본 논문에서는 하드웨어-소프트웨어 시스템에서의 시스템 레벨 모델링 및 통합 모의 실험(co-simulation)에 관한 새로운 방법을 다루고 있다. 복잡한 시스템의 하드웨어와 소프트웨어를 하나의 객체 지향 방법론으로 모델링 및 모의 실험하여 빠르고 쉽고 정확하게 시스템의 성능을 예측하고 분석하여, 시스템 설계가 최적화 되도록 도움을 주는 설계 도구를 제안한다. ASIC, 보조 디바이스, 벗, 디스크 및 소프트웨어 등을 객체 지향 모델링 방법인 UML(Unified Modeling Language) 형식론으로 시스템의 구조를 GUI을 사용하여 모델링하고, 이것으로부터 자동적으로 DEVS(Discrete EVent System) 모의 실험 모델을 생성해내어 통합 모의 실험을 수행함으로써 시스템의 성능을 쉽고 빠르게 측정하고 예측하는 방법론을 제시한다. UML과 DEVS는 형식론으로서, UML은 추상화 수준의 시스템 모델링과 그래픽 사용자 인터페이스를 제공하며, 모의 시험은 DEVS의 시뮬레이터인 DEVS++을 사용하였다. DEVS++는 C++ 라이브러리 형태이므로 쉽게 UML에서 DEVS 형식론으로 모의 실험 모델을 추가하여 간단한 모델링할 수 있을 뿐만 아니라 정확한 모의 실험 결과를 얻을 수 있다.
기존의 개발 방법이 절차지향 방법에서 객체지향 방법으로 변화해감에 따라 구현시의 중요성보다는 분석 및 설계 단계의 중요성이 높아지고 있고 이를 지원하는 여러 가지 모델링 도구들이 개발되었다. 그러나 이러한 도구는 사용자를 위한 기능에 더 많은 비중을 두어 도구 자체를 구조적으로 정확한 객체지향 방법을 적용하지 못하였다. 본 연구는 인터넷/인트라넷 환경에서 프레임워크를 기반으로 소프트웨어를 개발하기 위한 도구 중에서 모델러에 관한 모듈을 개발하는 것으로서, 도구 자체를 MVC 기반의 객체지향 개념을 적용하여 개발하고 있고, 플랫폼에 독립적인 Java 언어를 이용하여 개발하고 있기 때문에 이와 유사한 OMT 에디터(Java version)를 분석하여 문제점을 개선함으로써 UML 표기법을 사용할 수 있는 모델러를 설계 및 구현하였다. 본 논문은 이러한 모델러를 개발하기 이전의 도구의 구조에 관한 기초 연구로서 위임형 이벤트 모델을 사용한 컨트롤러의 독립성을 이용한 이벤트 처리 기법을 적용하였으며, 여러 개의 뷰(폼)사이의 메시지 전달을 위하여 Agent 패턴이라는 자체 설계 패턴을 개발함으로써 도구 자체를 객체지향적으로 구조화하였다. 이러한 객체지향적 설계 및 구현은 사용자의 요구가 변경되고 도구 자체의 기능 확장이 요구될 경우에 빠르고 쉽게 이를 반영할 수 있다는 장점을 가지고 있다.
전력조류계산은 배전계통관리시스템의 기본적인 기능이다. 객체지향기법은 기존의 절차식 프로그램방식보다 많은 장점이 있다는 것이 증명되었다. 객체지향기법을 적용한 전력조류계산 모델링을 배전계통에 적용한다. 뉴턴-랍손방법에 기초한 객체지향 알고리즘을 구현한다. 뉴턴-랍손법에 기반한 방법은 방사상 배전계통의 전압강하와 전력조류를 계산하기 위하여 배전전력 조류방정식을 사용한다.
객체지향기술의 주요 목표는 구조화된 소프트웨어를 생산하는 것과, 좀더 확장가능하고 재사용가능한 시스템을 구축하는데 있다. 본 논문은 재사용이 가능한 시스템 구축에 d있어 현재 활발히 연구되고 있는 객체지향 프로그래밍 분야 중 객체지향 프레임워크의 설계 지원도구에 대해 연구하였다. 객체지향 프레임워크는 분석과 설계 정보의 재사용을 포함하는 넓은 스케일의 재사용을 제공하는 재사용가능한 소프트웨어 아키텍쳐라고 할 수 있다. 이에 대한 설계 프로세스로 우선 3개의 어플리케이션에 대한 분석으로 객체를 추출하고, 객체에 대한 책임을 부여하며, 객체들간의 연결관계를 정의함으로써 이들에 대한 공통구조를 추출한다. 객체에 대한 책임을 부여하며, 객체들간의 연결관계를 정의함으로써 이들에 대한 공통구조를 추출한다. 여기에 영역 전문가로부터의 영역지식과 기존의 해결안인 디자인 패턴을 적용하여 프레임워크의 구조를 설계한다. 그리고 이런 설계 프로세스를 지원하기 위한 지원도구들이 필요한데 이들 설계 지원도구로는 공통구조를 모델링하기 위한 모델링 도구와 영역지식에 대한 관리도구, 디자인 패턴 지원도구가 포함된다.
