상수 고도처리에서 활성탄 재생기술

손성섭,김진오,최광호 嶺南大學校 環境問題硏究所 1999 環境硏究 Vol.18 No.2

요 약 국내 상수도는 취수원의 90%이상을 지표수에 의존하므로 하천오염에 따른 수원의 수질악화가 불가피하며, 또한 생활수준 향상에 따라 먹는물 수질기준의 강화가 예상되므로 상수고도처리의 도입이 절실한 실정이다. 오존처리와 활성탄 여과는 현재 가장 널리 적용되는 상수고도처리법으로서, 특히 활성탄 여과는 냄새, 맛, 색도 및 난분해성 유기물질을 흡착하는데 효과적이므로 국내 20여개 정수장에서 적용하고 있다. 활성탄 여과지에 사용되는 활성탄은 피흡착물에 의해 포화흡착된 후 신탄으로 교체하거나 재생공정을 거쳐 재사용하며, 재생 방법으로는 열재생, 용매추출, 생물학적 산화, 화학적 산화 등이 있으나 활성탄을 다량 사용하는 수처리에는 열재생법이 가장 경제적인 방법으로 평가된다. 열재생은 가열에 의해 흡착 유기물을 제거하는 것으로 건조, 탄화, 부활의 공정으로 진행되며, 재생설비로는 다단로, 로타리킬른, 유동층로, 이동층로 등을 고려할 수 있다. 국내에서의 활성탄 재생설비는 제당공장, 연구용 및 고도폐수처리 등에서 일부 사용되고 있으며 상수고도처리 분야에서는 국내 몇 개 정수장에 적용하여 시공단계에 있지만 수질오염의 심각성 및 시설의 경제성을 고려할 때 그 수요가 점차적으로 증가될 것으로 예상된다.

Conceptual design of emergency communication system to cope with severe accidents in NPPs and its performance evaluation

Son, Kwang Seop,Kim, Chang Hwoi,Kang, Hyun Gook Elsevier 2015 Annals of nuclear energy Vol.76 No.-

<P><B>Abstract</B></P> <P>The Fukushima accident induced by the great earthquake and tsunami reveals the vulnerability of I&C System. In the severe environment, the normal I&C system did not work properly and results in false information about the internal situation in NPP. Eventually the accident was not properly handled at the early stage. Therefore advanced emergency response system using a wireless channel is necessary to cope with the severe accident. In this paper, we introduce the ERS consisting of the HMS and MCS the ECS linking the HMS with MCS and the performance requirement of the ECS is analyzed. The ECS satisfying the requirement is designed conceptually and the performance of the ECS is evaluated through analysis and simulator. To secure a reliable and diverse configuration, the ECS is configured as the dual system which consists of the terrestrial communication and satellite communication. The terrestrial communication system is designed based on the IEEE 802.11. Analyzed performance results prove that the performance requirement can be sufficiently achieved. But if the scalability of data capacity is considered later, use of the advanced 802.11 standard such as 802.11n and multiple signal paths between the HMS and MCS are necessary. In the satellite communication system, the FDMA is used in the status link and the DSSS is used in the control link. The network supporting various data rates is designed and the communication link budget is analyzed considering the link availability of 99%. The designed satellite communication system can secure the link margin of 1.3–15.7dB.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> The emergency communication system requires the performances of the throughput of 1Mbps, BER of 10<SUP>−6</SUP> and network configuration of 1:12 communication. </LI> <LI> The emergency communication system consists of the terrestrial communication and satellite communication system. </LI> <LI> In the terrestrial communication system, at least two wireless repeaters are needed to secure LOS and the throughput and delay time are 16Mbps and 16ms, respectively. </LI> <LI> In the satellite communication system, DSSS and FDMA are used and the fade margin range is from 1.3 to 16dB. </LI> </UL> </P>

Development of the framework for quantitative cyber risk assessment in nuclear facilities

Kwang-Seop Son,Jae-Gu Song,Jung-Woon Lee Korean Nuclear Society 2023 Nuclear Engineering and Technology Vol.55 No.6

Industrial control systems in nuclear facilities are facing increasing cyber threats due to the widespread use of information and communication equipment. To implement cyber security programs effectively through the RG 5.71, it is necessary to quantitatively assess cyber risks. However, this can be challenging due to limited historical data on threats and customized Critical Digital Assets (CDAs) in nuclear facilities. Previous works have focused on identifying data flows, the assets where the data is stored and processed, which means that the methods are heavily biased towards information security concerns. Additionally, in nuclear facilities, cyber threats need to be analyzed from a safety perspective. In this study, we use the system theoretic process analysis to identify system-level threat scenarios that could violate safety constraints. Instead of quantifying the likelihood of exploiting vulnerabilities, we quantify Security Control Measures (SCMs) against the identified threat scenarios. We classify the system and CDAs into four consequence-based classes, as presented in NEI 13-10, to analyze the adversary impact on CDAs. This allows for the ranking of identified threat scenarios according to the quantified SCMs. The proposed framework enables stakeholders to more effectively and accurately rank cyber risks, as well as establish security and response strategies.

