종래 가스절연개폐장치용 제어 패널은 아날로그 제어방식으로 제어 패널의 시퀀스 제어회로를 계전기, 스위치, 카운터, 타이머, 파이로트 램프, 경보 표시장치, 케이블 등을 이용하여 구현한다. 그래서 제어 패널 내부에 각종 계전품과 케이블이 많이 필요하게 되어서 복잡한 것이 단점이다. 또한, 시퀀스 제어회로의 수정이 필요하면 계전품, 배선을 수정해야 하므로 제어 패널의 유연성이 낮다. 이것을 디지털 제어 패널로 대체하면 아날로그 제어방식으로는 구현하기가 어렵거나 불가능한 기능들을 쉽게 구현할 수 있으며, 시퀀스 제어회로의 수정이 필요하면 종래에는 계전품, 결선을 수정해야 했으나 소프트웨어의 수정만으로 가능하여 제어 패널의 유연성이 향상되며 제어기의 내부가 PCB 보드로 되어 있어서 제어 패널의 유지보수성이 향상되며, 종래에는 계전품 케이블을 이용하여 구현한 기능들이 소프트웨어로 가능하게 되므로 제어 패널의 배선이 많이 축소되어 조립 작업성이 향상되고 원가절감이 가능하다. 원격 통신기능이 가능하여 SCADA/REMOTE와 통신으로 연결되어 변전소 종합자동화에 적합하다.
각기 다른 보안 등급을 가지고 트랜잭션을 실행하는 다중 등급 보안 데이터베이스관리시스템에서의 보안 동시성 제어 기법은 비밀통로에 대한 고려가 있어야 한다. 보안 동시성 제어에 관한 선행 연구들은 동시성 제어 과정에서의 기밀성은 보장하고 있지만 무결성과 가용성에 대한 고려를 간과하고 있다. 본 논문에서는 검증된 트랜잭션 순서 관계를 사용하여 각기 다른 보안 등급의 트랜잭션들 간에 형평성을 제공하는 보안 동시성 제어 기법을 제안한다.
CIS 응용에서 공간 객체들이 여러 사이트에 걸쳐 중복 저장되어 있다면, 이 객체들의 수정 시 일관성 제어를 위한 중복 제어 기법이 필요하다. 그러나, 일반적인 비즈니스 데이터를 위한 정통적인 중복 제어기법은 공간 데이터에는 그대로 사용될 수 없다. 공간 데이터의 수정은 긴 트랜 션을 필요로 하며, 또한 일반 데이터와 달리 데이터간의 공간 종속성을 지니기 때문이다. 본 논문은 기존의 Primary Copy 중복 제어 기법을 확장하며, time-stamp에 기반하여 Primary Copy 사이트가 변경되는 Floating Primary Copy 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 중복 제어 기법은 Primary Copy 사이트를 동적으로 변경함으로써, 긴 트랜 션의 중복 일관성 제어를 지원할 수 있다.
캐나다 원자력공사(AECL)에 의하여 1960년대 초에 개발되어 상업운전중이거나 건설중인 CANDU 6 발전소는 중앙집중제어방식을 채택하여 계통의 성능 및 신뢰성이 입증되었으나 경제성 및 유지보수의 어려움으로 인하여 현재 개발이 진행중인 CANDU3과 CANDU9 발전소에서는 프로그래머블 콘트롤러를 이용한 분산제어방식을 기반으로 하여 계측제어계통이 설계되고 있다. 분산제어계통은 우수한 확장성과 신뢰성으로 인하여 이미 일반 산업 분야에서 널리 활용되고 있으며 최근에는 원자력발전소에도 적용범위가 계속해서 확대되고 있다. 본 보고서는 최신의 계측제어기술을 적용하여 차세대 대용량 원자력발전소로 개발중인 CANDU9 발전소의 발전소 전제어계통과 핵연료취급제어계통 등 계측제어계통에 대한 주요 계통설계 방안과 분산제어계통의 설계개념을 소개하고 CANDU 발전소에 분산제어방식을 적용한 장점을 고찰하고자 한다.
기술 및 소개한 내용을 아래와 같이 요약할 수 있다. 1)전력계통의 계산기제어를 위한 하아드웨어시스템은 온라인리얼시스템의 구비 조건인 고속성, 신뢰성, 경제성을 기저요건으로 하여 동시에 다중프로그래밍, 다중처리가 가능한 범용전자계산기를 모체로 하고 다수의 위성계산기에 의하여 국지적 제어도 가능한 계층제어 시스템의 구성을 이루고 있는 것이 현 추세이다. 2)전력계통의 계산기제어는 전력계통의 안정제어가 그 주내용이나, 전력공급의 질을 일정수준으로 유지하면서 가장 경제적으로 전력을 안정된 상태로 공급하는 것이 더욱 바람직하다. 그러나 현단계에서는 긴급상태 및 회복상태에서는 전력의 안정공급에만 주안점을 두고 있는 실정이다. 3)전력계통의 안정제어의 기능은 상태의 감시, 해석 및 안전최적화의 3기능이며 안정최적화 기능중의 제어지령도 리얼타임으로 자동화하는 것이 궁극적 목표이나 현단계로서는 CRT 표시장치등의 맨머신 인터훼이스를 통하여 제어지령의 결정과정에서 조작원이 개입하는 것이 상례이다. 즉, 전력계통의 안정제어는 아직까지는 프로세스제어의 단계에 이르지 못하고 오퍼레이션제어의 특징을 다분히 지니고 있다. 4)조작원의 판단이나 개입을 줄이는 첩경은 하아드웨어의 개선보다는 전력계통 리얼타임 제어에 충분할 정도로 처리시간에 단축되는 전력계통제어용 각종 응용프로그램의 개발에 있으며 그 시기는 아직 먼 것으로 전망된다.
