage through the modeling of temporary faults ,especially intermittent faults. at the results of this research, the reliability and the fault detection coverage were implemented through the self-checking comparator using the time diversity.

• 터널과지하공간
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• 제29권3호
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• pp.197-213
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• 2019

본 연구에서는 TOUGH-FLAC 연동해석기법을 이용하여 Mont Terri 지하연구시설에서 수행된 단층 내 물 주입시험을 수치적으로 모델링하고, 단층의 재활성과 수리역학적 거동 특성을 살펴보았다. TOUGH2 해석에서는 단층을 Darcy의 법칙과 삼승법칙(Cubic law)을 따르는 연속체 요소로 모델링하였으며, FLAC3D 해석에서는 미끄러짐과 개폐가 허용되는 불연속 인터페이스 요소를 통해 모사하였다. 현장에서 획득한 단층의 균열개방압력(fracture opening pressure), 주입율, 모니터링 압력, 변위 곡선 등을 바탕으로, 단층의 탄성적 변형과 파괴에 의한 수직팽창 특성을 반영할 수 있는 수리간극모델과 수리역학 커플링 관계를 해석모델에 반영하였다. 한편, 현지응력 조건, 단층의 강도 및 변형 특성에 따른 파라미터 해석을 실시하여 각 입력변수가 해석 결과에 미치는 영향을 분석하였으며, 이를 통해 현장시험 결과를 가장 잘 재현할 수 있는 파라미터 조합을 선정하였다. 해석 결과, 균열개방압력에서 단층의 주입율과 모니터링 압력이 크게 증가하는 현상을 합리적으로 재현할 수 있었다. 하지만, 동일한 입력 변수 조건에서 단층의 전단변위와 파괴영역의 범위는 현장시험 결과에 비해 과대평가되는 결과를 보였다. 이는 해석모델에서는 고압의 주입조건에서 단층의 지속적인 전단파괴가 유도되는 반면, 현장에서는 수리간극의 변화가 전단 미끄러짐보다는 인장력에 의한 단층면의 개방(tensile opening)에 크게 의존하는 것으로 추정되기 때문이다.

• 지질공학
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• 제32권4호
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• pp.643-659
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• 2022

최근 지중저장기술(예, 온실가스 심지층 처분, 인공지열저류층 발전 등)이 활발히 수행됨에 따라, 유체 주입과 저장부지 안정성 사이의 역학적 관계에 관한 정량적 이해의 중요성이 인지되고 있다. 지중 유체 주입은 공극압 및 지중응력 교란과 지층의 역학적 불안정성을 야기할 수 있어, 유체 주입에 대한 다공탄성 수치 모형 구축이 요구된다. 본 연구에서는 순차적인 COMSOL-PyLith-COMSOL 유체 주입-유발지진 다공탄성 수치 모사를 수행한다. 유한요소 상용 소프트웨어인 COMSOL을 이용해 단층에 가해지는 쿨롱 파괴 응력(CFS) 변화를 시간에 따라 추적하였고, CFS 변화량이 임계값(예, 0.1 MPa)을 초과할 경우, 모형의 정보(기하구조, 물성 등)를 유한요소 오픈소스 코드인 PyLith로 이동시키는 알고리즘을 구축했다. PyLith는 단층의 미끄러짐을 모사하고, 미끌림에 의한 변위장을 획득한다. 이후 변위장을 COMSOL로 이동시켜 지진에 의한 응력 및 표면 변위를 계산한다. 수치 모사 결과, 주입 기간 중엔 주입정 근거리에서 큰 변화(공극압, CFS 변화 등)를 보였고, 주입 종류 후에는 잔류 응력이 원거리 영역으로 확산하는 양상이 나타났다. 이는 주입 종료 후 지속적인 모니터링의 필요성을 제안한다. 또한, 단층과 주입층 물성(예, 투수계수, Biot-Willis 계수)에 따른 CFS 변화량 비교는 주입정 위치 선정 시 주입층 및 주변 지층에 대한 물성 파악이 중요함을 의미한다. 단층 미끄러짐 양에 따른 표면 변위 및 이암층에 가해지는 편차응력은 다양한 단층 미끌림 시나리오 설정의 필요성을 지시한다.

• 전기학회논문지
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• 제57권8호
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• pp.1371-1376
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• 2008

A Steer-by-Wire system has so many advantages comparing with conventional mechanical steering system that it is expected to take key role in future environment friendly vehicle and intelligent transportation system. The mechanical connection between the hand wheel and the front axle will become obsolete. SBW system provides many benefits in terms of functionality, and at the same time present significant challenges - fault tolerant, fail safety - too. In this paper, failure analysis of SBW system will be performed and than sensor fusion technique will be proposed for fail safety of SBW system. A sensor fusion logic of steering angle sensor by using steering angle sensor, torque sensor and rack position sensor will be developed and simulated by fault injection simulation.

• 한국항행학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.871-878
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• 2012

64-비트 블록 암호 LBlock은 무선 센서 네트워크 환경과 같이 제한된 환경에 적합하도록 설계된 경량 블록 암호이다. 본 논문에서는 LBlock에 대한 차분 오류 공격을 제안한다. 랜덤 니블 오류 주입 가정에 기반을 둔 이 공격은 평균 5개의 랜덤 니블 오류와 $2^{25}$의 전수조사를 이용하여, LBlock의 비밀키를 복구한다. 이는 일반적인 수 초 내에 가능함을 의미한다. 본 논문의 공격 결과는 기제안된 LBlock에 대한 차분 오류 공격 결과보다 더 효율적이다.

• 한국정밀공학회지
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• 제28권12호
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• pp.1372-1378
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• 2011

The smart air condition system is superior to conventional air condition system in the aspect of control accuracy, environmental preservation and it is foundation for intelligent vehicle such as electric vehicle, fuel cell vehicle. In this paper, failure analyses of smart air condition system will be performed and then sensor fusion technique will be proposed for fail safety of smart air condition system. A sensor fusion logic of air condition system by using CO sensor, $CO_2$ sensor and VOC, $NO_x$ sensor will be developed and simulated by fault injection simulation. The fusion technology of smart air condition system is generated in an experiment and a performance analysis is conducted with fusion algorithms. The proposed algorithm adds the error characteristic of each sensor as a conditional probability value, and ensures greater accuracy by performing the track fusion with the sensors with the most reliable performance.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.352-359
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• 2000

In this paper, the method is used that each system isolates the part in which faults are occurred in case of fault occurrence since total system is designed in the type of hot standby sparing system construction and self-checking circuit in each system is attached to the memory being of the high failure rate in common communication system. Thus reliability and availability in system are improved. In this thesis, self-checking circuit was designed using 2 out of 6 code and didn't have any effect to the system operation. For the purpose of verification, each system attached with self-checking circuit was simulated through fault injection arid the continuity of each system in hot standby sparing system was tested in case that the system was switched when faults in the system were occurred.