• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.65-74
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• 2007

가상생산기술은 신제품의 개발, 새로운 장비 개발 및 새로운 제조시스템 개발에 유용한 도구이며, 특히 3D 시뮬레이션 기술은 가상생산의 핵심기술이다. 3D 시뮬레이션 기술은 기계적 시뮬레이션 기술과 이산사건 시뮬레이션 기술로 구분할 수 있다. 본 논문에서는 휴대폰 카메라에 장착되는 렌즈모듈 조립을 생산하는 국내 회사의 사례를 소개한다. 이 회사에서는 렌즈모듈 조립공정을 현재 수작업으로 하고 있는데 자동화시스템을 개발하기로 결정하였으며 이를 위해 3D 시뮬레이션 기술을 도입하기로 하였다. 3D 시뮬레이션 기술은 시스템 개념설계단계에서부터 적용이 되었는데, 단위 장비 개발을 위해서는 $CATIA^{(R)}$와 $IGRIP^{(R)}$이 활용되었으며, 시스템 설계를 위해서는 이산사건 시뮬레이션 도구인 $QUEST^{(R)}$가 활용되었다. 논문의 목적은 새로운 자동화 설비의 기술적. 경제적 타당성을 검증하는 것이다. 개발결과 takt time 이 기존의 수작업에 비해 4분의 1 수준으로 감소되었으며, 이에 따른 작업자 인원도 대폭 감소되었다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 2001년도 춘계 학술대회 논문집
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• pp.25-30
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• 2001

본 논문은 SimPlus 3D를 이용한 생산시스템 공정개선 시뮬레이션 모델개발 프로젝트 수행 시 제안되었던 생산시스템 공정분석 및 개선사항을 SimPles 3D 모델을 중심으로 SimPlus 3D의 제품특징과 활용사례로 소개하고자 한다. SimPlus 3D는 범용 그래픽 시뮬레이션 소프트웨어로서 자동화 공정의 설비, 제어 운영에 걸친 다양한 요소를 모델링 할 수 있으며 구축된 시뮬레이션 모델을 이용하여 사용자가 원하는 결과척도를 상세하게 제시해 준다. 따라서 SimPlus 3D는 생산라인 개선작업에 있어서도 새로운 형태의 공정배치나 라인구성을 현장적용 전에 시뮬레이션 모델로 개발하여 도입효과를 정량적으로 산출할 수 있으며, 다양한 대안들을 적은 시간과 비용으로 평가할 수 있다. 본 논문에서는 SimPlus 3D를 이용한 생산시스템 공정개선 시뮬레이션 모델개발 사례로 A사의 제품 생산공정 중 일부 자동화공정 제어알고리즘 분석 사례를 소개하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.514-516
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• 2004

국내 및 국외에서 많은 시뮬레이션 환경이 개발되어 다양한 시뮬레이터 개발에 활용되고 있다. 이러한 시뮬레이션 환경은 다양한 기능을 갖추고 있어 시뮬레이터 개발편의를 도모하고 있다. 이러한 시뮬레이션 환경에서는 시뮬레이션 스케줄링(Scheduling), 데이터베이스(Database), 모델 컴파일 그리고 디버거(모니터링 및 제어기능 툴)등을 제공한다. 이미 국내 및 국외 업체에서 시뮬레이션 환경이 개발되어 왔지만, 3차원적인 시뮬레이션을 필요로 하는 시뮬레이션 환경은 미비한 상태로 로봇공학이나 3차원 시뮬레이션이 필요한 산업에 앞으로 더욱더 개발이 필요한 실점이다. 본 논문에서는 3차원 시뮬레이션을 하기 위한 방안으로 개발된 3D 모델빌더와 시뮬레이션 환경인 3DSIM(3D Simulation Environment)을 소개한다. 3DSIM은 현재 사용되고 있는 시뮬레이션 환경과는 다른 형식의 구조를 갖추고 있어 일반 시뮬레이션 환경과의 차이점에 대해 알아본다. 일반적인 시뮬레이션 환경은 서버와 클라이언트로 나뉘어 서버에서는 특정 모델에 대한 연산을 수행하기 위한 환경을 제공하며, 클라이언트에서는 서버에서 수행된 연산을 효율적으로 분석하기 쉽도록 보여주는 환경으로 나된다. 하지만, 3차원 시뮬레이션 환경인 3DSIM은 3차원 객체를 디자인하는 과정이 필요하며, 3차원 객체를 디자인하였을 경우, 각각의 파라미터를 통하여 시뮬레이션 되어야 한다는 점에서 일반적인 시뮬레이션 환경과의 구조가 다르게 된다. 3DSIM개발을 통하여 3차원 시뮬레이터 개발을 보다 편하게 개발할 수 있도록 하였으며, 시뮬레이션 모니터링 및 제어가 용이하도록 개발하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.934-943
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• 2007