마코프 모델을 이용한 원전 비상 통신 시스템 성능 분석

손광섭(Kwang Seop Son) 대한전자공학회 2014 전자공학회논문지 Vol.51 No.3

후쿠시마 원전사고는 자연재해에 의한 중대사고 발생 시 전원공급 중단 및 극한 환경으로 인해 발전소 내부 상황을 정확하게 파악하지 못하였고, 대부분의 계측제어시스템이 그 기능을 제대로 발휘하지 못해 비상냉각기능이 상실되어 수소폭발 및 다량의 방사능이 누출된 사고였다. 본 논문에서는 중대사고 발생 시에도 발전소 내부 상황을 감시하고, 적절히 제어할 수 있는 비상대응시스템에 대하여 소개하고, 비상대응시스템에 사용되는 무선통신망의 성능요구사항에 대해서 논의하고, 요구사항을 만족시킬 수 있는 비상통신망의 성능을 마코프 모델을 이용하여 분석하였다. In Fukushima accident, when the severe accident such as a natural disaster happens, it is impossible to monitor the plant status due to a extreme environment and station blackout and most I&C systems break downs. Finally, these cause the loss of emergency cooling function and thus results in a hydrogen explosion and radiation leak. In this paper, the emergency response system is introduced that monitors and controls properly when the sever accidents like Fukushima accident happen, And the performance requirements of a wireless communication system used in the emergency respons system is described and the performance of emergency communication system is analyzed using the markov model.

중대사고를 대비한 원전비상통신시스템 개념설계

손광섭(Kwang Seop Son) 대한전자공학회 2014 전자공학회논문지 Vol.51 No.5

후쿠시마 사고와 같은 중대사고에 대비하기 위하여 극한환경 내에서도 동작하여 원자력 발전소 내부 상태에 관련된 계측신호를 취득하고, 사고복구에 필요한 밸브, 펌프 등과 같은 비상기기를 작동시킬 수 있는 극한환경용 제어기기와 발전소로부터 최소 30km 떨어진 곳에서 발전소 내부 상황을 감시하고, 제어할 수 있는 모바일 원격 제어실 등으로 구성된 비상대응시스템이 필요하다. 본 논문에서는 극한환경용 제어기기와 모바일 원격 제어실과의 연계를 위한 비상대응시스템 개념 설계 및 성능분석에 대하여 논의하였다. 비상통신시스템은 IEEE 802.11 기술표준을 이용한 지상망과 천리안 위성을 이용한 위성망의 이중화 시스템으로 구성되고, 각 시스템에 대하여 통신링크 버짓, Throughput, 지연시간을 분석하였다. To cope with sever accident like Fukushima accident, the emergency response system is needed. It consist of the hardened I&C system and the mobile control station. The hardened I&C system monitors the state in the nuclear power plant and controls the emergency equipment such as valves, pumps and the mobile control station placed at 30km away from nuclear power plant receives the status information from the hardened I&C system and transmits the control data to the hardened I&C system. In this paper, we design the emergency communication system connecting the hardened I&C system to the mobile control station and analyze the performance of the system. This system consists of the terrestrial communication system and the satellite communication. The performance such as a communication link budget, throughput and delay time is analyzed for each system.

좌선회, 우선회 원편파 모두 수신 가능한 차량용 도파관 슬롯 배열 안테나

손광섭(Kwang-Seop Son),박찬구(Chan-Gu Park) 대한전자공학회 2009 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.46 No.2

