• ETRI Journal
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• 제45권4호
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• pp.650-665
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• 2023

A novel smart metering technique capable of anomaly detection was proposed for real-time home power management system. Smart meter data generated in real-time were obtained from 900 households of single apartments. To detect outliers and missing values in smart meter data, a deep learning model, the autoencoder, consisting of a graph convolutional network and bidirectional long short-term memory network, was applied to the smart metering technique. Power management based on the smart metering technique was executed by multi-objective optimization in the presence of a battery storage system and an electric vehicle. The results of the power management employing the proposed smart metering technique indicate a reduction in electricity cost and amount of power supplied by the grid compared to the results of power management without anomaly detection.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.13-20
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• 2020

빅 데이터 관련 주요 논제 중의 하나는 방대한 시간 기반 또는 원격 측정 데이터의 가용성에 관한 문제이다. 현재 저비용 획득 및 저장 장치의 등장은 더 세밀한 분석에 사용될 상세한 시간 데이터를 얻을 수 있어서 배후 시스템에 대해 여러 가지 지식을 갖거나 미래의 이벤트를 더 정확히 예측할 수 있다. 특히, 스마트 미터가 설치된 수많은 가정 및 기업 등을 대상으로 전기 사용에 관한 고객 맞춤형 계약을 정의하는 것은 다른 무엇보다도 중요한 문제이다. 수많은 스마트 미터 데이터를 바탕으로 공통적인 전력 소비 형태를 몇 가지 그룹으로 구분할 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 스마트 미터 측정 관련 공개 데이터와 자바 기반 공개 소스인 KNIME 플랫폼을 사용하여 스마트 미터 관련 빅 데이터 변환과 클러스터링을 나타낸다. 빅 데이터 구성 요소는 공개 소스는 아니지만, 시험판으로 사용할 수 있다. 스마트 미터 빅 데이터를 가져오고, 정리하고, 변환한 후 전력 사용량 행위와 관련된 각 미터 ID의 해석과 클러스터링에 적합한 DTW 접근 방식을 통해 전력 사용 행위에 관한 스마트 계약을 정의할 수 있다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.208-211
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• 2012

전력시스템에서 MDMS(Meter Data Management System)는 HAN(Home Area Network)과 Smart Meter, SUN(Smart energy Utility Network)와 같은 AMI(Advanced Metering Infrastructure) 기반 환경에서 수많은 전력 또는 수도 가스 사용량과 같은 데이터를 수집, 취득하고, 이들 데이터를 처리, 가공, 분석하여 가치 있는 정보로 변환시켜, 요금서비스 및 다양한 부가서비스 창출에 활용되는 소프트웨어 인프라이다. 최근 MDMS 개발은 기능의 중요성 뿐만 아니라 다른 응용 시스템들과의 상호 운용성을 고려하여 개발하는 요구 기능을 가진다. 본 논문에서는 스마트그리드 환경에 적합한 AMI의 전력처리시스템(MDMS) 개발을 위한 설계 방안을 기술하였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.1001-1011
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• 2014

스마트그리드 환경에서 이용되는 기기들은 양방향 통신이 가능하기 위해 다양한 통신 인터페이스를 가짐으로 기존 IT기술이 가지고 있는 보안 취약점을 그대로 가질 수 있다. 이러한 보안 위협과 공격에 대한 피해를 최소화하기 위해 스마트그리드 기기의 보안기능과 이에 대한 평가 인증에 대한 필요성은 증가하고 있다. DCU는 스마트 미터의 정보를 중간 수집하여 유틸리티에 전송하는 중간 집계 장치로, 가정 내 위치하는 스마트 미터와 유틸리티 내부의 서버와 중간 위치에 설치되어 DCU가 공격받는 경우, 중간 거점으로 활용되는 등 위험성이 존재한다. 그러나 현재 DCU 보안성 평가와 관련된 연구가 미흡하여 DCU의 보안성을 확보하고 이를 평가, 인증할 수 있는 방법이 존재하지 않는다. 본 논문에서는 DCU의 보안성을 평가할 수 있는 보호프로파일을 개발하여 향후 개발자 또는 판매자에게는 보안목표명세서 작성에 도움을 주고, 사용자에게는 제품의 선정 및 운용관리에 활용할 수 있도록 한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.125-136
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• 2011

우리나라의 전력분야 제어시스템은 보안에 우수한 폐쇄형 네트워크로 운영되고 있어 보안피해의 심각성을 대체로 인지하지 못하고 있다. 앞으로 스마트그리드 사업이 지속적으로 확대되면 스마트미터에서부터 발전소에 이르기까지 다양한 형태의 사이버공격이 이루어질 수 있다. 향후 스마트미터를 통해 발전소에서 가정집까지의 전체 전력망이 연결되면 보안은 더욱 중요한 요소가 될 것이다. 본 연구에서는 스마트그리드 환경 즉, 외부의 혹독한 환경과 전국적인망에서의 안정적 데이터 전송과 외부로부터의 침입방지를 위해 필요한 가상사설망(VPN) Gateway 구조를 설계 및 구현하였다. 본 연구를 통해 완성된 시제품으로 기 운영 중인 상용제품과 다양한 방식으로 연동 테스트를 시행하였으며, IPSec 방식의 터널링과 ARIA 암호화 알고리즘을 통한 암호화를 통해 전력선통신(PLC) 저압원격검침 분야에 시범 설치되어 보안이 강화된 데이터통신을 하고 있다.

