본 논문에서는 기계적 동력을 이용하지 않고 오직 인간의 근육에서 발생된 에너지를 이용하여 이착륙 및 비행을 할 수 있는 인간동력항공기의 조종사 훈련 계획 수립, 훈련 및 성과에 관해 기술하였다. 이를 위해 전문 트레이너는 각 조종사들의 신체적 특성을 고려하여 훈련 계획을 수립하였으며, 조종사들은 기초 체력 증진을 위한 실내 트레이닝, 균일한 동력 발생을 위한 실외 트레이닝, 조향 능력 습득을 위한 시뮬레이션 교육 및 경비행기 탑승을 실시하였다. 훈련을 통해 조종사의 몸무게 감소 및 체력 향상을 확인할 수 있었으며, 비행에 필요한 기본적인 비행 운용 능력을 습득하였다.
본 논문에서는 고온, 고압, 그리고 방사능 준위가 높은 원자력발전소 구조물의 극한환경(Hazardous Environments)에서의 점검 및 보수에 대한 작업자의 훈련을 위해 지능형 상호협조 훈련시스템 (COINS-I: COoperative INtelligent training System-I)의 개념모델을 제안하였다. 비교적 방사능준위가 높은 격납용시 구조물과 보조(Auxiliary) 빌딩을 일차적 극한작업환경으로 설정하였다. 격납용기 구조물과 보조빌딩에 대한 가상발전소 환경(Virtual Plant Environments)을 모델링하여, 극한환경에서의 점검 및 보수훈련 Pilot 연구를 COINS-I의 개발목적으로 하였다. COINS-I은 점검, 보수훈련을 위한 가상발전소 환경을 갖는 극한작업 시뮬레이터, 지능형 Tutoring 기능을 갖는 극한작업 훈련프로그램, 3차원 가상인터페이스 등의 훈련장비를 갖는 훈련설비로 구성된다. COINS-I을 통한 교육 및 훈련 궁극적으로 작업자가 경험치 못한 극한작업(예를들면, 원자로해체, 중대사고, Life-extension 등)의 가상 시뮬레이션을 통한 훈련이 가능하여 방사능 피폭량을 저감하며, 극한작업 자동화를 위한 연구에의 활용이라 하겠다.
최근 AR기술을 접목한 UAV 기반 재난구조 시스템이 연구되고 있다. 일반적으로 실제 재난 현장과 유사한 환경에서 재난 구조 훈련을 진행하는 것은 높은 비용과 사고 위험이 야기된다. 본 논문에서는 AR 기술을 접목한 UAV 기반 재난구조 시스템의 운용을 구조요원이 저렴하고 안전하게 훈련할 수 있도록 VR 기술을 이용한 훈련 시뮬레이션 소프트웨어를 제안한다. 기존 시스템의 분석을 통하여 훈련을 가상화하기 위한 요구사항을 도출하고 Unreal Engine 및 Airsim API를 이용하여 제안하는 시뮬레이션 소프트웨어를 개발한다. 모의실험은 제안하는 시뮬레이션 소프트웨어가 기존 재난구조 플랫폼의 동작을 효과적으로 모의할 수 있음을 보여준다.
우리나라는 세월호 사고 이후 해양안전에 대한 중요성이 증대되고 있다. 특히, 해양관련 종사자들에 국한하지 않고 대국민 해양안전의식 고취를 위해 학교 및 해양관련 단체에서 다양한 교육훈련 및 체험교육이 시행되고 있다. 선원의 안전교육은 SOLAS 규정에 의거 여객선은 10일, 상선은 매월 1회 소화 및 퇴선훈련을 실시하고 있다. 세월호 사고 이후 교육훈련의 효과를 증대시키기 위해 교육 정원을 기존 40명에서 20명으로 줄여 모든 교육생이 실제 교육훈련에 참여할 수 있도록 하고 있다. 현재의 교육훈련 형태는 교재에 의거한 이론교육 실시 후 실제 실습을 행하는 2단계 교육훈련이 실시되고 있다. 하지만 현재 인적, 물적 여건상 교육생들에게 많은 실습시간 부여 및 소수인원으로 구성된 실습교육이 곤란한 상황이나 시뮬레이션 기법이 도입될 경우 실습 전 숙달된 능력으로 실습교육의 빠른 진행으로 많은 실제 실습교육 수행이 가능할 것이다. 이러한 이유로 이 연구에서는 해상안전교육 중 소화훈련의 효율성을 증대시키기 위해 총 3단계로 구분한 교육훈련을 제안하고자 한다. 즉, 이론 교육 후 시뮬레이션 기법을 통한 개인별 임무 숙지 및 장비 사용법에 대한 이미지트레이닝교육을 추가하고자 한다. 이러한 시뮬레이션 기법을 사용할 경우 이론교육으로 얻어진 지식을 바탕으로 실제 훈련 전 가상으로 먼저 시행함으로서 실습교육에 빠른 적응이 가능하며 시뮬레이션 특성상 실제 훈련에서는 곤란한 긴급상황 대처훈련 및 다양한 시나리오에 의한 반복훈련이 가능하다. 이렇게 실습 전 숙달된 능력을 바탕으로 실습교육의 진행 속도를 증가시켜 많은 실제 실습교육을 수행할 수 있어 교육훈련 효율성이 증대될 것이다. 실제 교육생 설문조사에 의하면 개인별 실습시간 부족을 지적하였다. 이러한 이유로 가상현실 기법을 이용한 시뮬레이터 개발이 필요하여 이 연구에서는 개발방법에 대해 고찰하였다.
