• 제목/요약/키워드: 실험 및 시뮬레이션

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전투실험에서의 국방시뮬레이션 활용기법 (Utilization of Defense Simulation Model in Warfighting Experimentations)

  • 유승근;문형곤
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.117-122
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    • 2005
  • 전투실험은 미래 작전 요구능력을 충족하는 신기술/신체계, 신교리, 신조직의 대안을 반복적으로 실험하고, 성숙시켜서 성공이 보장되는 전투발전 소요를 제기하는 과정으로 우리 군에서도 1999년 이후 육군을 중심으로 교리 및 정책, 전술 등의 분야에 적용되는 전투실험을 수행하고 있다. 전투실험을 수행하는 다양한 방법들이 있으나 국방시뮬레이션 모델을 활용하는 전투실험이 비용 및 효용성 측면에서 매우 유리한 것으로 인식되어 국내의 전투실험 과제수행에 있어서도 다수의 국방시뮬레이션 모델이 활용되고 있다. 특히 한국국방연구원이 1991년 이후 지속적으로 운용하고 있는 JANUS 모델은 단위 무기체계 수준의 상세한 무기체계 모의가 가능하고 무기체계 획득 및 교리검증 시에 탁월한 효용성을 발휘할 수 있으므로 다양한 전투실험과제에 활용되고 있다. 본 연구는 육군 전투실험에서의 JANUS 모델 활용기법을 체계적으로 검토하여 국방시뮬레이션을 활용한 효과적인 전투실험 기법을 분석하고 개선사항을 도출함으로써 우리 군의 시뮬레이션 발전에 기여하고자 한다.

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멀티 에이전트 기반의 상황 인지 시뮬레이션을 위한 통합 개발 프레임워크의 개발 (Development of Integrated Development Framework for Context-Awareness Simulation based on Multi-Agent System)

  • 김태형;최진우;우종우
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2010년도 추계학술발표대회
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    • pp.538-541
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    • 2010
  • 상황인지 시뮬레이션이란 상황자료의 수집, 추론 및 결론 도출의 과정을 실제 환경이 아닌 가상의 시뮬레이션 환경 안에서 실험해 볼 수 있는 것을 말하며, 상황인지 기술과 DEVS(Discrete Event System Specification), 페트리-넷(Petri-Net)등의 기반 기술이 사용된다. 본 논문에서는 사용자들이 보다 편리하게 상황인지 시스템을 구축하고 실제보다 적은 시간으로 구축된 시스템을 실험할 수 있는 시뮬레이션 환경을 제공할 수 있는 통합 개발 프레임워크를 개발하고자 한다. 시뮬레이션 통합 개발 프레임워크 특징으로는, 첫째 상황인지를 위한 추론 기능을 가지는 에이전트와 시뮬레이션 기능들을 플러그인 및 라이브러리로 제공할 수 있고, 둘째, 통합환경 안에서 제공되는 도구들을 사용하여 사용자들이 보다 편리하게 개발 및 실험을 할 수 있다는 장점이 있다. 따라서 본 논문에서는 상황 아키텍처를 위한 모델 표현 계층, 멀티 에이전트 시스템을 위한 연산 계층, 환경과의 상호작용을 위한 인터랙션 계층, 그리고 시뮬레이션 계층인 4-계층구조의 통합개발환경을 연구하였다.

자율운항선박 시뮬레이션 및 실해역 실험 분석 (Analysis of Simulation and Sea Trial test for MASS)

