• 융합정보논문지
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• 제12권3호
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• pp.286-293
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• 2022

최근 4차 산업혁명으로 스마트팩토리를 구성하는 요소 기술의 중요성이 높아지고 있으며, 이러한 기술들을 학습하기 위한 도구로 시뮬레이션이 널리 이용되고 있다. 특히 PID제어는 실제 응용 분야에서 다양하게 사용되고 있는 자동제어 기법으로서, 대부분 특정 상황에서 수학적 모델을 분석하거나 제어기가 내장된 애플리케이션 개발에 대한 연구가 이루어지고 있으며, 실제 교육적인 환경에서는 PID 제어 원리뿐만 아니라, 게인 값 조정 및 제어기 사용 방법 등에 대한 PID 시뮬레이터 교육이 필요하다. 본 논문에서는 3D 시뮬레이션을 통해 다양한 PID 제어의 교육과 실습이 가능한 모델을 제안 한다. 제안 모델은 가상의 Ball과 Fan을 구현하여 Fan에서 발생한 공기 압력에 의해 Ball에 양력이 받을 수 있도록 시스템을 구성하여 PID 제어를 실시하였다. 이때 Ball의 높이를 PID제어기의 각 게인 값에 따라 그래프로 표현 후 실제 시스템과의 비교를 진행하였으며, 이를 통해 실제 수업에 충분히 적용할 만한 만족한 결과를 확인 할 수 있었다. 제안 모델을 통해 급격히 증가하는 스마트팩토리의 요소 기술을 원격 수업 환경에서 다양한 방법으로 활용 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.145-152
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• 2020

본 논문에서는 유한요소해석을 이용하여 흉요추 후방 고정술의 고정분절 변화에 따른 척추 안정성을 평가하였다. 이를 위해 추간판, 인대, 추간관절(Facet joint) 등을 포함한 정상 흉요추(T10-L4)의 유한요소모델을 구축하였으며, 문헌으로 보고된 재료물성치를 부여하였다. 한편, L1을 병변 부위로 가정하였으며, L1-L2, T12-L2, T12-L1-L2 총 3가지 종류의 후방 고정술을 흉요추 유한요소모델에 구현하고 전방 굽힘, 후방 굽힘, 측면 굽힘, 축 회전의 하중 조건을 부여하였다. 시리즈 유한요소해석을 통해 고정분절에 따른 척추경 나사못, 척추골, 추간판의 변형량, 등가 응력, 운동 범위, 모멘트를 계산하였으며, 그 결과를 바탕으로 척추 안정성을 평가하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권4호
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• pp.309-316
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• 2020

항만 진입항로 설계 시에는 선박 입출항에 따른 통항 안전성이 우선적으로 확보될 수 있도록 적정한 항로 폭이 고려되어야 한다. 통항 안전성에 요구되는 최소 항로 폭 산출은 선종별 선박의 크기와 운항 속력 등에 따라 상이하게 나타나는 조종성능을 포함한 선박 요소, 바람, 조류 및 파랑에 따른 환경적 요소, 그리고 운항자 개인별 경험과 판단력 등에 따른 인적 요소 및 해상교통량, 항해지원 시설 등의 기타 요소를 종합적으로 검토하여 결정해야 한다. 그러나, 우리나라 항로 폭 설계 기준이 국제수상교통시설협회나 미국, 일본 등의 기준과 비교할 때 단순히 선박 길이 요소만으로 산정하고 있어, 이에 대한 개선이 요구된다. 본 연구에서는 배속 선박조종시뮬레이션을 활용하여 다양한 형태의 선박 및 환경적 요소를 고려하여, 직선항로에서 일방통항에 요구되는 적정 항로 폭에 대한 평가를 실시하였다. 대표적인 연구 결과로 일반적인 운항 선속 10노트 기준 풍속 25노트의 바람과 유속 2노트의 조류, 파고 약 3 m의 파랑이 작용할 경우, 15만 GT급 크루즈선은 선박 길이(L) 대비 0.67~0.91, 1만 2천 TEU급 컨테이너선은 0.79~1.17, 30만 DWT급 원유운반선은 1.02~1.59에 해당되는 최소 항로 폭이 필요한 것으로 분석되었다. 해당 결과는 우리나라 항로 설계기준의 개선 필요성 및 선박 대형화에 따른 통항 안전성 확보에 요구되는 최소 항로 폭 결정 등에 직접적으로 활용이 가능할 것이라 판단된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제26권11C호
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• pp.113-122
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• 2001

