최근 날씨와 주야 조건에 상관없이 지구 관측을 수행할 수 있는 영상레이더 탑재체가 활발하게 연구되고 있다. 한국항공우주연구원은 2013년 한국 최초의 영상레이더 위성인 다목적실용위성5호를 성공적으로 개발 및 발사하였으며 현재 영상레이더 차세대 시리즈 위성인 다목적실용위성6호를 개발하고 있다. 본 논문은 영상레이더 탑재체의 설계와 분석을 위하여 필수적인 영상레이더 탑재체 시스템 성능 분석 시뮬레이터의 개발에 관한 것이다. 시스템 성능 분석 시뮬레이터는 안테나 패턴 생성 시뮬레이터와 시스템 성능 분석 시뮬레이터, 그리고 영상 품질 분석 시뮬레이터로 이루어진다. 영상레이더시스템 성능 분석 시뮬레이터의 시뮬레이션 결과로부터 영상레이더 설계 단계에서 위성용 영상레이더 탑재체의 설계 및 분석 툴로써 적용 가능할 것으로 기대한다.
구체 비행 시뮬레이터는 6자유도 운동과 무제한 회전 운동을 정밀하고 신속하게 제어하는 비행 훈련용 시뮬레이터이다. 이러한 시뮬레이터를 제작하기 위해서는 고강도 경량화 설계 및 검증이 필요하다. 본 연구에서는 유리섬유강화플라스틱과 폼코어로 구성된 샌드위치 복합재를 이용하여 높은 비강도와 비강성을 확보하고, 내부에 T형 스테인리스 스틸 프레임을 삽입하여 하중에 의한 구체 곡률 변형이 최소화되도록 시뮬레이터를 설계하였다. 그 결과 구체가 접촉하는 각 영역에 균일한 토크 전달이 가능해지고 제어 정확도를 높일 수 있다. 시뮬레이터의 구조 안정성 평가를 위해 유한요소해석을 수행하였으며 재료에 대한 기계적 물성은 ASTM 규격에 따라 측정되었다. 하중 조건은 중력가속도를 고려하고 실제 탑재될 장비와 사용자의 무게를 200 kg으로 가정하였다. 두 가지 상황을 모사하여 하중과 자중에 의해 시뮬레이터에 작용하는 응력과 변위를 해석하고 안전성을 검증하였다.
원자력발전소의 운영 목표는 안전하고 효율적으로 설비를 운영하여 양질의 전기를 소비자에게 공급하는데 있다. 시뮬레이터는 설비의 운영에 중추적인 역할을 담당하고 있는 운전원의 작업 숙련도 향상뿐만 아니라 설계도구로 활용되는 중요한 설비이다. 국내 원자력산업계는 연구기관의 주도하에 다수의 시뮬레이터를 개발하였으며 최근에는 일반 산업체를 개발에 참여시키고 있다. 그러나, 시뮬레이터의 하드웨어와 소프트웨어 개발을 위한 관련 요건이 일반 산업체에게 충분히 인식되지 못하여 개발에 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 시뮬레이터 개발을 위한 소프트웨어 개발요건을 고찰하고 국내 일반 산업체에게 권고되는 개발 참여 전력을 제안한다.
우주비행체의 내부 장치 고장 혹은 외부 환경에 의한 고장이 발생할 경우를 대비하여 가상 모의 시뮬레이터를 이용한 고장 대응 훈련이 요구된다. 시뮬레이터 개발 초기에 이러한 고장 발생 메커니즘을 설계에 반영하지 않는 경우 교관이 작성한 고장 시나리오에 의한 유기적 고장 발생 및 고장 전파 기능을 납품 후 추가 요구하기는 용이하지 않다. 본 논문에서는 사용자가 시뮬레이터를 이용하여 의도하는 고장을 의미있는 시각(Epoch)에 주입하기 위한 고장 발생 메커니즘 구조를 설명한다. 또한 천리안위성 시뮬레이터 소프트웨어의 고장 발생 예제를 통해 고장 감지, 고장 복구, 관제원의 대응 방법 등을 설명한다.
