• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.33-38
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• 2018

본 연구에서는 선유도 중어뢰의 전술 효과도 예측을 위하여 개발한 교전수준 시뮬레이터에 대해서 시뮬레이터 개발에 적용된 개념 및 구성요소 모델에 대해서 소개하고 있다. 특히 어뢰의 공격문제 해결을 위하여 기하학적 모델에 따른 해(Closed-form solution)를 도출하였고, 어뢰의 공격유도 방법에 비례항법 유도를 적용하여 구현하였다. 표적함에 대해서는 속도와 소음의 상충관계로 인한 피탐 가능성을 고려하였다. 어뢰의 초기위치에 따른 공격 소요 시간을 계산하고 이를 도시화하는 과정을 통하여 도출된 해의 정확성을 확인 할 수 있었고, 현실적인 공격유도 방법 및 소음원 모사를 통하여 시뮬레이터 충실도를 높일 수 있었다. 시뮬레이터는 다양한 전술상황을 가정하여 결과를 분석 할 수 있도록 자유도가 높게 개발되었으며, 구성요소 궤적 분석 및 전방위 요격 성공률 분석이 가능하여 전장 상황의 흐름을 파악하고 전술에 대한 이해를 높이는데 도움이 된다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2014년도 추계 종합학술대회 논문집
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• pp.471-472
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• 2014

무기-표적할당(Weapon-Target Allocation: WTA)은 방어 무기체계의 신속하고 정확한 교전결심을 지원하기 위한 핵심적인 기술로서, 다수의 표적이 아군을 위협하는 상황에서 다수의 표적을 효과적으로 요격할 수 있도록 제한적인 무기자산을 효율적으로 할당하는 최적의 해를 찾는 문제이다. 최적의 해에 대한 평가 기준은 무기-표적 쌍들에 대한 요격확률의 합으로 계산된다. 요격확률은 무기가 표적을 요격하는 시점에 따라서 달라지므로, 정밀한 교전결심을 위해서는 요격 시점을 고려하여 무기를 할당하는 것이 중요하다. 특히나 초고속표적을 대응할 때는 표적의 속도가 매우 빨라 요격할 수 있는 시간이 매우 짧기 때문에 더욱 중요하다. 이러한 요구사항에도 불구하고 기존 연구에서는 요격 시점을 고려한 무기할당에 대한 연구가 미진하였다. 본 논문에서는 요격 시점을 고려한 무기할당 알고리즘을 제안하고자 하며 알고리즘에 대한 성능으로 표적에 대한 요격률뿐만 아니라, 표적 출현부터 요격까지의 소요시간인 교전반응시간을 분석하여 신속대응에 대한 성능도 함께 제시한다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제30권1호
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• pp.21-29
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• 2021

본 연구에서는 하드-킬 방식 어뢰 방어체계의 운동 및 센서 분야 주요 파라미터가 방어 성능에 미치는 영향을 분석하기 위한 실험 설계 및 구성요소 모델에 대해서 소개하였다. 시뮬레이션은 적-아 플랫폼이 상호작용하는 교전수준에서 구현되었으며, 방어체계의 핵심 성능을 측정할 수 있는 종말 단계로 범위를 한정하였다. 한편 공학수준 시뮬레이션의 주요 관심사항인 기동(Kinematics), 센서 성능, 음향탐지 이론에 대해 세부적으로 모사하여 현실 충실도를 높였다. 본 연구는 새로운 운용 개념을 가진 무기체계 개발 시 선행되어야 하는 성능 영향 요인 분석을 위한 방법론을 제시하고 있으며 실험을 통하여 주요 파라미터 변화에 따른 방어 성능 변화를 확인 할 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권5호
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• pp.440-448
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• 2015

운동에너지 막대 탄두 시스템은 기존 시스템의 장점을 결합한 새로운 형태의 요격탄두 시스템으로서 직격 파괴방식에 비해 표적 유도 정밀도에 대한 의존도가 낮을뿐더러, 고폭 파편 탄두 방식보다 더 높은 관통력을 제공해 준다는 장점이 있다. 본 논문에서는 다양한 운동에너지 탄두의 사출 방식 중 등방성운동에너지 탄두의 기폭, 전개모델을 소개하고, TATE 관통방정식을 이용하여 사출된 관통자의 관통 효과를 계산하였다. 또한 교전 성능 분석을 위한 방법을 제시하였으며, 다양한 교전 상황에 대한 몬테-칼로 시뮬레이션을 통해 최적의 교전 기하 및 기폭 시점을 도출하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권4호
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• pp.269-278
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• 2017