위성을 기반으로 하는 ATM 스위치에서 가장 중요하게 고려할 사항은 높은 수준의 셀 손실률을 만족함으로써 재전송을 피해야함과 on-board 프로세싱과 스위칭의 복잡도이다. ATM 스위치로 잘 알려진 스위치 중에 하나인 Knockout 스위치는 트래픽 성능 면에서 뛰어난 성능을 가지지만, 많은 스위치 구성요소와 버퍼를 필요로 한다. 이는 복잡도의 주요 원인이다. 제한된 입력단 버퍼의 추가는 만족할 만한 수준으로 셀 손실률과 복잡도를 줄이고 효과적인 위성 대역폭 사용에 기여할 수 있다. 본 논문에서는 기존에 제안된 스위치에 비하여 더 나은 셀 손실률을 가질 뿐만 아니라 더 적은 스위치 구성요소와 버퍼를 가짐으로써 복잡도를 낮춘다. 시뮬레이션을 한 결과, 제안된 구조는 기존에 제안되었던 스위치 구조에 비해 우수한 셀 손실률을 보여 주었으며, 스위치 구성요소를 최대 50%이상 줄이며 최대 50% 이상의 버퍼용량을 줄일 수 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.1-8
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• 2011

차세대 IT융합 기술의 발전에 따라 개인화 서비스를 위한 인프라스트럭처가 구축되면서, 사용자의 감성 상태와 생체신호 기반 서비스의 중요성이 부각되고 있다. 또한 감성에 따른 학생의 생체신호를 파악하는 것은 감성공학 전략의 중요한 성공요소가 되고 있다. 본 논문에서는 다양한 시각자극에 따른 생체신호 모니터링 시뮬레이션 시스템을 제안하였다. 다양한 시각자극에 의한 학생의 생체신호를 측정하여 수집한다. 고속 퓨리에 변환을 이용한 파워 스펙트럼을 분석하여 교감신경과 부교감신경의 활성 정도를 파악한다. 분석된 결과를 건강신호등에 표시하여 감성을 모니터링 한다. 고등학생과 대학생간의 감성의 평가를 하기 위해 SD 프로필과 대응표본 T-검정을 실시하여 유용성을 검증하였다. 평가결과, 긍정과 부정 자극에 대한 감성 활성화에 대한 차이가 통계적으로 의미가 있음을 증명하였다. 이를 체험형 시뮬레이션 시스템의 논리적 타당성과 유효성을 검증하기 위해 실험적인 적용을 시도하고자 한다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제19권3호
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• pp.225-232
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• 1998

무정형 실리콘을 기반으로 한 X-선 영상기기에 대한 Monte Carlo 시뮬레이션 결과를 기술하였다. 무정형 실리콘 X-선 영상기기의 특성을 조사하고 최적의 설계변수들을 제공하기 위하여 Monte Carlo 시뮬레이션을 수행하였다. 본 연구의 목적에 맞도록 Monte Carlo simulation codes를 개발하였고, X-선 최대전압, 알루미늄 필터 두께, Cal(T1)두께, 그리고 무정형 실리콘 광다이오우드 픽셀 크기들을 변화시키면서 무정형 실리콘 X-선 영상기기의 계측 효율과 해상도의 변화를 연구하였다. 60kVP-120kVp의 X-선에 대하여, CsI(TI)의 두께가 300um-500um일 때 계측효율은 70%-95% 였고 에너지 흡수효율은 40%-70%였다. 시뮬레이션 결과로부터, 무정형 실리콘 픽셀크기와 Csl(TI) 두께가 해상도를 결정하는 가장 주된 요소임이 밝혀졌다. 본 연구에서 개발한 시뮬레이션을 사용하여 감도와 해상도를 최적화할 수 있는 적절한 픽셀 크기와 CsI(TI) 두께를 찾아낼 수 있었다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.13-19
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• 2017

국내 유도무기 개발과정에서 가장 일반적으로 적용되는 M&S 도구는 유도탄의 각 구성품 및 공력특성 모델을 반영한 6자유도 비행모의 프로그램이다. 하지만 3세대 대전차 유도무기와 같이 영상탐색기가 적용되는 경우 6자유도 비행모의만으로 다양한 조건 하에서의 체계 성능을 확인할 수 없다. 영상탐색기의 추적 성능은 표적의 대조비나 온도차뿐만 아니라 유도탄 거동에 따른 표적 위치 이격, 회전 등에 민감하게 반응하기 때문에 유도무기 개발 과정에서 영상 추적 성능과 유도탄 비행성능을 통합하여 분석할 수 있는 M&S 도구가 요구된다. 3세대 대전차 유도무기인 현궁 개발 과정에서는 형상 설계 단계부터 '합성영상 생성 S/W'-'영상추적기'-'비행모의 프로그램'을 연동한 통합비행 M&S 도구를 개발, 적용하였다. 통합비행 M&S 도구 기반으로 몬테카를로 시뮬레이션을 수행한 후 체계 주요 성능 지수, 즉 명중률 비교를 통해 적합한 형상을 선정하였다. 본 논문에서는 3세대 대전차유도무기 형상설계를 위한 고려요소와 함께 통합비행 M&S 방법론 및 분석 결과를 기술하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.9-16
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• 2015

