설계기술을 자립적으로 개발하려면 다음과 같은 몇 가지의 문제점과 이에 대한 대책이 있어야 한다. (1)공학적인 기초연구 및 개발에 대한 필요성을 분명하게 인식하고 기초연구 및 개발에 대한 화고한 추진의욕과 자세를 갖도록 한다. (2)기업주도형의 실질적인 산학협동방안을 강구 한다. (3)설계기술의 개발을 유발하고 촉진하는 방안을 강구한다. (4)연구 및 개발의 능력을 가진 기술인력을 확보한다. (5)성능 및 품질에 대한 성능시험설비를 확보하고 성능보증제도를 확립한다.
기후변화에 따른 강우패턴의 변화로 인하여 도시홍수에 의한 인명 및 재산피해가 증가하여 대응 방안의 마련이 필요한 상황이다. 도시홍수 피해원인을 조사한 기존의 연구결과(심우배, 2008)를 살펴보면, 도시유역에서의 침수피해는 배수능력부족, 하수관거 용량부족 등의 치수시설물의 성능부족이 주원인으로 나타나고 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해서는 시설물의 설계기술을 향상시켜 치수능력의 증대를 기대할 수 있는 연구성과가 필요하다. 본 연구에서는 내수배제시설의 성능강화를 위하여 내수배제시설 계획수립 기준, 내수배제시설의 성능개선을 위한 정량적 설계지침 개발, 배수시스템의 개선 기법 개발을 수행하였다. 내수배제시설의 계획수립 및 기준 개발을 위하여 침수위험지역 특성에 따른 내배수시설 도입 기준과 내배수시설 설치에 침수위험 저감 효과 분석기법 및 내배수시설 최적 조합을 통한 내수배제능력 평가기법을 개발하였다. 내수배제시설의 성능개선을 위해서는 빗물펌프장 성능 평가 기법과 유입 유출부 및 흡수조 개선 기술, 유출부 주변 부속시설 안정성 향상 기술 개발을 주요 연구내용으로 설정하였다. 마지막으로, 배수시스템의 개선 기법 개발을 위해서는 도시하천 설계빈도 상향에 따른 우수관거 구조개선 기술을 개발하고, 우수관거 시스템 저류능력 평가 기술 및 우수관거 연계 저류시스템 설계 기술개발을 수행하였다. 본 연구에서는 내수배제시설에 대한 정량적 설계기법을 개발하여 도시침수에 대한 구조적인 대응방안을 수립하였다. 시설물 계획단계에서 고려하여야하는 문제점을 연구내용에 반영하여 내수배제시설 설계실무에 실용적으로 적용할 수 있는 성과를 도출하였다. 향후 내수배제시설 설계실무자의 의견을 반영하여 연구성과를 고도화한다면 실무에 적용가능한 성과가 도출될 것으로 기대된다.
하나의 애플리케이션은 기업의 업무를 분석하여 어떻게 만들지 설계를 하고, 설계를 바탕으로 설계의 내용을 그대로 개발로 구현하게 된다. 설계의 내용을 그대로 개발로 반영하기 위해 소스코드에 대한 설계도 이루어져야 한다. 다양한 방법에 대해 연구되어 왔지만, 경험기반의 설계가 반영되어 설계자 및 개발자 간에 의사소통의 오류가 발생하고, 미경험자가 설계절차를 수행하기에는 어려움이 존재한다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서는 분석된 업무를 바탕으로 정의된 화면설계를 바탕으로 클래스로 변환되는 절차를 제안하여 초심자가 효율적으로 설계절차를 수행할 수 있을것이며, 개발자 간에 원활한 의사소통이 이루어질 것이라 기대한다.
최근 분자모델링을 이용한 신물질설계기술 (Computer Aided Material Design)이 재료과학이나 생명과학분야의 획기적인 성공사례를 통하여 신물질개발연구에 실제적인 도움을 줄 수 있는 매우 효율적인 방법이라는 인식이 보편화되었다. 최근 미국, 유럽 등 기술선진국에서는 신제품 개발시 기존의 실험적인 연구가 아닌 모델링 방법의 분자설계기술을 이용하여 신약이나 기능성 첨단소재 등의 개발로 엄청난 부가가치를 창출하고 있다. 과학적 기반이 열세이고, 사업기술의 수준이 상대적으로 중간적 지위에 있는 우리나라는 신물질 및 신제품 개발을 위한 첨단기반기술의 확보가 다가오는 21세기 국가산업경쟁력 제고에 필수적이라는 인식 아래 분자설계 개발연구센터는 산업자원부의 기술혁신센터(Technology Innovation Center)로 지정받아 컴퓨터 모델링을 이용한 화학신소재 분차설계기술 보급에 힘쓰고 있다. 산업체에 첨단기술 보급을 위하여 기술혁신센터를 운영하고 있으며 또한, 초고속정보망기술지원실에서 정보통신부의 지원으로 올해 '3차년도 초고속응용기술지원사업'을 수행하고 있는 숭실대학교 분자설계연구센터의 소장인 노경태 교수를 찾아보았다.
