우리는 수많은 솔리드 모델링 소프트웨어와 그것들이 작동되는 컴퓨터 하드웨어에 관하여 많은 내용을 다루어 왔다. 그러나 사람들과의 대화와 e-mail 교환으로 우리는 많은 사람들이 아직도 솔리드 모델링이 왜 사용되어야 하는가를 그리고 언제 그들이 솔리드 모델링 방법을 선택하지 말아야 하는가를 아직도 제대로 이해하지 못하고 있다는 것을 깨달았다. 필연적으로 솔리드 모델링에 큰 투자를 한 몇몇 기업들은 아직도 그들이 돌려 받아야 할 투자효과를 못받고 있다. 다른 몇몇 기업들은 아직 실제적으로 응용되지 못하는 부문이나 비용/효과측면에서 효율성이 검증되지 못한 부문에 솔리드 모델링을 적용하는 우를 범하고 있다. 그래서 우리는 이번 글에서 솔리드 모델링 전반에 관해서 살펴보고 기업들이 솔리드 모델링 전반에 관해서 살펴보고 기업들이 솔리드 모델리에 실망하게 되는 이유들에 과해서 토의하며, 아직은 잠재적 능력을 솔리드 모델링에 모두 구현하고 있지는 않지만 앞으로 해야 할 CAD소프트웨어의 기술적 진보의 개요에 대해서 알아보고자 한다.
NGS 분석과정에서는 정확도를 높이기 위해서 중합 효소 연쇄반응 (PCR)을 통해 DNA 리드들을 증폭한다. PCR 증폭은 DNA 리드의 중복을 발생시키며 중복으로 인해 NGS 과정의 정확성이 저하되는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 DNA 리드 중복을 제거하는 도구중 하나인 Samblaster 의 병렬화를 위한 DNA 리드 분할 방법을 제안한다. DNA 리드를 분할하여 Samblaster를 병렬 실행 하도록 하여 수행시간을 단축 할 수 있도록 한다.
제품을 생산하고 공급하는데 소요되는 주문리드타임과 달리 주문이 처리되는데 소요되는데 지연되는 것을 정보리드타임이라고 하는데, 이는 공급체인에서 개별기업들이 수요예측의 변동폭을 높이게 되며 이것이 바로 비용 상승요인으로 작용하게 된다. 본 논문에서는 직렬형 가치사슬에서 정보리드타임이 공급체인 시스템에 주는 영향을 알아본다. 특별히, MIT 시뮬레이션 모형을 동해서 실험을 수행하며, 아래와 같은 두 가지의 이슈를 다룬다. 첫째는 비용-이익 관점에서 물류 리드타임보다 정보리드타임의 개선이 효과적인가\ulcorner 둘째는 정보리드타임이 고객에게 보다 인접한 기업(downstream)이 고객하고 떨어져 있는 기업(upstream)보다 비용을 크게 상승시키고 있는지에 대한 물음이다. 사례 분석에서는 공급체인상의 개변기업들이 갖는 정보리드타임의 중요성을 지적하고, 개별기업간의 정보리드타임의 차이 분석을 통해서 고객의 수요와 요구를 직접 받는 기업에서 정보리드타임의 중요성이 큼을 인증하고 있다.
이 논문에서는 CATIA, PRO-E 등의 CAD에서 3D 모델을 생성할 때 사용하는 파라메트릭 솔리드 모델링 기법에서 일반적으로 사용하는 방법보다 모델링 데이터의 용량을 크게 줄일 수 있는 방법에 대하여 고찰한다. 3D 파라메트릭 솔리드 모델링 기법은 기본적인 상세 솔리드들을 생성하여 부울(Boolean) 연산으로 이들을 조합하여 복잡한 형상(geometric object)을 만드는데 이 과정에서 많은 부울 연산이 수행된다. 그런데 각각의 상세 솔리드들의 크기가 필요 이상으로 크게 만들어 짐으로써 생성된 모델의 데이터 용량이 방대하게 되고 생성시간에도 영향을 미친다. 여기에서는 실무 경험을 바탕으로 처음에 생성된 상세 솔리드의 불필요한 부분을 제거하여 부울 연산에 알맞은 크기로 변경하여 모델링 데이터의 용량을 줄이는 방법을 제안한다.
