본 연구는 다목적 유전자알고리즘을 이용해서 상수도관망의 펌프 스케쥴링을 최적화하는 방안을 도출하기 위한 연구이다. 상수도관망의 시스템을 모의하기 위한 방법으로는 EPANET을 이용해서 각각의 결정변수에 관한 펌프운영비용을 산정하였으며, 이렇게 계산된 편익함수의 값을 다목적 유전자알고리즘의 목적함수로 이용해서, 펌프스케쥴링에 관한 여러 가지 대안을 제시하였다. 상수도관망의 운영을 위해서는 안정적인 용수공급이 가능하면서도 최소한의 에너지비용을 필요로 하는 펌프운영방식을 필요로 하게 되는데, 이때 용수수요량의 변화 등 운영여건이 바뀌게 되더라도, 수리적 안정성이 확보되는 범위내에서의 최적 운영방안이 필요하게 된다. 이와 같은 펌프운영방안의 최적화는 상당히 많은 수의 결정변수를 요구하게 되고, 결정변수의 탐색범위 또한 상당히 넓은 경우가 대부분이기 때문에, 국부최적해에 수렴하는 현상이 나타나지 않고, 넓은 범위의 결정변수 영역을 빠르게 탐색할 수 있으며, 여러 가지 대안을 효율적으로 제시할 수 있는 다목적 유전자알고리즘을 사용하였다. 본 연구를 통하여 개발된 상수도 관망 펌프 스케쥴링 기법을 이용하면, 운영여건의 변화에 따른 펌프운영비용의 최소화 여부를 검토할 수 있으며, 이를 바탕으로 각 단계별 수도시설을 종합적으로 고려한 경제적 운영방안의 검토가 가능할 것으로 판단된다.
극한의 우주공간에서 인공위성의 정상적인 성능을 보장하기 위해 일반적으로 여러 단계의 시험용 위성모델이 개발된다. 시험모델을 통해 비행모델(FM)의 설계/해석의 타당성을 검증하고, 변경사항을 최종 설계에 반영함으로써 인공위성 성능의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 현재 개발 중인 다목적실용위성은 구조 및 열 개발모델(STM)의 제작/시험을 마친 상태이다. 본 논문에서는 다목적 실용위성의 모듈 중 하나인 추진시스템의 구조 및 열 개발모델(STM)의 설계 및 해석에 관하여 기술하였다.
정밀 지상관측 위성인 다목적실용위성 1호기에는 해상도 6.6 m인 전자광학카메라(EOC)가 탑재되어 현재 우수한 영상을 보내오고 있으며 2003년 발사예정인 2호기를 위하여 해상도 1 m의 Multispectral Camera(MSC)가 개발중이다. 미 TRW 사가 제작한 EOC 개발에 항우연의 연구진은 그 설계 및 시험의 각 단계별 검토와, 탑재, 위성전체 시험과 보정을 포함한 궤도운용 등의 수행과 함께, 개발기간 동안 현지에서 수행된 별도의 현장교육을 통하여 동급의 위성카메라를 실제 개발할 수 있는 설계기술을 이전받았다. 수차례 대구경 비구면 광학계 제작 경험을 더한 항우연은 MSC 공동개발선인 이스라엘 ELOP 사와 현재 그 설계를 진행하고 있다. (중략)
본 특별호는 최근 수행되고 있는 다목적실용위성 영상처리 및 활용연구에 대해서 소개하고 있으며, 사설에서는 다목적실용위성 개발 현황과 국가 위성영상 활용정책을 살펴보고 특별호에 소개된 논문의 의의에 대해서 논하였다. 지속적인 위성개발을 통해 활용 가능한 위성영상 자원과 활용정책은 체계적으로 마련되어 있는 것으로 판단된다. 따라서 본 사설에서 소개된 산림 및 도시 변화탐지, 영상보정 기술 등과 같이 다양한 자료처리 및 활용기술 개발이 지속적으로 이루어진다면 국가 위성영상의 활용 경쟁력은 더욱 강화될 것으로 기대된다.
IBM-PC를 위한 다목적용 데이타 채집 및 컨트롤 장치를 개발하였다. 개발된 데이타 채집 및 컨트롤 장치는 컴퓨터를 이용한 데이타 채집 및 기기 컨트롤에 필요한 주요 기능을 대부분 보유하고 있다. 아날로그 신호는 최고 4쌍의 차동신호를 받을 수 있으며 실험조건에 따라 두 개의 12-bit A/D 컨버터를 선택하여 처리할 수 있다. 또한 2개의 12-bit D/A 컨버터와 3채널의 16-bit 카운터/타이머, 그리고 24-bit 디지탈 입출력장치 등 실험실에서 컴퓨터를 이용한 실험자동화에 필요한 대부분의 기능을 가지고 있어 다목적용으로 사용될 수 있다.
