Design of Communication Board for Communication Network of Nuclear Safety Class Control Equipment
Dong Il Lee, Kwangki Ryoo · The Journal of the Korean Institute of Information and Communication Engineering · 2015
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]. 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 performance and test of the safety class in the digital network used in the nuclear safety class. Communication protocol is composed of physical layer(PHY), data link layer(MAC: Medium Access Control), the application layer in the OSI 7 layer only. The data link layer data package for the cyber security has changed. CRC32 were used for data quality and the using one way communication, not requests and not responses for receiving data, does not affect the nuclear safety system. It has been designed in accordance with requirements, design, verification and procedure for the approving the nuclear safety class. For hardware verification such as electromagnetic test, aging test, inspection, burn-in test, seismic test and environmental test in was performed. FPGA firmware to verify compliance with the life-cycle of IEEE 1074 was performed by the component testing and integration testing.