• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2019년도 추계학술발표대회
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• pp.153-155
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• 2019

국방무기체계 분야 중 단일 센터에 대규모 분산시스템을 구성하는 경우 신속한 데이터 처리를 위해 통신 미들웨어로 사용되는 DDS의 패킷을 튜닝하여 사용하고 있다. 하지만 향후 국방무기체계는 생존성 보장을 위해 분산시스템의 장소를 주/예비 센터로 이원화하면서 센터간에도 신속한 데이터 동기화 및 비상시 OO초 내 센터 임무전환까지 함께 요구하고 있다. 따라서 단일 센터에서 적용한 DDS 패킷 전송 방식을 WAN 환경에 적용 시 데이터 송수신간 패킷의 순서가 바뀌는 현상이 발생하여 데이터 공유가 제한될 수 있다. 본 연구에서는 이와같은 제한사항을 극복하기 위해 DDS를 적용한 LAN 구간의 기존 성능을 유지하면서 WAN 구간 데이터의 신뢰성 보장을 위한 TCP/IP 기반의 WAN Sync 설계를 제시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.88-95
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• 2018

정비도는 시스템에 고장이 발생하였을 때 얼마나 쉽게 정상 상태로 복구할 수 있는가를 나타내는 것으로서, 좋은 정비도를 갖도록 개발된 시스템은 정비시간, 정비인력 및 소요자원 등의 절감을 통해 무기체계의 운용유지비용 관점에서 경쟁력을 갖게 된다. 시스템설계 후반기에서의 정비도 반영을 위한 설계변경은 비용 초과와 일정 지연을 초래할 수 있어서 설계 초기단계부터 정비도를 고려할 필요가 있다. 정비도는 평균수리시간, 평균실정비시간 등으로 정량화할 수 있으나, 이는 시제품 제작 이후 또는 이력데이터가 있는 경우에만 추정가능하고 시스템 구성품의 물리적 특성을 나타내지 못하는 제약이 있다. 이점을 해결하기 위해 기존 논문에서는 그래프 이론을 활용하였으나, 일련의 과정이 개별적으로 독립된 환경에서 수행되어 전체과정에 대한 관리의 효율성이 부족하다. 또한 3D 모델 데이터를 활용하여 설계단계에서 정비도 평가방법을 제시하였으나, 새로운 시스템 설계시 또는 설계초기에 적용할 때 제약이 있다. 이 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 SysML 기반 모델링 및 시뮬레이션 기법을 활용하여 무기체계의 정비도 지수를 산출하는 방법을 연구하였다. 특히, 시스템 설계 및 정비도 추정을 동시에 고려하기 위해서, 시스템공학 도구 상의 정비속성 및 속성간 관계 값을 SysML 구조 다이어그램에 반영하여 구성품의 정비도를 모델링하였다. 그리고 나서 SysML Parametric 다이어그램을 생성하고 MATLAB과 연계한 시뮬레이션을 통해 정량적인 정비도 지수를 산출하였다. 본 연구결과를 활용하면, 설계초기부터 시스템 모델과 정비도 모델의 통합으로 효율적 관리가 가능하고, 정비도 지수가 낮은 구성품을 조기에 식별하여 설계 후반기에서의 설계변경에 따른 비용 및 일정에 대한 위험을 감소시킬 수 있다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.309-318
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• 2010

Simulation-based acquisition(SBA)는 획득의 제단계에 모델링 및 시뮬레이션(M&S)를 적용함으로써 획득기간을 단축하고 무기체계 총 소유비용을 낮추며 소요군이 요구하는 성능목표를 가진 무기체계를 획득하고자 하는 새로운 획득 패러다임이다. 우리 군이 SBA의 정착을 위해 다각도의 노력을 기울이고 있음에도 불구하고 SBA의 성공적인 실행을 보장해 주는 청사진 역할을 하는 SBA 아키텍처 프레임워크에 대한 연구는 미진한 상황이다. 본 연구에서는 MND-AF를 기반으로 SBA 아키텍처 프레임워크 개념모델을 제안하였으며, 우리 군의 획득 프로세스를 근간으로 운영 뷰에 대한 모델링을 수행하였다. 또한 운영 뷰에 포함된 각종 운영활동들이 임무 완수를 위해 활용하게 될 도구와 기술을 식별했으며, 데이터들간의 상호운용성을 보장해주는 표준화된 데이터 모델을 제안해 시스템 뷰에 포함시켰다. 특히 시스템 뷰에는 통합사업 관리팀과 운영활동의 주체들이 분산되어 있는 M&S 도구들을 활용할 수 있는 SBA AF 포털이 포함되어 있다. 또한 SBA 아키텍처 프레임워크 개념모델에는 기술 뷰와 아키텍처 구축을 위한 최상위 지침서로서의 역할을 하는 올 뷰가 포함되어 있다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.41-49
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• 2017

