KR101571609B1 - 모바일기기를 이용한 수처리 시설의 관리제어 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 모바일기기에 외장모듈을 부착하였을 때만 수처리 시설 관리서버와 접속이 되고 외장모듈은 사용자 인증수단이 구비되어 있는 이중 보안기능으로 외부 해킹을 원천적으로 차단할 수 있도록 한 모바일기기를 이용한 수처리 시설의 관리제어 시스템에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 모바일기기를 이용하여 수처리 시설의 관리 및 제어를 관리서버에서 수행할 수 있도록 하되 상기 모바일기기에 구비된 인터페이스에 부착되고 권한인증시에 표준시간정보를 바탕으로 OTP를 생성하고 이를 송출하여 관리서버에서 시간동기방식으로 OTP를 비교하여 모바일기기를 관리서버와 접속 및 관리 제어되도록 하는 외장모듈과, 상기 외장모듈에 구비되어 사용자 인증신호를 관리서버에 전송시켜 외장모듈 권한인증을 실행할 수 있도록 하는 사용자 인증처리부를 포함하는 모바일기기를 이용한 수처리 시설의 관리제어 시스템을 특징으로 한다.

Description

모바일기기를 이용한 수처리 시설의 관리제어 시스템 {CONTROL SYSTEM USING MOBILE DEVIC OF WATER TREATMENT PLANT}
본 발명은 모바일기기를 이용한 수처리 시설의 관리제어 시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 모바일기기에 외장모듈을 부착하였을 때만 수처리 시설 관리서버와 접속이 되고 외장모듈은 사용자 인증수단이 구비되어 있는 이중 보안기능으로 외부 해킹을 원천적으로 차단할 수 있도록 한 모바일기기를 이용한 수처리 시설의 관리제어 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 수처리를 하기 위한 시설로는 상수원으로부터 공급되는 물을 정수하여 수돗물을 생산하는 상수처리장(정수장)이나, 생활오수 및 폐수 등을 정수하여 배출하는 하수처리장으로 크게 나뉘어진다.
이러한 수처리장에서 수처리 시설의 가동 여부 및 수질검사, 감시기능 등과 각종 정보는 감지센서에 의해 감지된 다음 감지신호가 관리서버에 실시간으로 보내져서 수처리 장치의 가동상태 및 수질상태 등을 중앙제어장치에서 각종 감시 및 제어를 할 수 있도록 하고 있다.
그리고 수처리를 원격제어할 수 있도록 한 선행기술로서 개시된 특허 제10-1046198호에서는 수질 및 수량처리상황과 장치 가동여부를 원격지에서 관리 및 확인할 수 있도록 IT(information technology)기술을 접목시켜 관리인력을 절감할 수 있으면서도 실시간으로 수질 및 수량의 처리사항을 인지하는 것이 가능하고 터치 스크린을 통해 관리자가 현장에서 직접 데이터의 확인 및 제어할 수 있고, 웹 카메라 및 출입 감시부를 통해 현장 상황을 실시간으로 확인 및 녹화할 수 있도록 하는 인터넷 기반을 활용한 수처리 원격제어 감시 시스템으로 되어 있다.
상기의 인터넷 기반을 활용한 수처리 원격제어 감시 시스템뿐만 아니라 최근에는 모바일을 이용하여 보다 편리하게 수처리 관리 및 제어 할수 있도록 하는 방안이 다각적으로 시도되고 있다.
그러나 종래 무선환경에서 모바일기기를 이용한 수처리장 운영을 위한 감시제어는 각종 외부의 해킹 및 침입 등에 쉽게 노출되는 위험성이 있기 때문에 공공 인프라 시설물에서 사용하는 무선 설비 등은 국가보안담당 기관으로부터 사용에 대한 당위성이나 감시가 강화되어, 현재로써는 단순 데이터 모니터링(감시)수준에 머물러 있으며, 운영시에도 프로그램 각 접근과정에서 반복적으로 서로 다른 ID/PASS를 입력하여 활용성에 많은 불편을 내포하고 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 모바일기기를 이용하여 수처리 시설을 관리 제어하되 모바일기기에 외장모듈을 부착하였을 뿐만 사용자의 권한정보를 암호화하고 이를 전송시켜 모바일기기가 수처리 시설의 관리서버에 접속되도록 하여 수처리 시설의 관리 및 제어를 동시에 수행할 수 있도록 하고 외장모듈의 사용자 인증도 함께 부여하여서 된 이중 보안기능으로 외부 해킹을 원천적으로 차단함으로써 보안성이 크게 확보될 수 있도록 하는 모바일기기를 이용한 수처리 시설의 관리제어 시스템을 제공함에 있다.