  • 김동균;김진수;임남균
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2023년도 춘계학술대회
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    • pp.263-264
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    • 2023
  • 본 연구는 자율운항선박의 실제 해상에서의 성능 검증하기 위한 실험을 진행하였다. 먼저 SAS(Samsung Autonomous System)을 활용하여 시뮬레이션을 진행하였다. 시뮬레이션은 Imazu 조우 모델을 기반으로 실험을 진행하였다. 시뮬레이션에서 조우 선박은 2-4척으로 정면, 횡단, 추월 등이 뒤섞인 상황을 가정하였다. 결과 분석은 6가지 항목(속력, Heading, Rate of Turn, Collison Risk Index, DCPA, TCPA, Closest Distance, XTD(Cross-Track Distance))을 분석하였다. 2 차례의 실해역 실험을 진행하였다. 목포-제주도 구간에서 실해역 실험을 진행 후 목포-이어도-독도 항로에서 실해역 실험을 진행하였다. 실해역 실험 결과 Imazu 모델 기반 시뮬레이션과 비슷한 결과를 보였다.

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NetLogo 기반의 과학탐구용 시뮬레이션 콘텐츠 개발 및 형성평가 (Development and Formative Evaluation of Simulation Contents for Scientific Exploration based on NetLogo)

  • 우정훈;전영국
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.65-76
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    • 2014
  • 본 논문의 연구목적은 탐구실험중심 과학교육의 실현 방법으로 고고보드와 NetLogo를 이용한 실세계와 가상세계를 연결해주는 시뮬레이션 콘텐츠를 설계 및 개발하는데 있다. 먼저 탐구실험 수업을 위한 컴퓨터 시뮬레이션과 로봇활용교육을 이용한 수업모형을 탐색하고 가상시뮬레이션과 실제실험을 연동할 수 있도록 컴퓨터 기반의 실험 장치(MBL)을 제작하였다. 이 장치를 토대로 중등과학교과내용 중 온도변화(열평형)과 전기(저항과 전압과의 관계)단원 내용을 대상으로 시뮬레이션 콘텐츠를 제작하였다. 닫혀 있는 계에서의 온도변화가 같아지는 열평형반응을 탐구실험과 시뮬레이션으로 시각화하였으며, 전기단원의 저항과 전압과의 관계에서는 각 저항의 직렬연결을 이루었을 때, 각 저항에 걸리는 전류가 같고 전하의 흐름을 시뮬레이션 하였다. 중학생들을 대상으로 개발된 콘텐츠를 사용하게 하면서 시뮬레이션 사용 및 인터페이스에 대한 형성평가를 하였으며 컴퓨터 기반 과학교육에서 활용할 수 있는 방향성을 제시하였다.

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시뮬레이션 기반 전투실험을 위한 DEVS 통합 개발 환경 (The DEVS Integrated Development Environment for Simulation-based Battle experimentation)

  • 황근철;이민규;한승진;윤재문;유용준;김선범;나영인;김정훈;이동훈
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.39-47
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    • 2013
  • 시뮬레이션 기반 전투실험은 시뮬레이션 기술을 이용하여 전투태세를 점검하는 것이다. 이는 무기체계의 모델링 및 시뮬레이션에 깊이 연관되어 있다. 전투실험에서 무기체계의 특성과 복잡도를 분석하기 위해서는 모델링 및 시뮬레이션 환경이 복합체계로 구성되는 무기체계를 컴포넌트 단위로 분해할 수 있도록 해야 하며, 실제 하드웨어와 같이 충실도가 높은 컴포넌트를 시뮬레이션 상에서 활용할 수 있도록 해야 한다. 이러한 관점에서 모듈화 및 계층화 구조의 DEVS 프레임워크는 전투실험도구의 요구사항을 만족시킬 수 있는 가능성을 제공한다. 본 논문은 시뮬레이션 기반 전투실험을 수행하기 위한 DEVS 통합개발환경의 개발과정을 소개하고 있다. 편리하고, 유연하며, 신속한 전투 시뮬레이션 수행의 설계 원칙으로 새롭게 개발된 전투실험도구는 다이어그램을 이용하여 DEVS 모델을 개발하고 이를 외부 시뮬레이터와 편리하게 연동할 수 있는 모델 기반의 그래픽 설계도구, 신속한 통계 분석 수행을 위한 실험 설계 도구, 레고방식으로 무기체계를 조립하기 위한 표준 컴포넌트 모델 라이브러리의 세 부분으로 구성된다. 이러한 새로운 시뮬레이션 환경은 다양한 수준의 모델이 혼재된 복잡한 시뮬레이션 기반 실험분석을 보다 단순하고 효율적으로 수행할 수 있도록 한다.

