• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2011.04a
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• pp.26.1-26.1
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• 2011

위성 편대비행 시스템에서 궤도 및 자세의 결정과 제어를 동시에 시뮬레이션 할 수 있는 통합 시스템을 설계하고 개발하였다. 실제 위성에서는 궤도 제어가 수행되는 동안 자세는 계속 변한다. 그러므로 임무수행을 위해 편대위성들의 자세를 동기화하기 위해서는 편대위성들의 자세 결정과 제어가 필요하다. 이와 같이 실제와 같은 시뮬레이션을 위해서, 궤도 및 자세의 결정과 제어를 동시에 수행할 수 있는 통합된 시뮬레이터 시스템이 필요하다. 통합 시뮬레이터 시스템의 개발은 기존에 연세대학교에서 개발한 GPS 시뮬레이터를 이용한 편대비행 테스트베드와 하드웨어 자세 시뮬레이터를 각각 보완한 후 통합하는 방법으로 수행하였다. 이 두 시스템은 서로 독립적으로 개발되었기 때문에 통합을 위하여 하드웨어 인터페이스와 소프트웨어 인터페이스 부분으로 나누어 설계와 개발을 수행하고, 최종적으로 결합하는 절차로 통합을 완료하였다. 마지막으로 개발된 통합 시뮬레이터 시스템과 통합 시나리오를 사용하여 궤도와 자세를 동시에 시뮬레이션 하고, 이를 통해 개발된 통합 시스템을 검증하였다. 이 연구를 통해 개발된 궤도와 자세가 통합된 하드웨어 시뮬레이터 시스템은 실제 위성에 가까운 시뮬레이션을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 하드웨어와 소프트웨어 인터페이스에 대한 검증이 가능하고 실제의 하드웨어 특성으로부터 생기는 에러를 고려하여 알고리즘의 실제 성능을 평가할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2007.10b
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• pp.330-334
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• 2007

내장형 시스템이 점점 복잡해지면서 하드웨어/소프트웨어 통합설계의 중요성은 더욱 부각되고 있다. 이 하드웨어/소프트웨어 통합설계의 핵심 요소는 하드웨어/소프트웨어 통합시뮬레이션이다. 내장형 시스템을 구성하는 여러 컴포넌트들을 통합시뮬레이션 할 때 이종의 여러 시뮬레이터들을 동시에 사용하는 경우가 많은데 이 때 가장 문제가 되는 점은 시뮬레이터 간의 동기화에 따른 성능 저하이다. 이를 개선하기 위해 가상 동기화 기법이 제안된 바 있다. 그러나 가상 동기화 기법도 느린 시뮬레이터의 속도에 종속 될 수밖에 없다. 보통 가장 느린 시뮬레이터는 하드웨어 RTL 시뮬레이터이다. 본 논문은 하드웨어 RTL 시뮬레이터를 FPGA 에뮬레이터로 대체하면서 가상 동기화 기법을 사용한 통합에뮬레이션 환경을 구축해 보았다. 가상 동기화 기법을 적용하는 것은, 가상 동기화 기법의 장점대로 가상 동기화 기법의 통합시뮬레이션 커널과 FPGA 에뮬레이터 사이에 통신을 할 수 있게 해주는 인터페이스 프로그램을 제작하는 것만으로 가능했고 이렇게 구축한 환경에서 H.263 디코더로 실험을 한 결과 약 2.5배의 성능 향상을 얻을 수 있었다.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2003.10a
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• pp.65-65
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• 2003