본 발명은 모바일기기를 이용하여 수처리 시설의 관리 및 제어를 관리서버에서 수행할 수 있도록 하되 상기 모바일기기에 구비된 인터페이스에 부착되고 권한인증시에 표준시간정보를 바탕으로 OTP를 생성하고 이를 송출하여 관리서버에서 시간동기방식으로 OTP를 비교하여 모바일기기를 관리서버와 접속 및 관리 제어되도록 하는 외장모듈과, 상기 외장모듈에 구비되어 사용자 인증신호를 관리서버에 전송시켜 외장모듈 권한인증을 실행할 수 있도록 하는 사용자 인증처리부를 포함하는 모바일기기를 이용한 수처리 시설의 관리제어 시스템을 특징으로 한다.
상기 사용자 인증처리부는; 실시간으로 난수가 변경되는 OTP 생성부와, 비밀번호를 포함하는 데이터를 저장하는 메모리부와, 상기 메모리부에 저장된 화상데이터를 디스플레이할 수 있도록 하는 디스플레이부와, 표준시간을 나타내는 시간표시부와, 상기 표준시간을 바탕으로 OTP 난수를 나타내는 OTP 표시부와, 상기 OTP 표시부의 난수를 조정하여 비밀번호를 맞추도록 하는 휠버튼 스위치와, 상기 비밀번호를 조정된 난수로 암호화하는 데이터 처리 및 각 구성요소를 제어하는 제어부와, 상기 데이터를 관리서버에 전송하여 사용자 인증처리가 이루어지도록 하는 송출확인부로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.
모바일기기를 이용하여 관리서버가 구비된 수처리 시설을 운영하는 것에 있어서, 상기 관리서버에 등록되어 있는 외장모듈을 모바일기기의 인터페이스에 부착하는 단계와, 상기 외장모듈에 구비되어 있는 휠버튼 스위치를 움직여서 표준시간을 바탕으로 생성 및 표시되어 있는 OTP 난수를 조정하여 사용자에게 부여된 비밀번호를 맞추는 단계와, 상기 휠버튼 스위치를 상(+) 하(-)로 움직인 동작값을 계산하고 이를 데이터로 변환하고 변환된 데이터를 관리서버에 전송하여 사용자 인증처리를 하는 단계와, 상기 인증처리된 외장모듈에 의해 모바일기기가 관리서버에 접속되고 외장모듈에서 제어명령 송출시 OTP난수를 발생시켜 관리서버에서 이를 확인하여 해당 제어명령의 실행여부를 판단하게 되는 수처리 시설의 관리 및 제어하는 단계로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 모바일기기를 이용하여 수처리 시설을 간편하게 관리 제어할 수 있도록 되어 있고, 이러한 모바일기기는 관리서버에 등록된 외장모듈을 부착하였을 때만 수처리 시설 관리서버와 접속이 되도록 되어 있고, 외장모듈에도 사용자 인증수단이 구비되어 있는 이중 보안기능으로 외부 해킹을 원천적으로 차단시켜 안정된 보안성으로 수처리 시설의 관리 및 운영을 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 모바일기기를 이용한 수처리 시설의 관리제어 시스템의 전체적인 구성을 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명에 의한 모바일기기를 이용한 수처리 시설의 관리제어 시스템에서 외장모듈의 구성포맷을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 의한 외장모듈의 사용자 인증을 받기 하기 위한 동작 실시예로서, (가)는 사용자 인증을 받기 위한 초기 시작전 상태이고, (나)는 동작이 완료된 상태를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 의한 외장모듈의 사용자 인증과정을 나타낸 흐름도.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명은 상수 또는 하수를 처리하기 위한 수처리장에서 모바일기기(20)를 이용하여 수처리 시설의 관리 및 제어를 할 때 해킹 우려 없이 모바일기기(20)를 관리서버(10)에 무선 접속할 수 있도록 하여 보안성을 높일 수 있도록 함에 있다.
