• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.614-622
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• 2018

다표적-다무장 전장 환경에서는 다수의 무장이 동시에 발사되기 때문에 무장 간의 궤적 교차로 인한 충돌이 발생할 가능성이 항시 존재한다. 무장간 충돌은 신속한 작전 수행을 저해할 뿐만 아니라 아군 무장 자산을 무의미하게 손실시킴으로써 아군의 적군에 대한 위협 대응력을 약화시킨다. 본 논문에서는 다표적-다무장전장 환경에서 무장 궤적 간 교차 검증 및 간섭 배제 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 무장 궤적 간 교차 분석을 통해 간섭 여부를 확인 한 후, 교차점이 발생할 경우 무장 궤적 간의 상호 간섭을 배제하는 것을 핵심으로 한다. 본 논문에서는 제안하는 알고리즘의 시뮬레이션 및 가시화를 통해 성능 평가 및 검증을 수행하였다. 성능 평가 결과 제안하는 알고리즘은 표적 수 및 무장군 수와 무관하게 교차점이 존재하지 않음을 보여줌으로써 효과적인 간섭 배제를 수행함을 입증하였다.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제21권3호
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• pp.247-256
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• 2015

걸프전 이후 항공력은 전쟁 승리의 핵심 역할을 수행하였다. 하지만 레이저 유도폭탄, 전자광학 장비 같은 첨단무기들은 기상 조건이 맞지 않으면 그 효과가 크게 떨어진다. 따라서 레이저 유도폭탄이 할당된 항공기는 기상 악화 시 무장교체가 이루어져야 한다. 하지만 현재까지 무장교체 시기에 대한 객관적인 기준은 없다. 따라서 본 논문에서는 구름 영상을 처리하여 레이저 유도폭탄의 명중률을 예측하는 알고리즘을 제안한다. 알고리즘의 정확도를 검증하기 위해 레이저 유도폭탄에 영향을 미칠 수 있는 기상 상황을 모의 비행장비에 적용하고 모의 무장투하를 실시하여 데이터를 수집 및 분석하였다. 모의 비행장비에 적용한 기상 조건과 유사한 구름 영상을 제작하여 알고리즘에 적용한 결과 대부분의 기상 조건에서 레이저 유도폭탄의 명중률을 정확하게 예측할 수 있음을 확인하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제28권1호
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• pp.83-90
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• 2004

경비, 훈련, 지원 등의 해상 임무를 종료한 해군 함정은 차기 임무를 준비하기 위해 모항에 입항하여 긴급수리, 유류수급, 무장 적하역, 크레인, 태세유지, 수리, 포 배열, 탄약적재, 부식 작업 등의 일련의 서비스를 필요로 한다. 본 연구에서는 한정된 선석과 설비 자원 하에서 여러 함정에 대한 효율적인 선석 할당 계획의 수립을 목적으로 한다. 이를 위해 불필요한 선석이동을 줄이고 계획기간 동안 각 함정이 필요로 차는 서비스를 점수화한 총점을 최대화하는 기존의 모형을 토대로, 서비스 지속 기간이 제한적이고 서비스들 간의 전후 우선순위가 존재하는 현실적인 제약을 고려하면서 전비태세를 향상시킬 수 있는 혼합 정수 계획 모형(Mixed Integer Programming)을 수립해 보았다. 효과적인 분석을 위하여 ILOG OPL(Optimization Programming Language) Studio 3.1을 사용하여 모델링 한 후 ILOG CPLEX 7.0으로 최적해를 구해 보았다. 본 연구에서 제시한 모형이 해군 함정의 효율전인 선석 할당 계획 수립에 적용될 수 있다면 해군 부대의 전비태세 향상에 기여를 할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.19-27
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• 2009

