표제지
제출문
첨단 계측제어 기술 개발 과제 구성표
요약문
SUMMARY
Contents
목차
제1장 서론 33
제2장 국내외 기술개발 현황 37
제1절 원전 안전성 소프트왜어 관련 Code & Standard 동향분석 37
1. 원전 계측제어 고신뢰도 소프트웨어 검증/확인 기술현황 37
2. 원전 계측제어 소프트웨어 안전성 국제표준 발전동향 분석 85
제2절 계측제어 시험검증설비 기술개발 현황 110
1. 선진국의 개발동향 및 응용사례 조사 110
2. 국내의 개발기술 및 동향 112
3. 국내외 설계동향 및 응용사례에 대한 평가 113
제3장 소프트웨어 검증 및 확인 기술 개발 117
제1절 소프트웨어 개발 및 검증/확인 방법론 정립 117
1. 국내외 방법론 사례연구 117
2. 원전 안전성 소프트웨어 관련 지침서 개발 146
제2절 개발환경구축 194
1. 원전 안전성 소프트웨어 개발환경 구축 194
제3절 기반기술 연구 205
1. 실시간 소프트웨어 안전성 기술에 대한 고찰 205
2. 원전 계측제어 FSE 분류기준과 이에 따른 상용 소프트웨어의 원전사용 승인기준 연구 216
3. CASE tool을 이용한 Safety-critical 소프트웨어 개발 방법론 연구 227
4. 필수안전 소프트웨어 개발을 위한 검증 및 확인의 독립성 구현방안 연구 235
5. 필수안전 소프트웨어 프로그래밍 언어로서의 C++ 243
제4장 계측제어 시험검증설비 개발 253
제1절 개요 253
제2절 계측제어 시험검증설비 하드웨어 256
1. 하드웨어 구성 257
2. I/O 인터페이스의 특성조사 266
3. 인터페이스의 구성 274
4. 하드웨어 동작을 위한 프로그램 개발 278
5. 자동기동시스템과의 인터페이스 개발 279
제3절 계측제어 시험검증설비 소프트웨어 284
1. 프로그램 285
2. 수학적 모델링 291
3. 프로세스의 상호통신 297
4. 실시간 기능 구현 300
5. 명령어 사용법[107] 304
6. 시험검증설비 응용 317
제4절 사용자 그래픽 인터페이스 시스템 구현 326
1. 그래픽사용자 하드웨어 및 소프트웨어 환경 326
2. 피카소 그래픽 도구 이용한 설계 329
3. 화면정보표시 설계 340
4. 계측제어 시험검증설비 그래픽시스템 구현 346
5. 시험검증설비와 사용자그래픽 시스템 인터페이스 개발 354
6. 사용자 그래픽 시스템 운용방법 355
제5장 연구개발 목표 달성도 및 대외기여도 359
제1절 소프트웨어 검증 및 확인 기술 359
1. I&C S/W에 대한 NRC 규제방법과 Codes & STDs 분석결과의 구체성 360
2. S/W 설계 및 V&V 방법에 대한 분석 보고서 내용의 정확성 361
3. 구축된 CASE 환경의 최적화 및 실제 적용 가능성 여부 361
4. CASE 환경의 타당성과 최적화정도 361
5. 안전관련 계측제어계통 개발의 적용여부 361
6. 고신뢰도 소프트웨어 개발 및 V&V 기법의 실제시스템 적용 및 타당성 여부 362
7. 고신뢰도 소프트웨어 개발팀의 필수안전 소프트웨어 공학개념 정립정도 362
8. DC 및 S/W ITAAC을 대비한 methodology의 확립정도 362
9. 기법의 학회발표 정도와 지침서에의 반영 정도 363
제2절 계측제어 시험검증설비 개발 364
1. 원전운전상태에 따른 초기조건 생성여부 365
2. 오동작 (Malfunction) 시험검증 366
3. 시험검증시 필요한 하드웨어 및 소프트웨어 Upgrade 366
4. 그래픽 사용자 모듈 통합 및 시스템 완성 366
5. 지능형 논리추적 모듈과 시험검증설비의 인터페이스완성 367
6. 시험검증설비의 대상시스템을 위한 최적화 367
제6장 연구개발 결과의 활용계획 369
제1절 소프트웨어 검증 및 확인 기술 개발 369
제2절 계측제어 시험검증 기술개발 371
참고문헌 373
부록 384
Appendix A. 원전 계측제어 소프트웨어 품질보증 Handbook 385
Abstract 388
Preface 388
Summary 388
1.0. Introduction 389
1.1. Need for software quality assurance 389
1.2. Scope 390
1.3. Handbook contents 390
2.0. Overview of software quality assurance 391
