한국시뮬레이션학회 2001년도 The Seoul International Simulation Conference
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pp.123-130
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2001
At present, the virtual prototyping technology for complex product is one of the research and application hotspots in current simulation technology. In authors viewpoint, the virtual prototype development for complex product has become a systematic engineering, which can be called the complex product virtual prototyping engineering (CPVPE). In this paper, the architecture, key technologies and its supporting environment of CPVPE are primary discussed firstly. Combined with the research project and primary practice undertaken by the authors, a typical application demonstration of the aerospace complex product virtual prototyping engineering (including mechanism, dynamics, software and control system) is also introduced based on the virtual prototype supporting environment developed by the authors. Finally, some further research works on CPVPE are also presented in this paper.
Proposed in the paper is a V-FMS (Virtual Flexible Manufacturing System) model to be used as a prototyping tool for FMS design. The proposed V-FMS framework follows an object-oriented modeling (OOM) paradigm and is based on a set of user requirements for FMS prototyping. The V-FMS model consists of four types of object: virtual device, transfer handler, state manager and flow controller. A virtual device model, which corresponds to a static model in OOM, consists of two parts, shell and core, for reusability. A transfer handler corresponds to a functional model of OOM and it stores low level device commands required to perform job flow operations between giving and taking devices. The state manager and the flow controller constitute a dynamic model of OOM. The proposed V-FMS model has been implemented for a couple of linear type FMS-lines
이 논문에서는 여러 개의 소프트웨어 혹은 하드웨어 컴포넌트가 존재하는 MPSoC(Multiprocessor-System-on-a-chip) 아키텍처를 빠르면서도 정확하게 통합시뮬레이션 하는 내용을 다룬다. 복잡한 시스템을 설계하기 위해서 MPSoC 아키텍처가 점점 일반화되고 있는데, 이러한 아키텍처를 통합시뮬레이션 할 때는 시뮬레이터의 개수가 증가하고 그에 따라 시뮬레이터들 간의 시간 동기화 비용도 증가하므로 전체적인 통합시뮬레이션 성능이 감소된다. 최근의 통합시뮬레이션 연구들에 의해서 등장한 SystemC 통합시뮬레이션 환경이 빠른 성능을 보이고 있으나, 시뮬레이터의 개수가 증가할수록 성능은 반비례한다. 본 논문에서는 효율적인 시간동기를 통해 통합시뮬레이션의 성능을 증가시키는 기법인 가상동기화 기법을 확장하여, (1) SystemC 커널을 수정하지 않고도 가상 동기화 기법을 적용한 SystemC 통합시뮬레이션을 수행할 수 있고, (2) 병렬적으로 가상동기화 기법을 수행할 수 있게 하였다. 이를 통해 SystemC 통합시뮬레이션의 병렬적인 수행이 가능해졌는데, 널리 알려진 상용 SystemC 통합시뮬레이션 도구인 MaxSim과 비교하였을 때, H.263 디코더 예제의 경우 11배 이상의 성능 증가를 얻었고 정확도는 5% 이내로 유지되었다.
본 시스템은 웹 상에서 가상으로 메이크업과 헤어스타일 그리고 액세서리 등을 사용자 자신의 얼굴에 적용시켜 볼 수 있는 시뮬레이션 시스템이다. 시뮬레이션의 결과는 데이타베이스에 저장되며 프린터로도 출력이 가능하다. 본 시스템은 자바 애플릿으로 제작되어 서비스가 되므로 웹 브라우저 이외의 클라이언트 프로그램은 필요하지 않으며, 웹 브라우저에 자바 플러그인만 설치되어 있으면 실행이 가능하다. 윈도 2000의 IIS 웹 서버와 MS-SQL7 데이타베이스를 이용하여 구현하였으며, 자바 애플릿과 데이타베이스의 연결은 상용화된 JDBC Driver Type 4를 이용하였다. 구현된 VMSS는 웹 기반의 서비스 제공을 위한 새로운 컨텐츠 개발의 유형을 제시하였으며, 다양한 분야에 대한 응용이 가능할 것으로 생각된다.
