스마트미디어저널 (Smart Media Journal)

  • 제7권4호
  • /
  • Pages.52-60
  • /
  • 2018
  • /
  • 2287-1322(pISSN)
  • /
  • 2288-9671(eISSN)
한국스마트미디어학회 (THE KOREAN INSTITUTE OF SMART MEDIA)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

마이크로그리드 환경에서 EMS와 원격 장치간 통신 보안

Securing communication between EMS and remote devices in a Microgrid

  • 김미선 (목포대학교 정보보호학과) ;
  • 박경우 (목포대학교 융합소프트웨어학과) ;
  • 김종만 (전남도립대학교 신재생에너지전기과) ;
  • 서재현 (목포대학교 정보보호학과)
  • 투고 : 2018.09.12
  • 심사 : 2018.10.30
  • 발행 : 2018.12.31
PDF 다운로드
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

마이크로그리드(MG:Microgrid)의 에너지 관리 시스템(EMS:Energy Management System)은 마이크로그리드 내 기기로부터 데이터를 수집, 분석하여 운영자를 비롯하여 사용자 및 타 시스템에 정보를 제공한다. 이 과정에서 유무선 통신망을 통하여 안전하게 정보를 제공하기 위한 방법이 필요하다. 본 논문에서는 마이크로그리드 내의 장치로부터 데이터를 수집하는 RTU(Remote Terminal Unit)와 EMS간의 데이터 전송 과정에서 발생 가능한 데이터의 노출 및 변조로부터 안전한 시스템을 개발하기 위하여 암/복호화, 키 관리 및 키 분배, 메시지 인증 기능을 제공하는 모듈을 설계, 구현하였다. RTU에 대해 하나의 VD(Virtual Device)를 연결하여 통신함으로써 RTU에 대한 연결 관리 및 키 관리의 효율성을 증대할 수 있다.

Energy Management System(EMS) of Microgrid(MG) collects and analyzes data from devices in the microgrid to provide information to operators, users and other systems. In the middle of the process, it is required to securely provide information through both wired and wireless communication networks. In this paper, we design and implement a module that provides encryption and decryption, key management, key distribution, and message authentication functions, thus enabling the development of a system which is safe from the exposure and modulation of data potentially occurrable during data transmission between RTU(Remote Terminal Unit) and EMS. Our method can increase the efficiency of connection and key management for RTU by connecting a virtual device(VD) to RTU.

키워드

참고문헌

  1. CERT, "Integration of Distributed Energy Resources: The CERTS MicroGrid Concept," LBNL-50829, Oct. 2003.
  2. 조재훈, 박선홍, 이대홍, 조영임, 전명근, "마이크로그리드시스템의 분산 에너지관리시스템 설계를 위한 통합시뮬레이션 모델 개발," 한국지능시스템학회 논문지, 제21권, 제1호, 29-35쪽, 2011년 2월
  3. 박준용, 민남홍, 하기웅, 유기순, 송경영, "전력 제어시스템에서 안전한 보안 인증을 위한 메커니즘 소개," 정보보호학회지, 제24권, 제3호, 44-53쪽, 2014년 6월
  4. 권성문, 손태식, "제어시스템 DNP3 프로토콜 취약점과 보안현황," 정보보호학회지, 제24권, 제1호, 53-58쪽, 2014년 2월
  5. Casper : A Compiler for the Analysis of Security Protocols User Manual and Tutorial(2009), http://www.cs.ox.ac.uk/gavin.lowe/Security/Casper/manual.pdf(accessed Aug., 6, 2018).
  6. 최동현, 원동호, 김승주, "스마트그리드 환경에서의 키 관리 기술 동향 분석," 정보보호학회지, 제20권, 제5호, 2010년 10월
  7. 강동주, 김발호, 김휘강, "에너지 사용 맥락을 통한 AMI 네트워크에서의 데이터 이상 감지 방법론 제안," 정보보호학회지, 제24권, 제5호, 75-81쪽, 2014년 10월
  8. A. Sanjab, W.Saad, I.Guvenc, A.Sarwat and S.Biswas, "Smart Grid Security: Threats, Challenges, and Solutions," arXiv:1606.06992v1 [cs.IT], Jun. 2016.
  9. F. Cleveland, "IEC 62351 security standards for the power system information infrastructure," IEC TC57 WG15 Security Standards ver 14, Jun. 2012.
  10. IEEE, "IEEE Standard for Electric Power Systems Communications-Distributed Network Protocol (DNP3)," 7.Secure authentication, pp.171-266, Oct. 2012.
  11. Cheryl Beaver, Donald Gallup, Willian Neumann, and Mark Torgerson, "Key Management for SCADA,"https://energy.sandia.gov/wp-content/gallery/uploads/013252.pdf, Mar. 2002.
  12. R.Dawson, C.Boyd, E.Dawson,and J.M.D.Nieto, "SKMA-A key management architecture for SCADA systems," in Proc. 4th Austral. Inf. Security Workshop, vol. 54, pp. 183-192, Jan. 2006.
  13. D. Choi, H. Kim, D. Won, and S. Kim, "Advanced Key Management Architecture for Secure SCADA Communications", IEEE Transactions on Power Delivery, Vol.24, No.3, pp.1154-1163, May. 2009. https://doi.org/10.1109/TPWRD.2008.2005683
  14. M. Zamani, T. Sidhu and A. Yazdani, "Investigations Into the Control and Protection of an Existing Distribution Network to Operate as a Microgrid: A Case Study", IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 61, no. 4, pp. 1904-1915, Apr. 2014. https://doi.org/10.1109/TIE.2013.2267695
  15. 조재영, 나인호, "신재생에너지 연계형 에너지관리장치의 운영 사례 연구," 스마트미디어저널, 제7권, 제2호, 71-77쪽, 2018년 6월 https://doi.org/10.30693/SMJ.2018.7.2.71
  16. 차병래, 최명수, 박선, 김종원, "보안 강화를 위한 NFC 기반 전자결제 시스템의 2 팩터 인증 기술의 초안 설계," 스마트미디어저널, 제5권, 제2호, 77-83쪽, 2016년 6월