• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.449-458
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• 2022

발전소에는 사고에 대비하여 사고를 방지하거나, 사고 시 발전소의 안정적인 운영을 위하여 여러 단계의 검증을 거친 프로그램을 제어기에 설치하여 운영한다. 본 논문은 발전소 안전 제어 설비에 사용되는 제어기 프로세서에 대하여 검증 완료된 바이너리 형태의 운영체제 및 응용 프로그램이 동작할 수 있도록 가상화한 기술에 대해 기술하였다. 본 가상화 프로세서에 적용된 기술은 상용 Tool을 이용하여 명령어 해석기, 분석기 등 안전등급 제어기 프로세서 모듈 동작에 필수적인 구성 요소들을 구현하였으며, 가상화 플랫폼 개발은 Imperas Tool을 사용하여 Linux 기반의 운영체제에서 개발하였다. 또한, 구현된 가상 프로세서 모듈이 정상적으로 바이너리 형태의 명령을 해석하고 수행하는지 확인하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (1)
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• pp.655-657
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• 2004

본 논문은 안전등급 제어 기 기(Programmable Logic Controller) 에서 동작하는 실시간 운영체제의 안전성을 요구사항 단계에서 평가할 수 있는 검토항목을 개발하고 HAZOP(Hazard and Operability) 을 이용하여 현재 개발중인 PLC 운영체제에 적용한 경험 을 기술한다. HAZOP은 화학공장과 같은 산업에서 안전성을 평가하기 위한 방법으로 사용했던 방법론이다. 원자력발전소에 적용하기 위해 운영체제가 갖추어야 할 안전성 요건은 NUREG-0800의 BTP-14(Branch Technical Position)의 소프트웨어 기능특성 및 공정특성에 기술되어 있다. 이러한 기능적인 특성을 정확도, 신뢰성, 타이밍/사이징, 기능성, 강인성, 보안성 항목으로 나누고 세부적인 검토리스트를 만들어 HAZOP을 적용하여 평가하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
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• pp.1761-1762
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• 2006

지금까지 원전 계측제어계통은 안전을 위한 보수적인 설계기준을 적용하여 아날로그 기기를 사용하여 설계되었다. 그러나 최근에는 아날로그 기기의 생산 중단으로 기기 및 장비의 예비품 조달에 어려움을 겪게 되었고, 점차 복잡하면서도 편리한 기능에 대한 사용자 요구로 인해 디지털 기기의 사용이 확대되고 있는 추세이다. 프로그램 가능한 논리제어기 (Programmable Logic Controller:PLC)는 기존의 산업체에서 널리 사용되고 있지만, 높은 수준의 안전성 기준 때문에 일부 극소수의 PLC만이 원자력에 적용되고 있는 실정이다. 최근 국내에서도 원전 안전등급의 보호, 제어 및 감시계통에 디지털 기기의 적용을 위해 많은 노력을 하고 있다. 원전 계측제어계통의 디지털화는 부품 단종 및 설비 노후화 문제 등을 해결할 수 있는 장점이 있는 반면에 디지털화로 인한 새로운 안전 현안이 제기될 수 있다. PLC를 기반으로 하는 원전 계측제어계통은 안전등급의 보호, 제어 및 감시 기능을 수행하게 되므로, 고신뢰도 소프트웨어 적용등의 안전계통 개발에서 요구하는 요건을 만족해야 한다. 따라서 상용 또는 신규 개발되는 PLC를 사용하여 발전소보호계통을 구현할 경우에 적용 가능한 기술기준 및 계통요건이 필요하다. 본 논문에서는 발전소보호계통에 적용하기 위한 PLC 평가 항목을 개발하고, 각 부분별 평가 항목에 대해 소개한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
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• pp.1995-1996
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• 2006

