국내에 다양한 시스템 엔지니어링 전산지원도구(Computer Aided tools for Systems Engineering)가 도입되고 도구의 기능이 향상됨에 따라 시스템 엔지니어링 전산지원환경을 구축하는 사례가 늘어나고 있다. 전산지원환경을 구축하기 위해서는 기존의 국내외 시스템 엔지니어링 표준 및 지침에서 언급되지 않은 구체적인 업무에 대한 고려가 요구되기 때문에, 많은 노력과 시간이 소요된다. 시스템 엔지니어링 본 연구에서는 국내 연구소 및 기업의 시스템 엔지니어링 전산지원환경을 구축하는 과정에서 습득된 문제점과 경험적 교훈(lessons learned)을 정리하였다.
For the effective and efficient system development, it is provided of complex and diverse disciplines, analysis and design, points of views for decisions making, technical information management, assurance of products, and so on to be integrated and ensured. Systems engineering is conducted through a process and is implemented by tools based on relevant methodologies. Systems engineering environment should be provided to support the systems engineering process, method, and tools used on the project. In this paper, the essential environment in performing works in a organization applying systems engineering on the basis of system life cycle was reviewed. The present states on establishment of the systems engineering in Korea Railroad Research Institute were also examined with some reviews of other cases.
With rapid growth of the world plant market, an increasing attention is paid on the plant engineering. Up to present time, Korean plant engineering technology has been concerned with the down stream part of the plant engineering, so called EPC, considered as a lower value chain compared with the up stream, composed of FEED(Front End Engineering Design) and PMC(Project Management Consultancy). In other words, a key issue for Korean plant industry is how to catch up the FEED technology, currently occupied by the advanced countries. In this paper, we propose an SE(Systems Engineering) approach, conventionally applied for aerospace and defense industry, to the FEED for plant engineering. Specifically, we proposed a new SE process composed of: 1) SPA matrix for reverse systems engineering, and 2) PPA matrix for forward systems engineering. To illustrate the proposed method, a case study for an environmental plant is performed.
본 고에서는 지식베이스엔지니어링이 기존의 제품개발 방법론을 개선하기 위한 지능적인 설계도구로서 컴퓨터를 사용하는 새롭고 흥미로운 대안임을 살펴보았다. 전문가의 설계 및 현장 경험을 조직적이고 체계적으로 수집하여 활용하는 것은 동시공학(Concurrent Engineering) 방법론의 실행을 위한 도구로서 매우 중요함을 살펴보았다. 또한 시스템의 효과적인 구축을 위해 어떤한 것들을 고려해야 하는지도 살펴보았다. 이러한 일련의 과정을 통해 설계 분야가 미약한 국내 환경에 지식베이스엔지니어링이 하루 속히 정착되기를 희망한다.
AGT 시스템은 복잡한 대규모 시스템이며 이 시스템에 도입된 무인운전의 운영 개념은 한국 철도 기술의 환경에서는 처음 시도되는 기술이다. 게다가 신호시스템을 무선 기술을 이용하여 구현해 한다는 요구사항이 추가되어 신호시스템 개발은 더욱 도전적인 문제가 되었다. 이와 같이 실천하기 어려운 요구사항이 많은 무선열차 제어시스템 개발의 위험을 줄이기 위해 시스템공학팀은 전산지원 시스템공학 도구를 사용한 재공학의 개발공정을 수행하도록 하였다. 본 연구에서는 기존의 정적인 데이터모텔에 추가하여 시나리오 기반으로 동적거동 분석을 수행하여 기능 모델을 구축하였고 기능 모델을 토대로 한 시스템 아키텍처를 구성하였다. 특히 기능 요구사항의 취약성을 보완하기 위해 CORE의 FFBD(Functional Flow Block Diagram)기능을 활용하여 열차 운행 중 발생할 수 있는 여러 가지 시나리오를 분석함으로써 기능 모델의 완전성의 기여하였다. 이는 정적인 데이터 흐름 다이아그램(DFD:Data Flow Diagram)이 가지는 한계를 모델 기반 시스템공학 도구에서 지원하는 동적인 기능 분석을 수행하여 보완함으로써 모델의 충실도를 높였음을 의미한다. 이를 통해 기능의 오류를 개념단계에서 최소화함으로써 기술 위험이 높은 제품을 개발할 수 있다는 것을 확인하였다.