디노버 어셈블리는 레퍼런스 시퀀스 없이 리드의 염기 서열 정보를 이용하여 원래의 전체 시퀀스(original sequence)로 추정되는 시퀀스로 리드들을 재구성하는 방식이다. 최근의 NGS(Next Generation Sequencing) 기술은 대용량 리드를 훨씬 쉽게 저비용으로 생성할 수 있다는 장점이 있어, 이를 이용한 많은 연구가 이루어지고 있다. 그러나 NGS 리드 데이터를 이용한 디노버 어셈블리에 관한 연구는 국내외적으로 매우 미흡한 실정이다. 그 이유는 NGS 리드 데이터를 이용하여 디노버 어셈블리를 수행하는 경우 대용량 데이터, 복잡한 데이터 구조 및 처리 과정 등으로 인하여 매우 많은 시간과 공간이 소요될 뿐만 아니라 아직까지 다양한 분석 툴과 노하우 등이 충분히 개발되어 있지 않기 때문이다. 본 연구에서는 NGS 리드 데이터를 이용한 어셈블리의 실효성과 정확성을 검증한다. 또한 디노버 어셈블리의 처리 시간 및 공간 오버헤드를 해결하기 위하여 유사 종과의 리드 정렬을 활용하는 방안을 제안한다.
윈도우 95 운영체제하에서 기계설계에서의 솔리드 모델링을 가능하게 하는 SolidWorks 95라고 불리는 완전히 새로운 소프트웨어가 판매중이다. SolidWorks는 변수설계에 기초한 솔리드 모델링이며 drag-and-drop 기법을 이용하여 임의의 솔리드에 원하는 기능을 부여할 수 있게 하였다. 또 이 소프트웨어는 draft angles, thin-wall shells, variable radius fillets, lofts, sweeps, chamfers, revolved surface 등을 제공하고 있다. 이 소프트웨어에만 있는 기능은 다음과 같다. 파트의 실시간 리쉐이핑, 기능구성용 마법사, 그리고 형상 히스토리 등이다. 형상 히스토리는 개개의 모델에 대한 기능과 서로간의 관계를 수록하며 이를 통해 사용자가 원하는 기능을 빨리 선택하게 할 뿐 아니라, drag-and-drop을 통하여 언제라도 다른 영역에 그 기능을 부여할 수 있게 한다.
NGS 분석과정 중 증폭된 DNA 리드(Read)는 중복이 발생하여 이로 인해 다음 단계의 정확도 저하 등의 문제를 야기한다. 이 논문에서는 기존 DNA 리드 중복 제거 도구 중 하나인 Samblaster의 중복제거 알고리즘을 이용하여 분산 병렬 형태로 중복제거를 수행하는 방법을 제안한다. 제안하는 중복제거 방법은 중복제거 전단계인 정렬단계애서 정렬된 리드에 대해 중복제거 키를 생성하고 이를 스트림으로 전달하여 중복제거를 수행한다.
