최근 스마트 그리드 관련 기술의 발전으로 사용자는 다양한 환경에서 보다 안전하고 신뢰성 있는 전력 서비스를 제공 받을 수 있다. 그러나 이러한 서비스들은 인터넷을 통하여 제공되므로 공격자의 데이터 주입, 변경, 삭제 및 추출 등 다양한 잠재적인 공격에 취약하다. 따라서 올바른 사용자에게만 서비스를 제공하기 위한 사용자 인증하고 키를 합의 하는 것은 반드시 이루어져야 하는 보안 필수요소 이다. 본 논문에서는 Zhang 등이 제안한 인증 및 키 합의 방식이 안전성을 tamper-resistant 디바이스에 의존하는 문제가 있으며 스마트 미터 도난 및 위장 공격, 세션 키 노출 공격 등 다양한 공격에 취약함을 밝히고 이를 개선한 스마트 그리드 환경에서 변조 방지 디바이스를 사용하지 않으며 안전한 사용자 인증 및 키 합의 방식을 제안한다. 또한 제안된 인증 방식의 안전성 및 성능을 분석하고 BAN(Abadi-Burrow-Needham) logic 분석을 통하여 제안한 방식이 안전한 상호 인증을 제공함을 입증하였다. 따라서 제안된 방식은 효율적이고 안전하며 실제 스마트 그리드 환경에서 효율적으로 적용 가능한 인증 방식이다.
Five smart grid projects was started with large scale at Jeju Island in South Korea from 2009, and smart-grid test-bed was started in Nov. 2010. The five projects are Smart Power Grid (SPG), Smart Renewable (SR), Smart Transportation (ST), Smart Place (SP) and Smart Electric Service (SES). Korea government constructed the smart grid public relations center at Nov. 2010 in Jeju Island and there will be continued the field operation and interface testing among five smart gird projects until May. 2013.
본 논문에서는 스마트 그리드의 대표적 서비스인 원격검침을 위한 국제 표준 프로토콜 DLMS(Device Language Message Specifications)의 도입에서부터 정착까지 한국전력공사의 원격검침 인증 시스템 구축내용과 연구개발의 현황을 살펴보고자 한다. 현재 운용 중인 55만 저압고객에 대한 고속 PLC를 활용한 원격검침 시스템은 전력회사의 자체 통신 인프라를 활용하여 고속 데이터 전송이 가능한 시스템으로써, 전 세계적으로도 사업화에 빠르게 적용한 케이스이다. 여기에는 국제 표준 기반 원격검침 프로토콜을 탑재한 전자식 전력량계와 원격검침 핵심 기기 간 프로토콜의 적합성을 평가하기 위한 인증 시스템의 적기 구축이 큰 성공요인으로 볼 수 있다. 이처럼 한국전력공사에서는 DLMS 표준 기반 인증 시스템의 구축을 통하여 국내의 원격검침 서비스와 관련된 장비의 품질을 높이고, 시장의 확장을 선도하였으며, 스마트 그리드의 초창기 사업화 안착에도 많은 기여를 하였다. 또한, 전력선통신 분야 원천기술 개발의 지속 추진을 통한 각종 IPR의 확보 및 표준화 활동을 통하여 스마트 그리드 기술을 고도화하기 위해 많은 노력을 기울이고 있다.
최근 기존의 단 방향 전력망 시스템에 정보통신기술을 접목한 스마트그리드 기술의 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 스마트그리드의 핵심 인프라로 원격검침시스템인 AMI는 스마트미터에서 측정한 전력량을 상위 데이터 저장소인 MDMS에 전송한다. 스마트미터는 정보통신기술을 활용하여 전력데이터를 전송하고 있기 때문에 기존 보안위협을 포함한 추가적인 보안위협이 예상된다. 이는 소비자의 개인정보노출 및 산업시스템 마비 등의 손실이 발생할 가능성이 있다. 따라서 본 논문은 이러한 보안위협에 대응하기 위해 스마트그리드 환경에서 스마트미터와 MDMS간 그리고 각 가정의 디바이스와 MDMS간의 상호인증과 전력량 데이터 전송방식에 관하여 제안하였다.
International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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제8권3호
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pp.69-77
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2016
Maximum utilization of unused license spectrum is one of key factor in cognitive radio network which can handle the large number of systems and devices connected on smart grid AMI network. The central intelligence control system has responsibility to accept new technologies and users for automation. To ensure a reliable communication in smart grid system through cognitive network, a minimum mean square error (MSE) signal using unused licensed spectrum (or frequency) is necessary to be detected with small decision error. In this paper, we introduce a user control wireless smart grid system with minimum MSE using LMS algorithm.
