Recent advances in computer technology have brought more dependence on software to train control systems. Hence, the safety assurance of the vital software running on the railway system is very critical task and yet, not many works have been done. While much efforts have been reported to improve electronic hardware's safety, not so much systematic approaches to evaluate software's safety, especially for the vital software running on board train controllers. In this paper, we have developed the static software testing tool for railway signaling, especially Fagan Inspection supporting tool. This static testing tool for railway signaling can be utilized at the assessment phase, and also usefully at the software development stage also. It is anticipated that it will be greatly helpful for the evaluation on the software for railway signalling system.
안전 필수 시스템에서 소프트웨어 결함은 심각한 결과를 초래하므로, 개발의 첫 단계인 요구사항 명세부터 안전성을 고려해야한다. 자연어로 작성된 요구사항은 여러 이해관계자들에게서 도출되어 모호함과 부정확성에 의한 결함을 갖고 있어도 검출하기 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위해 표준문안과 GSN 모델을 이용한 요구사항 명세방법을 제안한다. 표준문안은 선 정의된 서식에 맞춰 요구사항을 작성하는 준-정형 언어로, 표준문안에 맞춰 요구사항을 작성하면 표현의 일관성을 갖기 때문에 이해관계자들이 요구사항이 의미하는 바에 대한 모호함을 방지하여 요구사항의 정확한 의미를 정의하는데 도움이 된다. GSN은 시스템이 안전하다는 것을 관련기관에 증명하기 위한 Safety Case 작성에서 적합성을 인정받고 있는 표기법으로 기능목표, Safety Evidence 등을 표현한다. 본 연구에서는 안전 필수 시스템의 요구사항을 명세하기에 적합하도록 설계된 표준문안과 GSN 모델을 이용하여 요구사항 명세단계에서부터 결함을 쉽게 식별하고, Safety Evidence와의 연결을 통해 안전적합성을 증명할 수 있다. 또한 이 과정에서 발견된 요구사항의 결함을 수정하여 안전성 있는 소프트웨어를 개발할 수 있다.
본 논문은 Computer Aided Software Engineering (CASE) Tool을 이용할 경우의 Safety Critical 소프트웨어 개발 방법론인 구조적 분석 및 구조적 설계 모델링 방법론을 Teamwork CASE tool의 예를 중심으로 제안하고자 한다. 제시된 사례는 NSIS(Nuclear Safety Information System)으로서 Essential Modeling과 Implementation Modeling을 제시하였는데 Teamwork CASE 환경하에서의 분석 및 설계 절차, 지침 등을 제시하였다. Essential Modeling에서는 NSIS의 MMIS 분석범위 및 External Interface를 제시하는 환경 모델(Environmental Model)과 MMIS의 기능을 계층구조적으로 분할하는 행위모델링(Behaviroal Modeling)을 각각 Context Diagram과 Data Flow Diagram (DFD)으로 그 과정을 제시하였다. Implementation Modeling에서는 Essential Modeling으로 부터 나온 결과물을 토대로 Boss Rule, Transform Rule과 Transaction Rule 등을 거쳐 NSIS MMIS의 설계 근간이 되는 Structured Chart(SC)를 제시하였다. 본 논문에서 제시된 모델링 방법론을 통하여 Safety Critical 소프트웨어 개발시 Teamwork CASE Tool을 활용할 수 있음과 동시에 분실 및 설계의 일치성을 통하여 Safety Critical 소프트웨어의 안전성 확립과 품질보증 목표에 기여할 수 있다.
원자력 분야에서 안전관련(safety-related) 소프트웨어의 활용이 점차 확대됨에 따라서, 그에 상응하는 소프트웨어 안전과 신뢰도 향상을 위한 방안 연구가 지난 10여년 전부터 활발히 진행되고 있다. 원전 계측제어시스템(MMIS)은 원자력 발전소의 두뇌와 신경망에 해당하는 기능을 수행하고 있고 첨단 디지털 장비들로 구성된다. 따라서 원전 계측제어시스템의 소프트웨어 오류는 원자력 발전소 운전에 지장을 초래할 수 있고, 오동작으로 인한 발전소 정지로 경제적 손실을 초래할 수 있다. 소프트웨어 확인 및 검증(verification and validation, V&V)은 소프트웨어 품질을 향상시킬 수 있는 소프트웨어 공학의 분야로 알려져 있고, 원자력 산업계에서는 소프트웨어 생명주기에 따른 철저한 V&V 활동을 이행하고 준수할 것을 법규로 규정하고 있다. V&V 활동은 소프트웨어 전 생명주기에 따라 분석과 시험 활동들의 조합으로 다른 품질관련 공학 업무를 보완하는 역할을 한다. 본 논문에서는 명세 평가, 요건 추적, 소스코드 리뷰, 및 소프트웨어 시험을 통한 최적화된 안전관련 소프트웨어 V&V 방법론에 기반한 소프트웨어 품질 향상 방안과 단계별로 적합한 도구를 활용하여 효율성을 확보할 수 있는 방안을 제시하고자 한다. 제안된 방법론은 실제 신한울 1,2호기 원자력발전소 MMIS 시스템에 적용되어 입증되었다.