2.1. Description of software quality assurance 391
2.2. Software quality assurance versus hardware assurance 392
2.3. Types of software products covered by SQA 392
2.4. Software quality attributes 393
3.0. Standards, practices, and conventions 394
3.1. Applicable standards 395
3.2. Implementation standards 398
3.3. Compliance monitoring 399
3.4. Enforcement of standards 400
4.0. Software life cycle 400
5.0. Project Management Processes 401
6.0. Integral Processes 402
7.0. Documentation 403
7.1. Minimum documentation requirements 404
7.2. Other documentation 404
7.3. Documentation quality 405
7.4. Documentation control 406
8.0. Tools and Techniques 406
8.1. Tools 406
8.2. Techniques 408
8.3. Evaluation of tools and techniques 408
8.4. Control of tools and techniques 409
9.0. Others 409
9.1. Procurement control 409
9.2. Review and Audit 410
9.3. Corrective action[내용없음] 387
Appendix A-1. CRITERIA FOR ASSESSING SOFTWARE QUALITY 414
Appendix A-2. EXAMPLE QUESTIONS TO BE ADDRESSED FOR PROCURED SOFTWARE 419
Appendix A-3. SRS review checklist 422
Appendix B. 원전 계측제어 Software QA Plan 지침서 431
Acronyms and Terminology 435
1.0. Purpose 439
1.1. Introduction 439
1.2. Scope 440
1.3. Software Life Cycle(SLC) 440
2.0. Reference documents 441
3.0. Management 441
3.1. Organization 441
3.2. Responsibilities 443
3.3. Tasks 443
4.0. Documentation 447
4.1. Purpose 447
4.2. Minimun Documentation Requirements 448
4.3. Other Documentation 451
5.0. Standards, Practices, Conventions and Metrics 451
5.1. Purpose 451
5.2. Contents 452
6.0. Reviews and Audits 454
6.1. Purpose 454
6.2. Technical Review 455
6.3. Audits[내용없음] 433
7.0. Test[내용없음] 434
8.0. Problem Reporting and Corrective Action 457
8.1. Purpose and Scope 457
8.2. Problem Reporting 458
8.3. Corrective Action 458
9.0. Tools, Techniques, and Methodologies 459
10.0. Code Control 460
10.1. Physical Media Control 461
10.2. Physical Media Identification 461
10.3. Archival Requirements 461
11.0. Supplier Control 462
11.1. Procurement of Software Development/Services 462
11.2. Procurement of Completed Software Packages 463
11.3. Approved Software 463
