• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.468-474
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• 2017

무기체계 평가를 위한 시험업무는 무기체계 획득 또는 개발 전 수명주기 동안 수행되는 프로세스 중 가장 중요한 프로세스 중 하나이다. 무기체계 개발완료 전, 무기체계에 대한 적절한 평가시험을 수행할 경우, 무기체계 개발과정 중 발생할 수 있는 결함을 조기에 발견함으로써, 개발위험과 소요비용을 크게 감소시킬 수 있다. 본 연구에서는 연초 계획된 무기체계 평가시험 물량을 연말까지 달성할 확률이 얼마나 되는지 파악하기 위한 방법으로 몬테카를로 시뮬레이션 기반의 확률적 예측 기법을 제안하였다. 또한 연말 달성 확률 예측 결과를 바탕으로 시험일정 수립 담당자가 월간 시험 수행건수를 조정하기 위한 의사결정에 도움을 줄 수 있는 정량적 관리방안을 제시하였다. 상기와 같이 제안된 예측 및 관리 기법은 국방과학연구소 제 8기술연구본부의 실제 시험계획 및 실적 데이터에 적용하였으며, 그 적용 결과를 고찰하였다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제11권2호
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• pp.149-156
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• 2005

HLA는 시뮬레이션 표준 아키텍처로서 민수 및 국방 시뮬레이션 분야에서 관심이 높아가고 있다. 국내외에서 워게임과 같은 구조적 시뮬레이션에서는 HLA를 적용한 성공적인 개발사례를 찾아 볼 수 있다. 그러나 네트워크 시율레이터나 인터넷 게임과 같은 실시간 분산 시뮬레이션에서는 그 적용 사례가 아직까지 관찰되고 있지 않다. 그 이유는 실시간 분산 HLA 시뮬레이션에서는 네트워크 수준에서 RTI를 통한 메시지 전송시간이 컴퓨팅 능력, 시뮬레이션 노드 개수, 전송방식, 전송패킷의 크기에 영향을 받고, 응용 수준에서 메시지의 사건처리시간이 메시지 처리방식에 의존하여 실시간 제약조건을 설정하기가 어렵기 때문이다. 따라서 본 논문에서는 차후 M-SAM 시뮬레이터의 개발을 위하여 RTI의 실시간 제약 조건의 수준을 고찰하고자 한다. 이를 위하여 1.Af 환경에서 6대의 PC상에 HLA 기반의 실험용 시뮬레이터를 개발하고 RTI의 성능을 측정하고 분석하였다. 본 연구의 결과로서 이전의 연구에서 제시되지 않았던 다수 노드 환경에서 실제 운용 시나리오와 부하에 따른 메시지 지연시간, RTI 부하 및 RTI 패킷전송 비율에 대한 정량적인 특성 값을 얻을 수 있었고, 이 결과는 향후 M-SAM 시뮬레이터 또는 유사 응용체 계의 개발에서 표적 수, 전송주기 및 메시지 처리방식에 대한 설정지침으로 활용이 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.338-344
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• 2021

한반도를 둘러싼 네 강대국 외교정책의 변화, 코로나-19로 인한 부품 수급 제한 등 국내 안보를 위협하는 요소는 지속해서 증가하고 있다. 해당 위협에 능동적으로 대응하기 위해 자주국방의 중요성은 증가하고 있고, 무기체계 국산화가 필요한 시점이다. 무기체계 국산화는 계속 이루어졌으나, 국산화가 효율·효과적으로 실시되고 있다고 보기 어렵다. 장기간 국산화를 추진하였음에도 분야별로 고르게 국산화가 추진되지 않았기 때문이다. 이는 국산화 대상을 선정하기 위한 기준의 변화가 필요하다는 것을 보인다. 국산화 대상을 정교하게 식별하기 위한 연구가 부족하여 기존 연구를 통해서는 국산화 대상을 선정하기 위한 기준을 수립하기 어렵다. 본 연구에서는 무기체계 국산화 대상 식별을 위해 해외에서 부품 수급이 원활한 정도를 살펴야 함을 피력하였다. 시장에서 공급자가 고르게 분포되지 못할 경우, 부품 수급에 잠재적인 문제가 발생할 수 있는 위험이 있다고 보아 시장구조를 대변하는 CRk, HHI를 산출하고, 지수에 따라 국산화 대상을 선정해야 함을 제안하였다. 이중 CRk는 시장 집중도에 대한 평가자의 주관이 들어갈 수 있다는 한계 등으로 인해 시장구조에 대한 추가연구 없이는 적용이 불가하고, HHI가 적용되어야 함을 제시하였다. 미국의 경우, 시장구조가 독점적으로 변화할 수 있는 지를 판단하기 위해 정책의 판단 기준으로서 HHI 지표를 활용하고 있다. 이와 유사하게 우리나라도 방위산업 진흥 관련 정책 예산을 수립할 때, HHI를 활용하여야 함을 제언하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.579-585
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• 2019