현대의 자동차는 안전필수(Safety Critical) 시스템이기 때문에 차량의 안전성을 보장하는 것은 물론 초 연결사회를 지향하는 사물인터넷 기술의 발전과 자동차의 스마트화 됨에 따른 자동차 보안문제가 대두됨에 따라 자동차 소프트웨어와 공급망에서의 보증 방안과 공급망에서 발생할 수 있는 위험을 식별, 평가 및 통제하기 위한 위험관리 방안이 필요하다. 본 논문에서는 자동차 Life-Cycle 내에서 이해관계자 별 위험관리(A-SCRM, Automotive Supply Chain Risk Management) 방법을 연구 제안한다.
Recent advances in computer technology have brought more dependence on software to railway signaling systems. Hence, the safety assurance of the vital software running on the railway signaling system is very critical task and yet, not many works have been done. While much efforts have been reported to improve electronic hardware's safety, not so much systematic approaches to evaluate software's safety. In this paper, we suggested an automated analysis tool for S/W change impact in railway signaling system, and presented its result of implementation. The analysis items in the implemented tool had referred to the international standards in relation to the software for railway signaling system, such as IEC 61508 and IEC 62279. In these international standards, 'change impact analysis' for railway signaling system S/W has to be required mandatorily. The proposed tool can be utilized at the assessment stage and also the software development stage.
원자력 발전소의 디지털 제어 시스템에 적용되는 소프트웨어는 안전성이 중요시되는 safety-critical 소프트웨어로, 충분한 수준의 안전성을 보장하기 위해서 여러 기법들이 적용되고 있다. 특히, 정형명세 기법은 개발의 초기 단계에서 소프트웨어 요구 사항들을 명확하고 완전하게 명세 하도록 유도함으로써 안전성을 크게 향상시킬 수 있는 기법으로 인정받고 있다. 본 논문에서는 원자력 발전소 디지털 제어 시스템 소프트웨어의 요구 사항 명세에 적합하도록 개발된 정형명세 기법인 NuSCR을 논의한다. 또한, 개발된 NuSCR의 적용성을 검토하기 위해, 현재 KNICS 사업단에서 개발중인 발전소보호계통 소프트웨어의 요구사항을 정형 명세 한 경험을 소개하고 있다. 또한, 원자력 도매인에 특화된 정형명세 기법인 NuSCR의 우수성도 실례를 들어 설명하고 있다.
The systems such as the railway control system, satellite control system and nuclear power plant control system are the safety critical systems because the failure of them could lead to risk significant events. These softwares of digital systems must follow the life cycle process from the beginning of software development to guarantee their safety and reliability. The NRC(Nuclear Regulatory Commission) Reg Guide of nuclear fields, the RTCA/DO-178B standard which is used to acquire the certification for software in industrial aero field in European Union and United State, the DEF STAN 00-55 standard for the safety of electronic weapon in England, the IEC 601-1-4 for medical equipment and the IEC 62279 for railway system recommended the development life cycle. This paper introduces the development process and compares each other. Also it indicates applicable development criteria for the software of systems related to railway fields and describes the detailed procedure of development criteria. We describe the procedure to make the software development criteria in nuclear filed. For the software development related to railways, the process from plan phase to maintenance phase must be satisfied. The safety and reliability is guaranteed through these standards.
Kim, Eui-Sub;Lee, Dong-Ah;Jung, Sejin;Yoo, Junbeom;Choi, Jong-Gyun;Lee, Jang-Soo
Journal of Computing Science and Engineering
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제11권1호
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pp.9-23
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2017
NuDE 2.0 (Nuclear Development Environment 2.0) is a formal-method-based software development, verification and safety analysis environment for safety-critical digital I&Cs implemented with programmable logic controller (PLC) and field-programmable gate array (FPGA). It simultaneously develops PLC/FPGA software implementations from one requirement/design specification and also helps most of the development, verification, and safety analysis to be performed mechanically and in sequence. The NuDE 2.0 now consists of 25 CASE tools and also includes an in-depth solution for indirect commercial off-the-shelf (COTS) software dedication of new FPGA-based digital I&Cs. We expect that the NuDE 2.0 will be widely used as a means of diversifying software design/implementation and model-based software development methodology.
This paper presents a survey of software reliability modeling and it's application to pre-built software system combined with hardware such as numerical controller based on personal computer systems. Many a systems in these days are much more becoming software intensive and many software intensive systems are safety critical. For this reason, the technique well developed to measure of software reliability is very important for whom to assess such a system. This paper provides a brief idea of method to evaluate such a system's reliability based on hardware performance.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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