현재 국내에는 여러 가지 경보전달 시스템이 운영되고 있으나 국가 단위의 경보시스템은 민방위 경보시스템이 거의 유일하다 하겠다. 이러한 민방위경보 전달체계 현황에 대한 분석을 통해 현재의 문제점을 짚고, 향후 개선에 필요한 시사점을 도출하고자 한다. 민방위경보는 민방공경보와 재난경보를 포괄하고 있지만, 현재는 민방공경보에 치우친 운용절차와 경보전달체계를 갖고 있으며, 이는 근래에 들어 광역단위의 재난경보 상황에 대한 민방위경보시설을 이용한 대국민 경보대응이 점차 늘어나는 추세이긴 하지만 민방공경보에 치우친 경보전달체계로 인한 재난경보 대응 운용에서 제약을 받고 있음이 사실이다. 이에 본 논문은 민방위경보가 민방공경보와 재난경보를 동등한 수준으로 이해하고, 현재의 민방위경보 전달체계의 개선점을 토대로 시사점을 짚어내어 차세대 융합형 통합경보전달체계를 도출함을 목적으로 하였다.
오류 정적 분석기가 출력하는 분석 경보 사이의 종속 관계를 안전하게 계산하여, 분석 경보들을 무리 짓는 짓고, 대표 경보들만을 출력하는 기법을 소개한다. 경보 1이 가짜 경보일 때 경보 2도 항상 가짜 경보가 된다면, 경보 1을 살펴 가짜 경보임을 안 경우에 경보 2를 살펴볼 필요가 없다. 따라서, 경보 2는 경보 1에 종속적이라고 말할 수 있다. 버퍼 오버런 분석기의 분석 경보 보고서를 개선하기 위해 이러한 기법을 적용한 결과, 여러 개의 오픈 소스 소프트웨어들의 분석 후에 보고되는 경보의 수를 평균 60% 줄일 수 있었다. 종속 관계 계산을 위해 소요되는 추가적인 분석 시간은 평균 20% 이다. 제안하는 기법은 요약 해석에 기반을 둔 모든 정적 분석기에 적용할 수 있으며, 실제 오류일 가능성이 높은 경보를 먼저 보여주는 통계적인 기법들과 독립적으로 사용될 수 있다.
컴퓨터로 처리되는 경보계층에서 전반적인 경보처리 알고리즘을 세우고, 운전원에게 효율적인 경보정보체계와 운전원이 필요한 경보정보를 쉽게 접근할 수 있는 표시방법을 제공하는데 중점을 두고 전문가시스템을 이용한 경보계통이 구현되었다. 각 경보는 발생시 발전소모드 및 기기상태 종속관계, 또는 선행경보관계 등을 이용하여 우선순위가 주어지도록 처리되며, 발생된 경보는 억제되기 보다는 모든 경보를 운전원에게 제공한다는 개념으로 종합적인 경보현황과 함께 상세 경보를 다양한 방법으로 구성하였다. 개발된 알고리즘을 시험하기 위해 TMI-2 사고가 모의되었다.
차세대 원전 경보시스템에서의 경보처리는 발전소의 과도상태 및 비정상운전시 경보필터링, 경보억제, 발전소 상태에 근거한 우선순위처리 등을 적용하여 운전원에게 경보정보를 효율적으로 처리하고자 한다. 경보표시 측면에서는 인간공학 및 인지공학적 요소를 적용하여 운전원의 인적오류를 최소화하여 기존 경보계통의 단점을 개선하고자 하였다. 본 논문에서는 차세대 경보계통설계의 구현을 위해서 COAST(Computerized Alarm System Toolbox)를 사용하여 경보처리방법 중 그룹핑기법을 구현하였다.
현대 기술의 발전에 따라 다양한 항해 장비들이 개발되고 있으나, 인적 오류에 의한 해양사고는 지속적으로 발생하고 있다. 인적 오류에 의한 해양사고는 항해사의 상황 인지오류 또는 현상 착각 등 많은 상황에서 일어나고 있다. 선교에는 각종 항해 장비로부터 나오는 많은 물리적 음향 신호들이 존재하며, 위험을 전파하는 경보음은 항해사에게 위험상황을 정확하게 전달하지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 경보음을 항해사가 직관적으로 인지할 수 있는 선교경보관리시스템의 경보음 개발을 위한 연구를 실시하였다. 연구를 위해 기존에 선교에서 사용하는 경보음에 대해 음향학적 분석을 수행하였으며, 음성 경보음과 청각아이콘을 활용한 경보음 개발에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 그리고 현재 해양연구원에서 제작한 선교경보관리시스템(BAMS)을 간략히 소개하고자 한다.