객체지향 기술에서 개면적 모델링을 위해 크게 객체의 정적인 측면과 동적인 측면의 두가지 관점으로 접근하고 있다. 본 연구에서는 시스템의 파악과 구현을 위해 이러한 두가지 이질적인 관점을 나누어 접근하는 것이 아니라 객체의 정적인 측면(Static)과 동적인 측면인 Event를 통합한 방법론을 제시하고 있다.
본 연구에서는 첫째로, 자체적으로 정립한 시스템 개발방법론인 객체지향 기술을 적용하여 선 체설계 전산시스템의 요구사양 및 기능분석을 수행하여, 유닛모델 개념(선체의 각 부분에서 보 여지는 특징적인 구조를 유닛으로 하고 선체구조정보를 설계변수화하여 파라메트릭 설계기법을 이용하여 모델링하는 방법임)의 초기 선체 모델링기법을 제시하고 이를 검증하므로써, 유조선 화물창부의 초기 모델링을 통한 구조설계 대안의 신속한 검토와 초기물량의 정확한 산출이 가 능하도록 하였다. 둘째로, 모델링 기술 분야에서는, 선박제품 모델링을 위한 기반 기술로써(여 기서, 제품모델링이란 최근 CAD/CAM 및 CIM 분야에서 거론되는 기술분야로서, 설계 및 생산의 대상이 되는 제품의 제반정보를 전산기 내에서 모델로써 표현하고자 하는 시도임) 선박 제품 모델의 표현방법론과 내부처리 기법을 정의하였고, 이 방법론에 다라 객체지향 구\ulcorner배치 프로 그램(OO_COMDEF)을 개발하여 본 연구에서 제시한 제품모델의 표현방법론을 검증하였다. 셋 째로 응용 프로그램 개발 분야에서는 선체 상세설계를 지원할 수 있는 시스템 설계를 수행하 였고, 이를 토대로 이중선체 유조선의 화물창부의 Hopper Tank부의 Stiffener 배치를 자동적으로 생성할 수 있는 시험용 프로그램을 개발하여 그 개념을 검증하였다.
컴포넌트 기반의 개발과 컴포넌트 개발에 대한 관심이 높아지면서 이를 위한 개발 방법론과 개발 도구들의 도입이 확산되고 있다. 또한 컴포넌트의 재사용 범위를 확장시키기 위해 컴포넌트 개발 시 나타나는 Hot Spot 처리를 위한 분석, 설계기법에 대한 관심이 높아지고 있다. 따라서 본 논문에서는 Hot Spot 처리시에 나타나는 의존적인 Hot Spot을 디자인하는 방법을 제시하고 그 방법을 적용하여 의존적인 Hot Spot을 디자인 할 때 발생되는 Hot Spot 간의 결합도 줄이고 디자인 모델의 가독성을 높인다. 본 논문에서는 디자인 모델링을 위한 표기법으로서 객체지향 모델링 기법인 (UML(Unified Modeling Language)를 이용하여 모델링한다.
본 연구는 통합 구조설계 시스템의 구축에서 객체지향적인 방법론을 도입하여 건축 구조물을 객체모델링하고, 구조해석 객체모델(Structural Analysis Object Model, SAOM)과 구조설계 객체모델(Structural Design Object Model, SDOM)을 개발하여 통합 구조설계 시스템의 원형(Prototype)을 제시한다. 구조해석 객체모델은 구조부재를 모델링한 것으로 유한요소법을 이용하역 구조물의 해석을 실시하며, 구조설계 객체모델은 한국 강구조 기준에 의해 구조부재의 적합성을 검토하도록 모델링 하였다. 이 두 모델은 통합 구조설계 시스템을 구축하는데 유용하도록 의미 추상적이고, 캡슐화되고, 재사용성이 높다.
PCS OAM & P에서 데이터를 정의하는 2가지 표준방법에는 Structure of Management Information(SMI)와 Management Information Base(MIB)가 있는데 MIB란 망설비를 망관리 차원에서 모델링 및 정보화하는 것으로 효율적이고 체계적인 망설비의 정의를 위해 객체지향적 모델링 기법을 이용하여야 한다. MIB를 정의하기 위해서는 정보모델링(Information Modelling)과정이 우선되어야 하는데 이는 관리하고자 하는 시스템의 범위를 규정하는 작업이다. 특히 정보모델링과정은 객체 지향적 설계기법에 의한 inheritance 기법을 사용하는데 여기서는 이에 대한 개요 및 PCS에서의 관리서비스 및 기능을 기술하였으며 이는 아직 표준화단계를 위해 검토중이다.
컴포넌트 기반의 개발과 컴포넌트 개발에 대한 관심이 높아지면서 이를 위하 개발 방법론과 개발 도구들의 도입이 확산되고 있다. 또한 컴포넌트의 재사용 범위를 확장시키기 위해 컴포넌트 개발 시 나타나는 Hot Spot 처리를 위한 분석, 설계 기법에 대한 관심이 높아지고 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 분석, 설계기법을 이용하여 융통적인 계층적 접근 권한에 대한 분석, 설계 모델을 제시한다. 본 논문에서는 다지인 모델링을 위한 표기법으로서 객체지향 모델링 기법인 UML(Unified Modeling Language)를 이용하여 모델링 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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