검출기 안내관은 노내 핵계측 계통의 중성자 분포 측정을 위한 이동형 검출기의 이동경로를 제공할 뿐만 아니라 원자로 냉각수 계통의 압력경계를 유지하는 안전성 등급의 중요한 설비이다. 그러나, 인출과 삽입을 위한 검출기 안내관 취급은 의외로 낙후되어 작업자의 인력에만 의존하고 있는 실정이며, 원자로 격납용기 내부에 위치한 고방사선 지역에서 작업이 수행되고 있는 실정이다. 따라서 노내 핵계측 계통의 검출기 안내관의 안정적인 관리를 위해 검출기 안내판을 일정한 힘으로 인출하고 삽입할 수 있는 자동화시스템의 개발이 이루어지고 있다. 전력연구원에서 개발한 안내관 취급기구는 롤러에 의해 안내관을 파지하고, DC 모터 구동에 의해 안내관을 인출하고 삽입하는데, 본 논문에서는 안내관 취급 기구의 제어 시스템 구성과, 롤러와 안내관 사이에 발생하는 슬립을 고려한 제어기 구조를 제안하고, 실험을 통해 구현한 제어 시스템의 효용성을 보인다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권1호
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• pp.11-17
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• 2015

최근에 원자력 발전소 안전 3 등급 배관에 적용되고 있는 고밀도 폴리에틸렌 배관은 융착표면을가열한 후 축방향으로 가압하는 열 융착 공정을 이용하여 맞대기 융착되어진다. 이러한 열 융착공정은 맞대기 융착부에 비드 형상을 발생시킨다. 이러한 비드 형상의 응력집중에 기인하여 피로수명이 줄어들 수 있다. 따라서 피로거동에 미치는 맞대기 열 융착부 비드의 효과를 고찰하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 응력 제어 조건 하의 인장 피로 시험과 유한요소 탄성응력 해석을 수행하여 맞대기 열 융착부의 인장 피로 거동을 고찰하였다. 고찰 결과, 중주기 및 고주기 피로 영역에선 피로수명에 미치는 비드의 영향이 미미한 반면 저주기 피로 영역에선 비드의 존재가 피로 수명을 감소시킴을 확인하였다.

• 전기학회논문지P
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• 제66권1호
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• pp.43-47
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• 2017

A SIL(Safety Integrity Level) assignment method is used for preventing failure action. The goal of safety system for processing automation is to reduce the human fatal risk. Even if we have developed the processing automation according to developing technology, we are also realized on increasing the human fatal risk cause of unexpected accidents. This study is directed the solution of decision for safety level for safety system and the best architecture for safety system in process automation.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.464-466
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• 2019

원자력 발전소에 사용되는 제어기는 높은 신뢰도를 요구한다. 한국형 디지털 원자력 발전소인 APR1400 (Advanced Power Reactor 1400)을 비롯하여, 과거 많은 원자력 발전소에 FPGA (Field Programmable Gate Array)와 CPLD (Complex Programmable Logic Device, 이하 FPGA로 통칭)가 포함된 제어기가 적용되고 있다. 적용 초기에는 FPGA를 일반적인 IC (Integrated Circuit)처럼 기기검증 및 성능시험으로만 검증을 하였다. 이후 90년대에 들어 FPGA검증에 대한 연구가 시작되면서, FPGA가 칩이 되기 전까지를 소프트웨어로 간주하여 IEEE 1012-2004를 적용하여 소프트웨어 확인 및 검증을 하였다. 현재에는 유럽표준인 IEC 62566을 적용하여 많은 검증을 하고 있다. 이 방법은 현재까지 가장 현명한 방법으로 평가 받고 있다. 이유는 기존의 검증 방법에서 문제가 되었던 SoC (System on Chip)의 특징을 검증하는 방법을 충분히 적용하였기 때문이다. 하지만, IEC 62566은 유럽 표준으로 아직 미국에서는 채택을 하지 않고 있으며, FPGA에 대해서는 IEEE 1012를 적용하는 것을 유지하고 있다. IEEE 1012-2004나 IEC 62566은 기술 표준으로 실무에서는 다양한 방법을 적용하여 기술 표준을 충족시켜서 적용하고 있다. 이 논문에서는 SoC의 검증 방법이 적용된 원자력 안전등급 FPGA에 대한 검증 방법의 절차 및 중요사항에 대해 설명하고자 한다.