• 전기학회논문지
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• 제61권1호
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• pp.155-161
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• 2012

The firmware upgrade, which is remotely performed, is an essential function in smart metering or AMI (Advanced Metering Infrastructure). In other words, the AMI software and firmware can be switched for maintaining and improvement without replacement of H/W devices in AMI environment. Also, if number and type of devices are increase, the demand of remote update service will be increased. Through the firmware upgrade service remotely, the electric power corporation may be able to benefit various fields. For example, there are to adapt more easily in many environments, real-time service and to cut maintenance costs. In this paper, we proposed to design an international level FUMS(Firmware Upgrade Management System) which includes requirement function, architecture and protocol related with DCU, Smart Meter.

• 한국항행학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.712-719
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• 2013

본 논문은 스마트 워터그리드의 원격단말기와 상위 서버단간의 검침 및 제어 데이터의 안정적 전송을 위한 보안모듈에 대해 연구하였다. 제안한 보안모듈은 기존에 보급되어 사용 중인 보안성 없는 원격 단말기에 부착할 수 있도록 구현되었다. 특히, 전기 분야의 스마트그리드와는 달리 스마트 워터그리드는 배터리 전원을 사용하므로 저 전력을 고려하였으며, 지하에 설치되는 계량기 위치에 의한 습하고 열악한 환경이 대단위 네트워크 시스템 구축 시 통신 장애 발생시키는 점을 고려하여 ARIA-GCM-128 대칭키 방식을 채택하였다. 본 논문의 암호화 모듈은 단말기의 검침 데이터와 상위 서버단의 제어 데이터에 대한 보안을 확보하고 임의로 위변조 되는 것을 방지하여 원격검침 시스템에 대한 안정성을 확보할 수 있도록 구현되었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.829-835
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• 2018

기존의 전력 시스템에서 불필요하게 생성되거나 낭비되는 예비전력을 감소시키고 에너지 사용 효율을 개선하기 위한 연구가 최근 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 전기기기들의 전원 제어를 통한 에너지 사용 효율을 개선하기 위해 스마트그리드의 요소 기술 중 하나인 스마트미터기를 개발하며, 실시간으로 측정된 전력 사용량을 딥 러닝을 통해 전력 사용량의 트렌드를 분석 및 예측한다. 이후 예측된 전력 사용량과 실시간 전력 사용량을 비교하여 전기기기들의 전원을 제어하는 알고리즘을 제안 및 개발한다. 제안한 딥 러닝 기반의 스마트미터기의 성능을 확인하기 위해서 실제 전력 소비 환경을 구축하였고, 실시간으로 전력 사용 데이터를 확보하여 딥 러닝 모델에 학습시킨 뒤 전력 사용량을 예측하였다. 예측된 값과 실제 사용량을 실시간으로 비교하여 예측을 벗어난 기기들의 전원을 제어하여, 전력 사용량을 감소시키고 에너지 사용 효율이 개선되는 결과를 확인하였다.

• 전기학회논문지
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• 제62권10호
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• pp.1368-1375
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• 2013

The Smart Grid, which can monitor or diagnose the power grid in real time to operate efficiently, has been pushed ahead systematically as one of alternatives to solve these issues by combining the advanced Information Communication Technology and the electrical network. Hence, the electric company which introduces smart grid technology can read remotely the electrical meter readings by means of two-way communication between the meter and the central system. This enabled the customer and the utility to take part in reasonable electrical energy utilization. AMI became one of the core foundations in realizing the Smart Grid. It is hard to test the entire process of AMI system before the full deployment because it covers the broad objects from the customer to the utility operation system and requires mass data handling and management. Therefore, we design an efficient AMI network model and a simulator for performance evaluation required to simulate the network model similar to the real environment. This tool supports to evaluate the efficiency of the AMI network equipments and deployment. Additionally, it estimates the appropriate number of deployments and the proper capabilities.

• Journal of Communications and Networks
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• 제14권6호
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• pp.640-652
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• 2012

Many studies have investigated the smart grid architecture and communication models in the past few years. However, the communication model and architecture for a smart grid still remain unclear. Today's electric power distribution is very complex and maladapted because of the lack of efficient and cost-effective energy generation, distribution, and consumption management systems. A wireless smart grid communication system can play an important role in achieving these goals. In this paper, we describe a smart grid communication architecture in which we merge customers and distributors into a single domain. In the proposed architecture, all the home area networks, neighborhood area networks, and local electrical equipment form a local wireless mesh network (LWMN). Each device or meter can act as a source, router, or relay. The data generated in any node (device/meter) reaches the data collector via other nodes. The data collector transmits this data via the access point of a wide area network (WAN). Finally, data is transferred to the service provider or to the control center of the smart grid. We propose a wireless cooperative communication model for the LWMN.We deploy a limited number of smart relays to improve the performance of the network. A novel relay selection mechanism is also proposed to reduce the relay selection overhead. Simulation results show that our cooperative smart grid (coopSG) communication model improves the end-to-end packet delivery latency, throughput, and energy efficiency over both the Wang et al. and Niyato et al. models.