원자로보호계통은 비정상운전으로부터 원자로를 보호하기 위해 안전센서 신호를 감시하고, 그 값이 트립 설정치를 초과할 경우 자동으로 원자로 트립 또는/및 공학적 안전설비 작동 신호를 개시한다. 따라서, 원자로 보호계통은 4개의 채널로 구성되며, 각 채널간 및 채널내에서는 데이터 통신망을 통해 원자로 트립신호와 운전정보를 전송한다. 이러한 기능을 수행하는 데이터 통신망은 실시간 및 결정론적 프로토콜을 만족해야 한다. 특히, 원자로 트립신호를 전송하는 안전등급 통신망은 채널간 격리 및 브로드 캐스팅(Broadcasting) 요건을 만족해야 한다. 본 논문에서는 원자로보호계통에 적용되는 데이터 통신망 설계기준과 프로토콜 설계방안에 대해 기술한다.
본 논문은 비정상 (nonstationary)특성을 가지는 잡음환경에서 마이크간 전달함수 비 (RTF, Relative Transfer Function) 추정 알고리즘을 제안한다. 음성을 이용한 다양한 기기에 다중 마이크를 이용한 잡음제거 기술은 널리 사용되며, 이때 각 마이크간의 입력 신호 사이의 관계는 필수적으로 추정되어야 한다. 본 논문에서는 기존의 OM-LSA(Optimally-Modified Log-Spectral Amplitude)기반의 추정 방식에 CASA (Computational Auditory Scene Analysis)를 접목시킨 방식을 제안한다. 제안한 방법의 성능 검증을 위하여 비정상 백색 잡음 (nonstationary white Gaussian noise) 환경에서 10명 화자 발음을 이용한 마이크간 전달함수 비 추정 성능 평가 실험을 수행하였다. 잡음 신호가 초당 8dB 증감하는 환경에서 SBF (Signal Blocking Factor)가 평균 2.65dB 개선됨을 확인하였다.
위성 추진계는 궤도 천이와 수정 및 제어에 사용된다. 저궤도 위성의 단기추진제 공급 시스템은 추력기 연소실로 연료를 밀어내어 공급한다. 추력기에 의해 생성되는 추력은 연소실로 공급되는 연료량에 종속된다. 만약 위성에 탑재된 명령기로부터 추력기 밸브에 개폐 신호가 주어지면 밸브는 개방되거나 닫힌다. 개방된 추력기 밸브를 통해 연료가 유입될 때 밸브의 자동에 의한 순간적인 흐름 단절은 압력파에 의한 비정상 압력을 발생시킨다. 이 논문에는 래칭 밸브와 추력제어 밸브의 작동에 의한 다목적실용위성 2호 추진계의 비정상 압력이 예측되어 있다. 시간-종속 유체질량 및 운동량 방정식은 특성곡선해법(MOC)으로 계산된다.
웨이브릿 변환은 시간 및 주파수에 대하여 국부성을 가지며, 비정상상태의 신호를 해석하는데 유용하다. 웨이브릿 변환에서의 기저함수들은 원형 웨이브릿을 천이(translation) 및 확장/수축(dilation)을 시킴으로서 만들어진다. 본 논문은 두 개의 웨이브릿을 선형적으로 조합한 선형조합 웨이브릿 변환을 사용하여 시간-주파수 분석방법을 제안하였다. 그리고 제안된 선형조합 웨이브릿 변환을 사용하여 진단모니터링 시스템에 적용하였다. 제안한 선형조합 웨이브릿 변환 분석 방법의 유효성을 검증하기 위하여 FFT(Fast Fourier Transform), Daubechies, Haar 기법과 비교한다. 분석 대상 신호로는 linear chirp 신호, 팬 소음신호, 회전체 회전신호, 전기신호를 사용하였다. 그 결과는 정상상태 신호처럼 비정상상태 시간 신호를 나타내는데 적당하다. 또한 선형조합 웨이브릿을 사용한 진단 모니터링 시스템은 효과적인 신호분석을 수행한다.
