• 시스템엔지니어링학술지
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• 제11권2호
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• pp.95-105
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• 2015

Manufacturing Execution System(MES) is in charge of manufacturing execution in the shop floor based on the inputs given by high level information such as ERP, etc. The typical MES implemented is not tightly interconnected with shop floor control system including real (or near real) time monitoring and control devices such as PLC. The lack of real-time interfaces is one of the major obstacles to achieve accurate and optimization of the total performance index of the shop floor system. Smart factory system in the paradigm of Industry 4.0 tries to solve the problems via CPS (Cyber Physical System) technology and FILS (Factory In-the-Loop System). In this paper, we conducted Systems Engineering Approach to design an advanced MES (namely Smart MES) that can accommodate CPS and FILS concept. Specifically, we tailored Systems Engineering Process (SEP) based on an International Standard formalized as ISO/IEC 15288 to develop Stakeholders' Requirements (StR), System Requirements (SyR). The deliverables of each process are modeled and represented by the SysML, UML customized to Systems Engineering. The results of the research can provide a conceptual framework for future MES that can play a crucial role in the Smart Factory.

• 시스템엔지니어링학술지
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• 제11권2호
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• pp.85-93
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• 2015

Warehouse Management System (WMS) is a key control for Material Handling System (MHS) and Inventory Control System (ICS). How to design and implement for WMS is crucial factor for achieving the key performance index for Manufacturing Industry. In particular, iron and steel making industry, where the volume and weight is large and hence FIFO (First Input First Out) is not working, how to design WMS is a key factor. In this paper, we systematically define the problem of WMS via developing StR (Stakeholders' Requirements) or ORD (Operational Requirement Documents), SyR (System Requirement), and SA (System Architecture) based on the emerging technologies. In particular, IoT (Internet of Things), CPS (Cyber Physical System) concepts and enabling technologies haves been incorporated in developing Smart WMS. The deliverables of the research can provide a conceptual framework for developing the next generation industrial WMS.

• 전자통신동향분석
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• 제29권4호
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• pp.72-81
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• 2014

최근 CPS(Cyber-Physical Systems)는 IoT(Internet of Things), 빅데이터 기술과 함께 미래 전력산업의 핵심 키워드로 등장하고 있다. CPS는 산업의 중심이 하드웨어에서 소프트웨어로 빠르게 전환하고 있는 현시점에서 기존의 물리시스템 혹은 물리프로세스를 효율적이고 안전하며 지능적으로 만들고 운영하기 위한 기술이다. 지난 2007년 미국을 중심으로 기술개발이 시작된 이래 다시금 새로운 전환기를 맞이하고 있다. 미국은 지난 2013년 제 2기 PIF(Presidential Innovation Fellow)의 주도로 SmartAmerica Challenge라는 이름으로 새로운 가치와 일자리 창출을 위한 국민생활 밀착형 대규모 CPS 융합 프로그램을 추진 중이다. 이를 통해 미국은 학술적이고 이론적인 CPS R&D 전략으로부터 보다 현실적으로 국부를 창출할 수 있는 개방형 R&BD형의 CPS 기술발전을 모색하고 있다. 본고에서는 CPS의 태동 배경으로부터 최근 SmartAmerica Challenge에 이르는 전반적인 CPS 기술동향을 조망하고 향후 우리의 나아갈 바를 제언하는 것으로 글을 맺고자 한다.

• 정보와 통신
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• 제30권10호
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• pp.62-69
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• 2013

사이버물리시스템 (Cyber Physical Systems, CPS)은 우리가 살아가는 물리 세계와 센서, 엑츄에이터, 임베디드 컴퓨팅 시스템 등으로 구성된 사이버 세계와의 융합을 추구하는 새로운 패러다임이다. 본고에서는 CPS가 무엇인지, 왜 중요한지, 그리고 풀어야 할 숙제는 무엇인지에 대한 논의를 CPS 응용 어플리케이션의 관점에서 접근해본다. 특히 CPS 핵심 응용 분야 중 교통, 의료, 전력시스템과 관련하여 현재 대구경북과학기술원의 CPS글로벌센터에서 수행 되고 있는 연구와 그러한 연구의 기여도에 초점을 맞추어 논의를 진행한다. 즉 본고에서는 지능형 교통 시스템, 스마트 홈, 스마트 그리드 및 미래의 헬스케어 시스템에 관한 연구 소개를 통하여 CPS에 대한 실질적인 이해를 돕고 앞으로 CPS 연구와 관련하여 나아가야 할 방향에 대하여 논의한다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제33권2호
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• pp.1-11
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• 2024