본 논문에서는 차량용 위성 안테나에 적합한 평판형 도파관 슬롯 배열 안테나를 설계 제작 하였다. 제안된 안테나는 마이크로스트립 패치 배열 안테나의 유전체 손실 및 급전 라인의 손실을 대체하고자 조립하기에 간단한 3층 구조의 급전 도파관을 이용하여 고이득의 안테나를 구현하였다. 또한 얇은 단일 필름을 이용한 편파기를 사용하여 위성에서 송신한 RHCP(Right Handed Circular Polarization), LHCP(Left Handed Circular Polarization)를 기계적으로 모두 수신 가능하도록 설계 제작하였다. 제작된 4X8 배열 안테나의 이득은 27.5㏈, 8X16 배열 안테나의 이득은 32㏈이다. In this paper, The planar waveguide slotted antenna is presented for a satellite communication of vehicles. In stead of the microstrip patch array antenna having a dielectric loss and a feeding loss, the proposed antenna has the 3-layered waveguide feeding network structure for assembling easily. Also this antenna can receive mechanically both RHCP and LHCP transmitted from a satellite using a polarizer made from a thin single layer film. The Gain of the proposed 4X8 array antenna is 27.5㏈ and the gain of 8X16 array antenna is 32㏈.

기울어진 선형편파 수신을 위한 차량용 도파관 슬롯 배열 안테나

손광섭(Kwang-Seop Son),박찬구(Chan-Gu Park) 大韓電子工學會 2009 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.46 No.9

본 논문에서는 차량용 위성 안테나에 적합한 평판형 도파관 안테나를 설계 제작 하였다. 제안된 안테나는 마이크로 스트립 패치 배열 안테나의 유전체 손실 및 급전 라인의 손실을 대체하고자 조립하기에 간단한 3층 구조의 급전 도파관을 이용하여 고이득의 안테나를 구현하였다. 또한 위성에서 송신한 선형 편파 신호가 전리층을 지나면서 ‘Faraday rotation' 현상으로 인해 송신 안테나와 수신 안테나사이에 스큐가 발생하고 이는 편파 손실을 야기시켜 신호의 세기가 감쇄되는데, 이를 제거하기 위해서 아령 모양의 선형 편파기를 제안하였다. 본 논문에서 제안된 4X16 배열 안테나를 제작한 결과 29.4dB의 이득을 얻었다. In this paper, the planar waveguide slotted array antenna is presented, which has the 3-layered structure of feeding networks for a high gain. Due to the ionosphere which generates 'Faraday rotation', the skew is happened between the signal radiated from an artificial satellite and the receiving antenna. This causes a polarization loss. In this paper, to remove this polarization loss, the dumbbell shaped linear polarizer using a single layer film is proposed. The gain of proposed antenna is 29.4㏈.

고신뢰도 안전등급 제어기기 개발

손광섭(Kwang-Seop Son),김동훈(Dong-Hoon Kim),손철웅(Choul-Woong Son) 대한전기학회 2013 전기학회논문지 Vol.62 No.1

This paper presents the design of the Safety Programmable Logic Controller (SPLC) used in the Nuclear Power Plants, an analysis of a reliability for the SPLC using a markov model. The architecture of the SPLC is designed to have the multiple modular redundancy composed of the Dual Modular Redundancy(DMR) and the Triple Modular Redundancy(TMR). The operating system of the SPLC is designed to have the non-preemptive state based scheduler and the supervisory task managing the sequential scheduling, timing of tasks, diagnostic and security. The data communication of the SPLC is designed to have the deterministic state based protocol, and is designed to satisfy the effective transmission capacity of 20Mbps. Using Markov model, the reliability of SPLC is analyzed, and assessed. To have the reasonable reliability such as the mean time to failure (MTTF) more than 10,000 hours, the failure rate of each SPLC module should be less than 2 ×10<SUP>-5</SUP> /hour. When the fault coverage factor (FCF) is increased by 0.1 the MTTF is improved by about 4 months, thus to enhance the MTTF effectively, it is needed that the diagnostic ability of each SPLC module should be strengthened. Also as the result of comparison the SPLC and the existing safety grade PLCs, the reliability and MTTF of SPLC is up to 1.6-times and up to 22,000 hours better than the existing PLCs

An Energy Efficient Data Aggregation Algorithm for Highly Mobile Sink Environment in Sensor Networks

Kwang-il Hwang,Jin-woo Kim,Kyung-tae Kim,Hui-soo Son,Doo-seop Eom 대한전자공학회 2005 ITC-CSCC :International Technical Conference on Ci Vol.2005 No.2

발사체 탑재장치 발사운용시스템을 위한 자동 시나리오 실행기 개발

김광수(Kwang-Soo Kim),서진호(Jin-Ho Seo),전영두(Young-Doo Chun),손지애(Ji-Ae Son),박대섭(Dea-Seop Park) 한국항공우주학회 2019 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2019 No.4