플랫폼과 이탈방사체가 동적인 상태에 있는 교전 시나리오에서 지상 추적 레이다에 대한 이탈방사체의 재밍/기만 효과를 분석한다. 플랫폼의 운동과 주변 간섭 유동장에 따른 이탈방사체의 궤적을 6자 유도 운동 방정식을 이용하여 해석한다. 실제적인 교전 시나리오에서 플랫폼과 이탈방사체의 운동 변화 및 이탈방사체의 RF 성능 변화에 따른 지상 추적 레이다에 대한 재밍 성능을 분석하며, 효과적인 지상 추적 레이다 기만을 위한 이탈방사체의 재밍 영역을 도출한다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제30권2호
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• pp.1-9
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• 2021

국방 모델링 및 시뮬레이션에서 교전상황을 모의할 때 바람의 방향이나 세기, 온도, 장애물과 같은 다양한 요소들이 탄의 명중률에 영향을 줄 수 있다. 이러한 요소는 명중확률 값과 표적의 탄착위치에 영향을 줄 수 있기 때문에, 신뢰성 있는 무기효과 데이터를 얻기 위해서는 이러한 요소들을 고려해야 한다. 본 연구는 신뢰성 있는 무기효과 데이터 계산을 위한 시나리오 설정을 위해 군사 시나리오 정의 언어인 MSDL(Military Scenario Definition Language)의 확장을 제안한다. 기존 MSDL의 요소 중 무기효과 데이터를 산출과 관리에 영향을 주는 요소인 시나리오 식별자(ScenarioID), 환경(Environment), 조직(Organizations), 그리고 설치(Installations)의 하위에 일부 요소를 추가하고, 해당 무기효과 데이터를 효율적으로 획득하기 위하여 적용하기 위하여 교전결과 처리 요소(DamageAssessment)와 실험계획 요소(DesignOfExperiments)를 추가하였다. 확장된 MSDL을 사용한 시뮬레이션 시나리오는 무기효과 데이터 산출을 위한 실험 시나리오 설정에서 교전에 영향을 주는 요소를 쉽게 반영할 수 있다. 확장된 MDSL은 무기체계 효과분석을 위한 실행환경인 AddSIM 4.0의 시나리오 설정 기능으로 반영되었으며, 이는 신뢰성 있는 무기효과 데이터 산출에 활용될 것이다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제28권2호
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• pp.139-147
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• 2019

적외선 에너지를 추적하는 휴대용대공유도탄(MANPADS: Man Portable Air Defense System)은 개인이 휴대할 수 있을 정도로 가벼우며 다양한 항공기에 대응할 수 있어, 전 세계적으로 널리 배치되어 항공기의 큰 위협이 되고 있다. 이러한 유도탄을 기만하여 아군 항공기와 전투원의 생명을 보호하는 적외선대응책(IRCM: Infrared Countermeasure)으로 섬광탄이 개발되었다. 그러나 기존 적외선대응책의 문제점을 보완할 수 있는 지향성적외선방해장비(DIRCM: Directional Infrared Countermeasure)가 최근 일부 선진국을 중심으로 개발되고 있으며, 그 필요성이 점차 증가하고 있다. 본 논문에서는 다양한 MANPADS 중 AM 변조 방식의 1세대 적외선탐색기, FM 변조 방식의 2세대 적외선탐색기, 펄스변조 방식의 3세대 적외선탐색기와 DIRCM에서 레이저빔이 조사될 때 탐색기에서 발생하는 산란광 현상을 모델링하였다. 이를 이용하여 MANPADS와 DIRCM을 장착한 항공기의 다양한 교전환경에서 기만 시뮬레이션을 수행하였고, 유도탄과 항공기의 최소거리인 Miss Distance를 분석하였다. 시뮬레이션 결과, 하나의 기만코드로 변조된 레이저빔을 조사하는 DIRCM이 교전거리 1km와 2km에서 1, 2, 3세대 MANPADS를 모두 기만하는 것을 시뮬레이션을 통하여 확인하였다. 특히 교전거리가 1km에서 2km로 늘어날 때 DIRCM을 장착한 항공기의 생존율도 증가하였고, 교전거리 2km에서는 생존율이 최소 99% 이상으로 분석되었다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제29권2호
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• pp.105-117
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• 2020

