• Journal of Communications and Networks
• /
• 제14권6호
• /
• pp.629-639
• /
• 2012

A challenge faced by smart grid systems is providing highly reliable transmissions to better serve different types of electrical applications and improve the energy efficiency of the system. Although wireless networking technologies can provide high-speed and cost-effective solutions, their performance may be impaired by various factors that affect the reliability of smart grid networks. Here, we first suggest the use of IEEE 802.11s-based wireless LAN mesh networks as high-speed wireless backbone networks for smart grid infrastructure to provide high scalability and flexibility while ensuring low installation and management costs. Thereafter, we analyze some vital problems of the IEEE 802.11s default routing protocol (named hybrid wireless mesh protocol; HWMP) from the perspective of transfer reliability, and propose appropriate solutions with a new routing method called HWMP-reliability enhancement to improve the routing reliability of 802.11s-based smart grid mesh networking. A simulation study using ns-3 was conducted to demonstrate the superiority of the proposed schemes.

• 전기학회논문지
• /
• 제60권6호
• /
• pp.1215-1224
• /
• 2011

Recently, a lot of research for the smart grid technology have been carried out to achieve energy efficiency for the electronic products. In order to practically apply this study, smart instruments which are capable of the AMI (Advanced Metering Infrastructure) and DR (Demand Response) function are necessary. However, it is difficult to apply the function of the smart grid to the electronic product that cannot support the smart grid. Accordingly, the efficient use of electric energy is impossible. In order to solve this problem, the electronic product has to be changed into the exclusive electronic product supporting smart grid technology or the smart controller has to be attached the outside of the device. In this study, we developed the smart controller for connecting the electric appliances to the smart grid system. It can be attached to the illumination and the smart grid-based lamp control system at home. We additionally designed the message frame and the protocol to operate the smart controller with the AMI based EMS (Energy Management Server). We developed an experimental system to practically verify functions of the smart controller which is attached to the lighting device. From the system, we showed that the electric source of the illumination can be controlled according to the load change and saved energy effectively. We also confirmed the structural benefit and the energy-efficient effect through the verification of the smart controller.

• 정보보호학회논문지
• /
• 제22권6호
• /
• pp.1375-1391
• /
• 2012

스마트 그리드란 전력망에 정보통신기술을 적용하여 에너지 이용 효율을 극대화하는 차세대 지능형 전력망으로 최근 전 세계적으로 관련 기술 및 제도가 개발되고 있다. 정보보호는 스마트 그리드 개발에 필수적인 요소로써 지속적인 관리가 필요하다. 국내에서는 조직의 위험을 관리하기 위해 정보보호 관리체계 인증 제도가 이미 시행 중인 가운데 스마트 그리드에 적용할 수 있는 정보보호 관리체계 기준 마련의 필요성이 제기되고 있으나 구체적인 방법은 제시되지 않고 있다. 본 논문은 미국 스마트 그리드 제도와 비교 분석을 통해 기 시행중인 정보보호 관리체계 기반의 한국형 스마트 그리드를 위한 핵심 평가 기준과 추가적인 평가 기준을 제안한다. 기존의 정보보호 관리체계 인증을 받은 스마트 그리드 관련 사업자는 추가 평가 기준만으로 중복되고 불필요한 인증 평가 작업을 최소화할 수 있다.

• Advances in Energy Research
• /
• 제7권2호
• /
• pp.135-146
• /
• 2020

In developing countries especially in African continent, rapid population growth in cities is a major concern. Majority of governments in Africa have made more effort to develop urban areas as compared to the rural ones. Social and economic activities are more concentrated in urban areas. This is a pushing factor for the rapid population growth in cities as many people, especially young generation, tend to migrate from rural to urban. This growth leads to excessive exploitation of natural resources, environmental degradation and increased pressure on social services. Rapid increased population acts as an encouragement to construct smart cities for achieving needs for present and future generations. Tanzania as one of the developing countries in Africa has taken initiatives in establishing smart cities. The aim of this study therefore, is to examine opportunities and challenges in the development of Smart cities in Tanzania with a case study of Mbeya city. In addition, conceptualization about development of smart cities is proposed to prioritize the planning of smart grid among other smart city infrastructure systems. Conclusively, Mbeya city has a full potential of many strengths and opportunities for successful development as a smart city.

• 정보보호학회논문지
• /
• 제23권2호
• /
• pp.319-328
• /
• 2013

세계 주요 국가들은 전력수요 증가, 환경오염 등의 문제를 해결하기 위해 자국의 전력망을 스마트그리드로 변경하기 위한 노력을 기울이고 있다. 국내에서도 스마트그리드 도입을 위한 다방면의 연구가 진행되고 있다. 그러나 양방향 통신을 적용한 스마트그리드에는 기존 IT에 존재하는 사이버 위협이 적용되어, 국가적 차원에서 사회적 경제적 혼란을 야기할 수 있는 사이버 테러의 위험도 증가하고 있다. 이러한 사이버 공격에 대응하기 위해 사이버 침해사고 발생 시 이에 대한 조사와 이를 분석하고 재발 방지를 위한 노력이 필수적이다. 침해사고에 대응하기 위한 디지털 증거 수집에 대한 연구는 그간 꾸준히 진행되고 있으나 스마트그리드 환경에 적합한 디지털 증거 수집 방안에 대한 연구는 아직까지 미흡하다. 본 논문에서는 스마트그리드 환경에서 필요한 증거 수집 요구사항과 기존까지 연구된 디지털 증거 수집 방안을 분석하여 스마트그리드 환경에 적합한 디지털 증거 수집 기법에 대해 제안한다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제35권9B호
• /
• pp.1390-1398
• /
• 2010