12.0. Records Collection, Maintenance, and Retention 464
13.0. Trainning 464
14.0. Risk Management 464
Appendix C. Software Verification and Validation Plan(SVVP) 465
1.0. Purpose 468
2.0. References Documents 468
3.0. Definitions 468
4.0. Verification and Validation Overview 469
4.1. Organization 469
4.2. Master Schedule 470
4.3. Resources Summary 470
4.4. Responsibilities 470
5.0. Life-Cycle Verification and Validation 474
5.1. Management of V&V 474
5.2. Concept Phase V&V 476
5.3. Requirements Phase V&V 480
5.4. Design Phase V&V 482
5.5. Implementation Phase V&V 485
5.6. Test Phase V&V 487
5.7. Installation and Checkout Phase V&V 509
5.8. Operation and Maintenance Phase V&V 510
6.0. Software Verification and Validation Reporting 511
6.1. Required Reports 511
6.2. Optional Reports 512
7.0. Verification and Validation Administrative Procedures 512
Appendix A-I. Required V&V Tasks, Inputs, and Outputs for Life-Cycle Phases 516
서지정보양식(BIBLIOGRAPHIC INFORMATION SHEET) 518
〈표 2.1.2-1〉 Protection and Safety Systems 89
〈표 2.1.2-2〉 IEEE Software Engineering Standards 90
〈표 2.1.2-3〉 International Standards 91
〈표 2.1.2-4〉 Nuclear Regulatory Commission 91
〈표 2.1.2-5〉 ASME/ ANSI Standards 92
〈표 2.1.2-6〉 IEEE and ISO Local Area Network Standards 93
〈표 2.2.3-1〉 해외 시험검증설비 설계현황 115
〈표 3.1.1-1〉 Review 및 Audit을 위한 계층구조 119
〈표 3.1.1-2〉 원자력분야에 적용가능한 대표적 IEC규격 143
〈표 3.1.1-3〉 보전성에 관한 IEC규격 145
〈표 3.1.2-1〉 기존 표준들에 따른 분류기준 149
〈표 3.1.2-2〉 원전 안전성 시스템을 위한 관련 표준요건 176
〈표 3.1.2-3〉 하드웨어 및 소프트웨어에 대한 설계결과물(design output)의 정의 179
〈표 3.1.2-4〉 단위 시험(unit test) 단계에서의 V&V 타스크 entrance 및 exit... 182
〈표 3.1.2-5〉 Safety-critical 소프트웨어를 위한 V&V 방법론 184
〈표 3.1.2-6〉 미국과 국제표준의 관계 188
〈표 3.1.2-7〉 미국원자력규제위원회(NRC)의 규제요건과의 관계 190
〈표 3.1.2-8〉 미국원자력규제위원회(NRC)의 규제요건과의 관계 191
〈표 3.2.1-1〉 하드웨어 및 운영체제 환경 202
〈표 3.3.4-1〉 Multi-Level Software Integrity Level과 독립성 구성요소를... 243
〈표 4.2.2-1〉 VMEbus의 전기적인 특정 268
〈표 4.2.2-2〉 VXIbus에 부가적인 버스 및 형태 273
〈표 4.3.5-1〉 COMMON에 따른 정수값 312
〈표 4.4.3-1〉 화면 표시를 위한 변수 리스트 344
〈그림 2.1.1-1〉 디지털 보호계통 소프트웨어 규제요건 체계 42
〈그림 3.1.2-1〉 품질경영의 발전방향 159
〈그림 3.1.2-2〉 SQA, SCM, SVV 및 SSA팀간의 V&V 업무수행 관련 구성도 180
〈그림 3.1.2-3〉 안전성 모텔 192
〈그림 3.2.1-1〉 통합된 도구들의 상관관계 195
