• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.57-64
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• 2009

물리적 기반의 다이내믹 시뮬레이션에 있어서 안정적이고 효율적인 제한 시스템은 매우 중요한 요소 중 하나이다. 본 논문은 기존에 널리 사용되고 있는 제한 시스템들(Lagrange Multiplier method, Baumgarte stabilization method, Post-stabilization Method, Implicit constraint enforcement method, Fast projection method)에 대한 분석과 평가를 통해 제한 시스템을 사용하고자 하는 사용자들에게 적절한 선택을 할 수 있는 지침을 제공하고자 한다. 본 논문은 기존의 제한 방법들에 대한 수학적 수식들이 설명되어 있고, 제한 오차 비교, 계산 비용, 동적 움직임 분석 등을 통해 기존 제한 시스템들 각각에 대한 평가를 제공한다.

• 한국조경학회:학술대회논문집
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• 한국조경학회 2023년도 추계학술대회 논문집
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• pp.3-5
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• 2023

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 2001년도 춘계 학술대회 논문집
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• pp.148-152
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• 2001

본 논문에서는 중대사고 해석코드인 MELCOR를 이용하여 개발중인 중대사고 훈련용 그래픽 시뮬레이터 MEL-GRS에 대하여 기술하였다. MEL-GRS는 SL-GMS 그래픽 튤과 MELCOR 계산 결과를 적절히 사용하여 중대사고 현상을 실시간으로 디스플레이하는 목적으로 개발되었는데, 기존의 MELCOR 코드에서 불가능했던 다이내믹 시뮬레이션 기능을 가지고 있어 실시간 밸브 및 펌프 조작이 가능하다. 개발된 시스템은 IBM PS Windows 환경에서 작동하며, 울진 3, 4호기를 대상으로 한 TLOFW, LOCA등의 중대사고 시나리오를 사용하여 그 성능을 검증하였다. 개발된 시스템은 차후 발전소 현장의 설치 및 검증을 거쳐 운전원 및 TSC 요원의 중대사고 훈련도구로 활용한 계획이다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2016년도 춘계학술발표대회
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• pp.189-191
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• 2016

실시간 물리 기반 3D 시뮬레이션에서 연산속도는 매우 중요한 요소이다. 객체의 움직임이나 변형과 같은 현상들은 복잡한 연산을 통해서 계산되기 때문에 일반적으로 시뮬레이션의 정확도와 연산속도는 반비례 관계에 있다. 현재 출시되고 있는 대부분의 게임에서는 물체의 움직임을 정확하게 표현하기보다 연산량을 줄이기 위해 물체의 움직임이나 변형을 비슷하게 표현하는데 중점을 두고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 OpenGL 4.3의 Compute shader를 사용하여 다이내믹 시뮬레이션의 연산 작업을 GPU 병렬처리로 처리하였다. Compute shader에서 파티클의 움직임을 계산하고 Shader storage buffer object에 저장하고 파티클들의 작업량을 적절한 Workgroup의 크기로 나누어 할당하여 최적의 처리속도를 제공하도록 구현하였다. Compute shader에서 파티클의 움직임을 표현하기 위해서 수치해법 중의 하나인 Euler method를 사용하였으며 실험 결과 파티클의 수가 4,194,304개일 때 CPU 방법에 비해 약 182배 빠른 연산속도 결과를 보였다. 추후 Compute shader를 활용하여 연산량이 많은 분야에 적용 가능할 수 있을 것으로 기대한다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제48권5호
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• pp.8-15
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• 2011

본 연구의 목적은 가상환경 내의 가상 군인이 다른 가상군인 혹은 시뮬레이션에 참가한 실제 군인과 원활한 의사소통을 하기 위해, 제한된 인지에 기초한 지도제작 (Limited-Perception Mapping) 모듈을 지형추론(Spatial Reasoning) 모듈, 경로 계획(Path Planning) 모듈, 및 인간 모션스타일 (Human Motion Style) 모듈들과 통합하는 통합 시뮬레이션 시스템(Integrated Simulation System)을 만드는 것이다. 가상 인간을 다루는 군사 시뮬레이션, 컴퓨터 게임과 같은 많은 연구들에서, 인간의 고유 특성인 제한된 인지 (예: 120 정도의 시야)가 무시돼왔거나 전지전능한 인지에 의해 제작되는 전역 지도를 사용함에 의해서 인지과정을 단순화해 왔다. 이들의 시스템에서는 Placement node가 사용됨으로써 가상환경 디자이너들은 가상환경을 제작할 때 노드들 간에 서로 도달할 수 있는 노드들과 필요 정보를 미리 저장해 두는 기법을 사용하고 있다. 그러나 본 연구의 통합 시뮬레이션 시스템은 노동집약적이고 다이내믹한 상황에서는 많은 제한사항이 존재하는 전지전능한 기법에 의하지 않고 단지 인간과 같은 정도의 제한적 인지만을 갖고도 인간과 유사한 움직임을 성공적으로 달성할 수 있음을 보여 주고 있다.

