컴퓨터 게임 등에서 가상객체를 이용해 다양한 환경을 체험하는 것과 유사하게 국방 분야에서도 War-game simulator를 활용한다. 실제 군인과 컴퓨터가 생성한 가상군(Computer Generated Force: CGF)이 전장상황을 3차원의 가상환경 속에서 교육훈련을 실시하고 있다. 하지만 시뮬레이션 모델 구현 기술 중 하나인 길 찾기 알고리즘의 현 수준은 단순히 최단시간 경로만을 고려하기 때문에 군의 특수한 전장상황에서 최적의 경로를 선정하기에는 제한되는 면이 있다. 본 논문의 초점은 주어진 정보를 바탕으로 목적지까지 무조건 짧은 경로나 최단시간 경로만을 찾는 것이 아니라, 여러 가지 다양한 임무조건(METT+TC)에 부합하는 경로를 찾음과 동시에 마감시간이라는 제약요소를 잘 활용하여 가능한 비용이 최소가 되는 경로를 선택하는 것이다. 최단시간만을 선택하는 알고리즘과 METT+TC 요소들 중 하나인 마감시간(Deadline, $d_t$) 내의 최소비용을 선택하는 알고리즘을 대상으로, 가능한 모든 경로에 대한 이동시 소요되는 시간(t)과 가용부대의 전투력(Troops ability, a) 요소의 변화에 따른 이동시 소요되는 총비용(c(t))의 비교를 통해 그 효용성을 검증하였다. 실험결과에 의하면 마감시간을 고려할 경우, 제안 알고리즘이 최대 62.5% 가량의 비용 절감 효과가 있음을 확인하였다.
포항제철소는 제품의 선적 및 하역업무를 위래 13기의 하역기를 운영 중에 있다. 제품하역기의 운전실태는 1명의 작업자가 탑승하여 제품이 놓여질 선박 내 location을 관리한다. 특히, 중량물을 다루는 만큼 안전사고 방지를 위산 고도의 주의를 요하는 작업이다. 그러나 운전실의 위치가 지상 $13\~24m$에 위치해 있어, 하방 관측을 위해 장시간 머리를 구부려야 하므로 작업피로는 물론 요통 발생 가능성이 높다. 또한, 13기 하역기의 제작사 및 제작 시기에 차이가 있어, User Interfare가 각기 다르다. 주기적으로 하역기를 바꿔 탑승하는 작업자로서는 오조작 가능성이 있어 문제점으로 지적되고 있다. 근본적으로는 이동통로 폭의 협소함에 따른 진$\cdot$출입의 문제, 전장품의 부적절한 배치에 따른 작업자 충돌 문제 등, 기본적인 인간공학적 원칙이 반영되지 않은 운전실설계로 제품하역기 작업자의 업무부하가 가중되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 인간공학적 설계원칙을 반영하여 제품하역기 운전실을 가상환경으로 제작해보고, 3차원 인제 모형을 실제로 탑승시켜 주요 설계 제약조건의 검증을 실시하였다. 3차원 가상환경 및 인체모형의 제작은 상용 3D Tool인 3ds Max 5와 Anthropos Ergomax라는 프로그램을 이용하였다. 이와같은 방법을 통해, 실제 공사 후에 발견될 문제점에 대한 사전 도출이 가능함은 물론, 보다 인간공학적인 운전실 설계가 이뤄질 수 있었다.
현대 정보기술의 지속적인 발전은 무인화 및 자율화를 기반으로 한 모의 환경의 급격한 패러다임의 변화를 야기했으며 이로 인해 실 운용을 대비한 새로운 개념의 전장 환경 시뮬레이션 기술과 장치가 요구되고 있다. 그러나 무인체계 개발은 타 개발과는 차별적으로 다양하고 복잡한 기능을 고려해야함과 동시에 검증 과정이 어렵다는 특징을 가진다. 이를 위해 본 논문에서는 무인체계 개발을 위한 효과적인 시뮬레이터 및 데이터 생성기를 개발한다. 다양한 실 운용을 통해 개발된 시뮬레이터 및 데이터 생성기가 효과적임을 보인다.
