국토해양부는 1999년 국가 ITS 아키텍쳐를 개발하여 ITS 표준의 밑그림, 관계기관 ITS 계획 설계의 기본틀로 활용하여 왔다. 이후 새로운 ITS 서비스의 등장, 서비스를 구현하는 요소기술의 발전과 사업추진환경의 변화에 따라 국가 ITS 아키텍쳐에 대한 수정의 필요성이 대두되었다. 본 연구는 국가 ITS의 구현에 ITS 아키텍쳐가 어떻게 기여하였으며, 어떤 문제점을 가지고 있는지 평가하고, 새로운 사회적, 기술적 환경을 반영하여 국가 ITS 아키텍쳐의 정비방안을 제시하고자 하였다. 본 연구에서는 국가 ITS 아키텍쳐 개발의 접근방법을 결정하기 위하여 절차지향 접근방법과 객체지향 접근방법의 장단점과 적용사례를 검토하였으며, 적용성이 검증된 절차지향 접근방법을 선정하였다. 기존 한국형 국가 ITS 아키텍쳐 모형에 대한 평가, ITS 사업에서의 활용성을 검토하여 국가 ITS 아키텍쳐의 개념을 정의하였다. 그에 따라 새로운 국가 ITS 아키텍쳐는 ITS 서비스, 논리아키텍쳐, 물리아키텍쳐, 사업아키텍쳐로 구성되도록 하였다. 후속 연구에서는 국가 ITS 아키텍쳐를 완성하는 작업이 우선 이어져야 할 것이며, 나아가 개발된 국가 ITS 아키텍쳐를 교통체계지능화사업에 참여하는 관계자가 준수하도록 유도하기 위한 활용방안 및 ITS 관계자가 국가 ITS 아키텍쳐의 내용을 쉽게 이해할 수 있도록 국가 ITS 아키텍쳐의 배포, 홍보, 교육체계가 구축되어야 할 것이다.
시스템 아키텍쳐는 시스템의 가장 상위수준 개념이다. 이러한 아키텍쳐의 정립이 1997년 8월에 완료된 2수준 아키텍쳐에 이어 3, 4수준 아키텍쳐가 연구되었다. 본 연구는 그중 고속도로교통관리시스템(FTMS)에 관한 것을 제시한다. 제 3수준 아키텍쳐는 2수준 아키텍쳐를 서비스 구현단위로 분해한 서브시스템이며, 다양한 ITS 서비스를 '제품(Package)'화 하여 ITS 서비스를 선택적, 점진적으로 구현 가능케 하였다. 제 4수준 아키텍쳐는 물리아키텍쳐 개념을 도입하여 3수준에서 분해된 서브시스템을 구성하는 각종 물리적 요소를 정의하고, 이들 간의 또는 외부요소와의 정보흐름을 정의하였다. 이에 따라, FTMS는 고속도로 교통관리 서브시스템, 고속도로 교통류제어/연계 서브시스템, 고속도로 돌발상황관리 서브시스템으로 분해/정의되었다.
텔레매틱스 서비스를 통합적이고 원활하게 제공하기 위해서는 개별 시스템 구성 요소들 간의 연관관계를 규정하는 아키텍쳐의 수립이 필요하다. 현재 부분적, 개별적으로 연구 및 개발되고 있는 여러 시스템들의 기반이 되는 프레임워크(framework)로서의 텔레매틱스 아키텍쳐는 서비스가 활성화되기 전에 구축되는 것이 바람직하다. 본 논문에서는 외국의 국가 수준의 텔레매틱스 아키텍쳐의 구축 사례와 인접 분야인 ITS 분야의 국가 아키텍쳐를 고찰하여 텔레매틱스 아키텍쳐 구축을 위한 기본 방향을 제시하고자 한다. 본 논문은 총 4장으로 구성되었으며, 제1장 서론에 이어 제2장에서는 핀란드의 국가 텔레매틱스 아키텍쳐와 우리나라의 국가 ITS 아키텍쳐를 고찰하였다. 제3장에서는 제2장의 사례 고찰을 통하여 우리 나라의 텔레매틱스 아키텍쳐 구축 기본 방향을 제시하고 제4장에서 텔레매틱스 아키텍쳐 구축의 기대 효과와 향후 연구를 언급함으로써 결론을 맺었다.
우리 나라 환경에 적합한 국가 지능형 교통체계(ITS: Intelligent Transportation Systems)의 구현을 위한 국가 아키텍쳐 수립연구가 국토연구원과 관련 학계와 산업계의 협동연구로 지난 3년간 수행되어 천여 페이지에 달하는 국가 아키텍쳐가 수립된 바 있다. 본 논문에서는 이를 위해서 고안된 도메인 수준과 논리 수준 및 물리 수준의 아키텍쳐 모형과 방법론을 제시한다. 도메인 수준의 아키텍쳐는 ITS를 구현함에 있어 관계되는 영역간의 국가적 협동체계를 이룩하기 위한 국가적 기본 틀이고 논리수준의 아키텍쳐는 서비스의 중복/사각/상충을 방지하기 위한 국가적 기본 틀이며 물리수준의 아키텍쳐는 서비스 시스템을 구축함에 있어 물리적 정보기술 자원을 효율적으로 할당하여 시스템 구축의 경제성과 효율성을 도모하기 위한 시스템의 물리적 구성 틀이다. 이를 위한 모델과 기법은 고전적 컴퓨터 기반 시스템공학에서의 프로세스 지향적 사고와 기법을 수정 보완하고 확장한 것으로 고 수준(High Level)에서의 아키텍쳐 구상에 적절한 것이다. 저 수준(Low Level)의 아키텍쳐는 설계 수준에서 이루어지는 것으로 전제하였다.