수중 표적의 탐지 효율을 증대시키기 위하여 능동 예인 음탐기는 적정 심도에서 바른 자세로 예인 되어야 한다. 본 연구에서는 능동 예인 음탐기의 꼬리 날개 형상이 예인 자세 및 예인 안정성에 미치는 영향을 확인하기 위하여 축소 모형 실험 2회 및 해상 실험 1회를 수행하고 그 결과를 분석하였다. 축소 모형 실험은 선형 수조에서 꼬리 날개 형상에 따른 속력 별 예인 거동을 측정하였으며, 축소 모형 실험에 활용된 꼬리 날개 형상은 I 형 꼬리 날개 1개와 Y 형 꼬리 날개 4개로 총 2종 5개에 대하여 실험을 수행하였다. 1차 축소 모형 실험에서는 Y형 꼬리 날개가 I 형 꼬리 날개 대비 예인 자세 및 예인 안정성이 우수함을 확인하였다. 2차 축소 모형 실험에서는 Y형 꼬리 날개를 기본으로 수직 꼬리 날개 높이 증가, 하부 수평 꼬리 날개 경사각 적용 형상에 대하여 속력 별 거동 특성을 확인하였으며, 하부 수평 꼬리 날개 경사각 적용 형상이 가장 우수한 성능을 나타내었다. 축소 모형 실험 결과를 검증하기 위해 실물 모형을 제작하여 해상 실험을 수행하였으며, 축소 모형 실험 결과와 유사함을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.268-277
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• 2019

유도무기 비행시험 시스템은 비행시험 중 여러 가지 상태를 실시간으로 감시하고 비상상황 발생 시 안전조치를 수행할 수 있어야 한다. 점차 복잡화, 광역화되고 있는 비행시험의 환경 변화 속에서 시험안전 확보의 중요성이 더욱 증대되고 있다. 또한 국내외 정세 변화와 전시작전권 전환 등으로 인하여 다수의 유도무기체계가 동시에 개발되어야 하고 동시에 연구개발 및 시험평가 기간단축을 통한 조기 전략화 및 예산절감도 요구되는 상황이다. 이에 따라 국내의 부족한 시험장 자원 여건 하에서 비행시험 시 발생되는 위험은 증가하고 있으며 시험안전 확보를 위한 대책 마련이 시급한 실정이다. 이러한 요구에 부응하기 위해서 연구개발 초기 단계에서부터 비행시험 시스템의 문제를 식별하고 대처방안을 마련할 수 있도록 모델기반 비행시험 시스템 개발을 본 연구의 목표로 설정하였다. 구체적으로 유도무기 비행시험의 설계 및 검증 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 선진 시험평가기관에서 연구하고 있는 Agile 방식의 Shift Left 시험평가 방법론과 항공우주분야에서의 시스템 참조모델을 활용하였다. 연구개발 단계에서 유도무기체계와 동시에 설계를 진행하고 비행시험 요구사항에 대한 상호 간의 결함을 조기에 식별하여 수정함으로써 시험평가 단계에서 수행하는 비행시험 시 발생될 위험을 완화할 수 있다. 또한 항공우주분야에서 복잡한 시스템을 통합하고 검증하는 데 적용하고 있는 참조모델을 기반으로 시스템 모델링 표준 언어인 SysML을 활용하여 모델기반 비행시험 시스템을 구현함으로써 다수의 유도무기 비행시험 설계에 적용할 수 있는 확장성을 갖고 있으며, 시뮬레이션 분석을 통해 비행시험에서 발생하는 문제를 조기에 식별하고 조치함으로써 시험평가 기간의 지연을 방지할 수 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권5호
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• pp.620-627
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• 2019