본 논문은 군항에서의 선석할당문제(BAP)를 다루고 있다. 일반적으로 민간선박이 컨테이너 부두에서 컨테이너 적 하역 작업을 주로 하는 반면에 해군함정은 긴급수리, 무장적재, 유류수급 등 다양한 서비스를 필요로 한다. 또한 해군함정은 제한된 부두의 능력과 설비 때문에 민항에선 거의 일어나지 않는 잦은 선석이동을 해야 한다. 본 연구의 목적은 전시상황 하에서 여러 해군함정이 필요한 서비스를 받기 위해 부두에 입항 시 입항하는 모든 함정이 최단시간 내 요구 서비스를 모두 마치고 다시 전비태세를 유지토록 서비스 완료시간을 최소화하는 것이다. 즉, 부두에 계류중인 함정 수의 최소화를 통하여 해상에서 교전 가능한 함정의 수를 최대화하는 것이다. 제시된 문제를 해결하기 위해 혼합정수계획법(MIP)으로 수리모형을 작성하였고 ILOG CPLEX 11.0을 이용해서 최적해를 산출하였다. 연구결과는 수리모형에 의한 선석할당이 불필요한 선석이동을 최소화하고 전시 교전에 참가할 수 있는 함정 수를 더 증가시킬 수 있다는 결과를 나타낸다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제32권4호
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• pp.41-58
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• 2023

함정 교전이 수상, 수중, 공중의 적에 대한 동시다발적인 복합전 형태로 발전함에 따라 함정의 복합전 대응을 위한 체계성능 및 전술 분석의 중요성 또한 커지고 있다. 특히, 복합전을 효과적으로 분석하기 위해서는 함정에 탑재된 탐지체계의 제한된 성능자원을 적절히 활용할 수 있는 시뮬레이션 연구가 필요하다. 본 연구는 함정의 복합전 분석을 위해 DEVS(Discrete Event Systems Specifications) 형식론 기반의 시뮬레이션 모델을 제안한다. 제안 모델은 다양한 복합전 상황을 시뮬레이션 하기 위해 전투 플랫폼과 무장 객체를 일반화한 모델을 포함한다. 또한, 제한된 탐지자원을 활용하여 임무를 수행해야 하는 복합전의 특성을 고려하여 탐지성능 할당 알고리즘을 제안하고 함정의 탐지체계 모델에 적용한다. 시뮬레이션 실험으로 수상, 공중, 육지의 적 세력에 대한 복합전 상황을 가정하여 제안 모델을 적용하였다. 탐지체계의 탐지자원 할당 강도, 적군의 규모, 아군의 출항위치를 변경한 시나리오에 대하여 복합전의 효과도 분석을 수행하였고, 자원할당 기능이 교전 시간 및 성공에 미치는 영향을 결과로 제시하였다. 제안 모델의 연구 결과가 향후 다양한 복합전 상황에 대한 함정의 전술 분석에 공학적 근거로 활용되기를 기대한다.

• 한국경영과학회지
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• 제41권3호
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• pp.23-36
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• 2016

We consider a model that minimizes the total cost incurred by assigning available weapons to existing targets in order to reduce enemy threats, which is called the weapon target assignment problem (WTAP). This study addresses the stochastic versions of WTAP, in which data, such as the probability of destroying a target, are given randomly (i.e., data are identified with certain probability distributions). For each type of random data or parameter, we provide a stochastic optimization model on the basis of the expected value or scenario enumeration. In particular, when the probabilities of destroying targets depending on weapons are stochastic, we present a stochastic programming formulation with a simple recourse. We show that the stochastic model can be transformed into a deterministic equivalent mixed integer programming model under a certain discrete probability distribution of randomness. We solve the stochastic model to obtain an optimal solution via the mixed integer programming model and compare this solution with that of the deterministic model.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.558-565
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• 2021

대한민국 해군은 북한과 주변국 등의 위협에 효과적으로 대응하기 위해 동/서/남해에 해군 함대를 배치하여 경비임무를 수행하고 있다. 그러나 함정의 도입연도, 임무일수, 무장능력, 교대시간이 서로 다르고, 함정고장률 등 불확실성이 매우 크기 때문에 적정 함정 임무 할당이 어렵다. 이런 이유로 현장에서는 근무 인원과 함정에 피로도가 높은 경비나 비상대기 임무의 비중을 높이고 있다. 본 연구에서는 사건 발생률이 시간에 따라 변화하는 복잡한 현상을 모형화하고 분석하는데 용이한 연속시간 흡수 마코프 체인을 활용하여 해군 함정의 임무를 최적으로 할당할 수 있는 시뮬레이션 모형을 제시했다. 수립한 모형의 수치분석을 통해 임무기간 동안 목표 운용률을 유지하기 위한 최적 임무기간 및 함정 수량 결정을 할 수 있었고, 각 임무별로 최적 함정을 할당함으로써 불필요한 비상대기 함정을 감소시키고, 승조원의 피로도와 고장 발생을 감소시킬 수 있다. 이 모형은 임무 할당 뿐만 아니라 적정 소요량 산정, 재고분석 등 여러 범위에 확장하여 적용할 수 있다는데 의의가 크다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제31권3호
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• pp.1-10
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• 2022