본 연구는 객체지향 기반의 ITS 아키텍쳐를 구축하는데 있어서 객체를 생성하는 새로운 방법을 제시하고 있다. 우리는 객체 지향적 접근방법에서 나타나는 문제점을 찾고 이를 해결하기 위하여 작업의뢰기술도 라는 새로운 객체 생성방법을 제시하였다. 이를 토대로 차량내 동적경로안내 시스템에 본 연구에서 제시된 방법을 적용하여 객체지향적 기반의 시스템 아키텍쳐를 제시하였다.
소프트웨어 아키텍쳐는 소프트웨어 개발에 참여하는 사람들간의 원활한 의사 소통과 시스템 설계 결정에 대한 합리적 판단을 가능하게 하는 상위 수준의 시스템 추상화이다. 이러한 소프트웨어 아키텍쳐에 대한 평가는 소프트웨어에 요구되는 품질을 소프트웨어 개발 전에 미리 예측하거나, 고품질 소프트웨어를 개발하는대 적합한 아키텍쳐의 선택 및 향상을 가능하게 한다. 그러나 현재의 아키텍쳐 평가 방법은 아키텍쳐 평가의 초기 입력물에 대한 정의가 미흡하고, 평가 과정이 주관적인 프로세스에 많이 의존하거나 흑은 체계적인 프로세스를 정의하고 있지 않다. 뿐만 아니라 아키텍쳐 평가 정보들의 표현에 대한 고려가 부족하다. 본 논문에서 제안하는 방법은 아키텍쳐 평가의 주요 입력물인 요구사항을 기능적 요구사항과 비기능적 요구사항으로 분리하여 다루고, 소프트웨어 아키텍쳐는 UML을 이용한 "4+1"뷰 아키텍쳐 모델을 바탕으로 명확하게 정의한다. 이를 통하여 아키텍쳐 평가의 목표 및 평가 범위, 평가 대상을 분명하게 결정한다. 그리고 아키텍쳐 평가의 중요 정보들인 부분 설계, 설계 결정, 근거 데이타, 품질 등의 정보를 단계적으로 결정하기 위한 체계적이고 객관적인 프로세스를 제시한다. 또한 평가 결과에 있어서는 아키텍쳐 평가 과정에서 결정된 정보들을 구조화된 형태로 나타냄으로써 품질 예측 및 아키텍쳐의 향상과 선택이 가능하도록 돕는다.
본 논문은 다양한 종류의 분산 인공지능 문제들을 에이전트라는 추상적 단위와 에이전트간의 상호작용을 토대로 해결하는 다중 에이전트 시스템을 개발하는 체계적 접근방법으로서 개발 방법론의 핵심인 아키텍쳐의 개발방법을 제안한다. 목표를 기반으로 문제영역을 이해하고, 여기에서 추출된 에이전트들을 이용하여 시스템을 개발함에 있어 지침이 되는 아키텍쳐 개발공정을 다중 에이전트 시스템의 특성인 조정과 자율성을 고려하여 제안한다. 각 관점마다 적용될 수 있는 아키텍쳐 스타일과 패턴들을 정의하고, 제안한 아키텍쳐를 UML(Unified Modeling Language)을 이용하여 표현하며, 아키텍쳐를 설명하는 ADL(Architecture Description Language)을 이용하여 정형화시킨다. 또한, 이를 지능형 교통시스템의 출발전 교통정보 안내 서브시스템에 적용, 구현함으로써, 제안하는 아키텍쳐를 검증해 보고, 이를 기반으로 소프트웨어를 개발하는 기초를 마련한다.
소프트웨어 시스템의 상위 수준 모델인 소프트웨어 아키텍쳐는 아키텍쳐 기술 언어(ADL)를 사용하여 표현된다. 하지만 ACME와 같은 대부분의 ADL들은 별도의 표기형식으로 배워야 하는 부담이 있기 때문에 아키텍쳐를 명세하는 언어로서 정착되지 못하였다. 반면 VML은 범용 모델링 언어로써 소프트웨어 개발의 전 과정에 일관된 표기형식과 폭넓은 지원도구들을 제공하고 있으므로 소프트웨어 개발을 위한 사실상의 표준 언어로 자리잡았다. 그러나 UML은 소프트웨어 아키텍쳐를 표현하도록 설계된 것은 아니기 때문에 UML을 사용하여 아키텍쳐를 표현하기 위해서는 UML을 확장, 변경하여야 한다. 지금까지 아키텍쳐 모델링에 UML을 이용하기 위한 많은 연구가 진행되어 왔다. 하지만 지금까지의 이러한 연구의 대부분은 아키텍쳐의 핵심 개념들의 표현이 미흡했던 UML1.x에 기반하고 있으며 곧 발표될 UML2.0에서는 이전 버전에서 미흡했던 아키텍쳐 모델링에 유용한 개념들이 많이 추가되었다. 본 논문에서는 UML2.0에 기반한 아키텍쳐 모델링 언어를 정의하였다. UML2.0을 확장하여 Generic ADL을 정의하였으며 정의된 아키텍쳐 모델링 언어는 식당 예약 시스템을 모델링 하는데 사용되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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