• 대한전자공학회논문지TE
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• 제39권1호
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• pp.16-21
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• 2002

본 논문에서는 TSPC(True Single Phase Clocking) CMOS 회로를 이용하여 출력특성을 향상시킨 고속 PLL을 위한 이중구조 PFD(Phase Frequency Detector)를 제안한다. 넓은 dead zone과 긴 지연시간을 갖고 있는 기존의 3-state PFD는 고속 동작에 사용되는 PLL(Phase-Locked Loop)에서 사용하는 것은 부적합하다. 이러한 3-state PFD의 단점을 해결하기 위하여 다이내믹 CMOS 논리회로로 구현된 다이내믹 PFD는 duty cycle의 변화에 따라 지터 잡음을 발생하는 문제점을 갖는다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 TSPC 회로와 이중구조를 갖도록 설계되어 제안된 PFD는 dead zone과 duty cycle의 제한조건을 개선하였고, 지터잡음과 응답특성을 개선하였다. 즉, 이중구조를 갖는 PFD는 상승에지에서 동작하는 P-PFD(Positive edge triggered PFD)와 하강에지에서 동작하는 N-PFD(Negative edge triggered PFD)로 구성하여 이득을 증가시켜 응답특성을 개선한다. 제한된 내용의 입증을 위하여 Hspice 시뮬레이션을 수행하였다. 제안된 PFD는 dead zone이 존재하지 않으며, duty cycle의 변화에도 안정된 결과를 나타내며 응답특성이 우수함을 확인할 수 있었다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.516-524
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• 2008

본 논문은 기존에 연구되지 않았던 옷의 독특한 특징들을 묵시적 제한방법을 사용하여 강력한 제한력으로 구현하는 새로운 모델링 방법을 제안한다. 기존의 명시적 제한방법인 Baumgarte 안정화 방법은 해에 빠르게 수렴하도록 하기 위해 사용자가 시뮬레이션에 따라서 값이 달라지는 안정화 변수 값을 선택해야 하고, 시뮬레이션의 시간 간격 사용에 있어서 안정화에 한계가 있는 단점들이 있다. 본 논문은 큰 시간 간격에도 안정적이고, 안정화 변수 값을 요구하지 않고, 물리적으로도 적합한 물체의 움직임을 보장하는 묵시적 제한방법을 사용한다. 또한 묵시적 제한 방법의 계산 복잡도는 Baumgarte 안정화 방법과 같다. 본 논문은 묵시적 제한방법의 수식과 제한의 오차 분석을 설명하였고 옷의 솔기, 단추, 옷 주름, 옷의 구김, 과잉 늘어짐 방지 등의 복잡한 옷의 요소들에 대한 모델링 방법을 제시하였다. 본 논문에서 제안된 방법은 외부 상황에 의해 각종 제한들이 자동적으로 설정되고 제거되어 계산 비용을 절약함과 동시에 옷의 독특한 특징들의 구현을 통해 현실감 있는 옷 시뮬레이션의 결과들을 얻었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.106.2-106.2
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• 2010

IGCC (Integrated Gasification Combined Cycle) plants are among the most advanced and effective systems for electric energy generation. From a control perspective, IGCC plants represent a significant challenge: complex reactions, highly integrated control to simultaneously satisfy production, controllability, operability and environmental objectives. While all these requirements seem clearly to demand a multivatiable, model predictive approach, not many applications can be easily found in the literature. This paper describes the IGCC dynamic simulation that is capable of simulating plant startup, shutdown, normal, and abnormal operation and engineering studies. This high fidelity dynamic models contain the detailed process design data to produce realistic responses to process operation and upset. And the simulation is used by engineers to evaluate the transient performance and produce graphical information indicating the response of the process under study conditions.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 1998년도 가을 학술발표논문집 Vol.25 No.2 (2)
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• pp.630-632
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• 1998

큰 규모의 가상 환경에서 물체들은 사실적인 이미지효과와 함께 충돌 검출과 같은 다이내믹한 효과를 동반하여 더욱더 실제 물체와 같이 느껴지도록 해야한다. 특히, 가상세계에서의 충돌 검출은 실시간으로 계산되어야 한다. 가상환경을 이루는 기하학적 데이터의 양이 엄청나게 증가하면서 충돌 검출은 하나의 병목으로 극복되어야 할 문제로 여겨져 왔다. 본 논문에서는 많은 수의 복잡한, 3차원의 기하학적 모델들로 구성된 가상환경에서 단계적인 상세를 이용하여 가상 물체를 사실적으로 표현하면서도 어느 정도의 충돌 검출 병목을 해결하는 절충적인 방법을 제안하고 많은 양의 기하학적 데이터를 포함하는 토끼 모델을 사용하여 단계적인 상세를 이용한 가상환경을 구현하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.29-36
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• 2017

오늘날 3D 다이내믹 시뮬레이션은 많은 산업들과 밀접한 관계를 가지고 있다. 과거에는 자동차 충돌, 건축물 분야에서 주로 사용되었으나 최근에는 영화나 게임 분야에도 물리 시뮬레이션이 중요한 역할을 하고 있다. 일반적으로 3D 물체를 사실적으로 표현하기 위해서는 많은 수학적 연산이 필요하기 때문에 기존의 CPU 기반의 응용 프로그램들은 이러한 많은 연산량을 실시간으로 처리하는데 무리가 있다. 최근 그래픽 하드웨어의 발전과 아키텍쳐의 개선으로 GPU는 기존의 렌더링 연산뿐만 아니라 범용 목적의 연산 기능을 제공하고 있고 이러한 GPU를 활용하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 GPU를 이용한 천 시뮬레이션 수행시 수행 성능을 최적화하기 위하여, GPU 셰이더의 실행 환경 변화에 따른 천 시뮬레이션 알고리즘의 수행 성능의 변화를 분석하였다. GPU를 이용한 천 시뮬레이션은 GLSL 4.3의 Compute shader를 사용하여 스프링 중심 알고리즘과 노드 중심 알고리즘을 PC기반으로 구현하였고, GLSL Compute shader의 다양한 워크 그룹 (Work Group) 크기와 차원 분배에 따른 연산 속도의 변화를 비교 분석하였다. 실험은 5,000 프레임까지 10회 반복 수행하여 FPS(Frame Per Second)의 평균을 구하여 진행하였다. 실행결과, 노드 중심의 알고리즘이 오히려 스프링 중심의 알고리즘 보다 빠른 수행속도를 보여 주었다.