본 논문에서는 함수 기능에서 로직 게이트 기능까지 시뮬레이션 가능한 고성능의 로직 시뮬레이터(HSIM) 개발에 대해서 논한다. 개발된 로직 시뮬레이터는 입력부, 시 뮬레이터 본체, 출력부로 구성되어 있으며, 입력부에는 네트 리스트 컴파일러, 부품 정보 컴파일러가 포함된다. 시뮬레이터 본체에는 시뮬레이션 속도를 높이기 위한 각종 기술과 시뮬레이터의 중심 부분인 시뮬레이션 엔진 등이 소속되어 있다. 출력부에는 시뮬레이션 결과를 분석하는 파형 분석기가 있다. 개발된 시뮬레이터 본체의 주요 특 징은 점진적 로더를 사용하여 컴파일된 부품 기능들을 시뮬레이션 엔진에서 직접 로드 하여 시뮬레이션을 수행한다. 이렇게 한 결과 기존의 유릿 딜레어 event-driven interpretive 시뮬레이터와 비교했을 때 55% 이상 속도가 빠른 효과적인 성능 향상을 달성했다.
1990년대에 들어 컴퓨터 시스템의 급진적 발전으로 인한 소형 컴퓨터의 성능 향상과 가격 하락으로 보급량이 증가하고, LAN/WAN 및 인터넷 통신 기술 발달에 힘입어 여러 분야에서 많은 응용들이 클라이언트/서버 환경에서 개발되고 있다. 클라이언트/서버 환경을 도입하는 이유는 개방형 시스템으로서의 표준화와 자원 공유, 확장성, 가용성, 응용의 생산성 등의 장점 때문이다. 클라이언트/서버 환경에서 운용되는 대부분의 프로그램은 다계층 구조에서 표현계층(사용자 인터페이스) , 응용 로직, 그리고 데이카로 나뉘어질 수 있다. 클라이언트/서버 환경에서 최적의 성능을 얻기 위해서는 어느 자원을 어디로 분산하여야 하는가 하는 것이 문제가 된다. 만약 개발자가 코딩 단계에서 각 노드의 시스템의 부하 정보를 얻을 수 있다면, 클라이언트/서버 환경에서 부하가 적절히 분산된 최적의 프로그램임을 쉽게 개발할수 있다. 본 연구에서는 자바 소스 코드의 분석을 통하여 시스템 부하를 측정할수 있는 시뮬레이터를 개발하였다. 시뮬레이터는 시스템 환경 변수와 자바 소스 코드를 받아들여 모의실험한 후, 응답시간을 라인 그래프 및 막대그래프의 형태로 표현한다. 마지막으로, 시뮬레이터의 정확성을 검증하기 위하여 임의의 프로그램을 선택하여 설제 실행 시간과 본 시뮬레이터에서 측정된 응답시간을 비교, 분석하였다.
본 논문에서는 3kW 영구 자석형 동기발전기(PMSG)를 이용한 풍력 터빈 시뮬레이터 개발에 대해 기술하였다. 풍력발전 시스템은 블레이드를 포함한 회전부, 동력 전달부, 발전기, 전력변환기로 크게 나눌 수 있으며, 시뮬레이터는 유도 모터와 PMSG, 인버터-컨버터와 제어 시스템으로 이루어진다. 시뮬레이터를 운전하기 위해서는 특정 속도의 바람 모델을 적용하여 풍력 발전기의 회전부에 걸리게 되는 토크와 회전 속도 값이 요구된다. 풍력 터빈 모델로부터 계산값을 시뮬레이터에 맞게 스케일링하여 유도 모터를 구동 한다. 발전기측 컨버터는 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 알고리즘을 통해 제어하고 계통측 인버터는 유효 전력과 무효 전력을 제어하도록 한다. PSIM과 MATLAB/SIMULINK를 이용하여 컴퓨터 시뮬레이션으로 그 결과를 증명하였다.
본 논문에서는 해상무선통신시스템(Maritime Wireless Communication System)을 이용하여 Simulator를 구현하는 방식에 관해서 연구 하였다. VHF, CDMA, WiBro와 같이 3가지 무선통신 방식들에 대해서 해상무선통신에 적용가능한지를 분석하고, Matlab의 GUI를 사용하여 구현된 해상무선통신방식 시뮬레이터를 바탕으로 해상무선통신 채널환경에서 무선통신방신에 대한 성능을 검증하는 시뮬레이션 프레임워크를 제시하였다. 현재까지 기본적으로 CDMA방식으로 무선통신방식 시뮬레이터를 구축하고, 추후 OFDM기반의 WiBro 전송방식에 대해서도 추가로 시뮬레이터를 설계하여 성능을 검증해 보겠다.
