뉴스초점 - 원자력 발전소 계측제어 시스템

구인수,Koo, In-Soo 한국기술사회 2010 技術士 Vol.43 No.2

At the end of last year, Korean nuclear power plants, APR-1400 and a research reactor have been contracted to build plants at United Arab Emirates and Jordan. Since 1959, a historical background of nuclear technologies in Korea is summarized. The safety requirements for Instrumentation and Control (I&C) systems in Nuclear Power Plants (NPP) are discussed. Specific descriptions on the typical safety classification of I&C systems, the definitions of the electrical class 1E and the countermeasures against common caused failures are provided. And summaries of typical I&C systems such as the protection systems, the control systems, the instrumentations, the monitoring systems and a control room in NPP are introduced. Strict requirements on the development of the digital computer systems in nuclear applications are described.

원자력발전소의 디지털계측제어시스템의 사이버보안을 위한 디지털 자산분석 방법

구인수,김관웅,홍석붕,박근옥,박재윤,Koo, In-Soo,Kim, Kwan-Woong,Hong, Seok-Boong,Park, Geun-Ok,Park, Jae-Yoon 한국전자통신학회 2011 한국전자통신학회 논문지 Vol.6 No.6

원자력발전소의 계측제어계통은 제어, 감시기능을 수행하여 안전운전을 위한 두뇌 역할을 하는 핵심적인 분야이다. 최근 계측제어계통은 마이크로프로세서기반의 디지털 기술을 받아들여 디지털화되었다. 그러나 계측제어계통의 디지털시스템은 아날로그 기반 시스템에 비해 사이버위협에 매우 취약하여, 사이버공격에 의해 발전소 안전에 부정적인 영향을 받을 수 있다. 따라서 사이버침해에 대응할 수 있는 사이버 보안 대책이 계측제어계통에 요구된다. 사이버 보안성이 우수한 계통 설계를 위해서는 계측제어계통을 구성하는 자산에 대한 효과적인 자산분석이 요구된다. 본 연구에서는 원자로 계측제어설계의 사이버보안 적합성을 분석하기 위한 전 단계로 계측제어계통의 디지털 자산을 분석하기 위한 방법론을 제안한다. 제안된 디지털자산 분석 방법은 자산식별, 식별된 자산에 대한 평가방법으로 구성된다. 제안된 자산분석방법은 원자력발전소 계측제어계통의 사이버보안을 위한 자산분석에 응용하였다. Instrumentation & Control(I&C) System in NPP(Nuclear Power Plant) plays a important role as the brain of human being, it performs protecting, controling and monitoring safety operation of NPP. Recently, the I&C system is digitalized as digital technology such as PLC, DSP, FPGA. The different aspect of digital system which use digital communication to analog system is that it has potential vulnerability to cyber threat in nature. Possibility that digital I&C system is defected by cyber attack is increasing day by day. The result of cyber attack can be adverse effect to safety function in NPP. Therefore, I&C system required cyber security counter-measures that protect themselves from cyber threat efficiently and also cyber security design should be taken into consideration at concept stage in I&C system development process. In this study, we proposed the digital asset analysis method for cyber security assessment of I&C system design in NPP and we performed digital asset analysis of I&C system by using the proposed method.

강인한 카오스 주파수천이 변조회로

구인수(In Soo Koo),박광현(Kwang Hyeon Park),정종은(Chong Eun Chung),이주신(Ju Sin Yi) 대한전자공학회 1995 대한전자공학회 학술대회 Vol.1995 No.12

DS-CDMA 시스템에서 용량증대를 위한 Sensitivity 연구

구인수(In-Soo Koo),배진(Jin Bae),A. Ahmad,김기선(Kiseon Kim) 한국정보과학회 1997 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.1997 No.4

무선기술의 원전 적용

구인수(In Soo Koo) 표준인증안전학회 2015 표준인증안전학회지 Vol.5 No.2

This standard applies to the I&C of new nuclear power plants and to backfit of I&C in existing plants. Every wireless device or wireless system that is Important to Safety is in the scope of this standard The type of data transferred - voice communications, process data, etc. - is irrelevant, as long it takes part in a safety classified function. Those Important to Safety wireless devices may be fixed or mobile. This standard restricts the use of wireless devices to systems supporting category C functions according to IEC 61226, excluding explicitly their use for categories A and B. The use of wireless technology in nuclear power plants has numerous advantages. Generally, wireless communication technology can be associated with a traditional wiring connection sensor or instnnnent, and has the additional advantage of reducing cabling costs. In spite of these advantages, it is difficult to apply wireless technology in operational NPPs due to problems with cyber security and EMIIRFI. Non-safety devices and systems may use this standard as guidelines, for example to ensure that Important to Safety devices are not disturbed, although its use is not mandatory. Section 4 describes the fundamental requirements of I&C systems for wireless devices. Section 5 specifies the application specific requirements in the plants. Section 6 describes the requirements for the selection and use of wireless devices or wireless communication systems. Section 7 describes the requirements for the qualification of wireless devices and its envirorunent.