이러한 본 발명은 모바일기기(20)를 이용하여 수처리 시설의 관리 및 제어를 관리서버(10)에서 수행할 수 있도록 하되 상기 모바일기기(20)에 구비된 인터페이스에 부착되고 권한인증시에 위성에서 제공되는 표준시간정보를 바탕으로 OTP(One Time Password)를 생성하고 이를 송출하여 관리서버(10)에서 시간동기방식으로 OTP를 비교하여 모바일기기를 관리서버와 접속 및 관리 제어되도록 하는 외장모듈(30)과, 상기 외장모듈(30)에 구비되어 사용자 인증신호를 관리서버(10)에 전송시켜 외장모듈 권한인증을 실행할 수 있도록 하는 사용자 인증처리부(30-1)를 포함한다.
상기 외장모듈(30)은 모바일기기(20)를 이용한 수처리장 운영용 HMI(Human-Machine Interface) 활용시 외장 부착형태의 모듈을 이용하여 운영S/W인 HMI 운영 및 인증을 동시에 수행하면서 제어명령을 검증할 수 있도록 하는 하드웨어적인 보안모듈형태에 해당되며, 수처리 무선환경에서 모바일 장치를 이용한 감시제어 운영을 할 때 이에 대한 외부 침입에 효과적으로 방어할 수 있도록 한다.
그리고 상기 표준시간정보를 바탕으로 OTP를 생성하여 송출하고 이를 인증하는 수단 등은 통상적인 기술내용에 해당되므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
상기 외장모듈(30)은 모바일기기(20)에 구비된 인터페이스에 부착되고 사용자 인증처리부(30-1)를 통해 사용자 권한인증이 이루어지게 되면 시간 정보를 바탕으로 OTP를 생성하고 이를 송출하여 관리서버(10)에서 시간동기방식으로 OTP 난수를 비교하여 모바일기기를 관리서버와 접속되어 통신이 이루어지도록 됨과 모바일기기를 이용한 시설의 관리 및 제어 명령도 OTP 난수를 통해 검증되어 불법복제 및 해킹을 방지할 수 있는 안정된 보안성을 확보하도록 하며, 이러한 외장모듈(30)은 사용자에게 공급되기 전에 관리서버(10)에 암호화되어 등록이 된다.
그리고 외장모듈(30)은 사용자 인증처리부(30-1)가 구비되어 분실 또는 탈취시에 관리서버(10)에서 이를 인지하여 관리서버(10)에 모바일기기(20)의 접속을 차단할 수 있도록 하는 보안기능을 갖도록 한다.
상기 모바일기기에서 관리서버로의 제어신호 송출시 표준시간정보를 바탕으로 하는 OTP난수를 송출데이터에 포함시켜 보내어, 관리서버에서 자신의 OTP난수와 비교, 검증하여 OTP난수가 일치하면 모바일기기에서 송출한 제어명령을 실행하고, OTP난수가 틀릴 경우에는 송출명령을 실행하지 않게 되며, 또한, 동일 기기에서 정해진 횟수의 OTP에러가 발생시 해당 모바일기기의 접근을 금지시키도록 하여 보안성을 확보한다.
상기 사용자 인증처리부(30-1)는; 실시간으로 난수가 변경되는 OTP 생성부(31)와, 비밀번호를 포함하는 데이터를 저장하는 메모리부(32)와, 상기 메모리부에 저장된 화상데이터를 디스플레이할 수 있도록 하는 디스플레이부(33)와, 표준시간을 나타내는 시간표시부(34)와, 상기 표준시간을 바탕으로 OTP 난수를 나타내는 OTP 표시부(35)와, 상기 OTP 표시부의 난수를 조정하여 비밀번호를 맞추도록 하는 휠버튼 스위치(36)와, 상기 비밀번호를 조정된 난수로 암호화하는 데이터 처리 및 각 구성요소를 제어하는 제어부(36)와, 상기 데이터를 관리서버에 전송하여 사용자 인증처리가 이루어지도록 하는 송출확인부(38)로 이루어져 있다.
그리고 상기 디스플레이부(33)에는 시간표시부(34), OTP 표시부(35), 송출확인부(38)가 표시됨과 각 구성요소를 제어 및 입,출력 수단이 화상으로 나타내어 진다.