군사분야에서 컴퓨터 시뮬레이션의 활용은 이미 수십년전부터 이루어지고 있다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 실제전투자산을 가동하지 않고 실전과 같은 전투경험을 부여하고 있다. 이러한 시뮬레이션이 실제와 똑같은 환경을 구축하기 위해서는 페더레이트(federate)간의 연동(federation)이 네트워크 상에서 잘 수행되어야 한다. 이에 본 논문에서는 전장 데이터(이하 액티브 패킷)의 신속한 전달을 필요로 하는 긴급한 실제상황과 유사한 전장공간을 구축할 수 있도록 액티브네트워크 상에서의 동적기술(혹은 액티브 네트워크 기술)을 이용해 페더레이트(혹은 액티브 노드) 간의 효율적인 트래픽처리가 가능한 가상 전장 환경을 구성하고, 이에 대한 유효성을 모의실험을 통하여 검증하였다.
본 연구에서는 HMD(Head Mounted Display)를 가지고 Walk-through의 이동시뮬레이션에 대한 평가를 실시하였다. 구체적으로는 VR공간 주변에 배치된 오브젝트 밀집정도(밀도)의 변화가 심리적 이동거리, 이동속도, 이동시간에 어떠한 영향을 미치는지 알아보았다. 연구결과 첫째, 실험 조건 (저밀도, 중밀도, 고밀도)에 있어 조건간의 차이는 모두 유의미하였다. 둘째, 주변 오브젝트의 밀도가 높아질수록 이동시간, 이동속도, 이동거리가 기본조건과 비교하여 평균점이 높게 나타났다. 셋째, 주변의 오브젝트가 VR공간의 이동시뮬레이션에 있어 시간, 속도, 거리의 감각을 향상 시키는 것을 확인하였다.
본 연구의 목적은 온라인실습 프로그램 개발의 기초자료를 마련하기 위해 가상시뮬레이션을 통한 간호대학생들의 온라인실습 경험을 이해하는 것이다. 간호학과에 재학중인 16명의 학생을 대상으로 질적주제분석 방법을 적용하여 분석하였다. 그 결과 온라인실습 경험의 특성은 '온라인실습에 대한 양가감정을 느낌', '온라인실습 효과에 대한 의구심이 듦', '온라인실습의 한계에 부딪힘', '가상시뮬레이션을 대안으로 느낌', '진정한 간호에 다가섬' 등의 5가지 주제로 나타났다. 가상시뮬레이션은 매우 효과적인 온라인실습 프로그램으로 확인되었으나, 다양한 시나리오와 사례의 부족이 온라인실습의 한계점으로 나타나 향후 연구에서는 보다 다양하고 체계적인 실습 프로그램을 개발하여 적용할 필요가 있다.
경험을 통한 지식의 습득이 단순한 기호나 수식을 통한 지식의 습득과 비교해서 보다 안정적이고 명료하게 학습자에게 정보를 전달한다. 컴퓨터 기반의 교육용 시스템은 가상현실기술, 지능형 교육 시스템, 개념의 시각화기술, 시뮬레이션 기반 시스템, 미세한 세계(MicroWorld)를 이용한 형태로 연구되어지고 있다. 본 논문에서는 교육용 시스템의 여러 형태 중에서 시뮬레이션 기반으로 물리법칙을 2D로 시각화하여 학습자에게 교육할 수 있는 방법을 제안한다. 특히 물리법칙 중 중력의 법칙을 시뮬레이션하여 확인함으로써 간접적 경험을 통하여 보다 명료하게 지식을 습득한다. 시뮬레이션을 통한 명확한 지식 전달을 위해서 본 논문에서는 실시간적인 물리법칙의 시각화, 가상 이상 현상(virtual anomaly), 물리법칙의 시각화를 시뮬레이션한다. 그리고 학습자는 이러한 방법들을 통해서 효율적이고 효과적인 지식습득이 가능함을 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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