컴플렉스 네트워크 기반 전력-천연가스 네트워크 상호 의존 최적 패턴 연구 (A Study on the Optimal Interdependence Pattern of Power-Natural Gas Networks Based on Complex Networks)

서지정보

· 발행기관 : 한국융합보안학회
· 수록지 정보 : 융합보안 논문지 / 25권 / 1호 / 163 ~ 175페이지
· 저자명 : 위양, 이태원

초록

현대 인프라 네트워크는 원래 독립적이었던 전력, 교통, 통신 및 에너지 네트워크 등이 점차 서로 얽히면서 복잡한 시스템이 형성된다. 그러나 이 네트워크들의 통합 과정은 대부분 경험과 지리적 환경에 의존하며, 체계적이고 정량적인 이론적 지원이 부족하다. 본 연구는 전력-천연가스 핵심 도시 인프라를 대상으로 "상호 의존 특성 지표" 알고리즘을 활용하여 각각 랜덤, 동질 및 이질 상호 의존 네트워크 모델을 구축하였다. 이 세 가지 상호 의존 패턴의 성능과 견고성을 비교하기 위해 네 가지 네트워크 공격 전략과 세 가지 견고성 평가 지표를 포함하는 평가 체계를 설계하였다. 실험 결과, "상호 의존 특성 지표" 알고리즘을 기반으로 구축된 동질 상호 의존 패턴은 랜덤 및 이질 상호 의존 패턴과 비교했을 때, 각종 네트워크 공격에 대응하는 데 있어 뛰어난 견고성과 성능을 보여주었다. 종합적인 평가 척도를 통해 최적의 상호 의존 패턴에 가장 근접한 것으로 확인되었다.

영어초록

Modern infrastructure networks are complex systems formed as power, transportation, communication, energy networks, which were originally independent, gradually intertwine with each other. However, the integration process of these networks mostly relies on experience and geographical environment, and there is a lack of systematic and quantitative theoretical support. This study focuses on the power-natural gas, which is the core urban infrastructure. By applying the "Interdependent Characteristic Index" algorithm, it constructs the random, homogeneous, and heterogeneous interdependent network models respectively. To compare the performance and robustness of these three interdependent patterns, an evaluation system that includes four network attack strategies and three robustness evaluation indicators is designed. The experimental results show that, when compared with the random and heterogeneous interdependent patterns, the homogeneous interdependent pattern constructed based on the "Interdependent Characteristic Index" algorithm demonstrates excellent robustness and performance in dealing with various network attacks. Through a comprehensive evaluation metric, it is confirmed that this pattern is the closest to the optimal interdependent pattern.

참고자료

· 없음