본 논문은 화력발전소 적용을 위한 경보처리 기반 고장진단 전문가 시스템(APDX(Alarm Processing and Diagnosis Expert System)개발에 관하여 논의한다. 본 연구에서 제시된 경보처리 알고리즘은 근본적으로는 경보 인과관계 트리를 사용하고 있으나 최종 원인 경보선택에 있어서는 경보 발생시간과 경보 우선순위 Meta-Rul를 활용한다. 경보처리 모듈에서 처리된 원인경보를 근거로 하여 본 원인경보와 관련된 고장부위를 진단하게 된다. 진단모듈에서는 경보에 관련된 센서들과 고장들 사이의 관계를 정상적으로 모델링하고 센서들의 트랜드를 정성적 해석기로 분석하여 증가, 정상, 감소의 세가지 상태에 대한 신뢰도를 출력한다. 또한 각 경보로부터 고장이 예상되는 고장타입을 센서 천이도로 모델링하여 진단에 활용된다. 최종적으로 추론모듈에서 퍼지(Fuzzy) 추론 알고리즘을 이용하여 모델된 고장 타입과 계산된 고장과의 매칭과정을 통하여 진단을 수행하게 되며, 계산 창 (Window)를 변경하면서 고장을 재 확인하게 된다.
경보 처리 시스템 (Alarm Processing System)은 발전소의 이상 상태를 검출하여 운전원에게 알려 적절한 조치를 취하게 함으로써 발전소의 상태를 안전하게 유지하도록 하는 운전지원시스템이다. 본 논문은 이러한 목적을 보다 효과적으로 달성하기 위하여 경보 처리 시스템을 경보 생성과 경보 분류, 경보 표시의 3 단계로 설계하였으며, 이를 기반으로 능동 데이터베이스 (Active Database)의 능동 기능을 이용한 개선된 경보 처리 시스템 (Advanced Active Alarm Processing System)을 개발하였다. AAAPS는 데이터 입력의 변경에 대하여 모듈화된 경보 처리 프로그램을 능동적으로 수행시키며 생성된 경보는 윈도우를 이용한 개선된 MMI (Man Machine Interface)로 운전원에게 제공한다.
본 연구에서는 경보에 관한 지식을 획득하는 방법으로 경보간의 논리적 물리적 상관관계를 평가하여 지식구조를 설정하는 방법을 사용하고 있다. 이 지식구조를 지식기반으로 추론하여 주어진 상황에서 필요 없는 경보를 제거하거나 억제하며, 표시된 경보에 대해서도 운전원 조치의 긴급성을 운전상황에 따라 평가하여 우선순위를 동적으로 표시하는 지식기반 다이나믹 경보처리기술을 개발한다. 이를 위해 경보 운전절차서에 나타난 개별 경보들 중에서 주요계통경보들을 운전모드별로 분류하고, 연동신호에 의한 경보와 물리적인 원인-결과의 연동관계의 경보로 평가, 분석하여, 설정된 경보처리기술의 적용가능성을 평가하기 위해 가상 시나리오를 개발하고, 예비 prototype을 구현하였다.
원자력발전소의 경보기능을 향상시키기 위하여 기존 경보기술 및 개량형 경보기술의 장단점을 평가하고 적용기술의 타당성을 검토하였다. 분석결과 기존 경보계통의 경우 경보생성논리의 한계성으로 인해 새로운 경보처리 알고리즘을 적용하는데 한계가 있는 것으로 나타났으며, 개량형 경보계통에서는 새로운 경보처리 알고리즘이 수용가능하나 제어실 설계에 따른 경보표시 기기의 배치 및 운용은 특정 알고리즘의 수용이 불가하거나 수정을 필요로 하는 것으로 나타났다. 본 평가분석은 개량형 경보처리기술 선정시 고려사항과 각 기술들의 적용 한계성을 보여주므로써 후속 원전 경보계통의 개발 및 구현시 활용될 수 있다.
재난이 발생한 경우, 재난경보를 신속 정확하게 전달하면 인명과 재산피해를 최소화 할 수 있다. 통합경보시스템은 효과적인 경보전달을 위해 기존의 경보시스템을 통합하여 운영하는 국가재난관리시스템이다. 통합경보시스템을 위한 가장 핵심적인 기술은 경보메시지 교환 프로토콜이다. 우리나라에서는 2014년 "통합경보시스템을 위한 공통경보프로토콜 프로파일"이 TTA표준으로 제정되었다. 본 논문에서는 경보서비스를 향상시키기 위한 요구사항을 도출하고, 이를 "통합경보시스템을 위한 공통경보프로토콜 프로파일"에 반영하기 위한 방법을 제안하였다. 경보서비스를 향상시키기 위해서는 외국인을 위한 다국어 경보 서비스가 필요하고, 더 효과적인 위치기반 경보서비스를 위해 다양한 지역 표현 방법을 활용할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 이와 같은 요구사항을 반영하기 위해 공통경보프로토콜 표준과 해외의 프로파일을 분석하여 다양한 다국어 지원방법을 도출하고, 가장 효율적인 다국어 경보메시지 전송방법과 지역 표현 방법을 제안하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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