시뮬레이터를 기반으로 하는 CANDU 설계분석시스템 구축을 장기목표로 한 플랜트-제어모사해석기는, 단기적으로는 플랜트의 동적 성능 분석에 의한 원자력 엔지니어들의 개념교육, 발전소 운전원들에 대한 현상학적 발전소 거동이해, 종합적 엔지니어링 시뮬레이터 개발을 위한 R&D 도구로서의 역할이 기대되며, 장기적으로는 엔지니어링 데이터베이스의 공유를 통한 CADD, 시뮬레이터를 이용한 플랜트설계분석시스템의 통합을 이룰 수 있는 기반기술로 자리잡게 될 것이다. 특히 가상현실이라는 개념을 도입해 값비싼 실제 플랜트시설 없이 다양한 운전상황하에서의 플랜트의 성능과 상태를 현장감 있는 환경을 구성해서 모니터링하고 예측할 수 있는 기술의 개발에 활용될 것이다.
본 논문에서는 3차원 게임 엔진에서 역학엔진의 개발을 지원하는 역학 시뮬레이터 및 개발도구에 대해 설계하였다. 3차원 게임 엔진을 개발하는 과정에서 역학 현상을 실시간으로 테스트하여 동적이며 인터렉티브한 게임 효과와 사용자가 역학 시뮬레이터를 통해 실시간으로 테스트한 환경을 개발도구에서 적합한 API를 생성하여 라이브러리형태로 제공함으로써 개발기간의 단축 및 개발 공정에 관련된 프로세스 처리론 효율적으로 할 수 있도록 하였다.
가상 현실 기술을 적용한 선박 시뮬레이터 시스템의 설계 기법에 관하여 기술한다. 일반적으로 선박은, 선장, 항해사, 도선사, 조타수 등의 다중 작업자에 의해 조종된다. 이 연구에서는 이러한 선박의 특수 환경을 고려하여 가상 현실 선박 시뮬레이터에 적합한 다중 크라이언트-서버 네트워크와 하드웨어 구성을 제안하였다.
SIP은 인터넷 컨퍼런스와 인터넷 텔레포니를 위한 시그널링 프로토콜로써, 오디오, 비디오, 화이트보드 등과 같은 하나 또는 그 이상의 미디어 타입으로 이루어진 멀티미디어 회의, 인터넷 텔레포니 등에 적용할 수 있다. 본 논문에서는 SIP 사용자 에이전트의 시험, 인증 절차 문서를 개발하였으며, 개발된 문서를 바탕으로 하여 SIP 사용자 에이전트 시험 시뮬레이터를 설계 및 구현하였다. 이 시험 시뮬레이터를 통해 표준 시험 절차 문서를 바탕으로 사용자 에이전트들간의 전송되는 메시지의 표준 구현 여부 검증할 수 있다.
본 논문에서는 유니티 엔진을 활용하여 도로교통 시뮬레이터 에셋을 제안한다. 제안하는 에셋은 유니티 좌표계 내에서 오브젝트를 이용하여 가상의 도로를 설계함으로서 도로교통 시뮬레이터의 진입장벽과 단순 작업비용을 낮추고, 가상의 도로에서 다양한 속성을 가진 차량과 신호등을 생성하고 시뮬레이션 함으로서 차량과 교통신호, 도로설계 등이 교통에 미치는 영향을 시각화하여 관찰 할 수 있다. 제안한 에셋을 이용하여 도로를 보다 용이하게 설계하여 도로교통 시뮬레이션을 할 수 있으며, 간단한 시나리오를 제작하여, 도로정체의 원인을 설명 할 수 있다. 사용자가 도로설계 시의 작업량을 더 줄일 수 있도록 도로생성 부분에서 보다 다양한 기능 지원과 시뮬레이터의 타당성 검토를 위한 추가적인 시나리오 테스트 등이 향후 과제이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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