공간선형모형을 이용한 전산실험의 분석

  • 박정수
    • 한국데이터정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국데이터정보과학회 2006년도 PROCEEDINGS OF JOINT CONFERENCEOF KDISS AND KDAS
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    • pp.17-24
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    • 2006
  • 오늘날 과학 및 공학연구를 위하여 복잡한 컴퓨터 시뮬레이션을 자주 사용하고 있다. 전통적 물리적 실험이 입력수의 한계와 출력의 측정오차를 가지는 반면 시뮬레이션 실험 또는 전산실험은 입력수에 제한이 거의 없고 대부분 출력 또한 측정오차가 없거나 매우 작다. 이러한 전산 실험의 분석을 위해 비교적 새롭게 등장한 통계적 방법이 DACE(Design and Analysis of Computer Experiments)이나. 본 발표에서는 이 DACE의 기본 개념과 원리를 간단히 소개하고, 실제로 기계설계에 효과적으로 적용된 사례를 보이고, 향후 연구방향 등을 논의하겠다. 특히 시뮬레이션 코드에 존재하는 절대상수의 추정문제(calibration)와 공간선형 모형의 최적선택을 위한 알고리즘을 소개한다.

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화재시뮬레이션을 이용한 수직공간의 화재특성 분석 연구 (A Study on Characteristics of Fire in Vertical Space Using CFAST)

  • 박현준;권진석;최재혁
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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    • pp.190-190
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    • 2011
  • 사회 다변화 및 급속한 경제성장과 도시밀집화로 인하여, 화재의 발생으로 인하여 막대한 인명피해 및 대규모의 재산상의 피해가 지속적으로 발생하고 있다. 이러한 화재의 피해를 예측하기 위해서는 실제 규모의 화재실험이 매우 유용하지만, 막대한 비용과 현실적 제약조건으로 인하여 실제 실험에는 많은 어려움이 따른다. 따라서 막대한 예산이 소요되는 실제규모의 화재실험의 대체방법으로 실제를 모사하는 축소모형 화재모의실험 및 컴퓨터를 이용한 화재 시뮬레이션 기법이 널리 이용되고 있다. 본 논문에서는 범용 컴퓨터를 이용한 화재 시뮬레이션 기법(CFAST)을 이용하여 수직 공간 구성을 가지는 단독주택의 화재 성상을 검토하였다. 시뮬레이션 모델로는 단독주택을 대상건물로 하여 2층으로 수직 공간을 가지는 단독주택 건물에 대한 모의 화재 시뮬레이션을 수행 하였다. 화재 시뮬레이션 결과는 각 구획실별 온도, 일산화탄소량, 공기 중 산소량 등을 도출하여 기존 이론에 의한 화재성장 그래프와 시뮬레이션 데이터를 비교하여 정확도를 검토하였다. 본 논문에서는 두가지의 시나리오를 작성하여 화재 시뮬레이션 프로그램의 결과 값을 분석하였다. (1) 시나리오 1 : 화재시뮬레이션 대상건물 1층 거실(2번방)에서 스프링클러 미 설치시 화재가 발생한 경우를 가정하여 수평방향인 3번방과 수직방향인 7번방의 화재 확산 피해정도를 살펴보고, 화재 그래프의 이론값과 실험값의 차이를 비교하여 그 정합성을 검토하였다. 발화물질은 Curtain, TV set, Sofa, Table으로 하며 시간은 60초 간격으로 총 3600초(1시간)를 분석 하였고, 발화지점의 온도, 일산화탄소, 공기중 산소 농도를 분석하였다. (2) 시나리오 2 : 시나리오 1과 동일한 화재발현 조건으로 스프링클러가 설치되어 있을 때 화재 발생 했을 경우, 수평방향인 3번방과 수직방향인 7번방의 화재 확산 피해를 시나리오 1과 비교 검토 하였다. 기존 이론에 의한 화재 성장 그래프와 이번 시뮬레이션 결과값을 토대로 만든 그래프 형태를 비교해보면 두 그래프의 형태가 비슷한 형태를 나타내어 Flash Over 현상과 Back Draft 현상이 이론값과 같은 경향을 나타내고 있음을 확인 할 수 있었다. 따라서, 본 논문에서 수행한 화재 시뮬레이션 기법으로 건축물의 실제 화재시의 피해정도를 예측하는 데 유용하게 활용될 것으로 판단된다.