본 연구에서는 서로 다른 원료를 이용하여 HEFA 공정을 통해 제조한 국내외 바이오항공유(Bio-ADD, Bio-6308, Bio-7720)의 점화지연특성을 비교 및 분석하였으며, 이러한 바이오항공유의 실제 시스템에의 적용 가능성을 확인하기 위하여 기존에 사용되고 있는 석유계항공유(Jet A-1) 및 바이오항공유와 석유계항공유를 일정한 비율(50:50, v:v)로 혼합한 연료의 점화지연특성에 대해서도 분석하였다. 각 항공유의 점화지연시간은 CRU 장비를 사용하여 측정하였으며, 결과 해석을 위해 표면장력 측정, GC/MS 및 GC/FID 분석을 수행하였다. 그 결과, 모든 온도 조건에서 Jet A-1의 점화지연시간이 가장 길게 측정되었는데, 이는 aromatic compounds가 약 22.8% 존재하여 분해 과정에서 열적으로 안정하고 주변 산소와도 반응성이 낮은 benzyl radical이 생성되기 때문인 것으로 판단된다. 바이오항공유의 점화지연시간은 모두 비슷하게 측정되었는데, 이는 각 항공유를 구성하는 n-paraffin과 iso-paraffin의 비율(n-/iso-)이 약 0.12로 서로 비슷한 값을 가지며, cycloparaffin의 구성 비율도 약 3% 미만으로 크게 차이가 없기 때문인 것으로 해석된다. 또한, 국내외에서 개발된 바이오항공유(Bio-ADD, Bio-6308)를 석유계항공유와 50:50(v:v)으로 혼합한 연료의 점화지연시간은 혼합하지 않은 Jet A-1과 각 바이오항공유가 갖는 점화지연시간의 사잇값으로 측정되어, 기존에 사용 중인 시스템을 변경하거나 개선하지 않아도 적용이 가능함을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.777-783
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• 2021

항공기는 기동 중 다양한 진동의 영향을 받게 된다. 이러한 진동들은 상황에 따라서는 항공기 생존에 치명적인 영향을 미칠 수 있으므로 항공기에 적용되는 구성품들은 랜덤 진동해석을 통해 다양한 진동 조건에 대한 안전성이 입증되어야 한다. 본 연구에서는 상용 소프트웨어인 MSC.Random을 사용하여 랜덤진동 조건에서 군용항공기 외부연료탱크와 파일런에 대한 구조 강건성을 평가하였다. 랜덤 진동해석은 경계조건 지점에 단위하중을 부과하여 주파수 응답해석을 수행한 후 파워 스펙트럼 밀도 프로파일로 가진하게 되는데, 이 과정에서 필요한 모드 데이타는 모달해석 방법을 통해 추출하였다. 그리고, 랜덤진동 조건으로 미국 국방환경규격에서 규정하고 있는 랜덤 진동 프로파일을 적용하였고, G 단위로 주어진 파워 스펙트럼 밀도 프로파일을 중력가속도 단위로 변환하여 사용하였다. 수치해석 결과로, x축, y축 및 z축 방향에서의 랜덤 가진에 대해 수치해석 모델을 구성하는 빔 요소, 쉘 요소 그리고 솔리드 요소의 안전여유를 파악하여 본 논문에서 다루고 있는 군용 항공기에 장착되는 외부연료탱크와 파일런의 구조 강건성을 평가하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.566-572
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• 2021