상기 휠버튼 스위치(36)는 휠을 이용하여 난수를 조정하여 설정된 번호에 도하게 되면 휠버튼 스위치(36)의 눌름작용에 의해 조정된 비밀번호 각각 확정할 수 있도록 되어 있다.
또, 인증처리부(30-1)에 저장되는 비밀번호는 외장모듈(30) 사용자에게 부여되어 수처리 시설의 관리 및 제어를 관리서버(10)에서 이를 인지할 수 있도록 되어 있다.
또, 인증모듈()의 사용자 인증처리부(30-1)에서 전송되는 사용자 인증신호는 표준시간을 바탕으로 OTP 난수를 기준으로 하고 비밀번호를 맞추기 위해 휠버튼 스위치를 상(+) 하(-)로 움직인 동작값(비트수)을 계산하여 송출하게 되는 것으로, 이는 사용자 인증처리부(30-1)에서 관리서버(10)에 128비트 암호를 송출하여 인증하도록 한 수단으로 데이터의 보안성을 갖도록 한다.
그리고 본 발명에 의한 모바일기기를 이용한 수처리 시설의 관리제어 시스템 운영은 다음과 같다.
모바일기기(20)를 이용하여 관리서버(10)가 구비된 수처리 시설을 운영하는 것에 있어서, 상기 관리서버(10)에 등록되어 있는 외장모듈(30)을 모바일기기(20)의 인터페이스에 부착하는 단계와, 상기 외장모듈(30)에 구비되어 있는 휠버튼 스위치(36)를 움직여서 표준시간을 바탕으로 생성 및 표시되어 있는 OTP 난수를 조정하여 사용자에게 부여된 비밀번호를 맞추는 단계와, 상기 휠버튼 스위치를 상(+) 하(-)로 움직인 동작값(비트수)을 계산하고 이를 데이터로 변환하고 변환된 데이터를 관리서버에 전송하여 사용자 인증처리를 하는 단계와, 상기 인증처리된 외장모듈(30)에 의해 모바일기기(20)가 관리서버(10)에 접속되고 외장모듈에서 제어명령 송출시 OTP난수를 발생시켜 관리서버에서 이를 확인하여 해당 제어명령의 실행여부를 판단하게 되는 수처리 시설의 관리 및 제어하는 단계로 이루어져 있다.
이러한 본 발명에서 외장모듈(30)의 사용자 인증처리를 하는 과정을 실시예로서 살펴보면,
도 3의 (가)에 도시된 바와 같이 외장모듈(30)에 구비되어 있는 디스플레이부(33)의 OTP 표시부(35)에는 표준시간을 바탕으로 OTP 난수가 표시된다.
상기 난수를 확인한 사용자는 OTP 표시부(35)의 각 자릿수에서 휠버튼 스위치(36)를 이용하여 사용자 고유의 비밀번호를 각각 맞추되 상기 OTP 표시부(35)의 각 자릿수 숫자 조정은 휠 버튼 스위치를 상,하로 움직이면 숫자가 순차적으로 변하게 하며, 비밀번호와 일치하는 특정위치에 놓여지면 휠버튼 스위치(36)를 눌러 확정한다.
상기와 같은 과정을 순차적으로 수행하여 도 3의 (나)와 같이 5자리로 된 비밀번호를 맞춘 다음“확인으로 표시된 송출확인부(38)를 눌러 휠버튼 스위치 동작값을 계산하고 이를 변환시킨 데이터를 관리서버에 전송하여 사용자 인증처리가 이루어지도록 한다.
상기에서 외장모듈(30)의 사용자 인증처리는 OTP특성상 일정시간 내(약30초) 마치도록 함이 바람직하며, 이 시간을 초과시 다시 시작하도록 하고, 특정 횟수내에 인증을 못하면 보안 총괄 부서에 오프라인으로 해제절차를 받도록 한다.
이러한 외장모듈(30)의 사용자 인증처리는 기존 지문인식이나 번호키에 비해 구성이 간단하고, 최종 비밀번호를 직접 암호화하여 송신하는 것이 아니라 간접적인 거리벡터값 형태로 송신하므로 해킹시 방어기재가 한층 강화될 수 있다.