사이버물리시스템은 제조 환경의 물리적 시스템과 가상 공간을 연결하여 시뮬레이션을 가능하게 하는 기술이다. 이 기술의 주요 과제 중 하나는 두 환경 간 원활한 통신을 구현하는 것으로 복잡한 제조 공정에서는 다양한 제조설비의 프로토콜에 대응할 수 있어야 하며, 다수의 데이터를 지연과 오류 없이 송수신할 수 있어야 한다. 이에 본 연구에서는 실시간 시뮬레이션 가능한 사이버물리시스템 구성을 위한 에이전트 모델 구성 방법을 제안한다. 이를 위해 데이터 수집부를 독립된 에이전트 모델로 설계한 후, 이를 기존 시뮬레이션 도구와 효과적으로 통합하여 전체 구조를 개발하였다. 제안한 구조에 대한 구동검증과 신뢰성 파악을 위해 실제 스마트 의류생산 마이크로 팩토리 시스템의 여러 장비와 연동하여 데이터 수집 기능에 대한 실증을 수행했다. 실증은 데이터 수집 주기와 관련된 데이터 지연과 및 데이터 결측에 대한 실험을 진행하였다. 결과적으로 제안된 CPS 구성 방법은 비교적 큰 통신 지연 없이 다양한 내부 데이터 수집과 다양한 장비의 데이터 포맷 및 통신 프로토콜에 적용 가능한 유연성을 보여주며, 비교적 간단하게 CPS 구성을 가능하게 한다. 따라서 제조 업계에서 혁신을 촉진하고 생산 라인의 효율성을 향상시키며, 유지보수 비용을 절감하는 데 도움이 될 것으로 기대된다.

• 융합보안논문지
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• 제19권2호
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• pp.59-72
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• 2019

오늘날 IoT(Internet of Things)와 CPS(Cyber-Physical System) 등의 기술 발전으로 사이버와 물리적 차원의 경계가 무너지는 융합 환경이 등장하였다. 물리-사이버 간의 영향관계가 강화되면서 보다 다양하고 복잡한 형태의 위험들이 나타나고 있으며 단일 조직 혹은 정부의 자체 대응만으로는 온전히 대응해내기 어려운 상황이 되고 있다. 이로 인해 정보 공유에 기반을 둔 협력적 대응 및 적극적 방어 체계 강화를 필요로 하고 있다. 그리고 다양한 주체에 적합한 정보가 공유되고 자동 대응 할 수 있는 체계로의 전환이 요구되고 있다. 이에 본 연구는 현재의 위협 정보 수집 및 공유 중심의 체계를 개선하고 적극적이고 실질적인 사이버 방어 태세가 유지될 수 있는 정보 공유 체계 구조화를 시도하고자 한다. 이를 위해 안전 분야에서 활용되는 위험 커뮤니케이션 이론을 차용하고 행동 중심의 보안 프로세스 모델을 결합하여 새로운 플랫폼을 제안한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권5호
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• pp.57-66
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• 2023