• 한국신뢰성학회지:신뢰성응용연구
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• 제16권3호
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• pp.231-237
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• 2016

Purpose: It is not easy to suggest a quantitative data related to safety analysis. The objective of this paper is to propose a method of Safety Integrity Level (SIL) analysis and to suggest a SIL analysis result for single station controller in nuclear power plant based on IEC 61508. Methods: The Failure Modes and Effects Diagnostic Analysis (FMEDA) and average probability of failure on demand (PFD) are used for SIL assessment. Results: A SIL of single station controller is evaluated 4 by a reliability analysis results and PFD. Conclusion: A SIL analysis method and result for single station controller based on IEC 61508 are proposed in this paper. It can applicable for a manufacturer data in safety-related system.

• 전자공학회논문지
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• 제49권9호
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• pp.279-286
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• 2012

최근 범용소프트제어기 설계는 원자력발전소의 첨단주제어실에 적용되고 있다. 범용소프트제어기는 고집적 주제어실에서 비안전 기기뿐만이 아니라 안전기기를 제어할 수 있는 소프트웨어 기반의 수동제어 수단이다. 따라서 범용소프트제어기는 신형 주제어실의 단일 워크스테이션 구현을 위한 필수적인 설계특성을 갖고 있다. 전통적인 주제어실은 컴퓨터 기반으로 하는 통합 운전원 인터페이스 체계로 대체되고 있다. 범용소프트제어기의 오작동신호 발생 가능성을 줄이기 위해 어떠한 기기의 조작을 위해서는 2단계의 구분된 운전원 조작을 요구하는 설계를 고려하였다. 범용소프트제어기 오작동 가능성은 매우 낮기 때문에 범용소프트제어기 그자체로 발전소의 트립 가능성을 증가시키지는 않는다. 범용소프트제어기는 원자력발전소의 계측제어분야/인간연계 분야의 혁신을 대표한다. 범용소프트제어기는 인간연계를 기반으로 하는 단일 표시장치에 다양한 디비젼의 제어와 표시기를 통합하고 있다. 범용소프트제어기의 고장으로부터 안전기능 수행의 영향을 막기 위해 안전기기 및 기능에는 공학적 안전설비 신호가 적용된다. 또한 안전등급 수동스위치는 범용소프트제어기의 신호보다 우선한다. 그러므로 범용소프트제어기의 오작동 신호는 안전관련 스위치로부터의 제어신호에 의해 차단되어질 수 있다.

• 해양환경안전학회지
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• 제16권1호
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• pp.1-9
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• 2010

울산만의 육상기인 오염부하에 대한 해역수질의 응답특성을 조사하고 만내 수질관리에 활용하기 위하여 해양생태계모델링 연구를 수행하였다. 생태계모텔에 의해 계산된 울산만의 수질은 만 내측에서 COD 농도 2.8mg/L로 해양수질 III등급 수준으로 나타났다. 계산결과 울산만 전체 해역의 수질을 II등급으로 개선하기 위해서는 육상부하를 약 30% 이상 삭감해야 하며, COD 농도 1.0mg/L이하의 수질이 되기 위해서는 전체 육상부하의 70% 이상을 삭감해야 하는 것으로 나타났다. 해역수질 II등급을 유지하기 위하여 삭감해야 할 오염부하량은 약 3,083kgCOD/day, 이 때의 환경용량은 약 7,193kgCOD/day로 계산되었다. 태화강 하구역은 식물플랑크톤 대증식(Bloom)이 상습적으로 발생하는 해역이므로 식물플랑크톤에 의한 자생유기물 부하를 감소시키기 위해서는 유가물 삭감 이외에도 영양염의 제어가 필요한 것으로 나타났다.