본 논문은 높은 확장성 및 효율성을 바탕으로 최근 다양한 응용 분야에서 통신 기간망 기술로 주목받고 있는 "무선 메쉬 네트워크"를 스마트 그리드 환경에 적용하는 방안에 대해 다룬다. 스마트 그리드(Smart Grid)란 기존 전력망에 IT 통신기술을 도입하여 실시간으로 전력 정보를 모니터링하고 전력의 흐름을 제어함으로써 에너지 효율을 극대화할 수 있는 "차세대 지능형 전력망"이다. 무선 메쉬 통신망을 스마트 그리드에 적용하기 위해서는 높은 수준의 신뢰성 및 QoS(Quality of Service) 지원이 가능한 동시에 대용량의 전력 관련 데이터를 효율적으로 처리할 수 있어야 한다. 또한 상호 호환성 및 확장성을 고려하여 국제 표준 기반의 설계가 필수적이다. 본 논문에서는 이러한 요구사항을 만족하기 위하여 IEEE 802.11s 표준 기반의 스마트 그리드 메쉬 네트워크를 제안하고, ns-3 시뮬레이터를 이용한 성능 검증을 통해 그 타당성을 입증하였다. 또한, 무선 메쉬 네트워킹 기술을 스마트 그리드에 적용했을 때 요구되는 주요 연구 주제에 관해 조사하고 개선 방안들을 제시하였다.

• 디지털산업정보학회논문지
• /
• 제14권1호
• /
• pp.15-25
• /
• 2018

ISO/IEC 15118 is a standard for communications and services for electric vehicle charging infrastructure. Although this standard deals only with data communication between an electric vehicle and a charge station, communication with the outside is essential for establishing an authentication system for vehicle certification and V2G service for electric power transmission. In this study, it was designed to verify the information of electric car charging infrastructure in electric power system through communication link between ISO/IEC 15118 electric vehicle model and IEC 61850 standard MMS protocol. This is demonstrated in the field so that the electric vehicle communication data is linked with the micro grid management system. This could be used as an element technology in other distributed power sources as well as electric cars in the future.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제53권10호
• /
• pp.3327-3334
• /
• 2021

Present electric grids are advanced to integrate smart grids, distributed resources, high-speed sensing and control, and other advanced metering technologies. Cybersecurity is one of the challenges of the smart grid and nuclear plant digital system. It affects the advanced metering infrastructure (AMI), for grid data communication and controls the information in real-time. The research article is emphasized solving the nuclear and smart grid hardware security issues with the integration of field programmable gate array (FPGA), and implementing the latest Time Authenticated Cryptographic Identity Transmission (TACIT) cryptographic algorithm in the chip. The cryptographic-based encryption and decryption approach can be used for a smart grid distribution system embedding with FPGA hardware. The chip design is carried in Xilinx ISE 14.7 and synthesized on Virtex-5 FPGA hardware. The state of the art of work is that the algorithm is implemented on FPGA hardware that provides the scalable design with different key sizes, and its integration enhances the grid hardware security and switching. It has been reported by similar state-of-the-art approaches, that the algorithm was limited in software, not implemented in a hardware chip. The main finding of the research work is that the design predicts the utilization of hardware parameters such as slices, LUTs, flip-flops, memory, input/output blocks, and timing information for Virtex-5 FPGA synthesis before the chip fabrication. The information is extracted for 8-bit to 128-bit key and grid data with initial parameters. TACIT security chip supports 400 MHz frequency for 128-bit key. The research work is an effort to provide the solution for the industries working towards embedded hardware security for the smart grid, power plants, and nuclear applications.

• 정보처리학회논문지C
• /
• 제18C권6호
• /
• pp.397-404
• /
• 2011

최근 기존의 단 방향 전력망 시스템에 정보통신기술을 접목한 스마트그리드 기술의 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 스마트그리드의 핵심 인프라로 원격검침시스템인 AMI는 스마트미터에서 측정한 전력량을 상위 데이터 저장소인 MDMS에 전송한다. 스마트미터는 정보통신기술을 활용하여 전력데이터를 전송하고 있기 때문에 기존 보안위협을 포함한 추가적인 보안위협이 예상된다. 이는 소비자의 개인정보노출 및 산업시스템 마비 등의 손실이 발생할 가능성이 있다. 따라서 본 논문은 이러한 보안위협에 대응하기 위해 스마트그리드 환경에서 스마트미터와 MDMS간 그리고 각 가정의 디바이스와 MDMS간의 상호인증과 전력량 데이터 전송방식에 관하여 제안하였다.

• 정보보호학회논문지
• /
• 제22권5호
• /
• pp.1027-1037
• /
• 2012

지구 온난화에 대한 대응 노력으로 스마트그리드가 주목받고 있으며, 국내의 경우 정부는 CO2 배출량의 20%를 차지하고 있는 수송 분야를 대체하기 위한 노력으로 전기자동차 및 충전 인프라 구축을 확대하고 있다. 하지만 전기자동차 충전 인프라는 지능화를 위해 IT기술을 접목하고 있어 기존 IT기술이 가지고 있던 보안위협들을 그대로 상속받을 수 있다. 이로 인해 발생할 수 있는 보안 사고를 미연에 방지할 수 있도록 보다 안전한 전기자동차 충전 인프라 구축이 요구된다. 이에 본 논문은 전기자동차 충전 인프라에 대한 논리적 아키텍처를 제시하고 이를 바탕으로 발생 가능한 보안위협들을 식별하였다. 또한, 이러한 보안위협들을 대응하기 위한 보안요구사항을 분석 및 제시하였다.