• 시스템엔지니어링학술지
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• 제14권2호
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• pp.41-48
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• 2018

This paper describes the systems engineering development process for the Departure from Nucleate Boiling Ratio (DNBR) algorithm using FPGA. Current Core Protection Calculator System (CPCS) requirement and DNBR logic are analyzed in the reverse engineering phase and the new FPGA based DNBR algorithm is designed in the re-engineering phase. FPGA based DNBR algorithm is developed by VHSIC Hardware Description Language (VHDL) in the implementation phase and VHDL DNBR software is verified in the software Verification & Validation phase. Test cases are developed to perform the software module test for VHDL software modules. The APR 1400 simulator is used to collect the inputs data in 100%, 75%, and 50% reactor power condition. Test input signals are injected to the software modules following test case tables and output signals are compared with the expected test value. Minimum DNBR value from developed DNBR algorithm is validated by KEPCO E&C CPCS development facility. This paper summarizes the process to develop the FPGA-based DNBR calculation algorithm using systems engineering approach.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1997년도 춘계학술발표회논문집(1)
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• pp.233-238
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• 1997

본 논문에서는 Safety-critical 소프트웨어를 위한 V'||'&'||'V 지침서(guideline) 개발 방법론을 제시한다. 즉, 기존의 산업계 표준인 IEEE Std-1012, IEEE Std-1059에서 논의되고 있는 개념을 근간으로 "독립성(independence)", "소프트웨어 안전성 분석(software safety analysis)", "COTS 평가(evaluation) 기준", "다른 보증(assurance) 조직들간의 관련성(relationship)" 등의 필수 안전 항목들을 추가하여 원전 안전성 시스템(NPP safety system)을 위한 V'||'&'||'V 지침서 개발 방법론을 제시하였다 제시된 방법론에는 V'||'&'||'V 지침서의 범위(scope), 승인기준(acceptance criteria) 부분인 지침서 프레임(guideline framework), V'||'&'||'V activities 및 methods 부분인 타스크(task) entrance 및 exit 기준(criteria), 리뷰 및 감사(review and audit), 테스팅 그리고 V'||'&'||'V material의 QA 레코드(records) 및 형상관리, 소프트웨어 검증 및 확인 계획서(Software Verification and Validation Plan : SVVP) 생성 등의 내용을 기술하고, Safety-critical 소프트웨어 V'||'&'||'V 방법론도 함께 제시하였다.

• 한국기록관리학회지
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• 제21권3호
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• pp.99-118
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• 2021

4차 산업혁명의 도래로 데이터의 중요성이 커지는 상황에 따라, 해외 각국은 데이터 장기보존 기술 연구를 추진하고 있다. 반면 우리나라는 행정정보 데이터세트가 기록관리 영역으로 법제화됐으나, 구체적인 장기보존 방안이 부재한 상황이다. 이에 본 연구는 여러 선행연구에서 행정정보 데이터세트 보존포맷으로 제안된 SIARD(Software Independent Archiving of Relational Database)에 대한 기초, 교차 검증 시험을 수행했다. 먼저 기초 검증 시험은 SIARD 포맷이 보존할 수 있는 데이터세트의 데이터, 구조, 기능 등을 도출하는데 방점을 두었다. 두 번째 교차 검증 시험은 DBMS 종류에 구애받지 않는 SIARD의 상호호환성 검증에 목적을 두었다. 2차례 검증 시험 결과, SIARD 포맷으로 JSON, UROWID 데이터 타입, FK(Foreign Key), 함수 계열 요소를 보존할 수 없으며, SIARD 2.0 표준에 명시된 기능과 실제 SIARD Suite이 제공하는 기능에 차이가 있음을 확인하였다. 본 연구는 실증적 검증 시험을 진행했으며, SIARD Suite의 기능을 보완하는 개발 방안과 SIARD Suite을 국내 환경에 맞춰 효율적으로 개발할 수 있는 방향성을 제시했다는 점에서 의의가 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.464-466
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• 2019