미군은 이기종간 워게임 환경통합과 최단시간 모의환경 생성을 위해 SE-CORE와 공통가상 환경을 개발하고 발전시키고 있다. 한국도 실정에 맞는 SEDRIS 연구 등을 진행하고 있지만 여전히 풀어야 할 문제가 많다. 이 연구는 합성자연환경에서 수작업으로 행해지는 객체 배치 과정을 이미지 채널 정보를 통해 반자동화 하는 방법을 제안하고 있으며, 이는 합성환경 생성을 빠르게 하고 이기종간 자료공유를 수월하게 할 수 있게 한다. 향후 추가적인 연구가 진행되면 다양한 정보수집 장치로부터 입력된 자료들을 합성전장환경에 적용할 수 있는 자동화 기술 개발도 가능할 것으로 보인다.
현대 정보기술의 지속적인 발전은 무인화 및 자율화를 기반으로 한 모의 환경의 급격한 패러다임의 변화를 야기했으며 이로 인해 실 운용을 대비한 새로운 개념의 전장 환경 시뮬레이션 기술과 장치가 요구되고 있다. 그러나 무인 체계 개발은 타 개발과는 차별적으로 다양하고 복잡한 기능을 고려해야함과 동시에 검증 과정이 어렵다는 특징을 가진다. 이를 위해 본 논문에서는 무인체계 개발을 위한 효과적인 시뮬레이터를 보이고 표적탐지/인지성능개선, 표적 위치오차 개선, 그리고 초기 표적 탐지시간 단축의 세 가지 정보융합 기술을 제안한다. 제안하는 탐지/인지 성능 개선기술은 로봇의 감지기 영상을 이용하여 표적을 탐지한 후 인식하고 다수의 로봇 인식결과를 바탕으로 정보 융합하여 인식오차를 보정한다. 또한 표적 위치 정확도 개선은 다수 로봇을 활용하여 탐지한 표적의 위치를 보다 정확하게 산출하기 위한 방법이다. 그리고 초기 표적 탐지시간 단축 기법은 임의의 로봇이 표적을 탐지하는 과정에서 장애물에 의해 가려져 탐지가 불가능 할 경우가 생길 경우 이를 미리 판단하여 표적의 예상 궤적을 예측하고 해당 궤적 값인 위치값과 각도값을 타 로봇에게 전송하여 탐지를 지속적으로 수행할 수 있도록 하는 방법이다. 제안하는 방법을 통해 구현된 시뮬레이터의 활용을 통해 무인로봇의 주된 역할인 정보 융합 임무를 충실히 수행함을 확인한다.
향후 한국군의 전력발전을 위해 미래전 무기체계엔 대한 획득소요가 활발히 제기되고 있으며, 소요에 부응하기 위한 무기체계 효과분석이 요구되고 있다. 국내외적으로 이와 같은 미래전 무기체계 소요검증 및 효과분석을 위해 전투실험이 수행되고 있다. 현재 미래전 무기체계 분석수단으로 가상자료를 활용한 시뮬레이션이 널리 활용되고 있으며, 시뮬레이션을 활용한 전투실험은 향후 개발될 무기체계의 특성자료를 기준으로 실제 전장환경과 동일한 조건에서의 시뮬레이션을 통해, 각 무기체계의 효과를 정량적으로 분석할 수 있기 때문이다. 본 연구는 이와 같은 미래전 무기체계 효과분석시 활용될 수 있는 시뮬레이션 모형 활용기법을 제안하여 전투실험의 효과를 검증하고, 한국군의 미래 모의분석체계 발전에 기여하고자 한다.