컴퓨터 그래픽스 분야에서 다뤄지는 유체 시뮬레이션은 사실적인 애니메이션에 있어서 필수적인 요소이기는 하지만 그 계산량이 너무 많아서 실시간 시뮬레이션과 렌더링을 위해서는 많은 시스템 자원을 필요로 하여 주로 PC 환경에서 수행되어 왔다. 최근 휴대 전화의 성능이 빠르게 발전함에 따라 3D 게임과 같은 고급 콘텐츠를 모바일 환경에서 사용 가능하게 되었다. 본 논문에서는 PC 환경보다 비교적 성능이 제한적인 모바일 장치에서 위피 플랫폼의 MF3D API를 사용하여 실시간 유체 시뮬레이션을 구현하였다. 유체 시뮬레이션을 구현하기 위하여 나비에-스토크스 식의 풀이가 필요하며, 빠르고 안정적으로 수치해를 시뮬레이션하기 위해서 Stam의 Stable Fluid 기법을 빌보드에서 구현하여 사용하였다. 시뮬레이션 결과는 빌보드 기법을 통해 화면에 나타냈으며, "루피 스토리"라는 모바일 3D 게임 콘텐츠에 적용하였다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.125-130
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• 2002

본 연구는 DEVS를 기반으로 개발된 교통류 시뮬레이션 시스템인 $\ulcorner$I$^3$D$^2$ 교통류 시뮬레이션 시스템$\lrcorner$(이하 I$^3$D$^2$)의 검증을 그 목적으로 한다. I$^3$D$^2$는 본 연구진이 DEVS를 기반으로 개발한 범용 시뮬레이션 도구로써, 이미 서울시 강남 신호교차로와 내부순환로를 대상으로 하여 개발된 내용을 발표한 바 있다. I$^3$D$^2$는 헌재 단속류에서의 최적신호 생성 및 대기행렬 예측 문제, 그리고 연속류 시설의 용량 산정 문제등을 시뮬레이션 할 수 있다. 하지만 아직 문헌자료나 현장 데이터를 토대로 한 충분한 검증이 수행되지 못한 문제가 있다. 따라서 본 연구에서는 문헌자료를 토대로, I$^3$D$^2$를 검증한다. 이를 위하여 고속도로 또는 도시고속도로와 같은 연속 교통류의 대표적인 효과척도인 $\ulcorner$교통량 - 밀도 - 평균주행속도 (시간)$\lrcorner$ 간의 상관관계를 이용하여 미국 HCM과 우리나라의 도로용량편람에 정의되어 있는 기준을 토대로 I$^3$D$^2$ 검증을 수행하였다. 모델링은 서울시 올림픽대로의 양화대교 - 성산대교 - 가양대교 구간을 대상으로 했으며, 검증은 교통량에 따라 크게 3가지 교통류 상태(random, intermediate, constant)를 기준으로 시뮬레이션이 각각의 교통상태에서 예측한 평균주행시간의 정확도를 측정하면서 수행하였다. 검증 결과 random 상태에서는 문헌자료에 부합되는 예측결과를 보여주었으나, intermediate와 constant 상태에서는 문헌보다 다소 낮은 속도를 보여주었다 이러한 속도차는 추후 현장 데이터를 수집하여 보다 실질적인 검증을 통하여 조정되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2006년도 추계 종합학술대회 논문집
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• pp.421-425
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• 2006

본 연구는 도시계획 및 설계에 범용되는 그래픽관련 어플리케이션을 활용한 3차원 공간정보의 구축 방법과 신규 도시개발이나 도시경관계획에서 3D 공간정보를 이용한 컴퓨터시뮬레이션 활용 방법을 제안하는데 목적이 있다. 3차원 공간정보 구축은 기 구축된 GIS DB(수치지형도, 건축물 대장 등)와 위성영상을 활용하여 도시경관계획에 필요한 3D 공간정보를 구축하였다. 그렇게 구축된 공간정보의 활용 방안으로 도시경관 측면에서 계획 및 개발 시나리오에 대한 컴퓨터 3D시뮬레이션을 통한 좀더 사실적이고 직접적인 경관시뮬레이션을 수행하였다. 특히 3D 공간정보의 구축과 활용에 있어서 공간적 위계에 따라 광역적 차원, 도시적 차원, 지구차원에서 경관 시뮬레이션을 수행하였으며, 연구를 통해서 도시경관계획 등 다양한 공간계획 및 개발에 대한 시뮬레이션을 위한 효율적이고 간편한 3D 공간정보의 구축 및 활용이 가능함을 확인할 수 있었다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.93-101
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• 2006