원자력발전소의 과도상태와 불시정지에 대한 운전원의 진단 및 대응능력을 향상시키기 위하여 활용되고 있는 훈련용 시뮬레이터는 운영중인 발전소를 모델링하여 이를 응용 소프트웨어로 개발한 후 컴퓨터와 하드웨어 장비에 통합시킨 방식으로 개발되어 왔다. 이러한 개발방법은 훈련용 시뮬레이터 개발에 상당한 비용과 시간을 요구한다. 특히 시뮬레이션 소프트웨어 개발에 대한 상당한 투자가 요구된다. 본 연구에서는 원자력발전소 설계 시에 시스템 해석을 위하여 사용되는 열수력 및 안전해석 코드를 이용하여 훈련용 시뮬레이터를 단기간에 저비용으로 개발하는 전략을 제시한다.
수년전 세월호 참사로 인해 안전수칙에 대해 경각심을 가지게 된 사회 분위기를 반영하여, 학생들과 일반인을 대상으로 하는 재난 대응 교육 시스템이 매우 시급하게 요구되고 있다. 본 연구에서는 재난 가운데 가장 많이 발생하는 화재 재난에 대해 가상현실을 활용한 4D 재난 대응 훈련시스템을 제안한다. 기업이나 학교 기숙사 등에서는 매년 일정한 패턴(시나리오)의 소방훈련을 받는다. 그러나 이러한 훈련은 한 번에 많은 시간과 공간이 필요하며 년1-2회로서 효율적이지 못하다. 제안하는 시스템은 가상훈련 시스템으로서 실제와 같은 체험이 가능하고 시간과 공간을 절약할 수 있으며 수시로 효율적인 소방훈련을 받을 수 있는 몰입형 4D 가상체험 시뮬레이션이다. 기존의 가상훈련 시스템은 매우 고가의 장비들이 필요하나 제안하는 시스템은 보급의 용이성을 위해, 저가의 HMD(Head Mounted Display)와 트레드밀을 이용하여, 체험할 수 있는 가상현실 4D 몰입형 재난 대응 훈련 콘텐츠이다.
스마트폰 게임 시장이 급격한 성장세를 보임에 따라 다양한 게임들이 등장하고 있다. 여러 장르의 스마트폰 게임 중에서 교육/훈련용 시뮬레이션 게임은 거의 출시되지 않고 있는 현실이다. 본 연구는 스마트폰 기반의 시뮬레이션 게임의 사용성 및 사업화 가능성을 분석하기위해 주차시뮬레이션 게임을 개발하여 아이폰 및 안드로이드 버전을 직접 퍼블리싱하였다. 개발된 주차 시뮬레이션 게임은 스마트폰 환경에서 최대한 현실과 유사한 경험을 하면서도 몰입감을 줄 수 있도록 설계되었다. 아이폰의 경우 출시 한 달 만에 30만 건 이상이 다운로드 되었고, 안드로이드 버전의 경우도 폭발적인 사용자 증가가 일어나고 있다. 이는 UI 및 화면의 제약이 있더라도 스마트폰 기반의 교육/훈련용 시뮬레이션 게임이 사용자들을 충분히 확보 할 수 있으며 상업적으로도 성과를 낼 수 있다는 것을 의미한다.
국방 모델 및 시뮬레이션 고수준 아키텍처(High Level Architecture ; HLA)는 여러 가지 군사 워게임 모델, 무기체계 시abf레이터, 야지 훈련 등을 하나로 묶어 마치 전쟁 실험실처럼 가상 전쟁환경을 조성할 수 있는 전장 합성환경(Synthetic Environment)의 구축을 위한 아키텍처이다. 합성 환경은 워게임 모델과 시뮬레이터, 실 야지 기동훈련을 통합하는 정보기술기반 모의체계로서 기존의 워게임으로부터 진일보인 동시에 전쟁을 사실에 가까운 정도로 실험해 볼 수 있는 새로운 기회를 제공하고 있다. HLA는 합성환경 조성을 용이하도록 해주는 고수준 아키텍처로 시뮬레이션 개발을 위한 표준 구조, 설계규칙, 그리고 상호 인터페이스에 대하여 규정하고 있다. 본 연구는 DM&S 합성환경과 초보적인 형태로 HLA 개념을 적용한 예를 보여주는데 그 목적이 있다.
원자력을 포함한 산업제어시스템에 대한 사이버보안 사건이 증가함에 따라 기술적 보안 조치와 더불어 사이버보안교육 훈련 및 사이버 비상사건 대응 훈련이 요구되고 있다. 대상 설비를 운영 관리하는 담당자들에게 효과적인 사이버보안 인식 및 교육 훈련을 위해서는 센서 수준에서부터 발전소 운영 상태까지 사이버공격으로 인한 영향 분석이 가능한 훈련용 시스템이 요구된다. 이에 본 논문에서는 원자력 운영 상태를 모사하는 발전소 시뮬레이션과 특정 계통의 시뮬레이션 및 물리장치를 포함하는 원자력발전소 사이버보안 훈련용 HIL 시스템을 개발하였다. 이를 통해 계통담당자 및 사이버보안조직을 대상으로 하는 기술적 훈련, 사이버보안 조직 및 비상사건대응 조직을 대상으로 하는 특화된 사이버보안 훈련을 지원하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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