본 논문에서는 도시환경과 모래가 많은 토양 아래에 구 형태의 빈 공간이 있을 경우를 가정하고, 해당 목표물의 고유 pole과 고유 공진주파수를 활용하여 목표물을 식별 및 위치를 추정하는 방안을 제시하였으며 가능성을 분석하였다. EM(Electromagnetic) 시뮬레이터를 활용하여 다양한 형태와 크기를 가진 완전도체(PEC: Perfect Electric Conductor)들을 모델링하였고, 이를 통해 획득한 EM 산란응답에 Cauchy 방법을 적용하여 물체의 고유 특성에 해당하는 고유 pole을 축적하여 pole 라이브러리를 생성하였다. 생성된 pole 라이브러리는 목표물에서 추출한 고유 pole과의 비교를 통해 목표물을 식별할 수 있는 가능성을 제공해 준다. 도시환경과 모래가 많은 토양 아래에 구 형태의 빈 공간이 있음을 가정하고 EM 시뮬레이션 모델링을 통해 얻은 전자파 산란 데이터로부터 관심 목표물의 응답을 추출하였으며, 시간영역에서 임펄스 응답의 시간 지연을 이용하여 목표물의 위치를 추정할 수 있었다. 또한 MP(Matrix Pencil) 방법을 적용하여 목표물의 고유 pole을 추출하였다. 최종적으로 계산된 고유 pole과 고유 공진주파수를 pole 라이브러리와 비교하여 탐지된 목표물을 구 형태의 빈 공간(직경 0.2m)으로 추정할 수 있었으며, 계산된 목표물의 위치(깊이)는 약 84 ~ 93%의 정확도를 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.1-10
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• 2021

최근 해양 수중 산업의 발전으로 수중 센서 네트워크(UWASN: Underwater Acoustic Sensor Network)에 대한 관심이 증대되고 있다. 수중 센서 네트워크를 효율적으로 운용하기 위해서는 노드 간 전송 충돌을 방지하고 통신 자원을 효율적으로 공유할 수 있는 매체 접속 제어(MAC: Medium Access Control) 프로토콜을 적용하는 것이 매우 중요하다. 하지만 수중 채널은 지상 무선 통신 환경과 달리 좁은 대역폭, 긴 전파 지연 시간, 낮은 전송률 등의 특성을 가지므로 지상 환경에서 개발된 비직교 다중 접속(NOMA: Non Orthogonal Multiple Access)의 노드 페어링 기법을 그대로 적용할 수 없다. 따라서 본 논문에서는 수중 채널의 특수성을 고려한 수중 음향 센서 네트워크에서의 비직교 다중 접속 다차원 노드 페어링 기법을 제안한다. 기존의 기법들은 노드 페어링 시 채널 품질만을 고려하였다. 기존 기법과 달리 제안 기법에서는 채널 품질 뿐 아니라 노드 간 공평성, 트래픽 부하, 패킷의 나이를 추가로 고려하여 최적의 노드 쌍(node-pair)을 찾는다. 추가적으로, 송신 노드는 실제 경로 손실 대신 노드 쌍 가능 노드 목록(PNL: Pairable Nodes List)을 활용함으로써 노드 페어링 시의 계산 복잡도를 줄인다. 시뮬레이션 결과에 따르면 공평성 요소까지 고려한 제안 기법이 기존 기법 대비 최대 23.8% 전송률 증가, 28% 지연 시간 감소, 공평성은 최대 5.7% 향상됨을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.67-75
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• 2021

저출산 고령화로 인한 입학자원의 감소와 교육의 질에 대처하기 위한 대학구조개혁 및 조정은 필요한 것으로 인식되고 있으며 이에 따른 국내 고등교육 시장에서 관심을 많이 받고있는 정책은 대학구조개혁이라고 할 수 있다. 국내 사립대학의 자원입력과 성과 관점에서 상대적 효율성을 분석하기 위하여 DEA 기법을 적용하여 사립대학 운영 효율성을 측정하고 평가결과를 2018년 대학기본 역량진단 실제 결과와 비교 분석함으로써 실용적 사용 가능성에 대해 확인한다. 연구분석에 사용되는 입력 및 산출변수는 대학알리미 공지자료를 이용하였다. 운영 효율성 분석결과, 25개 DMU 중에서 BCC 모델의 경우 48% (12개 대학)가 효율적인 것으로 나타났으며 자율개선대학이 아닌 역량강화 대학들 중(中) 일부가 효율적으로 운영되고 있는 것으로 나타났고 DEA 분석결과를 통하여 비효율적인 집단에 대한 개선방안을 찾아볼 수 있었다. 본 연구는 여러 입·출력요소를 동시에 고려하여 잉여, 부족값을 확인 할 수 있는 DEA-Additive 모델을 통해 사립대학의 상대적 효율성을 확인하고 개선방향을 제시하였다는 점에서 의의가 있다. 이를 통하여 각 대학 입·출력요소에 관한 제한된 자원을 효율적 활용을 적용하기 위한 노력에 도움이 될 것으로 기대한다.