원자력 발전소에 사용되는 제어기는 높은 신뢰도를 요구한다. 한국형 디지털 원자력 발전소인 APR1400 (Advanced Power Reactor 1400)을 비롯하여, 과거 많은 원자력 발전소에 FPGA (Field Programmable Gate Array)와 CPLD (Complex Programmable Logic Device, 이하 FPGA로 통칭)가 포함된 제어기가 적용되고 있다. 적용 초기에는 FPGA를 일반적인 IC (Integrated Circuit)처럼 기기검증 및 성능시험으로만 검증을 하였다. 이후 90년대에 들어 FPGA검증에 대한 연구가 시작되면서, FPGA가 칩이 되기 전까지를 소프트웨어로 간주하여 IEEE 1012-2004를 적용하여 소프트웨어 확인 및 검증을 하였다. 현재에는 유럽표준인 IEC 62566을 적용하여 많은 검증을 하고 있다. 이 방법은 현재까지 가장 현명한 방법으로 평가 받고 있다. 이유는 기존의 검증 방법에서 문제가 되었던 SoC (System on Chip)의 특징을 검증하는 방법을 충분히 적용하였기 때문이다. 하지만, IEC 62566은 유럽 표준으로 아직 미국에서는 채택을 하지 않고 있으며, FPGA에 대해서는 IEEE 1012를 적용하는 것을 유지하고 있다. IEEE 1012-2004나 IEC 62566은 기술 표준으로 실무에서는 다양한 방법을 적용하여 기술 표준을 충족시켜서 적용하고 있다. 이 논문에서는 SoC의 검증 방법이 적용된 원자력 안전등급 FPGA에 대한 검증 방법의 절차 및 중요사항에 대해 설명하고자 한다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제38권3호
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• pp.259-276
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• 2006

As the use of digital systems becomes more prevalent, adequate techniques for software specification and analysis have become increasingly important in nuclear power plant (NPP) safety-critical systems. Additionally, the importance of software verification and validation (V&V) based on adequate specification has received greater emphasis in view of improving software quality. For thorough V&V of safety-critical systems, V&V should be performed throughout the software lifecycle. However, systematic V&V is difficult as it involves many manual-oriented tasks. Tool support is needed in order to more conveniently perform software V&V. In response, we developed four kinds of computer aided software engineering (CASE) tools to support system specification for a formal-based analysis according to the software lifecycle. In this work, we achieved optimized integration of each tool. The toolset, NuSEE, is an integrated environment for software specification and V&V for PLC based safety-critical systems. In accordance with the software lifecycle, NuSEE consists of NuSISRT for the concept phase, NuSRS for the requirements phase, NuSDS for the design phase and NuSCM for configuration management. It is believed that after further development our integrated environment will be a unique and promising software specification and analysis toolset that will support the entire software lifecycle for the development of PLC based NPP safety-critical systems.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제10권9호
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• pp.375-384
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• 2021

딥러닝 기법은 영상 처리 분야에서 높은 성능을 입증 받아 다양한 분야에서 적용되고 있다. 이러한 딥러닝 모델의 검증에 가장 널리 사용되는 방법으로는 홀드아웃 검증 방법, k-겹 교차 검증 방법, 부트스트랩 방법 등이 있다. 이러한 기존의 기법들은 데이터 셋을 분할하는 과정에서 클래스 간의 비율에 대한 균형을 고려하지만, 같은 클래스 내에서도 존재하는 다양한 특징들의 비율은 고려하지 않고 있다. 이러한 특징들을 고려하지 않을 경우, 일부 특징에 편향된 검증 결과를 얻게 될 수 있다. 따라서 본 논문에서는 기존 검증 방법들을 개선하여 영상 분류를 위한 데이터 특징 커버리지 기반의 딥러닝 모델 검증 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 딥러닝 모델의 학습과 검증을 위한 훈련 데이터 셋과 평가 데이터 셋이 전체 데이터 셋의 특징을 얼마나 반영하고 있는지 수치로 측정할 수 있는 데이터 특징 커버리지를 제안한다. 이러한 방식은 전체 데이터 셋의 특징을 모두 포함하도록 커버리지를 보장하여 데이터 셋을 분할할 수 있고, 모델의 평가 결과를 생성한 특징 군집 단위로 분석할 수 있다. 검증결과, 훈련 데이터 셋의 데이터 특징 커버리지가 낮아질 경우, 모델이 특정 특징에 편향되게 학습하여 모델의 성능이 낮아지며, Fashion-MNIST의 경우 정확도가 8.9%까지 차이나는 것을 확인하였다.