본 논문에서는 Enterprise 네트워크 이외 환경에서의 공격 그래프 연구 중 최근 5년간 가장 많이 연구된 사이버-물리 시스템(CPS) 환경에 대한 공격 그래프 연구 동향을 살펴보고, 기존 연구의 한계와 앞으로 나아갈 방향을 분석한다. 최근 5년간 발표된 공격 그래프 논문 150여 편 중 35편이 CPS 환경을 대상으로 하고 있으며, 본 논문에서는 CPS 환경의 보안 측면 특징을 살펴보고, 대상 연구들을 이러한 특징들에 따라 물리 시스템 모델링 여부와 네트워크 단절 구간에 대한 고려 여부의 두 가지 관점으로 분류 및 분석한다. 본 논문에서 소개한 20편의 논문 중 절반이 CPS 환경의 특징을 제대로 반영하지 못하며, 나머지 절반의 연구가 물리 시스템 모델링과 네트워크 단절 구간 중 하나씩을 다루고 있다. 본 논문에서는 이러한 상황을 바탕으로 CPS 환경에서의 공격 그래프 연구가 직면한 어려움을 진단하고 이에 따라 앞으로의 CPS 환경 공격 그래프 연구는 국가주도 연구, 공개된 상용 시스템을 대상으로 한 연구가 주를 이룰 것으로 분석한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권8C호
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• pp.690-696
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• 2012

최근 원격진료의 필요성과 사용자의 서비스 요구사항이 증가함에 따라 보다 편리한 원격진료 서비스 제공 방법에 대한 연구가 다양한 분야에서 진행 중이다. 본 논문에서는 기존의 원격진료시스템과는 다르게 무선통신센서를 이용한 CPS(Cyber Physical System)기반의 음성통신과 생체정보시스템을 연동하여 거동이 불편한 고령자는 편리하게 무선으로 정보를 송수신하고, 원격지의 의료인을 위해 전달 받은 생체정보와 음성대화를 통해 진단의 정확도를 높일 수 있으며, 고령인의 건강정보를 선택적으로 저장하고 추후 의료인이 조회하여 상시 건강관리가 가능한 통합원격의료서비스를 제안한다. 본 연구를 통해 고령사회로 진입한 우리나라 상황에 맞는 고령친화적인 원격진료시스템을 구축하여 실버타운에 거주하는 고령인들을 위한 고령친화적인 의료서비스를 제공할 수 있을 것이다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제49권3호
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• pp.484-494
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• 2017

In industrial plants such as nuclear power plants, system operations are performed by embedded controllers orchestrated by Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) software. A targeted attack (also termed a control aware attack) on the controller/SCADA software can lead a control system to operate in an unsafe mode or sometimes to complete shutdown of the plant. Such malware attacks can result in tremendous cost to the organization for recovery, cleanup, and maintenance activity. SCADA systems in operational mode generate huge log files. These files are useful in analysis of the plant behavior and diagnostics during an ongoing attack. However, they are bulky and difficult for manual inspection. Data mining techniques such as least squares approximation and computational methods can be used in the analysis of logs and to take proactive actions when required. This paper explores methodologies and algorithms so as to develop an effective monitoring scheme against control aware cyber attacks. It also explains soft computation techniques such as the computational geometric method and least squares approximation that can be effective in monitor design. This paper provides insights into diagnostic monitoring of its effectiveness by attack simulations on a four-tank model and using computation techniques to diagnose it. Cyber security of instrumentation and control systems used in nuclear power plants is of paramount importance and hence could be a possible target of such applications.

• Journal of Computational Design and Engineering
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• 제3권4호
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• pp.363-369
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• 2016

Cyber Physical System (CPS) and Internet of Things (IoT) are hot objects of interest as an extension of the embedded system. These interactive products and systems contain Mobile Devices which are most popular and used most frequently. Also these have been widely used from the control of the Nuclear Power Control System (NPCS) to IoT Home Service. Information & Communication Technology (ICT) topics of trend fused-complex current Information Technology (IT) and Communication Technology (CT) are closely linked to real space and virtual space. This immediately means the arrival of the ultra-connected society. It refers to a society in which various objects surrounding the human innovation and change in the social sector are expected through the connection between the data which are to be generated. In addition, studies of Tool-kit for the design of such systems are also actively pursued. However, only increased cooperation and information sharing between the physical object consists of a variety of machinery and equipment. We have taken into consideration a number of design variables of the high barriers to entry about the product. In this study, It has been developed a Web-based collaboration framework which can be a flexible connection between macroscopically virtual environment and the physical environment. This framework is able to verifiy and manage physical environments. Also it can resolve the bottlenecks encountered during the base expansion and development process of IoT (Internet of Things) environment.