무기체계 획득 프로그램에서 개념설계는 개발대상체계의 군사적 활용목적을 구체화하고, 이를 구현하기 위한 요구사항 수립 및 향후 개발방향을 결정하는 가장 중요한 단계이다. 하지만 미래 지상전투차량 또는 로봇의 개념설계 시 개발 경험 또는 문헌사례 부족, 등을 이유로 초기단계에서 요구사항과 개발방향을 잘못 수립할 경우 이는 향후단계에서 설계오류로 작용될 수 있다. 이는 획득 프로그램에서 위험으로 작용될 수 있으며, 이를 바로잡기 위해서는 비용, 노력, 기간이 요구된다. 미래지상전투차량을 효과적으로 획득하기 위해서는 초기 개발단계에서부터 발생하는 오류를 줄일 수 있는 방안이 필요하다. 본 논문은 이 오류를 줄이기 위해서 개념설계과정에서 수립된 요구사항과 설계방향의 물리적 실현 가능성을 체계 수준의 모델링과 시뮬레이션을 통해 검증하고, 이 시뮬레이션 결과를 활용해 가상의 체계성능을 도출하는 방안에 대해 기술한다. 체계 수준의 모델링 및 시뮬레이션은 최신 설계 기법인 모델기반설계와 형상기반설계 도구를 활용하며, 체계성능은 체계 수준 물리적 모델링 및 시뮬레이션 결과와 기존의 체계 성능분석 전문소프트웨어 연계를 통해 도출된다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.337-339
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• 2011

M&S 기반의 가상환경 설계운영은 자원절약 및 위험성 감소 등 다양한 측면에서 효율성을 지니고 있다. 국방은 현실세계에서 실시하기 어려운 군사작전 시뮬레이션 운영을 위해 국방 M&S 개념을 도입하고, 이를 기반으로 무기체계의 소요도출부터 전력화 단계까지 프로세스 전반에 걸쳐 가상 환경에서의 설계 운영 및 검증을 수행하는 SBA 를 도입하였다. 그러나 모델링 및 시뮬레이션 과정에서 발생되는 고비용, 위험성 등의 문제점은 SBA 도입 효율성에 대한 논란의 요인이 된다. 따라서 SBA 도입 효과를 입증할 수 있는 지표 제시가 요구되며, 이 연구에서는 입증 지표로서 비용, 시간, 품질 및 위험도의 4 가지 요소를 분석한다. 또한 소프트웨어 개발비용 산정의 어려움 및 SBA의 고비용 가능성을 이유로 SBA 에 대한 개발비용 산정의 필요성을 제기한다. SBA 개발비용 산정을 위해 기존에 제시된 소프트웨어 개발비용 산정 모델 적용을 제안하고, COCOMO 모델, Putnam 모델, FP모델, 전문가의 감정 및 델파이 기법 등 소프트웨어 개발비용 산정모델을 기반으로 SBA 개발비용 산정에 적합한 모델을 분석한다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.65-73
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• 2012

함정 전투체계는 무기체계, 정보통신 등의 기술 발전으로 인한 복잡한 전장 환경에 따라 인간이 개입하여 다양한 전술을 운용해야 한다. 따라서 에이전트 기반의 국방 M&S 시스템의 연구가 최근 들어 활발히 진행되고 있다. 그러나 현존하는 에이전트 기반 M&S 시스템은 고정된 전술을 적용하여 분석하는데 그치고 있다. 본 논문에서는 함정 교전에서 보다 적합한 대응을 찾기 위해 환경변화에 능동적으로 대처할 수 있도록 강화 학습 기능을 갖으며, 또한 유전 알고리즘을 이용하여 세대별 진화 학습 기능을 갖는 에이전트 모델링 방법론을 제안하였다. 타당성 검증을 위해 서해상에서 벌어지는 가상의 1:1 함정교전 시뮬레이션을 수행하였고, 이를 통해 함정 교전에 있어 강화 및 진화 학습이 가능함을 검증하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.73-83
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• 2013