급증하는 사이버 위협에 능동적으로 대응하기 위해, 사이버전사의 훈련, 기술검증 지원, 전투실험 임무는 매우 중요하다. 하지만, 실 운용 망에서 이를 수행하는 것은 많은 제약이 따르므로, 평상시 끊임없이 수행하기 위한 환경 및 시스템 구축이 필요하다. 본 논문에서는 사이버전사의 훈련 및 기술검증 지원을 위해 실(live)/가상(virtual) M&S 기반의 시스템 및 기능을 제안하고, 전투실험을 위해 구성(constructive) M&S 기반의 시스템 및 기능을 제안한다. 실제와 유사한 환경에서 다양한 시나리오를 기반으로 훈련을 수행함으로써 사이버전에 대한 사이버전사의 역량을 강화하고, 대규모 전장 환경의 사이버 위협에 대한 피해 영향을 사전에 분석함으로서 대응책 마련에 유용하게 활용가능하다.
21세기 정보통신 기술의 발전으로 비롯된 정보화 흐름은 안보분야에서도 커다란 변화를 야기하였으며, 미래 전장 환경은 정보전으로 변화하고 있다. 사이버 심리전은 정보전의 한 형태로, 가상의 사이버 공간에서 심리전 목표를 달성하기 위해 수행되며 전통적 심리전 영역과 사이버 공간의 결합된 독특한 특수성을 지니고 있다. 특히 21세기 역동적 안보환경에서 국가안보를 위한 사이버심리전의 중요성은 아무리 강조해도 지나침이 없다. 효율적 국방사이버심리전 수행을 위해서는 우선 현존하는 최대 안보위협요인인 북한의 사이버심리전을 효과적으로 차단하고 이에 대한 대응책을 마련하는 한편, 테러 등최근 대두되고 있는 우리 국민과 국익관련 각종 분쟁해결을 위한 사이버심리전 전개방안도 강구되어야 할 것이다.
무장데이터링크 시뮬레이션은 네트워크 기반 유도무기 모델링을 위하여 M&S 기술을 바탕으로 무장데이터링크의 운용성 및 정밀타격 성능을 검증하기 위한 시뮬레이션 소프트웨어다. 네트워크 기반 유도무기 모델은 원격임무통제를 위한 무장데이터링크망과 가상전장을 위한 시뮬레이션망이 연동하는 분산네트워크 환경에서 동작한다. 이때 유도탄모델 인터페이스는 다수의 프로토콜과 종속관계를 갖게 된다. 따라서 프로토콜이 수정될 때마다 유도탄모델 뿐만 아니라, 해당 인터페이스를 사용하는 다른 프로토콜도 수정되어야 한다. 또한 시뮬레이션 특성상 다양한 운용개념이 유도탄모델에 적용될 수 있다. 기존 고정표적 유도탄모델에 임무통제기능을 적용할 경우, 기존 모델이 훼손될 뿐만 아니라 기능 추가 및 삭제가 쉽지 않다는 문제가 있다. 본 논문은 서로 다른 프로토콜을 유도탄모델에 쉽게 적용하고 변경할 수 있는 프로토콜 변경용이성과 기 개발된 고정표적 유도탄모델을 변경하지 않고 무장데이터링크 운용 개념을 적용할 수 있는 유도탄모델 확장성을 위한 구조를 제안한다.
국방 분야에서의 M&S는 무기 체계 획득 및 개발에 투입되는 비용, 시간, 노력 및 위험을 감소하기 위한 전투 효과 실험 등에 사용되며 그 중요성이 높아지고 있다. 국방 M&S에서 시뮬레이션 모델은 묘사수준에 따라 전구급, 임무급, 교전급, 공학급 모델로 분류할 수 있는데, 그 중 교전급 모델은 다양한 자원들을 가상의 전장환경에 투입하여 시뮬레이션을 수행하며, 이것을 통하여 사용자들이 예측 불가능한 국지 전장에서의 많은 상황들에 대하여 다각적인 시야로 전술을 고려할 수 있게 하는 역할을 한다. 이런 교전급 시뮬레이션을 개발할 때, 에이전트 기반 시뮬레이션 개념을 도입하면 개체의 향상된 자율성, 조합성 및 재사용성을 가질 수 있다. 그것은 시뮬레이션 모델의 개발에 소요되는 시간, 비용 및 노력을 절감할 수 있음을 의미한다. 본 논문은 쿠가 아키텍처를 활용하여 다중 에이전트 기반의 교전급 시뮬레이션 프레임워크를 설계하는데 그 목적을 둔다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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