• Journal of Platform Technology
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• 제6권4호
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• pp.26-33
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• 2018

In this paper, we propose an image retrieval algorithm for real-time processing and design it as hardware. The proposed method is based on the classification of BoWs(Bag of Words) algorithm and proposes an image search algorithm using bit stream. K-fold cross validation is used for the verification of the algorithm. Data is classified into seven classes, each class has seven images and a total of 49 images are tested. The test has two kinds of accuracy measurement and speed measurement. The accuracy of the image classification was 86.2% for the BoWs algorithm and 83.7% the proposed hardware-accelerated software implementation algorithm, and the BoWs algorithm was 2.5% higher. The image retrieval processing speed of BoWs is 7.89s and our algorithm is 1.55s. Our algorithm is 5.09 times faster than BoWs algorithm. The algorithm is largely divided into software and hardware parts. In the software structure, C-language is used. The Scale Invariant Feature Transform algorithm is used to extract feature points that are invariant to size and rotation from the image. Bit streams are generated from the extracted feature point. In the hardware architecture, the proposed image retrieval algorithm is written in Verilog HDL and designed and verified by FPGA and Design Compiler. The generated bit streams are stored, the clustering step is performed, and a searcher image databases or an input image databases are generated and matched. Using the proposed algorithm, we can improve convenience and satisfaction of the user in terms of speed if we search using database matching method which represents each object.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제15권6호
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• pp.435-439
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• 2009

안전-필수 분야에 사용되는 소프트웨어의 신뢰도(dependability)를 보장하기 위해 소프트웨어의 테스팅과 확인 및 검증활동이 매우 중요하다. 본 연구에서는 위험수준이 높은 소프트웨어 모듈을 소프트웨어 수명수기 초기에 예측하여, 테스팅과 확인 및 검증 활동에 대한 자원할당을 도울 수 있게 해준다. 다중 클래스 분류를 지원하는 SVM(Support Vector Machine)을 이용하여 소프트웨어 모듈의 잠재위험수준 을 예측한다 잠재위험수준이 상대적으로 높게 나온 모듈들에 대해 테스팅과 확인 및 검증을 집중적으로 실시함으로써 보다 효과적으로 소프트웨어의 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 원전의 계측제어계통에 사용되는 안전-필수 소프트웨어의 안전성 심사를 위한 대상 모듈을 샘플링할 때 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권8호
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• pp.631-640
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• 2020

현재 항공기 시뮬레이터는 실제 항공기를 이용한 조종사 훈련에 비해 경제적, 시간적 및 공간적 비용 측면에서 상당한 이점을 가지고 있어서 많은 관심을 받고 있다. 항공기 시뮬레이터의 구성 요소 중 비행역학 모델은 실제 항공기의 비행을 모의하는데 중요한 역할을 한다. 따라서 자동화된 도구를 사용하여 비행역학 모델의 충실도를 검증하는 것은 중요한 의미를 지닌다. 본 논문에서는 항공기 시뮬레이터의 효율적인 개발을 위하여 비행역학 모델의 충실도를 자동 검증하는 소프트웨어를 개발한다. 충실도 검증 프로세스로부터 도출된 요구사항에 대하여 소프트웨어 구조 및 GUI를 설계한 다음 Window 기반 환경에서 C# 언어를 이용하여 소프트웨어를 구현한다. CTSW 기종에 대한 실험 결과는 개발된 소프트웨어가 기능 및 성능, 그리고 사용자 편의성 측면에서 효과적임을 보여준다.

• 대한산업공학회지
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• 제39권6호
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• pp.486-497
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• 2013

In this paper, we first present an in-depth survey of the research on Verification, Validation and Accreditation (VV&A) applied in various areas. Then we introduce the characteristics of the military and defense Modeling and Simulation (M&S) and propose the direction of method for VV&A with the identified characteristics. The M&S has been widely used in many different applications in the military and defense area including training, analysis, and acquisition. Methods and processes of VV&A have been proposed by researchers and M&S practitioners to guarantee the correctness of the M&S. The idea of applying the formal credibility assessment in VV&A is originated from the Software Engineering Reliability Test and Systems Engineering Development Process. However, the current VV&A techniques and processes proposed in the research community have not utilized the military-and-defense specific characteristics. We identify the characteristics and issues that can be found in the military and defense M&S. Then propose the direction of techniques and methods for VV&A considering the characteristics and issues. Also, possible research direction on the development of VV&A is proposed.