현대합동작전의 기본 개념인 '효과중심의 동시·통합작전'에 부합하도록 신규 무기체계의 작전 요구 능력을 예측하기 위해서는 유·무인 무기체계 간의 전술적 협동 개념을 고려한 전투 효과분석이 요구된다. 그러나 수학적, 통계적 모형 등 해석적 기법으로는 비선형전 하에서의 복합체계 효과를 모의하기가 곤란한 실정이다. 이의 대안으로 실제 전장 상황과 유사하도록 시뮬레이션 환경을 조성하고 신규 무기체계가 작전에 미치는 영향을 분석할 수 있는 모의 분석 능력이 요구된다. 이에 본 논문에서는 무선 통신을 기반으로 유·무인 전투개체 간의 협동 교전 개념을 모의할 수 있는 전투 모의 모델을 제안한다. 먼저 미래 지상 체계의 요구 능력을 고려하여 로봇, 드론 등 무인전투개체와 전투원, 야포 등 유인전투개체를 모델링한다. 그리고 각 개체들이 무선 통신을 통해 전장 상황 정보를 공유하며 전투를 수행하는 전술적 과업을 모의한다. 마지막으로 소부대 기갑수색정찰 시나리오 하에서 정찰용 지상로봇 운용 시 표적 획득률, 원격 통제 성공률, 수색 소요 시간, 작전간 생존율, 적 손실률 등의 전투효과를 모의실험을 통해 산출함으로써 개발된 모델의 활용 가능성을 확인한다. 향후 제안된 모델은 유·무인 지상무기의 효과 분석은 물론 각종 워게임 전투 실험 분야에서 활용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.2579-2586
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• 2014

수상 전투함의 개발과정에서 성능, 비용, 기간 등의 초과와 같은 위험요소를 방지하기 위해서는 요구성능을 조기에 설정하는 과정이 필요하다. 본 연구에서는 요구성능 설정의 기준자료로 활용할 수 있는 성능척도와 비용효과척도를 제안하였으며, 성능척도는 대함유도탄 방어 효과를 나타내었고, 비용효과척도는 비용과 성능의 비율로 구성하였다. 성능척도와 비용효과척도를 적용한 분석결과를 구하기 위해 RF기만기, RF재머, 근접방어무기체계, 요격용유도탄을 선택 탑재하는 16가지의 교전 시나리오를 작성하였다. 해군에서 운용하고 있는 NORAM 프로그램을 활용하여 교전을 모의분석한 결과, 함정의 생존확률은 0.605~0.975, 비용효과척도는 0.301~0.887로 분석되었으며, RF기만기, RF재머, 단거리요격용유도탄 등 3종류의 방어무기를 동시에 운용하는 경우가 가장 우수한 비용효과를 나타내고 있음을 알 수 있었다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제32권4호
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• pp.41-58
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• 2023

함정 교전이 수상, 수중, 공중의 적에 대한 동시다발적인 복합전 형태로 발전함에 따라 함정의 복합전 대응을 위한 체계성능 및 전술 분석의 중요성 또한 커지고 있다. 특히, 복합전을 효과적으로 분석하기 위해서는 함정에 탑재된 탐지체계의 제한된 성능자원을 적절히 활용할 수 있는 시뮬레이션 연구가 필요하다. 본 연구는 함정의 복합전 분석을 위해 DEVS(Discrete Event Systems Specifications) 형식론 기반의 시뮬레이션 모델을 제안한다. 제안 모델은 다양한 복합전 상황을 시뮬레이션 하기 위해 전투 플랫폼과 무장 객체를 일반화한 모델을 포함한다. 또한, 제한된 탐지자원을 활용하여 임무를 수행해야 하는 복합전의 특성을 고려하여 탐지성능 할당 알고리즘을 제안하고 함정의 탐지체계 모델에 적용한다. 시뮬레이션 실험으로 수상, 공중, 육지의 적 세력에 대한 복합전 상황을 가정하여 제안 모델을 적용하였다. 탐지체계의 탐지자원 할당 강도, 적군의 규모, 아군의 출항위치를 변경한 시나리오에 대하여 복합전의 효과도 분석을 수행하였고, 자원할당 기능이 교전 시간 및 성공에 미치는 영향을 결과로 제시하였다. 제안 모델의 연구 결과가 향후 다양한 복합전 상황에 대한 함정의 전술 분석에 공학적 근거로 활용되기를 기대한다.