카오스적인 랜덤신호 발생에 관한 연구

구인수(In-Soo Koo),김환우(Hwan-Woo Kim) 한국산업정보학회 1999 한국산업정보학회논문지 Vol.4 No.3

OFDMA 시스템 상향 링크에서, 임의 접근 채널의 차별화된 서비스 품질 제공을 위한 Backoff 기반 임의 접근 알고리즘 및 그 성능 분석

이영두,구인수,Lee, Young-Du,Koo, In-Soo 한국정보통신학회 2008 한국정보통신학회논문지 Vol.12 No.2

본 논문에서는 다중 서비스 다중 사용자 OFDMA 시스템의 임의 접근채널에서 차별화된 서 비스 품질을 제공하기 위하여 backoff기반 임의 접근 알고리즘을 제안하고, 임의 접근 채널의 주 자원인 부채널의 수와 PN-코드의 수가 주어진 경우, 제안된 알고리즘의 성능을 각 서비스 클래스 접속 확률의 함수로서, 각 서비스 클래스의 접속 성공 확률, 처리율, 블로킹 확률, 접속 지연관점에서 분석한다. 수치적 분석을 통하여 제안된 backoff 기반 임의 접근 알고리즘이 서로 다른 서비스 클래스의 임의접근 시도들에게 차등한 서비스 품질을 제공할 수 있음을 보였다. In this paper, in order that the various QoS(Qualify of Service)s that are required by different traffic class are guaranteed in the random access channels in multi-service multi-user OFDMA systems, the backoff-based random access algorithm is proposed and corresponding performance is analyzed in terms of the access success probability, the throughput, the average delay and the blocking probability. Through the numerical analysis, it is shown that the proposed backoff-based random access algorithm can provide the differentiated QoSs to random access attempts according to their service class.

무선 센서 네트워크에서 수신신호세기와 전력손실지수 추정을 활용하는 비콘 노드 기반의 위치 추정 기법

강형서,구인수,Kang, Hyung-Seo,Koo, In-Soo 한국인터넷방송통신학회 2011 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.11 No.1

무선 센서 네트워크(WSN)에서 센서 노드의 위치 추정 기술 중 거리 기반의 위치 추정 기술은 거리 측정에 따라 센서 노드의 위치 추정의 정확성이 달라진다. 거리 기반의 위치 추정 기술에서 거리를 측정하는 많은 기술 중에 추가적인 장비 없이 쉽게 구현이 가능한 기술 중 하나는 수신 신호 세기이다. 그러나 수신신호세기 기반의 위치 추정 기법은 몇 가지 문제점을 고려해야 한다. 하나는 수신된 신호는 채널 환경에서 페이딩, 쉐도잉 그리고 장애물 등으로 인해서 거리 추정의 오차가 생긴다. 이로 인해서 센서 노드의 위치 추정의 정확성은 낮게 된다. 또 다른 하나는 거리 기반의 위치 추정 기술은 대부분 센서 노드에 의해서 자신의 위치를 추정한다는 것이다. 하지만 센서 노드의 한정된 배터리 용량 때문에 무선 센서 네트워크의 동작 시간이 감소하게 된다. 반면에 비콘 노드는 센서 노드보다 처리 능력과 배터리 용량이 더 높기 때문에 비콘 노드 기반 위치 추정 기법은 무선 센서 네트워크의 동작 시간을 연장 할 수 있다. 본 논문에서는 비콘 노드에서 수신 신호 세기와 전력손실지수 추정을 활용하여 센서 노드의 위치를 추정하는 알고리즘을 제안함으로써 위의 문제점을 극복한다. 시뮬레이션을 통해서 제안한 기법을 검증한다. In the range-based localization, the localization accuracy will be high dependent on the accuracy of distance measurement between two nodes. The received signal strength(RSS) is one of the simplest methods of distance measurement, and can be easily implemented in a ranging-based method. However, a RSS-based localization scheme has few problems. One problem is that the signal in the communication channel is affected by many factors such as fading, shadowing, obstacle, and etc, which makes the error of distance measurement occur and the localization accuracy of sensor node be low. The other problem is that the sensor node estimates its location for itself in most cases of the RSS-based localization schemes, which makes the sensor network life time be reduced due to the battery limit of sensor nodes. Since beacon nodes usually have more resources than sensor nodes in terms of computation ability and battery, the beacon node based localization scheme can expand the life time of the sensor network. In this paper, therefore we propose a beacon node based localization algorithm using received signal strength(RSS) and path loss calibration in order to overcome the aforementioned problems. Through simulations, we prove the efficiency of the proposed scheme.