국방 분야는 아군 피해를 최소화하고 전투 효과를 향상하기 위해 무인 시스템을 운용한다. 해군의 무인수상정(USV, Swarm Unmanned Surface Vehicle)은 통신범위 내 군집 형성과 USV 간의 상황인식 정보공유를 통해 임무를 수행한다. 본 논문은 무인수상정의 내부 연동 및 외부 연동을 위한 인터페이스 연동어댑터 시스템(IAS, Interface Adapter System)을 제안한다. IAS는 USV의 자율운항 경로생성과 무장할당을 계획하는 임무계획 부체계(MPS, Mission Planning Subsystem)의 타 부체계 간 연동을 담당하며, 주요 기능은 MPS와 타 부체계 간 인터페이스 데이터를 실시간으로 교환하는 것이다. 이를 위해, MPS의 기능 요구사항과 연동 메시지를 식별 및 분석하였고, 실시간 분산처리 미들웨어를 활용하여 IAS를 구현하였다. 실험은 군집 USV 시뮬레이션 환경을 통한 다수의 통합시험을 수행하였으며, 지연시간과 연동 메시지 손실률을 측정하였다. 그 결과, 제안한 IAS는 MPS와 타 부체계 간 성공적인 가교역할을 수행할 것으로 기대한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.715-721
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• 2012

위협평가는 전장상황을 인지하여 아군의 자산을 보호하고 무장 할당의 효율적 의사결정에 도움을 줄 수 있는 기술로서, 교전을 실시할 트랙들에 대한 우선순위를 결정하는 알고리즘이다. 즉, 다 표적 교전상황에서의 신속한 의사결정을 도와 아군의 피해를 최소한으로 하고 적군에 대한 공격을 최대한으로 하는 것을 목적으로 한다. 위협평가에 이용되는 위협치 산출은 전장에서 발생하는 센서 데이터들을 통해 연산된다. 그러나 전장상황은 예측 불허하고 다양한 변수가 일어날 가능성이 높으므로 이러한 데이터들의 변질 및 유실은 위협평가를 통한 의사결정에 혼란을 더할 수 있다. 그러므로 본 논문에서는 불완전한 몇 몇 데이터만을 가지고도 신뢰도 높은 결과를 산출하는 데 유리한 베이지안 네트워크의 추론기능과 전장 환경변화에 네트워크의 적응을 가능하게 해주는 학습기능을 위협평가 분야에 적용하여 보다 견고한 위협치를 산출할 것을 제안하여 실험을 통해 이에 대한 성능을 입증하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권4호
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• pp.93-104
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• 2023

최근 드론의 기술력은 급속하게 발전하고 있으며 군사용 드론은 모든 전장 환경(육상/해상/공중)에서 아군의 피해 없이 적의 중요한 전략 자산에 심각한 피해를 줄 수 있을 만큼 전장에서 역할이 커지고 있다. 그러나 현재 우리 해군이 운용중인 전투함의 함정 전투체계는 드론에 대한 맞춤형 방어체계를 갖추지 않아 방어에 취약하다. 기술의 발전을 미루어 보아 미래에는 해군에 큰 위협이 될 수밖에 없다. 본 논문에서는 전투체계 교전 소프트웨어가 대드론전 상황에 적합한 대응 모드를 설정하고 드론 위협에 선제 대응하기 위해 위협 세력의 우선순위를 평가하며 자함에 탑재 무장과 센서의 자동 할당 대응을 통해 드론 위협을 제거하는 방안을 제안하고 모의 환경에서의 개선된 교전 소프트웨어 시험을 통해 최종적으로 드론에 대응하는 시간이 62% 개선되었음을 확인하였다.