본 연구에서는 수중 환경에서의 교전급 모의를 위한 분산 시뮬레이션 시스템에서 모니터링 시스템을 설계 및 구축한다. 국방 분야에서 모델링 및 시뮬레이션(M&S)을 통한 검증은 비용, 시간, 및 노력의 측면에서 효율적인 접근 방법으로 주목되어 왔으며, 무기체계의 도입의 각 단계에서 시뮬레이션 기반의 획득(Simulation-Based Acquistion : SBA)이 필수 프로세스로 지정되었다. 그러나 복잡한 전장 환경을 전반적으로 묘사하는 방대한 시뮬레이션 시스템의 개발은 많은 자원을 요구한다. 따라서 이미 개발된 한정적인 목적을 갖는 시뮬레이터들을 조합하여 새로운 시뮬레이션 시스템을 구축하는 분산 시뮬레이션 시스템을 통해 시스템의 개발에 투입되는 비용 및 시간의 절약이 가능하다. 분산 시뮬레이션 시스템 중 High-Level Architecture(HLA)는 미국 표준으로 지정되었고, 이것을 구현한 Run-Time Infrastructure(RTI)는 미들웨어로서 효율적인 분산 시뮬레이션 시스템의 구축을 도와준다. 본 연구의 핵심 목적은 HLA/RTI 기반의 수중 교전 모의 시뮬레이션 시스템에서 수행 목적에 적합한 모니터링 요소를 도출하고, 그 체계 및 표현 방안을 설계하여 시뮬레이션을 분석하는 시스템의 구현에 있다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.99-107
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• 2019

기존 본 연구팀에서 연구한 직사화기 무기효과 산출방법론은 JMEM(Joint Munitions Effectiveness Manuals : 합동탄약효과편람)내(內) 표적에 대해서만 무기효과자료를 산출 가능하다는 제한 사항을 가지고 있었다. 따라서 본 연구에서는 JMEM 이외의 현실적 표적을 추가하여 무기효과자료를 산출하는 방법을 인공신경망(ANN : Artificial Neural Network)을 적용하여 도출하는 데 중점을 두었다. 즉, 미국 JMEM내(內) 표적의 제원과 효과지수인 취약면적(Av : vulnerable area)을 이용하여 인공신경망의 예측모델을 학습시키고, 학습된 예측모델에 현실적 표적의 제원을 적용하여 취약면적을 계산한다. 최종적으로 본 연구팀이 연구한 기존 직사화기 무기효과 산출방법론에 계산된 취약면적을 적용하여 살상확률(Pk)을 계산하는 방법론을 제시하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37C권11호
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• pp.1094-1103
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• 2012

최근 국방 소프트웨어 산업은 다양한 무기체계 사업을 통해 모델링 및 시뮬레이션 기술을 적용한 시뮬레이션 시스템 개발을 늘리고 있으며, 특히 이기종 시뮬레이터 간 이식성 및 상호 연동성 확보를 위해서 분산 시뮬레이션 표준 프레임워크인 HLA(High Level Architecture)의 적용을 규정하고 있다. HLA는 분산 환경에서 시뮬레이터간 데이터 교환 및 순서화를 제공하기 위한 서비스를 정의하며, HLA 규칙, Federate 인터페이스 표준 그리고 객체 모델 템플릿의 주요 컴포넌트로 구성된다. RTI(Run-Time Infrastructure)는 Federate 인터페이스 표준을 구현한 소프트웨어로써 Federation 환경에 참여 중인 Federate들이 정보를 교환할 수 있도록 기능을 제공한다. RTI 기술은 워 게임, 가상 시뮬레이션, 훈련 및 무기체계 소프트웨어 연동과 같은 다양한 분야에서 사용되고 있다. 하지만 국내에서 개발된 사례가 없어 모두 외산 제품에 의존하고 있는 실정이다. 본 논문은 국내에서 개발된 IEEE1516.1-2000 표준의 RTI 구현을 소개한다. 특히, Federate 간 데이터 교환 성능을 높이기 위해서 서버-클라이언트 방식과 단대단 방식을 혼합한 하이브리드 데이터 통신 방식의 적용 방법을 기술하고, 상용 RTI와 데이터 처리율 및 네트워크 지연 시간의 비교를 통해 성능이 개선되었음을 보인다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 추계학술발표대회
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• pp.232-235
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• 2010

최근 국방 소프트웨어 분야에서는 모델링 및 시뮬레이션 기술이 각광받으면서 무기체계 개발을 위한 시뮬레이션 소프트웨어 개발 사업을 늘리고 있다. 특히, 시뮬레이션 요소의 재사용성 및 신뢰성 확보를 위한 개발 프레임워크 제공이 핵심기술로 떠오르면서, 시뮬레이션을 위한 공통 서비스를 제공하는 M&S 프레임워크가 개발되었다. 하지만 고객의 요구사항이 프레임워크의 기능 변경을 요구하는 경우 프레임워크가 적용된 모든 시뮬레이션 요소의 수정이 불가피하며, 추가 구성요소의 상호작용을 위한 인터페이스 재설계가 요구된다. 본 논문은 이러한 문제점을 해결하기 위해서 프레임워크의 요소를 DLL로 구현하여 기능 구성을 용이하게 하고, 구성요소 간 상호작용을 위해 데이터 기반 Publish-Subscribe 방식을 사용함으로써 프레임워크와 독립적으로 인터페이스를 설계할 수 있도록 한다. 특히, 프레임워크와 DLL 간 교환 메시지 객체에 대한 구조 설계를 제시한다.