위성의 개발 및 제작에는 많은 비용과 기간이 소요되며, 일반적으로 사용되는 장비들과는 전혀 다른 우주환경에서 임무를 수행하게된다. 위성의 성공적인 임무완수를 위해서는 철저한 사전검증 작업들이 필요하게 된다. 특히, 위성의 궤도, 자세를 제어하고 실제적인 임무수행을 관할하는 위성탑재소프트웨어에 대한 완벽한 검증이 필요하다. 2004년 발사를 목표로 하고있는 다목적실용위성 2호 FSW(Flight Software)의 개발단계에서 소프트웨어의 통합 및 시험, 검증시험을 위해 실제 위성시스템과 유사한 인터페이스를 제공하는 개발도구인 STB(Software Test Bed)가 제작되었으며, 제작된 STB를 통한 FSW의 검증시험 및 분석을 지원하기 위한 프로그램으로서 구문분석 프로그램을 이용한 VTSP(Verification Test Script Parser)의 개발이 이루어졌다. 본 논문에서는 이러한 STB와 VTSP에 대한 전반적인 소개와 함께 개발된 STB와 VTSP를 이용하여 실제 위성탑재소프트웨어를 검증하기 위한 시험환경에 대해 알아보고자 한다.
다목적실용위성 2호 FSW(Flight Software)의 개발단계에서 통합 및 시험, 검증시험을 위해 실제 위성시스템과 유사한 인터페이스를 제공하는 개발도구인 STB(Software Test Bed)가 제작되었으며, 제작된 STB를 통한 FSW의 검증시험 및 분석을 지원하기 위한 프로그램으로서 구문분석 프로그램을 이용한 VTSP(Verification Test Script Parser)의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 구문분석 도구인 FLEX와 BISON을 이용하여 FSW가 실제시스템 상에서 요구조건에 따라 수행되고 있는지를 자동적으로 검증하기 위해 C 언어와 유사한 사용법을 가지며, 다양한 검증시험 환경에 적합한 VTSP를 개발하기 위한 전체적 개발환경 및 VTSP의 기능에 대해 소개한다.
본 연구에서는 선박의 항해 안전성과 정박 중인 선박의 계류 안전성 평가에 기초가 되는 선체운동 평가를 위한 다목적 계측시스템을 개발 하는데 있다. 다목적 계측시스템은 선박에 탑재되어 외력에 의해 발생하는 동적 동요를 계측 및 분석하기 위해 상하, 좌우, 전후방향의 가속도량을 측정하는 3축 가속도 계측기를 포함하여, 방위 센서, 2축 경사계 및 초음파 변위계로 구성하였다. 선박의 항해 및 계류 안전성을 종합적으로 평가하기 위해서는 특정 센서를 이용 선체운동을 실시간으로 측정하여 내항성능 평가 시스템과 항해 또는 정박 중인 선박의 상태에 관한 선박 데이터베이스 시스템을 이용하여 평가한다. 개발된 다목적 계측시스템은 해상에서의 전복사고 분석, 선박 출입항 통제, 부두에서의 하역작업 통제, 조선소에서의 내항성능 및 안전설계에 있어서도 적용이 가능하리라 본다.
현재 우리나라에서는 고해상도 광학관측위성인 다목적실용위성 3호(EO), 3A호(EO/IR)를 개발 중에 있으며, 이들의 개발 현황과 앞으로의 발전 방향에 대한 소개를 하고자 함. 지구표면의 정밀/광역 관측에 큰 장점을 지닌 관측위성은 많은 기술적 난관이 있으며, 이를 극복하기 위한 위성 본체 및 대구경 광학계 기술을 소개하고자 한다. 일반 천문 망원경용 광학계와의 차이점을 위주로 다목적실용위성 3호, 3A호의 위성광학계 설계의 특징과 현재 개발 중인 위성용 카메라의 조립 시험에 대한 현황을 위주로 향후 우리가 나아가야할 방향에 대한 고찰이 있을 예정이다. 또한 위성의 운영 특성과 운영 시 필요한 검보정 (Cal/Val) 과정에 대한 준비 상황도 소개하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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