본 연구는 CSDP-초기설계 시스템 개발'3' 세부과제로 수행되었으며 선박의 기본 성능 및 사양을 결정하는데 필요한 제반 기본 계산을 수행하고 설계자의 의사결정을 지원하는 대화식 초기 설계 전산 시스템의 개발에 그 목적이 있으며, 크게 개념설계 분야와 선형 설계분야로 나누어 개발 되어왔다.(Fig. 4.1 참조). 이번 4차년도에는, 프로그램을 보다 효율적으로 사용할 수 잇도록 하기 위하여 개년설계 시스템을 구성하는 단위 모듈들을 단독으로 사용 가능하도록 독립성을 유지 함과 동시에, 시스템 차원의 상위 레벨에서 각각의 모듈들을 통합 제어하는 수퍼어플리케이션 개념을 이용한 유연화된 대화형 개념설계 프로그램(BASCON-3)을 개발하였다. 그리고 선박의 주기관 선정과 관련한 경험적 지식을 도출하여 지식베이스를 구성하고, 주기관 데이터베이스 및 저항.추진성능 추정 모듈들과의 통합을 통한 시험형의 주기관 선정 지원 시스템(ME-ASSIST )을 개발하였다. 또한 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 채택한 확장형 선형 정의 및 변환 프 로그램(MBASTRANS)을 개발하였다. 형상 모델러인 ACIS를 도입하여, 조선 분야에의 활용 가 능성을 연구하였고, 조선소에 GUI개발 기술과 시스템 통합 기술을 이전하였다.
산업기술의 비약적인 발전으로 인해 오늘날 우리가 개발하거나 사용하는 시스템은 보다 기술의 고도화 양상을 보이고 있다. 따라서, 기존의 시스템이 지니고 있어 제공하는 단일 특성에서 벗어나 다양한 학제간 결합된 기술로 기존 시스템이 지니고 있는 관념적인 기능에서 벗어나 다기능을 제공하고 있다. 이로 인해, 기존의 개발단계에서는 보다 높은 설계 신뢰성이 요구되고 있다. 특히, 오늘날 우리사회는 시스템의 개발 성공이라는 안도에서 벗어나 시스템 운용 유지단계에서도 안전성 측면에서 매우 중요성을 인식하고 대비하고 있다. 따라서, 국내에서는 미흡한 상위 단계에서의 설계활동과 또한, 같은 시스템 수명주기 상에서의 시스템 안전활동을 동시에 고려한 동시공학적인 접근에 관한 연구를 본 연구팀은 지속적으로 수행해왔다. 따라서, 기존의 연구결과인 설계와 안전을 동시에 고려한 통합 설계 프로세스 모델에 대해, 시스템개발에 관련한 모든 이해당사자가 공통된 이해를 바탕으로 시스템설계와 안전 활동에 대해 상호 호완성과 공통된 인식을 갖고 접근할 수 있는 방안을 본 연구를 통해 수행하였다. 따라서, 본 연구는 모델기반 시스템공학 기법중 보편적인 언어인 공통 언어를 통해 기존 연구를 통해 제시한 통합설계 프로세스 모델을 구현에 관한 연구 수행을 통한 접근 방안에 관하여 논의하고 있다. 본 연구를 기반으로 향후 추가 연구를 수행한다면, 국내 대형복합시스템의 설계단계에서의 안전성을 동시 고려한 시스템 설계 신뢰성 확보를 위해 도움이 될 것으로 기대 된다.