근래에 작업자의 근골격계 질환이 산업현장의 주요한 논제로 등장하였다. 이러한 문제를 줄이기 위하여 다양한 방법들이 사용되고 있는데 그 중의 하나가 제품설계, 치구설계, 작업장 설계를 할 때 작업자의 안전을 최대한 확보하도록 설계단계에서 개선을 하는 것이다. 최근에 급속히 발전하고 있는 3D 시뮬레이션 기술을 사용하면 작업장을 설계하는 단계에서 제품 및 치구의 3D 도면을 이용하여 가상의 작업공간을 구축한 후 작업자의 작업 자세를 사전에 검증해 볼 수 있기 때문에 작업장 구축 후 발생할 수 있는 많은 문제점들을 사전에 검증하여 설계실패비용을 최소화할 수 있다. 본 논문은 3D 작업자 시뮬레이션을 이용하여 굴삭기 공장의 특정한 공정을 대상으로 개선 및 최적화를 하기위한 연구다. 먼저 CATIA를 이용하여 제품과 치구 등 작업장 구축을 위한 3D 모델을 개발하였다. 그리고 IGRIP, DPM. Human 등의 개발도구를 복합적으로 이용하여 작업장에서의 작업내용을 시뮬레이션 할 수 있는 모델을 개발한 후 작업 자세에 대한 분석을 수행하였다. 분석결과는 작업장을 개선하는데 이용하였다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.241-247
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• 2000

날로 복잡해지고 거대해지는 시스템의 추세를 감안할 때 앞으로 시스템 분야의 주요 구성요소간 상호작용을 분석하여 최적의 시스템 운영방안을 도출하기 위해서는 시뮬레이션 기법의 도입이 필수적이다. Simplus 3D는 분석대상 시스템을 주요 객체 단위로 Model 상에 재구성하여 이들의 움직임과 주체적 의사결정 논리를 자체 서술어를 사용하여 묘사하도록 고안된 범용 그래픽 시뮬레이션 소프트웨어로 사용자가 정의한 Logic을 Procedure 또는 Function화하여 별도의 File에 저장하고 재활용 가능하며, 객체별 Logic Trace가 가능하여 객체 시나리오의 상세분석 및 Logic 디버깅이 용이하다. 또한 대상시스템의 특성에 따라 Macro한 수준의 개략적인 묘사부터 Micro한 수준의 제어 알고리듬에 이르기까지 묘사의 수준이 자유롭고, 시뮬레이션에 주로 사용되는 물류설비 및 Logic을 Module로 제공하며 필요시 Custom Logic을 추가할 수 있다. 분포형태는 일양분포, 지수분포, 정규분포 등 다양한 분포형태를 지원하며 9999개까지의 Random Number Seed 지정이 가능하다. 일반 PC에서도 실행 가능하며 3차원 Animation과 다양한 형태의 Report를 제공함으로써 비전문가나 의사결정자가 각종 대안에 대한 시뮬레이션 결과를 시각적으로 확인하여 쉽게 이해할 수 있도록 하였다. Simplus 3D는 현재까지 생산시스템, 항만 및 교통 등의 분야에 광범위하게 활용되고 있으며, 본 논문에서는 기아자동차 WBS 물류시스템 시뮬레이션 모델과 고속도로 톨게이트 시뮬레이션 모델을 활용사례로 소개하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.57-62
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• 2006

본 논문에서는 3D 의복 착의 시뮬레이션에서 사용되는 3D 의복 모델을 제작하는 시스템을 제안한다. 착의 시뮬레이션을 하기 위해서는 3D 인체모델과 3D 의복 모델이 필요하다. 의복 모델을 디자인하기 위해서는 먼저 작업 Matrix 창을 생성하고 디자이너로부터 2D 피스(Piece)를 디자인한다. 디자인된 피스들을 박음질 선을 이용해 연결하고 마지막으로 디자인된 피스와 박음질 데이터를 사용해 수치 데이터를 생성하여 3D 의복 모델을 만든다. 본 논문에서 제안한 시스템에서는 피스 디자인 모듈, 의복 데이터 읽기/저장 모듈, 착의 시뮬레이션 모듈로 이루어져 있다.

• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 2003년도 추계학술발표대회(하)
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• pp.945-948
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• 2003

본 논문에서는 전자상거래 사이트 구축에 사용성 공학의 관정에서 3DMax, Shockwave3D, Lingo Script 기술을 사용하여 3D 가상 시뮬레이션을 설계하고 구현하였다. 특히 본 연구에서 구현한 렌탈 사이트의 ‘내방꾸미기’ 3D가상 시뮬레이션에서는 고객이 원하는 가구를 대여하기 전에 방의 크기와 스타일에 맞추어 3 차원 공간에 동적으로 다양하게 배치해 볼 수 있도록 하여 추후에 발생할 수 있는 문제점을 사전에 방지할 수 있도록 하였다.