본 연구에서는 북한의 잠수함 발사 탄도미사일의 비행궤적을 시뮬레이션하고 발사방법에 따른 특성을 분석하였다. 최근 북한은 잠수함 발사 탄도미사일의 비행시험을 실시하였으며, 이는 국제적인 안보에 상당한 위협이 되고 있다. 북한은 러시아의 퇴역 잠수함을 해체하는 과정에서 잠수함 발사 탄도미사일 관련 기술을 확보하였고, 이와 관련된 실험을 지속적으로 하는 것으로 알려졌다. 북한의 잠수함 발사 탄도미사일 개발이 완료되고 실전 배치된다면, 이는 우리나라에 비대칭적인 위협 요소로 작용하게 될 것이다. 따라서 이러한 위협에 능동적으로 대응하기 위해서는 잠수함 발사 탄도미사일의 위협에 대한 과학적이고 논리적인 분석이 이루어져야 한다. 이러한 관점에서 본 연구에서는 북한의 잠수함 발사 탄도미사일의 운동 모델을 작성하고 이를 시뮬레이션 하였다. 또한 잠수함 발사 탄도미사일의 자세각을 조절하여 사거리를 조정하였으며 이에 대한 특성변화에 대해 기술하였다. 도출된 SLBM 비행궤적을 고려할 때 중간 단계부터 종말 단계까지의 효과적인 대응을 위해서는 해상기반 탄도미사일 방어체계가 필수적으로 요구되어 진다.

• 융합정보논문지
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• 제12권5호
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• pp.40-50
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• 2022

본 연구는 간호대학생이 시뮬레이션 실습 시 동료 팀의 만성폐쇄성폐질환 환자 시나리오 구현 동영상을 실시간으로 관찰하면서 구조화된 동영상 관찰 기록지에 기록한 간호술 영역의 내용을 분석한 질적 연구이다. 4개의 세부영역으로 구분하여 기록된 내용을 효과적, 비효과적 측면으로 구분한 후 내용분석 방법을 사용하여 분석하였다. 연구결과 절차의 정확성에 있어서 효과적 측면은 필요한 물품준비와 증상완화를 위한 중재, 비효과적인 측면은 원칙 미준수, 부적절한 처방 이행, 이론과 수행의 연계 미흡으로 나타났다. 무균술 준수에 있어 효과적 측면은 내과적 무균술 적용과 외과적 무균술 적용, 비효과적 측면은 내과적 무균술 미수행과 외과적 무균술 미수행이었다. 안전과 안위 고려에 있어 효과적 측면은 심리적 안위 고려과 물리적 안전 고려, 비효과적 측면은 안위에 대한 실재감 부족과 환자안전 인식 미흡으로 나타났다. 설명 및 교육의 효과적 측면은 목적 설명과 방법 교육, 비효과적 측면은 설명 부족과 환자수준 미고려이었다. 본 연구에서 간호대학생은 관찰을 통하여 얻은 시각적 정보를 기록하는 과정을 통해 학습에 집중하고 기억을 강화시킬 수 있었을 것으로 사료된다. 또한 본 연구는 시뮬레이션 기반 실습을 통한 간호술 교육의 효율성을 높일 수 있는 요소들을 제시하였다는 점에서 의의가 있다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.63-70
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• 2010

본 연구의 목적은 미래 한국 육군이 운영할 공격헬기의 전투효과를 산출하는 방법론을 제시하는 것이다. 본 연구에서 적용한 전투 효과 산출방법은 첫째, 육군항공분야의 작전계획과 전투발전 분야별 요소인 DOTMLPF 분석에 활용되는 분석용 워게임 모델인 육군항공분석모델을 사용하였으며, 둘째, 전문가 의견을 기반으로 한 AHP기법을 사용하였다. 이 때, 시뮬레이션 및 AHP 기법 적용시 공격헬기의 전투효과를 가장 잘 반영할 수 있는 대 기갑작전을 고려하였다. 연구결과, 공격헬기의 기종별 전투효과를 산출할 수 있었으며, 이러한 전투효과도는 신규 무기체계 획득시 기종선정이나 수량결정과 같은 의사결정시 의사결정자가 합리적으로 의사결정을 할 수 있게 하는 데 유용할 것으로 판단된다.