에너지 플랜트, 화학공장 등 대형 기계설비의 복잡도 증가는 그에 따른 위험요소 복잡도를 증가시키고 있다. 대형 기계설비에 대한 위험 관리와 시스템 신뢰도 향상을 위해서는 위험도 기반의 안전 설계/해석, 상태 감시 및 진단을 이용한 설비 모니터링, 인적 신뢰도 향상이 요구되며 설계 단계에서부터 운영 및 유지보수 단계까지의 시스템 생애주기 전반에 걸친 지속적인 활동을 필요로 한다. 인적 신뢰도를 향상시키기 위해서는 설비 운영자가 응급 또는 이상상황에 대처할 수 있는 능력 즉, 안전사고 대응 능력 확보가 필수적이다. 대상 설비에 대한 실제 훈련은 시간, 비용, 훈련자의 안전 확보가 어렵고 반복적인 훈련 및 평가가 어렵기 때문에 가상 환경을 이용한 안전대응 훈련 플랫폼을 설계하였다. 훈련자에게 몰입형 가상 환경을 제공하기 위하여 가상현실 및 안전사고 시뮬레이션 기술을 이용하였으며 이를 통하여 훈련자의 안전을 유지하면서 안전대응 능력을 향상시킬 수 있다.
오늘날의 기업환경에서 정보시스템은 기업에 있어서의 경쟁우위를 확보해주는 아주 보편적이고 중요한 수단이 되었다. 정보기술이 발전해 감에 따라 기업에서의 정보 시스템은 이제 거의 전분야에 걸쳐 활용되고 있다. 독자적으로 확대 구축된 정보시스템 간에 상호통합의 필요성이 증가 되었다. 최근에 등장한 기업자원계획 시스템은 전자 자원을 통합 관리하여 생산성과 효율성을 크게 향상시켜 줄 뿐 만 아니라, 패키지로 되어 있어 단기간에 구축이 가능한 획기적인 정보 시스템으로 많은 기업들의 주목을 받고 있다. 기업자원계획 시스템을 구축하려면 리엔지니어링이 필연적으로 따르게 된다. 많은 기업들이 정보 시스템의 구축 또는 그를 이용한 리엔지니어링을 단지 비용절감이라는 소극적인 목적을 위한 수단으로 인식한데서 문제가 있었다. 리엔지니어링은 단지 업무 프로세스를 재구축하는 것이 아니라, 기업의 문화자체를 바꾸게 되고 기존의 장점까지도 버려야 할지도 모른다. 기업문화는 프로세스라기 보다는 인적자원의 몫이다. 리엔지니어링에 따른 종업원들의 혼란과 저항은 정보시스템 구축을 어렵게 만들고, 기업문화에 악영향을 줄 수도 있다. 기업의 업무 전반을 지원해주는 통합된 시스템은 업무 대체를 위한 수단으로 보다는 기업의 경쟁력을 높여주는 전략적 목적으로서의 사용이 중요하며, 경쟁우위의 지속성을 확보할 수 있어야 한다. 기업자원계획 시스템의 구축 그 자체에 관심을 가질 것이 아니라, 장기적인 관점에서 기업의 전략을 뒷받침해 줄 수 있는 sustainer로서의 역할을 염두에 두어야 한다. 정보 시스템이 경쟁우위를 지속시켜주는 역할을 할 수 있으려면 인적자원에 대한 관심이 무엇보다도 중요하다.
무선센서 네트워크 기술은 최근 주목 받고 있는 유비쿼터스 컴퓨팅의 핵심 분야로서, 그 활용도가 다양해서 이와 관련된 많은 연구 개발이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크 기술을 여러 응용 분야에 활용될 수 있는 환경 정보 모니터링 시스템에 적용시켜 보았다. 센서 노드로써 MicaZ와 그 운영체제인 TinyOS를 이용하여 온도, 조도, 습도, 가속도, 그리고 위치 등의 사용자 환경 정보를 탐지하고 처리하는 시스템을 구현하여 사용자가 원하는 환경의 조건을 유지하는데 이용될 수 있도록 하였다.
본 연구에서는 현재의 실내 위치인식시스템에 있어서 오차 발생 문제점을 초전센서를 이용하여 보완하였다. 기존의 CSS기술은 SDS-TWR(Symmetric Double-Sided Two-Way Ranging) 기반의 위치인식시스템을 구현하는 기술로 사용되고 있으나 전파의 반사 및 간섭에 의해 레인징의 오차가 크게 발생하고 수신 감도가 현저하게 떨어지는 현상이 발생한다. 따라서 본 논문에서는 환경적인 제약을 받는 공간에서 CSS을 이용한 SDS-TWR과 초전센서를 사용하여 수신불량과 오차를 줄여 사용자의 위치인식을 가능하도록 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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