독립형 무선 인지 시스템에서 채널 목록 기반의 효과적 채널 검색

이영두,구인수,Lee, Young-Doo,Koo, In-Soo 한국정보통신학회 2009 한국정보통신학회논문지 Vol.13 No.7

독립형 무선 인지 시스템은 보통 채널에 대한 면허를 가지는 기사용자가 사용하지 않는 빈 채널을 사용하는 2차 사용자로서 동작한다. 기존연구에서는 이와 같은 2차 사용자가 가용한 채널을 찾을 때, 순차 혹은 무작위로 채널을 선택하여 기사용자의 사용 유무를 확인하였다. 하지만 이러한 방법은 무선 채널의 특성에 맞지 않다. 그러므로 본 논문에서는 이전에 채널을 기사용자가 사용한 경우를 고려하여 가중치 값을 결정하고, 각 채널별 상태 값 중에서 작은 순서대로 채널을 선택함으로써 빈 채널을 찾는데 소요되는 시간을 줄이는 방법을 제안하고, 2차 사용자의 평균 채널 찾기 시간과 평균 전송 횟수의 관점에서 순차적, 무작위적 방법과 그 성능을 비교 분석 한다. In this paper, we consider an independent type cognitive radio system where secondary users can utilize empty channels that are not currently used by primary users having the license to these channels. In the previous works, secondary users search channels sequently or randomly to detect activities of primary user on channels. These channel searching methods however are not suitable to the characteristics of the wireless environment. Therefore, we propose a channel searching method based on the channel list for the purpose of reducing the channel searching time and improving the throughput of secondary users. In the proposed method, we firstly determine weighting value of each channel based on the history of channel activities of primary users and add the weighing value to current channel state buffer. And then, we search an empty channel from channel with smallest value to one with the biggest value. Finally, we compare the performances of the proposed method with those of the sequential channel searching and the random channel searching methods in terms of average channel searching time and average number of transmissions of secondary user.

저속도 저전력 PAN 응용을 위한 무선 비동기식 UWB 시스템 설계 및 구현

최성수,구인수,Choi, Sung-Soo,Koo, In-Soo 한국정보통신학회 2007 한국정보통신학회논문지 Vol.11 No.11

본 논문에서는 다중객체 인식 시스템과 같은 저용량 데이터전송의 저전력 무선센서네트워크 분야에 적용 가능한 새로운 펄스 방식의 저 속도 무선 비동기식 UWB(Wireless Asynchronous Ultra-Wide band) 시스템을 제안하고 이를 설계 및 구현한다. 특히, 펄스방식의 저전력 UWB시스템을 구현하기 위해서 전형적인 통신시스템의 수신기 구조인 RF단의 믹서, 상관기와 A/D 변환기를 없애고 최대한 단순화된 구조의 무선 비동기 방식의 UWB 송수신기를 설계하였다. 또한, 설계된 무선 비동기식 UWB 시스템의 테스트베드를 구현하였고, 구현된 무선 비동기식 UWB 시스템의 응용 시스템 예로 홈 내 또는 강의실과 같은 곳에서 하나의 송신 무선 비동기식 UWB 송신기 측에서 10 m 거리 범위 내에 있는 다수의 수신 무선 비동기식 UWB 측으로 동시에 그림이나 글을 전송할 수 있는 1:N HD(Half Duplex) 방식의 저전력 무선 캔버스(CANVAS) 시스템을 실제 구현하였다. 이를 통해, 제안된 무선 비동기식 UWB 시스템은 LOS(Line of Sight) 채널상태의 전송거리 10m에서 안정적으로 최대 115kbps 급의 전송속도가 지원 가능함을 확인하였다. In the parer, we design a non-coherent UWB system by adopting the architecture of a simplified asynchronous transmission and the edge-triggered pulse transmission, which makes e system performance independent of the share of the transmitted waveform, robust to multipath channels. The designed non-coherent UWB transceiver architecture has an advantage of the simple realization since any mixer, high-speed correlator, and high-sampling A/D converter are not necessary at the cost of performance degradation of about 3dB. Further, the designed non-coherent UWB transceiver is actually implemented with the wireless CANVAS prototype testbed in short range indoor application environments such as a lecture room. The implemented prototype testbed is proven to offer the data rate of 115kbps on the conditions of Peer-to-Peer(P-to-P) in the indoor channel within the range of about 10m.