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실증실험장 구축에 의한 접지전극별 접지저항 평가 및 시뮬레이션 데이터 비교 해석 (Analysis On Simulation and Earth Resistance Evaluation By Type of Earth Rods in the Construction Grounding Testing Site)

  • 한운기;정진수;안재민;조대훈
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 춘계학술대회 논문집 전기설비전문위원
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    • pp.203-204
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    • 2009
  • 국내에 사용되고 있는 접지전극을 바탕으로 표준화된 실증실험장을 구축하였다. 구축된 실험장의 대지저항율을 측정하여 프로그램(CDEGS)을 이용한 시뮬레이션을 실시하였으며, 실증실험장의 접지전극을 IEEE Std-81.2에 의한 실험설비를 구축하여 접지저항을 측정하였으며, 시뮬레이션 데이터와 비교분석하였다. 실험결과 접지전극이 클수록 시뮬레이션 데이터와 측정값이 일치하였다. 대규모 접지전극의 경우 시뮬레이션 데이터로 접지전극의 경제적 설계가 가능함을 알 수 있었다.

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GMA 용접 시스템의 시뮬레이션 (Simulation of GMAW System)

  • 유중돈
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제25권6호
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    • pp.27-29
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    • 2007
  • GMA 용접 시스템을 시뮬레이션 하기 위한 요소 기술과 문제점에 대하여 간단하게 설명하였다. 현재까지의 연구 결과로부터 GMA 용접 시스템을 해석하는데 필요한 원리 및 기본 방정식은 거의 알려진 상태이지만, 이와 같은 시뮬레이션은 이상적인 조건에서 계산한 결과로서 실제와는 차이가 발생한다. 이와 같은 오차는 실험을 통하여 지속적으로 수정 및 보완되어야 시뮬레이션의 정확도를 향상시킬 수 있으며, 향후 시뮬레이션이 용접 생산성과 품질을 향상시키는 도구로 활용될 수 있기를 기대한다.

완전확률화모형 및 랜덤화블럭모형하에서 순위변환을 이용한 다중비교의 시뮬레이션 분석

  • 최영훈
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제5권1호
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    • pp.85-97
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    • 1998
  • 완전확률화모형 및 랜덤화블럭모형하에서의 주요한 다중비교 분석기법들을 시뮬레이션을 이용하여 검토하고자 하였다. 시뮬레이션 결과는 순위변환과 최소유의차검정을 이용한 다중비교 분석기법이 모수적 ANOVA F 검정과 Fisher의 유의차검정, 비모수적 Kruskal-Wallis 검정과 최소유의차검정 및 Friedman 검정과 최소유의차검정을 이용한 분석기법보다 전체실험오차율, 전체실험검정력 및 개별쌍검정력 면에서 상대적으로 뛰어남을 보여준다. 즉 순위변환한 ANOVA F 검정의 전체실험오차율은 명목상의 유의수준을 잘 유지하고 있으며, 전체실험검정력 및 개별쌍검정력은 모수적 ANOVA F 검정과 Kruskal-Wallis 검정 및 Friedman 검정기법보다 전반적으로 우수함을 알 수 있다.

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