개발된 비행제어컴퓨터(DFLCC: Developed Flight Control Computer)의 비행제어법칙은 고등훈련기급 항공기의 시제 최종 형상의 비행제어소프트웨어(OFP: Operation Flight Program)를 기반으로 개발되었다. 비행제어법칙은 상용 개발 툴을 이용하여 GUI(Graphic User Interface) 환경에서 설계되며, C 코드로 변환되어 OFP 에 반영된다. 그리고 OFP는 정형화된 검증절차를 통하여 검증되는데, 검증과정을 거치기 전에 비실시간 환경에서 C코드로 변환된 비행제어법칙과 기반이 되는 비행제어법칙의 상사성(similarity)을 검증하고, 구성된 HILS(Hardware In-the-Loop Simulator) 환경의 신뢰성(reliability)을 사전에 검증하는 절차가 필요하다. 비행제어법칙의 상사성은 비실시간 환경에서 고등훈련기급 항공기의 시제 최종 버전의 비행제어법칙과 개발된 비행제어법칙의 응답특성을 상호 비교하여 검증된다. 또한, 구성된 HILS 환경의 신뢰성은 비실시간 시뮬레이션 툴을 기반으로 HILS 결과와 항공기 응답특성을 비교하여 검증된다. 본 논문에서는 항공기 응답을 직접 비교함으로써 개발된 비행제어법칙의 상사성과 HILS 환경의 신뢰성을 검증하였다.
실시간 교통신호 제어시스템은 검지기 체계로부터 교통소통자료를 수집하고, 이를 중앙시스템에서 실시간으로 분석, 처리하여 신호시간을 신호주기별로 산출하는 시스템이다. 신호제어시스템의 운영성과는 시스템의 신호제어기능 또는 제어 알고리즘을 활용할 수 있는 신호제어전략의 효율성 여부에 의하여 크게 좌우된다. 본 연구에서는 신신호 시스템의 기본 제어알고리즘과 개선된 신호제어 알고리즘을 개관하고, 신신호시스템의 운영성과를 현장자료를 토대로 분석하였다. 신신호 시스템의 운영성과는 시스템의 제어기능과 알고리즘을 토대로 비 중요교차로의 패턴 Table을 조정하여 신호제어전략을 수립하고, 이의 적용성을 분석하는 과정을 통하여 분석되었다. 운영성과는 시범지역의 남북 교통축(영동대로)과 동서 교통축(도곡동길)을 대상으로 분석하였다. 분석결과 영동대로는 비 중요 교차로의 패턴 Table을 조정함에 따라 시스템 운영성과가 현저하게 개선되는 것을 확인할 수 있었으며, 도곡동길은 현재의 신호운영 전략과 검토대안이 비슷한 수준의 운영성과를 도출하는 것으로 분석되었다. 시범 운영지역의 교통축은 1개의 중요 교차로와 5-6개의 비 중요 교차로로 구성된다. 영동대로의 운영성과 분석결과, 교통축의 운영효과는 중요교차로의 교통대응 제어기능과 동시에 비 중요 교차로의 패턴 제어기능이 적절하게 연계 운영될 때 운영효율성을 높일 수 있음을 확인하였다. 따라서 향후 신호운영의 효율성을 높이기 위해서는 중요교차로의 교통대응 제어기능의 개선과 동시에 비중요교차로의 패턴 Table의 개선이 필수적인 것으로 판단된다.
본논문에서는 산업용 드론개발을 위한 안정성 향상에 대하여 연구하였다. 기존의 비행체의 경우 고신뢰도 대용량의 제어시스템을 이용하여 비행제어시스템을 구성하지만 무인 비행체는 소형 내장형시스템을 이용한다. 본 연구에서는 소형 무인 비행체에서 사용하는 소형 내장형 비행제어시스템에서 안정성을 개선하기 위한 방법으로 비행제어신호와 모터의 제어신호를 측정하여 안정상태와 이상상태를 구별한다. 제안한 방법은 기존의 비행제어시스템을 수정하지 않고 비행제어시스템의 감시가 가능 할 것으로 예상한다.
최근 기존 폐쇄적 제어시스템 환경에서 네트워크를 통해 연결되는 개방형 제어시스템으로 변화하는 등 전자적 제어시스템의 정보통신기술에 대한 의존도가 더욱 심화되고 있다. 전자적 제어시스템은 효율성을 높이고 사회 전반의 편의성을 증진시켰으나, 정보통신기술의 취약성이 전이됨에 따라 안전하게 보호되어야할 제어시스템은 위협에 노출되고 있는 것이 현재 상황이다. 전자적 제어시스템 침해사고 발생 시 제어시스템의 특성 상 많은 피해 및 사회적 혼란을 초래할 수 있기 때문에, 국가 차원에서 법률적인 보호조치가 필요하다. 국내에서는 2001년 "정보통신기반 보호법"이 시행되어 국가정보통신기반시설에 대한 보호 및 사고 대응을 규정하고 있다. 본 논문에서는 실제 발생한 제어시스템 침해사고를 분석을 통해 전자적 제어시스템의 위협요인 및 이에 따른 대응방안을 모색한다. 또한 제어시스템 위협에 가장 선도적으로 대응하고 있는 미국의 법제 분석을 통해 전자적 제어시스템 침해 위협에 따른 법적 대응방안에 대하여 연구하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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