As power grids are integrated into one big umbrella (i.e., Smart Grid), communication network plays a key role in reliable and stable operation of power grids. For successful operation of smart grid, interoperability and security issues must be resolved. Security means providing network system integrity, authentication, and confidentiality service. For a cyber-attack to a power grid system, which may jeopardize the national security, vulnerability of communication infrastructure has a serious impact on the power grid network. While security aspects of power grid network have been studied much, security mechanisms are rarely adopted in power gird communication network. For security issues, strict timing requirements are defined in IEC 61850 for mission critical messages (i.e., GOOSE). In this paper, we apply security algorithms (i.e., MD-5, SHA-1, and RSA) and measure their processing time and transmission delay of secured mission critical messages. The results show the algorithms satisfying the timing requirements defined in IEC 61850 and we observer the algorithm that is optimal for secure communication of mission critical messages. Numerical analysis shows that SHA-1 is preferable for secure GOOSE message sending.
Advanced Metering Infrastructure (AMI) is one of the important components to form a smart-gird, which is an advanced power system by combining the power system with the communication systems. This AMI makes it possible to exchange information between operators and consumers for the efficient and reliable operation of the power system through a smart meter or a In-Home Display. However, according to the increase of the demanded information such as the power quality, the accurate load-profile, and the billing data to help customers manage their power consumption, it is necessary to gather more accurate analytical data from each house appliances and transfer it to the smart meter for synthesizing the information and controlling each loads. In this paper, the development of the wireless data acquisition device for the individual load data metering, which is connected with the smart meter for advanced functions, is proposed. AVR, a kind of microcontroller, and Bluetooth are used and integrated into the proposed the wireless data acquisition device to transmit the detailed power data (voltage and current) to the smart meter. To verify the effectiveness of the proposed system, a hardware experiment is carried out including the confirmation of the possibility for providing the more various information by applying analysis algorithms to the obtained data. Also, the application structure of the wireless data acquisition device to gather the data from the various house appliances is presented.
고압 전력망과 IT 영역에서 응용되고 있는 스마트 그리드 네트워크(Smart gird networks)는 정보의 도청이나, 비정상적 패킷의 유통, 메시지의 재사용 등 데이터의 위 변조와 같은 외부의 공격에 쉽게 노출되는 환경에서 동작하기 때문에, 보안은 필수적으로 갖추어져야 하는 중요한 기능이다. 저전력, 초소형 저비용 장점을 갖는 Zigbee는 스마트 그리드 네트워크를 구현하는 최적의 기술로 주목받고 있다. 스마트 그리드 네트워크가 효율적으로 사용되기 위해서는 수집된 정보는 많은 경우에 네트워크 상에서 적들로부터 보호가 요구된다. 네트워크 상에서 수집되는 정보에 보안 매커니즘이 적용되어야 한다. 그러나 Zigbee 프로토콜은 보안에 취약점을 지니고 있다. 본 논문에서는 스마트그리드의 대표적인 예로 Zigbee 보안 시스템이 가지고 있는 문제점들을 자세히 분석하고, 이를 해결하여 스마트 그리드에 적합한 보안 프로토콜을 새롭게 제안하고 그 효율성을 비교 분석한다.
스마트 그리드(Smart Grid)는 기존의 전력망에 정보 통신 기술을 접목하여 양방향으로 정보를 교환함으로써 에너지 효율을 최적화하는 차세대 지능형 전력망이다. 스마트 그리드 구현을 위한 HPGP 통신 규격은 신흥 스마트 에너지, 홈 자동화, 전기 자동차 통신 어플리케이션 구동을 위해 개발되었다. HPGP 통신 규격은 이전 규격인 HPAV과 상호 운용이 가능하며 저비용, 저전력의 장점이 있다. 새로운 통신 규격의 도입을 위해서는 신뢰성 및 상호 운용성 검증을 위한 분석이 필요하다. 본 논문에서는 이러한 스마트 그리드의 중요한 응용프로그램 중 하나인 전기차와 충전기간 전력선 통신에 대한 신뢰성 테스트 방안으로써 스니퍼 테스트 방법을 제안한다. 또한, 전기차와 충전기 간 HPGP 기반 전력선 통신 환경에서 QCA7000 Device, AVitar, Tool Kit을 이용한 스니퍼 테스트 결과를 분석하였다.
The developing Smart UAV in KARI supposes high speed flight as like a conventional plane, as well as vertical takeoff and landing as like a helicopter. Therefore, the air intake system should be designed to provide the sufficient air flow to the engine and the maximum possible total pressure recovery at the engine intake screen over a wide range of flight conditions. For this purpose, we designed the intake system using a pilot type intake model and plenum chamber In this paper, we designed the intake model and analyzed the performance of designed intake system using the general-purpose commercial CFD code, CFD-ACE+ For 3-D calculation, we generated mesh using the unstructured gird and used $\kappa-\epsilon$ turbulence model. The analysis results of the total pressure variation and the velocity distribution was illustrated in this paper. The pressure recovery and distortion coefficient at a plane coincident with the compressor inlet were calculated and streamline variation through the intake system was investigated at the worst condition as well as the standard flight condition.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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