원자력발전소 화학 및 체적제어계통의 일부인 밀봉수주입계통은 원자로 냉각재펌프 밀봉장치로 일정한 온도 범위의 밀봉수를 공급하여 밀봉장치의 건전성 및 원자로 냉각재 계통의 압력경계를 유지한다. 그러나 발전소 과도상태시 밀봉수 주입온도가 허용범위를 벗어나게 되면 온도조절기 폐쇄신호에 의해 밀봉장치로의 밀봉수 주입이 차단될 수 있다. 본 연구에서는 발전소 과도시에도 밀봉수 주입이 지속적으로 가능한 설계개선 방안으로 밀봉수주입 열교환기 주위에 우회라인을 설치하는 방안을 제시하고 밀봉수주입 열교환기 내에서의 비정상 열전달 현상을 수치해석을 이용하여 분석하였다. 계산은 속도장을 정상 상태인 power-law분포로 가정하고 시간 t=0에서 입구온도가 급격히 변하는 과도시 우회 유량 및 시간 변화에 대한 온도분포, 국부 Nusselt 수, 평균온도 등을 구하였다.
본 논문에서는 멀티웨이브릿 변환영역에서 통계적 모델과 지각적 동조특성을 이용한 적응적 디지털 워터마킹 기법을 제안한다. 워터마크는 4레벨로 분해된 멀티웨이브릿 변환영역에서 최저주파 영역과 최고주파 대역들을 제외한 중간 및 고주파 영역에, 인간 시각 시스템(human visual model BWS)을 이용한 JND(just noticeable difference) 특성과 NVF(noise visibility function)를 이용한 통계적 특성을 기반으로 정상상태 가우시안 모델과 비정상상태 가우시안 모델에 따라 지각적 동조 특성을 이용하여 적응적으로 삽입된다. 실험 결과 제안한 방법에서 에지나 텍스쳐 영역에 더 강하게 삽입할 수 있었고, 평탄영역에서 보다 적응적으로 은닉할 수 있었으며 정상상태 가우시안 모델에서 지각적 동조특성을 이용한 방법이 더 우수한 비가시성과 강인성을 확인하였다.
본 논문은 ETRI에서 개발한 GPS RF 신호생성기와 상용수신기인 U-Blox 수신기를 이용하여 기만신호의 공격을 완화하는 방법에 대하여 분석하였다. 기만신호는 대상 수신기의 코드 및 반송파 성분의 변이를 이용하여 대상수신기가 비정상적인 위치를 생성하도록 하는 것이다. 우리는 이러한 기만신호 공격에 따른 수신기에서의 신호세기 및 항법해 영향을 분석하였다. 또한 기만신호를 제거하기 위하여 기만신호와 역위상 코드를 가지는 신호를 고려하였다. GPS RF 신호생성기를 이용하여 정상적인 GPS 신호, 기만신호, 기만신호와 역위상을 가지는 항기만신호를 생성하였고 기만신호와 항기만신호간의 코드 위상차이에 따른 기만신호 공격의 영향을 수신기를 통하여 확인하였다. 기만 신호의 코드 지연과 동일한 코드지연의 신호를 생성할 경우 기만신호가 상쇄되는 것을 확인하였다.
적응필터에서는 기준 입력신호와 상관없는 원신호의 목표신호 성분에 의해서 적응필터의 계수가 오조정된다. 본 논문에서는 목표신호가 있는 경우에 대해서 NSA(normalized sign algorithm)의 정상상태 성능과 수렴특성을 NLMS 알고리즘과 비교 분석했다. NLMS 알고리즘의 평균자승오차는 목표신호의 전력에 비례하지만, NSA는 목표신호 전력의 제곱근에 비례한다. 수렴특성은 목표신호가 큰 경우 NSA는 NLMS 알고리즘에 비해서 느리게 적응한다. 본 논문에서는 이론적으로 분석된 정상상태 성능과 수렴특성을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 검증한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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