원자력 중장기 연구개발 일환으로 수행중인 액체금속로 설계기술개발 프로젝트는 개념 설계분야와 기반기술구축 분야로 구성되어 있는 상호 긴밀한 연계가 강조되기 프로젝트이다. 대과제를 중심으로 각 세부과제 및 분야 내에서 시스템별 인터페이스 등이 종합적으로 관리되어야 할 필요성이 있는 프로젝트이다. 액체금속로 설계기술개발 프로젝트의 연구생산성 향상을 위해 공정계획을 수립하고, 프로젝트 수행 중에 산출되는 연구결과물을 검증하여, 검증된 자료를 프로젝트 수행원들에게 공유할 수 있게 Web WorkFlow를 이용한 자료 검증/공유시스템을 개발하여 운영하고 있으며, 최종적으로 검증된 자료는 데이터베이스를 구축하여 활용하고 있다. 이렇게 함으로써 한국원자력연구소에서 개발증인 액체금속로 설계 기술개발 프로젝트를 최적화된 계획 및 관리를 통하여 연구개발을 수행할 수 있을 것으로 예상된다.
항공기 개발 기숭이 걸음마 단계에 있는 우리의 현실에서 hardware 제작기술 못지않게 중요한 것이 시스템을 설계하는 software 기술이다. 시스템을 설계하려면 항공기 개발에 관련되는 다양한 정보와 자료의 축적, 그리고 그 자료의 관리를 위한 시스템 구축이 필수적이라 하겠다. 본 연구애서는 조종실 설계연구 진행을 위해 요구되는 다양한 고려사항과 이에 대한 세부 내용을 데이터베이스 시스템으로 구성함으로써 설계 과정의 효율의 극대화를 기하고 또한 계속적인 설계기술의 향상과 방법론의 개발에 도움을 줄 수 있는데 그 목표를 두었다.기본적으로 본 데이터 베이스 시스템은 X형 항공기 개발 과정에서 이루어졌던 연구 내용을 통합하고 있으나 이 시스템 내에 포함되어 있는 설계관련 자료는 특정 항공기에 관계없이 일반적인 설계지침으로도 이용 가능할 것으로 판단된다.
본 연구는 제조시스템 설계를 자동화하면서 설계된 제조 시스템을 평가하기 위해서 시뮬레이션 연구를 수행하였다. 제조 시스템 설계를 자동화하는 과정에서 시뮬레이션에 필요한 많은 부산물이 발생하였으며 이를 시뮬레이션에 이용하기 위해서 시뮬레이션 구성 요소 모델링 모듈과 시뮬레이션 모델 생성 모듈을 개발하였으며, 이렇게 생성된 시뮬레이션 Data를 시뮬레이션 하기 위해서 Event기반의 simulator 모듈을 개발하였다. 이러한 시뮬레이터는 제조 시스템 자동설계 프로그램과 연동하여 제조 시스템 평가의 중요한 부분을 차지하게 될 것이다.
본 연구에서는 첫째로, 자체적으로 정립한 시스템 개발방법론인 객체지향 기술을 적용하여 선 체설계 전산시스템의 요구사양 및 기능분석을 수행하여, 유닛모델 개념(선체의 각 부분에서 보 여지는 특징적인 구조를 유닛으로 하고 선체구조정보를 설계변수화하여 파라메트릭 설계기법을 이용하여 모델링하는 방법임)의 초기 선체 모델링기법을 제시하고 이를 검증하므로써, 유조선 화물창부의 초기 모델링을 통한 구조설계 대안의 신속한 검토와 초기물량의 정확한 산출이 가 능하도록 하였다. 둘째로, 모델링 기술 분야에서는, 선박제품 모델링을 위한 기반 기술로써(여 기서, 제품모델링이란 최근 CAD/CAM 및 CIM 분야에서 거론되는 기술분야로서, 설계 및 생산의 대상이 되는 제품의 제반정보를 전산기 내에서 모델로써 표현하고자 하는 시도임) 선박 제품 모델의 표현방법론과 내부처리 기법을 정의하였고, 이 방법론에 다라 객체지향 구\ulcorner배치 프로 그램(OO_COMDEF)을 개발하여 본 연구에서 제시한 제품모델의 표현방법론을 검증하였다. 셋 째로 응용 프로그램 개발 분야에서는 선체 상세설계를 지원할 수 있는 시스템 설계를 수행하 였고, 이를 토대로 이중선체 유조선의 화물창부의 Hopper Tank부의 Stiffener 배치를 자동적으로 생성할 수 있는 시험용 프로그램을 개발하여 그 개념을 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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