본 논문에서는 새로운 저전력 및 저면적 리드-솔로몬 (Reed-Solomon) 복호기를 제안한다. 제안하는 리드-솔로몬 복호기는 새로운 단순화된 수정 유클리드 알고리즘을 사용하여 낮은 하드웨어 복잡도 및 저전력 리드-솔로몬 복호가 가능하다. 새로운 단순화된 수정 유클리드 알고리즘은 하드웨어 복잡도를 줄이기 위해서 새로운 초기 조건 및 다항식 연산 방식을 사용한다. 따라서 3t개의 기본 셀로 구성된 새로운 단순화된 수정 유클리드 구조는 기존 수정 유클리드 구조는 물론 베르캠프-메세이 구조들에 비해 가장 낮은 하드웨어 복잡도를 갖는다. $0.18{\mu}m$ 삼성 라이브러리를 사용하여 논리합성을 수행한 리드-솔로몬 복호기는 370MHz의 동작 주파수 및 2.9Gbps의 데이터 처리 속도를 갖는다. (255, 239, 8) 리드-솔로몬 코드 복호를 수행하는 단순화된 수정 유클리드 구조와 전체 리드-솔로몬 복호기의 게이트 수는 각각 20,166개와 40,136개이다. 따라서 구현한 리드-솔로몬 복호기는 기존 DCME 복호기에 비해 5%의 게이트 수 절감 효과를 갖는다.
Order Review/Release(ORR) 시스템은 생산계획 시스템과 작업현장간의 연결고리로서, 작업현장으로의 작업투입을 조절하여 작업현장에서의 체류시간과 공정중재고, 리드타임의 변동을 줄여주는 역할을 한다. 그러나, 지금까지의 ORR에 관한 연구들은 ORR의 유효성에 관하여 명확한 결론을 내지 못하고 있다. 일부는 ORR이 작업의 전체 리드타임을 증가시키는 악영향이 있음을 주장하고, 일부는 ORR을 도입함으로써 작업현장에서의 리드타임과 공정중재고가 줄어들고, 안정화될 수 있다고 주장한다. 본 연구는 어떠한 환경에서 Order Release 정책을 도입하는 것이 시스템의 성능향상에 기여할 수 있는 지 확인하는 것을 목적으로 하고, 가상의 Job Shop을 대상으로 시뮬레이션을 수행하였다. 작업장가동률 수준과 생산계획 단계에서의 계획오더 이송간격을 환경분수로 설정하고, 작업현장의 부하를 고려하여 작업투입을 통제하는 다섯 가지 Order Release 정책과 세 가지 우선순위 규칙을 적용하여 실험하였으며, 리드타임, 납기, 공정중재고 등과 관련된 8가지 척도에 대해 각 정책을 평가하였다. 그리고, 계획시스템의 부하평준화 기능이 존재할 때, Order Release 정책의 도입으로 인한 효과가 더 크다는 기존의 연구결과를 검증하기 위해, 부하평준화를 적용하였을 때 Order Release를 통제하지 않는 정책과 통제하는 정책간의 성능향상 차이가 있는지를 확인하는 실험을 수행하였다. 실험결과, ORR 보다는 우선순위규칙이 시스템의 성능을 결정하는 주요 통제정책으로 밝혀졌다. 그러나, 생산계획시스템에서 1주 간격으로 계획오더를 이송할 때는 Order Release 방법을 적용하여 작업현장에서의 평균 리드타임과 리드타임의 변동, 공정중재고가 줄어드는 결과를 보였고, 가동률 수준이 높을수록 ORR 방법간의 차이가 크게 나타났다. 그리고 부하평준화 기능은 Order Release 정책의 유효성에 별 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 결론적으로, Order Release 방법은 우선순위규칙간의 성능차이를 줄이거나, 대체할 수 통제 기법이라기보다는 우선순위규칙을 보완하여 공정중재고와 작업현장에서의 리드타임, 리드타임의 편차를 줄여주는 역할을 한다고 볼 수 있다. 그리고, 계획시스템이 존재하여 계획오더가 일정기간간격으로 이송되는 환경에서 특히 유용하다는 결론을 얻었다.
지금까지 3차원 솔리드 모델링은 최소한 유닉스 운영체계를 사용하는 워크스테이션에서나 가능한 것으로 여겨져 왔으나 최근 pc에서 사용할 수 있는 다양한 기능의 솔리드 모델러가 개발되어 올 년말쯤 발표될 예정으로 있어 많은 관심을 모으고 있다. 다음 내용은 95년 CAD Report지에 연재된 그와 같은 소프트웨어에 대한 소식을 발췌한 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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