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원자력 안전등급 제어기기의 통신망을 위한 통신보드 설계
Design of Communication Board for Communication Network of Nuclear Safety Class Control Equipment 원문보기

한국정보통신학회논문지 = Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, v.19 no.1, 2015년, pp.185 - 191  

이동일 (Research Institute, PONUTech Co., Ltd.) ,  류광기 (Department of Information and Communication Engineering, Hanbat National University)

초록
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본 논문에서는 원자력 안전등급 제어기기의 안전 통신망 구현을 위한 원자력 안전등급 통신 보드를 제안한다. 원자로 보호계통이 아날로그에서 디지털화되면서 디지털 통신망을 사용하게 되었다. 디지털 통신망은 원자력 안전등급에 사용되는 통신망으로 안전등급에서 요구하는 성능 및 시험을 통과한 통신보드가 제공되어야 한다. 통신 프로토콜 계층은 OSI 7 계층 중 물리계층, 데이터링크 계층, 어플리케이션계층만을 사용한다. 데이터 링크 계층에서는 사이버 보안을 위해 데이터 패키지를 변경하였다. 데이터 건전성을 위해 CRC32를 사용 하였으며 데이터 수신에 대해서는 재요청 및 응답을 하지 않는 단방향 통신만을 함으로써 원자력 안전계통에 영향을 주지 않게 설계 되었다. 또한 원자력안전등급을 획득하기 위해서 요건, 설계, 검증의 절차에 따라 설계하였다. 하드웨어검증을 위해 전자파 시험, 노화분석 시험, 육안검사, 번인시험, 내환경 시험 및 내진 시험과 같은 기기 검증을 수행 하였다. 또한 FPGA 펌웨어 검증을 위해 IEEE 1074의 생명주기를 준수하여 단위시험과 통합 시험을 실행 하였다[1-3].

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper suggest the safety class communication board in order to design the safety network of the nuclear safety class controller. The reactor protection system use the digitized networks because from analog system to digital system. The communication board shall be provided to pass the required ...

주제어

#안전통신망   #원자력 제어기기   #원자력 통신보드  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 안전등급 제어기기의 안전등급 통신망을 구성하는 통신보드를 설계하여보았다. 원자력 안전등급의 요건을 먼저 분석하고, 개발 절차에 맞는 형상관리로 설계를 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
안전통신망의 매체접근제어를 위한 방법은? 안전통신망은 매체접근제어를 위해서 주소 체계를 각 데이터 프레임에 송신지 주소 및 목적지 주소를 할당하여 통신 노드 간에 데이터 프레임의 교환이 가능하도록 별도의 주소체계를 사전에 설정하여 사용한다.
안전통신망의 데이터 전송을 위한 케이블은 무엇인가? 안전통신망은 OSI(Open System Interconnection)에서 제시하는 7 계층의 프로토콜에서 1계층(물리계층(Physical Layer)), 2계층(데이터 링크 계층(Data Link Layer)) 및 7계층(애플리케이션 계층(Application Layer))을 사용하여야한다. 물리계층은 물리매체를 통하여 데이터 전송 및 수신에 필요한 기능을 가지며, 데이터 전송을 위한 물리적 매체는 전기적 격리 및 EMI(Electro-Magnetic Interference) 특성이 우수한 광케이블을 사용한다. 또한 4B/5B의 블록 코딩 방식과 DC Component의 방지를 위한 NRZI (Non-Return-to- Zero-Invert) 인코딩 방식을 사용한다.
안전통신망 통신 보드의 특징은? 안전통신망 통신 보드는 디지털 계측제어계통의 제어기기에 적용할 수 있도록 설계되고 제작되었다. 디지털 계측제어계통에의 제어기기 안전등급 통신보드를 도입함으로써 부품단종 문제점 해결 및 예비부품 확보를 용이하게 하였으며, 단방향 데이터링크 사용으로 인한 통신의 복잡성 감소와 광케이블 사용으로 전기적 격리 용이성 및 전자파 영향 감소를 시켰다.
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참고문헌 (6)

  1. IEEE 323, "IEEE Standard for Qualifying Class 1E Equipment for Nuclear Power Generating Stations", 2003. 

  2. IEEE 7-4.3.2, "IEEE Standard Criteria for Digital Computers in Safety Systems of Nuclear Power Generating Stations", 2003. 

  3. IEEE 1074, "IEEE Standard for Developing a Software Project Life Cycle Process", 2004. 

  4. SAMCHANG Co, Ltd, "Topical Report of SECOP-Q Platform", 2011. 

  5. IEEE Std. 802.3, "Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) Access Method and Physical Layer Specifications", 2008. 

  6. Regulatory Guide 1.180, "Guideline for Electromagnetic and Radio-Frequency Interference in Safety Related I&C System", 2003. 

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