안전필수 시스템 제어 설계

김국헌 , 김태효 , 이성섭 지음

한빛아카데미 2021년 07월 26일 출간 종이책 : 2021년 07월 02일 출간

작품소개

책소개

기본 이론부터 실전 사례 분석까지

공학의 눈부신 발전과 함께 안전에 대한 중요성도 날로 커지고 있다. 그 결과, 제어시스템을 설계하는 데 있어 안전필수 시스템이 빠른 속도로 확산되고 있으며, 그 적용 분야도 매우 광범위해지고 있다. 이 책은 국내 최초로 안전필수 시스템 제어 설계 이론을 집대성한 책으로, 안전관련 시스템(안전필수 시스템의 제어시스템)의 생명주기인 최초 단계 설계부터 개발, 시험평가, 검증, 설치 및 운전, 유지보수까지의 전 과정을 체계적으로 구성하였다. 저자들은 제어시스템 설계 분야에서 수십 년의 경력을 쌓으면서 경험했던 실전 및 응용 사례를 들어 보다 이해하기 쉽게 설명하였다.

목차

[들어가기 전에] 제어시스템 개요
0.1 제어공학에 대한 기본 이해
0.2 시나리오로 풀어보는 제어공학의 이슈들
0.3 신호와 시스템 이해하기
0.4 제어 대상의 모델링
0.5 이산신호의 시계열신호 처리 방법
0.6 제어시스템 설계
0.7 제어기 설계 연습(PID)
0.8 현대제어 이론

PART 1 _ 제어시스템 RAMS

1장. 안전필수 시스템의 제어특성
1.1 안전필수 시스템
1.2 안전필수 시스템 제어시스템의 지향점
1.3 시나리오로 풀어보는 다중화 설계와 고장진단
생각해보기

2장. 제어시스템의 고장과 고장허용설계
2.1 fault, error, fail
2.2 fault, error, fail의 공학적 구분
생각해보기

3장. RAMS 이론과 분석 방법
3.1 확률변수와 고장률
3.2 신뢰도와 고장률
3.3 가용도와 유지보수도
3.4 안전도
3.5 신뢰도 계산 모형
3.6 마코프 모델
생각해보기

4장. 안전필수 시스템의 제어설계 과정
4.1 안전관련 제어시스템의 일반 사항
4.2 안전관련 제어시스템 설계 요건
4.3 고장모드 및 영향 분석
4.4 고장나무분석(FTA)
4.5 마코프 모델링 상세
4.6 안전필수 제어시스템 설계 실무

현장의 목소리 #01

PART 2 _ 제어시스템 설계와 소프트웨어 개발

5장. 원전 MMIS와 전기 1등급 PLC
5.1 원전 MMIS
5.2 전기 1등급 PLC: POSAFE-Q
5.3 MMIS 확인검증 과정

6장. TMR 디지털 여자시스템 설계와 분석
6.1 발전기와 여자시스템 소개
6.2 기능구현과 설계검증
6.3 RAMS 비교 분석(삼중화 여자시스템)
생각해보기

7장. 안전필수 소프트웨어 개발 방법론
7.1 안전필수 소프트웨어 개발 방법론
7.2 소프트웨어 요구사항
7.3 소프트웨어 설계
7.4 소프트웨어 구현
7.5 사이버 보안
7.6 안전필수 소프트웨어 개발
생각해보기

8장. 소프트웨어 확인 및 검증 방법론과 사례
8.1 소프트웨어 확인 및 검증 방법론
8.2 소프트웨어 요구사항 및 설계 문서 검증
8.3 소프트웨어 구현 검증
8.4 소프트웨어 테스팅
생각해보기

현장의 목소리 #02

PART 3 _ 제어시스템 하드웨어 건전성

9장. 품질보증과 관리
9.1 서론
9.2 품질 시스템의 필요성
9.3 품질체계
9.4 품질활동
9.5 품질보증 시스템
생각해보기

10장. 기기검증 시험
10.1 생활 속의 기기검증
10.2 기기검증이란
10.3 기기검증 수행
10.4 일반규격품의 품질검증(CGID)
10.5 문서화
10.6 인증
생각해보기

11장. 인간공학
11.1 서론
11.2 인간공학과 시스템 설계
11.3 인간공학 설계 검토 및 규제 기준
11.4 인간공학 설계 예

작가정보

저자(글) 김국헌

저자 : 김국헌
현재 서울대학교 공학전문대학원 객원교수이자 한국기술교육대학교 초빙교수이다. 서울대학교 전기공학과에서 학사, 석사, 박사 학위를 취득하고 영국 옥스포드대학교에서 박사후 과정을 마쳤다. 그 후 한국전기연구원에서 20년간 연구개발을 진행하며 제어 분야에서 혁혁한 업적과 연구실적을 이룩했다. 특히 삼중화 제어기술 개발로 1999년 ‘이달의 과학기술자상’을 수상하고, 도시형 자기부상열차 개발로 2010년 ‘정부 수립후 공학 100대 기술개발 및 그 주역’에 선정되었으며, 2012년에 동탑산업훈장을 수상하였다. 또 원전계측제어시스템(KNICS) 개발사업단장으로서 원전 MMIS를 개발하였다. 이후에 두산중공업으로 옮겨 원전 MMIS 사업을 직접 수행함으로써 국내 자체기술로 원전 MMIS의 국산화 및 사업화를 완성하였다. 또 디지털 삼중화 여자시스템, 아날로그 이중화 AVR 개발 등 다중화 기술 사업화에 기여하였고, 철도신호시스템 기초 확립 및 배전자동화시스템 초기설계 등에 참여하였다. 현재 공학한림원 정회원으로 활동 중이며, (주)글로벌아이앤씨파트너즈의 CTO로서 안전필수 시스템 제어 분야의 기술개발 및 전력산업 적용을 위한 연구를 진행하고 있다.

저자 : 김태효
한국과학기술원(KAIST) 전산학과에서 학사 학위를, 동 대학원에서 소프트웨어 공학 전공으로 석사, 박사 학위를 받았다. 현재 안전필수 시스템의 개발 및 검증 전문회사인 (주)포멀웍스를 설립하여 대표이사로 재직 중이다. 한국형 원자로 APR-1400 및 수출형 연구용 원자로 MMIS의 소프트웨어 확인 및 검증, 안전성 분석, 사이버보안을 수행하고, 국내 차량전자 시스템의 검증 및 사이버보안 관련 컨설팅과 분석 도구 개발을 진행하였다. 현재 산업통상자원사이버안전센터 자문위원, 한국정보보안학회 이사, AI+ 인증 심의위원으로 활동 중이며, 2018년 과학기술정보통신부 장관 표창을 수상하였다.

저자 : 이성섭
부산대학교 전기공학과에서 학사 과정을 마쳤다. 1982년 한국중공업에 입사하여 2017년 두산중공업에서 퇴임할 때까지 주로 원자력 I&C, MMIS 국산화 개발에 참여하였다. 1980년대 광양제철 4개 호기 건설에 참여하였으며, 1990년대에는 울진 3ㆍ4호기 원자력 건설을 위한 프로젝트 엔지니어링 및 사업관리를 수행하였다. 2000년대에 MMIS 국산화 개발에 참여하여 2009년에 신한울 1ㆍ2호기 국산화 MMIS를 계약함으로써 개발, 설계, 제작, 시험 및 설치 시공까지의 역무를 경험하였다. 현재는 (주)글로벌아이앤씨파트너즈의 대표이사로 재직 중이다.

저자(글) 김태효

저자(글) 이성섭