본 논문에서는 국제우주정거장의 데이터 인터페이스 구현 및 시험을 위하여 1553B와 FDDI 하드웨어를 이용한 시뮬레이터를 제작하였다. 데이터 인터페이스 시뮬레이터는 국제우주정거장과 탑재모듈에 대한 시뮬레이터와 탑재모듈의 제어부분, 상태를 확인하기 위한 모니터링 부분으로 구성되어진다. 국제우주정거장 시뮬레이터는 탑재모듈에 명령을 내리고 상태데이터를 받아 분석하며 탑재모듈에서 수집된 데이터를 수신하여 저장하는 기능을 갖는다. 탑재모듈은 국제우주정거장에서 오는 탑재 수집 데이터를 받아 분석/수행하고 탑재모듈에서 수집된 데이터를 시뮬레이션 하는 기능을 가지며, 모니터링 시스템은 데이터 통신간의 인터페이스 속도나 상태 등을 분석하고 전체적인 그래픽 인터페이스를 제공한다. 본 논문에서는 기존의 PC환경에서 직렬통신과 TCP/IP를 이용하여 시뮬레이션 한 것을, PCI 카드 타입의 1553B와 FDDI 데이터 인터페이스 하드웨어를 이용하여 구현하고 시험하였다. 시뮬레이터 시험 및 검증을 위해서 4가지 타입의 명령을 만들었으며, 국제우주정거장 모듈에서 명령을 내리면 탑재모듈에서 해당 명령을 수행하는 과정을 GUI 환경의 프로그램으로 모니터링 하여 검증하였다. 본 연구를 통하여 국제우주정거장과 탑재모듈 간의 요구사항 분석, 데이터 인터페이스 포맷 정의, 데이터 인터페이스 하드웨어 환경 구현 등의 성과가 있었으며, 추후 탑재모듈 특성이나 국제우주정거장의 구체적인 기능 추가에 의해 탑재모듈 개발을 위한 ETB로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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• 1999.10a
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• pp.289-293
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• 1999

디지털 기술을 기반으로 한 조속기 제어시스템의 제어 알고리즘에 대한 적합성과 하드웨어의 신뢰성 시험을 위한 다이나믹 테스트 베드를 구축하기 위해 증기 터빈 및 발전기의 특성을 그대로 모사하는 시뮬레이터 및 하드웨어를 개발하였으며, 개발된 시뮬레이터를 사용자(시험자)가 그 기능들을 적절하고 편리하게 사용할 수 있도록 인간공학의 원칙을 반영하여 설계하였다. 이를 위해 시뮬레이터가 가져야 하는 기능들을 시험 절차의 분석을 통해 도출하고 그 기능들을 사용 목적에 따라 적절하게 그룹핑하였으며, 가장 빈번하게 사용하는 Mimic Display의 경우 사용자가 항상 확인 가능하도록 주 화면에 구성한 인간-기계 연계 설계에 대해 소개하고자 한다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.16 no.6
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• pp.577-586
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• 2011

This paper describes the development of hardware simulator for the operation analysis of DC microgrid. The hardware simulator consists of several distributed power sources such as a wind power generation, solar power and fuel cell, and two energy storages such as a supercapacitor and battery. The main controller which performs a role of energy management and state monitoring is connected with the local controller in each power source and storage through ethernet-based communication link. The developed hardware simulator can be utilized to analyze the performance DC microgrid with practical manner.

• Journal of Satellite, Information and Communications
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• v.5 no.2
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• pp.1-7
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• 2010

For many years the development and verification of on-board flight software have been essentially performed on STB (Software Test Bed) environments which consist of real hardware in KARI. During development of on-board flight software on STB, we experienced many difficulties such as the late delivery of target hardware and limitation to access STB simultaneously by multiple developers. And it takes too much time and cost to build up multiple STBs. In order to successfully resolve this kind of problems, the software-based spacecraft simulator has been developed. The simulator emulates the on-board computer, I/O modules and power controller units and it supports the debugging and test facilities to software engineers for developing flight software. Also the flight software can be loaded without any modification and can be executed as pseudo real-time. This paper presents the architecture and design of software-based spacecraft simulator, and flight software development and verification under this environment.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.34 no.1
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• pp.103-109
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• 2006

In this paper, VDS(Vehicle Dynamics Simulator) and ACS(Attitude Control Simulator) are developed and are verified using PILS(Process In-the Loop Simulation) between VDS and ACS. VDS is including the AOCS(Attitude & Orbit Control Subsystem) hardware modeling of geosynchronous satellite and consists of modulation concept. ACS performs the attitude determination using sensor data and generates the attitude control commands. In order to transfer the data between VDS and PCDU(Power Control & Distribution Unit), data acquisition boards were mounted. VDS performance is verified using HILS(Hardware In-the Loop Simulation) between VDS and PCDU.

• Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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• 2005.11a
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• pp.108-112
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• 2005

유비쿼터스 컴퓨팅의 기반 설비인 센서 네트워크는 많은 수의 센서 노드들로 구성되며, 각 센서 노드의 하드웨어는 매우 작은 규모이다. 또한 센서 네트워크는 구축 목적에 따라 네트워크 토폴로지 및 라우팅 방식이 결정되어야 하고, 이와 더불어 센서 노드의 하드웨어와 소프트웨어도 필요에 따라 다양하게 변경되어야 한다. 따라서 센서 네트워크가 구현되기 전에 시스템 동작과 성능을 예측할 수 있는 센서 네트워크 시뮬레이터가 필요하다. 기존의 센서 네트워크 시뮬레이터들은 특별한 응용을 위한 특정 기반의 하드웨어와 운영체제에 국한되어 개발되었기 때문에 다양한 센서 네트워크 환경을 지원하기에는 한계가 있으며, 센서 네트워크 설계상의 주요 요소인 전력소모량과 실행 시간에 대한 분석이 포함되지 않았다. 따라서 본 연구에서는 특정한 응용이나 운영체제에 제한을 받지 않으면서 다양하게 센서 네트워크 환경을 설계 및 검증할 수 있고, 더불어 전력소모량과 실행시간 추정도 가능한 시뮬레이터를 개발하는 것을 목표로 하였다. 이를 위해 본 연구에서 개발한 시뮬레이터는 기계명령어-레벨(machine instruction-level)의 이산-사건 시뮬레이션(discrete-event simulation) 기법을 이용함으로써 실제 센서 노드의 프로그램 실행 및 관련 동작들을 세부적으로 예측하는 데 사용될 수 있도록 하였다. 시뮬레이션의 작업부하(workload)인 명령어 트레이스(instruction trace)로는 ATmega128L 마이크로컨트롤러용으로 크로스 컴파일된 인텔 핵스-레코드(.hex) 형식을 사용한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2012.06a
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• pp.122-124
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• 2012

선박운항 시뮬레이터 시스템은 체험자가 실제 선박을 운항하는 것과 유사한 경험을 할 수 있도록 설계된 시스템으로 선원의 교육 및 해상교통 안전진단 등에 활용된다. 이러한 활용 목적에 따른 효과를 극대화하기 위해 시뮬레이션 통제 및 운용 공간을 비롯해 하드웨어 및 소프트웨어, 데이터베이스 등 여러 요소가 유기적으로 연동되어 구성되는데, 공간 및 하드웨어. G.UI 기반의 소프트웨어 등은 실선박과 거의 흡사하게 제작되고 있는 반면 3차원 영상 소프트웨어 및 데이터베이스는 몰입감을 형성하는 가장 중요한 요소임에도 불구하고 사실적으로 묘사되지 못하고 있다. 특히 선박운항 시뮬레이터의 가장 중요한 요소 중 하나인 해양파 묘사에 있어서는 더욱 취약한 모습을 보여주고 있다. 본 발표를 통해 선박운항 시뮬레이터를 위한 여러 해양파 가시화 요소들을 분석해 보고 몰입감 있는 해양파 가시화를 위한 방안을 모색하고자 하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.11a
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• pp.65-66
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• 2013

본 논문에서는 계통 전압 사고 상황에서 계통 연계형 풍력 발전 시스템이 만족시켜야 할 LVRT(Low Voltage Ride Through) 동작 모의 및 동특성을 분석하였다. 제작한 시뮬레이터는 유도전동기를 이용한 풍력터빈 모델과 영구자석 동기 발전기 그리고 컨버터와 인버터로 구성된 Back to Back Converter를 통해 계통과 연계되는 구조를 가지고 있다. 계통과 연계되는 부분에 슬라이닥스와 변압기 그리고 IGBT를 이용해 계통의 사고를 모의할 수 있는 계통 전압사고 모의 장치를 제작하여 연결하였으며, 이 계통 전압사고 모의 장치는 A, B, C 각 상을 독립적으로 제작해 다양한 계통사고를 모의할 수 있도록 구성하였다. 하드웨어 시뮬레이터와 제안된 계통 전압 사고 모의 장치 분석을 위해 PSCAD/EMTDC 소프트웨어를 이용한 시뮬레이션을 실시하였고 하드웨어 실험을 통해 그 타당성을 검증하였다.