즉, 외장모듈(30) 사용자에게 부여되어 있는 비밀번호를 OTP 표시부(35)에 표시된 OTP 난수를 기준으로 하여 휠버튼 스위치(36)를 움직여서 사용자의 비밀번호를 맞추어 송신하면, 사용자 비밀번호가 특정형태로 서버로 전달되는 것이 아니라, 휠버튼 스위치를 동작한 값 (벡터거리값)의 간접적인 형태로 전달된다.
예를 들어 OTP 표시부(35)에 표시되어 있는 최초 난수표 65327로 되어 있고, 사용자 비밀번호 57391 일 때, 첫 번째 자리수 6에서 5로 변경할 때, 휠 버튼 스위치를 상,하로 임의대로 움직인다면, 상:+, 하:-로 하고, 휠의 상,하움직인 비트수를 계산하면 상으로 움직이면 +9가 되고, 하로 움직이면-1로 된다.
이러한 과정으로 나머지 4자리도 순차적으로 수행하게 되면 각각 2가지의 경우수가 발생되며, 최종으로 5자리×2가지=10가지가 발생되며, 이렇게 발생된 데이터는 직접적인 비밀번호를 포함하지 않는 장점이 있고, 주기적이거나 필요시, 휠 버튼 스위치의 상,하값(+,-)과 휠방향 수열(증,감)을 방향값을 변경하면 손쉽게 더욱 보안성을 강화될 수 있다.
또한, 이는 사용자 인증처리부(30-1)에서 관리서버(10)에 송출되는 데이터는 128비트 암호를 송출하여 인증하도록 한 수단으로 안정된 데이터 보안성을 갖게 된다.
그리고 모바일기기(20)는 사용자 권한인증이 되어 있는 외장모듈(30)이 부착되어야만 관리서버(10)와 접속이 되고, 그 접속수단은 표준시간정보를 바탕으로 생성된 OTP를 송출하여 관리서버에서 시간동기방식으로 OTP를 비교하여 모바일기기를 관리서버와 접속이 이루어지도록 한 단순한 절차를 수행하면서 이중 보안기능을 갖게 되어 모바일기기를 이용하여 간편하고 안정된 보안성으로 수처리 시설의 관리 운영을 할 수 있게 된다.
상기 외장모듈에서 제어명령 송출시 OTP난수를 발생시켜 관리서버에서 이를 확인하여 해당 제어명령의 실행여부를 판단하고, 일정 횟수만큼 모바일기기의 OTP난수 에러 발생시 해당 모바일 기기를 접근을 금지시키게 된다.
이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.
10 : 관리서버 20 : 모바일기기
30 : 외장모듈 30-1 : 인증처리부
31 : OTP 생성부 32 : 메모리부
33 : 디스플레이부 34 : 시간표시부
35 : OTP 표시부 36 : 휠버튼 스위치
37 : 제어부 38 : 송출확인부

Claims (3)

  1. 모바일기기를 이용하여 수처리 시설의 관리 및 제어를 관리서버에서 수행할 수 있도록 하되 상기 모바일기기에 구비된 인터페이스에 부착되고 권한인증시에 표준시간정보를 바탕으로 OTP를 생성하고 이를 송출하여 관리서버에서 시간동기방식으로 OTP를 비교하여 모바일기기를 관리서버와 접속 및 관리 제어되도록 하는 외장모듈과,
    상기 외장모듈에 구비되어 사용자 인증신호를 관리서버에 전송시켜 외장모듈 권한인증을 실행할 수 있도록 하는 사용자 인증처리부를 포함하고,
    상기 사용자 인증처리부는; 실시간으로 난수가 변경되는 OTP 생성부와, 비밀번호를 포함하는 데이터를 저장하는 메모리부와, 상기 메모리부에 저장된 화상데이터를 디스플레이할 수 있도록 하는 디스플레이부와, 표준시간을 나타내는 시간표시부와, 상기 표준시간을 바탕으로 OTP 난수를 나타내는 OTP 표시부와, 상기 OTP 표시부의 난수를 조정하여 비밀번호를 맞추도록 하는 휠버튼 스위치와, 상기 비밀번호를 조정된 난수로 암호화하는 데이터 처리 및 각 구성요소를 제어하는 제어부와, 상기 데이터를 관리서버에 전송하여 사용자 인증처리가 이루어지도록 하는 송출확인부로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 모바일기기를 이용한 수처리 시설의 관리제어 시스템.
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