본 논문에서는 터널환경에서 전파의 경로 손실 특성을 예측할 수 있도록 시뮬레이터를 개발하였다. 전파의 경로를 정확히 분석하기 위하여 image theory 방법을 이용하였으며, 직선 터널 구간뿐만 아니라 곡선 터널 구간에서도 전파 손실을 예측할 수 있도록 구현하였다. 시뮬레이터는 다양한 변수들을 입력받아 실시간으로 전파 경로를 도식화하여 결과를 보여줄 수 있으며, 송신부와 수신부의 위치를 변경하며 결과를 예측할 수도 있다. 개발된 시뮬레이터를 다양한 직석터널과 곡선터널에 적용하여 결과를 비교 분석하였다.
본 연구는 시뮬레이터에서의 mental workload 측정 및 평가를 위한 기초연구로서 실선과 시뮬레이터에서의 항해사 생체신호 변화를 비교하고자 한다.ECG, PVT, NASA-TLX를 이용하여 정신적 작업부하를 평가하였다. 운항구간은 부산항 입항과 출항으로 하였다. ECG와 NASA-TLX 분석 결과, 실선과 시뮬레이터 간에 유사한 경향을 보였다. 추후 동일한 상황에 대한 누적된 데이터 및 다양한 피실험자를 대상으로 실험을 수행하여야 할 것이다. 본 연구 결과를 바탕으로 시뮬레이터를 활용한 다양한 환경에서의 workload 실험이 가능할 것이다.
본 논문에서는 모바일 운영체제 또는 무선인터넷 플랫폼에 대한 독립성을 제공하는 가상화 기반의 모바일 시뮬레이터의 설계 및 구현에 대해 기술한다. 모바일 시뮬레이터는 단말에 최종 탑재되는 전체 SW 스택을 실제 단말 없이 데스크 탑 상에서 시험할 수 있는 환경을 제공한다. 그리고, 컨텐츠와 플랫폼의 안정성 테스트를 지원하기 위하여 사용자의 개입 없이 시뮬레이터에 의해 재현하는 이벤트 기반의 자동화 테스트를 지원한다.
국산 개발 분산 제어시스템의 발전 설비에의 적용을 위해서는 시뮬레이터를 이용한 제어 시스템의 기능 및 신뢰성 등의 검증이 요구되어진다. 본 논문에서는 제어시스템 검증용 시뮬레이터를 개발하는데 있어서, 제어 모델 중 기동 초기와 급격한 부하 변동시 활용되어지는 터빈 바이패스 계통의 제어 로직을 구현하고, 발전소 모델과의 연계를 통한 시뮬레이션을 통해 구현한 제어 로직의 효용성을 보인다.
본 논문에서는 분산전원 계통을 모의하기 위한 시뮬레이터의 설계와 시험에 대한 내용을 제시하고자 한다. 제시하고자 하는 시뮬레이터는 RTDS(Real Time Digital Simulator)와 전력 증폭기(power amplifier)로 구성된다. RTDS 부분은 분산전원이 적용되는 계통의 모의와 분산전원의 전원부 모의를 위해 사용되며 전력 증폭기는 RTDS에 의해 모의된 전력 계통의 모선 전압 출력과 분산전원 전원부의 전압 출력을 증폭하기 위하여 사용된다. 시뮬레이터 구성을 위해 사용되는 RTDS의 구성과 제작된 전력 증폭기의 사양과 동작시험에 대한 결과를 제시하고자 한다. 개발된 시뮬레이터는 분산전원의 동적 및 정적 성능 평가를 위한 시험 시스템 개발에 적용될 수 있다.
항구 등 선박교통이 밀집된 구역에서 선박의 사고는 빈번하게 발생한다. 해양사고는 한번 발생하면 대형사고로 이어질 확률이 높으므로, 철저한 해상교통관리가 필요하다. 본 연구에서는 실 해역의 통계적인 해상교통정보와 실시간 선박 통항분포를 바탕으로 항로 위험도를 정량적으로 평가하기 위한 시뮬레이터를 개발하고자 한다. 항로 위험도 평가 시뮬레이터는 항로정보 입력부, 통항분포 분석부, 알고리즘 실행부로 구성하였다. 또한 완도해역의 해상교통정보를 시뮬레이터에 적용하여 항로의 정량적인 항로 위험도를 산출하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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