〈그림 3.2.1-2〉 통합 개발환경 초기 화면 203
〈그림 3.2.1-3〉 MENU driven 형태의 통합화면 204
〈그림 3.3.1-1〉 Safety와 Reliability와의 관계 207
〈그림 3.3.1-2〉 실시간 소프트웨어 안전성 기술체계도 207
〈그림 3.3.2-1〉 I&C FSE 분류절차 220
〈그림 3.3.3-1〉 NPP와 pressure_detector 사이의 Information Modeling 229
〈그림 3.3.3-2〉 MIME에 있어서 ERD Cardinality 230
〈그림 3.3.3-3〉 NSIS의 Context Diagram 231
〈그림 3.3.3-4〉 NSIS의 BM 232
〈그림 3.3.3-5〉 NSIS 모니터링 시스템의 Structured Chart 234
〈그림 4.1.0-1〉 시험검증설비 블록 다이어그램 255
〈그림 4.2.1-1〉 시험검증설비 하드웨어 구성도 258
〈그림 4.2.1-2〉 시험판넬의 구성도 260
〈그림 4.2.1-3〉 시험판넬 회로도(I) 262
〈그림 4.2.1-4〉 시험판넬 회로도(II) 263
〈그림 4.2.1-5〉 시험판넬 회로도(III) 264
〈그림 4.2.1-6〉 시험판넬 회로도(IV) 265
〈그림 4.2.2-1〉 VXIbus의 특징 269
〈그림 4.2.2-2〉 VXIbus 모듈의 크기 271
〈그림 4.2.2-3〉 VXIbus 모듈의 케넥터 구성도 272
〈그림 4.2.3-1〉 VXIbus 모듈 구성도 275
〈그림 4.2.5-1〉 자동기동시스템을 위한 인터페이스 280
〈그림 4.2.5-2〉 FBM to VXIbus 인터페이스 회로도 281
〈그림 4.3.0-1〉 시험검증설비 소프트웨어 구조 284
〈그림 4.3.2-1〉 Anticipated Transient Without Scram 292
〈그림 4.3.2-2〉 Drop of Single Control Rod 292
〈그림 4.3.2-3〉 FeedWater Line Break(50 cm² break) 293
〈그림 4.3.2-4〉 Loss of Coolant Accident 293
〈그림 4.3.2-5〉 Loss of S/G Level Signal 294
〈그림 4.3.2-6〉 Main Steam Isolation Valve closure 294
〈그림 4.3.2-7〉 Main Steam Line break Inside containment(500 cm² break) 295
〈그림 4.3.2-8〉 Main Steam Line break Outside containment(500 cm² break) 295
〈그림 4.3.2-9〉 Power Operated Relief Valve stuck open 296
〈그림 4.3.2-10〉 S/G Tube Rupture (5 cm² break) 296
〈그림 4.3.5-1〉 Motif 명령어 초기화면 314
〈그림 4.3.5-2〉 Save 명령어 사용화면 314
〈그림 4.3.5-3〉 Load 명령어 사용화면 315
〈그림 4.3.5-4〉 Whole 명령어 사용화면 315
〈그림 4.3.5-5〉 Display 명령어 사용화면 316
〈그림 4.3.5-6〉 Change 명령어 사용화면 316
〈그림 4.3.5-7〉 Insert 명령어 사용화면 316
〈그림 4.3.5-8〉 List 명령어 사용화면 316
〈그림 4.3.6-1〉 자동기동시스템과 시험검증설비 322
〈그림 4.3.6-2〉 동적경보시스템과 시험검증설비 323
〈그림 4.3.6-3〉 사고진단시스템과 시험검증설비 324
〈그림 4.3.6-4〉 논리추적시스템과 시험검증설비 325
〈그림 4.4.1-1〉 하드웨어 구성도 327
〈그림 4.4.1-2〉 그래픽 소프트웨어 환경 328
〈그림 4.4.2-1〉 피카소-3를 이용한 그래픽 시스템 개략도 330
〈그림 4.4.2-2〉 피카소그래픽작성기 사용 예 331
〈그림 4.4.2-3〉 API와 SWbus의 내부 통신 339
〈그림 4.4.4-1〉 정적 심볼 349
〈그림 4.4.4-2〉 동적 심볼 349
〈그림 4.4.4-3〉 작성된 심볼 349
〈그림 4.4.4-3〉 작성된 라이브러리 349
〈그림 4.4.4-5〉 작성된 Picture 350
〈그림 4.4.4-6〉 사용자 그래픽 미믹 351
〈그림 4.4.5-1〉 시험검증설비와 그래픽시스템의 인터페이스 355