WSN(Wireless Sensor Network)을 구성하는 노드의 빠른 프로토타이핑을 위해서, 상용 MCU(Microcontroller) 기반의 센서 노드 보다는 하드웨어 재구성이 가능한 FPGA 기반의 구현이 적합하다. 본 논문은 FPGA 기반 센서 노드의 노드와 네트워크 레벨의 다층 분석을 위한 시뮬레이션 환경을 제안하고자 한다. 제안 환경은 FPGA 기반 노드와 네트워크 시뮬레이터인 NS3가 IEEE 연동 표준인 HLA(High-level Architecture) 기반의 연동 미들웨어 RTI에 참여하여 방식을 따른다. 본 환경은 기존의 FPGA 디자인 툴을 server-client 방식으로 설계한 어댑터, FPGA와 연결된 호스트 컴퓨터에서 회로에 신호 입출력이 가능한 디지털 블록, 연동 스크립트를 이용하여 FPGA 에뮬레이션과 연동이 되도록 지원한다. 단독으로 동작하는 NS3 또한 HLA 기반 연동을 위해 수정하였다. FPGA 제안 환경은 에뮬레이션과 이벤트 기반으로 동작하는 NS3 시뮬레이션 간 서로 다른 시간 진행 방식은 문제를 해결하기 위해 pre-simulation 기술을 적용하여 설계하였다. 제안하는 시뮬레이션 환경을 IEEE 802.15.4 저속도 무선 네트워크 통신망 분석에 적용하였다.
본 논문은 시뮬레이션을 기반으로 자체 구동 롤러 컨베이어 물류시스템의 전력 효율을 분석하는 연구이다. 물류 시스템의 전력 효율 향상은 온실 가스 배출과 물류 비용을 감소시키는 이점을 가져온다. 자체 구동 롤러 컨베이어는 제품이 접근할 때에만 구동이 된다. 따라서 자체 구동 롤러 컨베이어 기반 시스템은 연속 구동 롤러 컨베이어 시스템에 비해 더 적은 전력을 소비한다. 본 논문에서는 DEVS(이산 사건 기반 시스템) 기반의 시뮬레이션 시스템을 설계하고 자체 구동 롤러와 연속 구동 롤러컨베이어 모델을 구축하였다. 설계된 시뮬레이션시스템과 컨베이어 모델의 검증과 확인을 위해 우리는 실험 환경에 대응하는 물류 모델을 모델링하고 모델과 실제 시스템간의 비교를 하였다. 본 연구의 주된 목적은 시뮬레이션 방법을 사용하여 자체구동 롤러 컨베이어 기반 물류 시스템의 전력 소비의 이점을 설명하는 것이다.
무기체계 획득 프로그램에서 개념설계는 개발대상체계의 군사적 활용목적을 구체화하고, 이를 구현하기 위한 요구사항 수립 및 향후 개발방향을 결정하는 가장 중요한 단계이다. 하지만 미래 지상전투차량 또는 로봇의 개념설계 시 개발 경험 또는 문헌사례 부족, 등을 이유로 초기단계에서 요구사항과 개발방향을 잘못 수립할 경우 이는 향후단계에서 설계오류로 작용될 수 있다. 이는 획득 프로그램에서 위험으로 작용될 수 있으며, 이를 바로잡기 위해서는 비용, 노력, 기간이 요구된다. 미래지상전투차량을 효과적으로 획득하기 위해서는 초기 개발단계에서부터 발생하는 오류를 줄일 수 있는 방안이 필요하다. 본 논문은 이 오류를 줄이기 위해서 개념설계과정에서 수립된 요구사항과 설계방향의 물리적 실현 가능성을 체계 수준의 모델링과 시뮬레이션을 통해 검증하고, 이 시뮬레이션 결과를 활용해 가상의 체계성능을 도출하는 방안에 대해 기술한다. 체계 수준의 모델링 및 시뮬레이션은 최신 설계 기법인 모델기반설계와 형상기반설계 도구를 활용하며, 체계성능은 체계 수준 물리적 모델링 및 시뮬레이션 결과와 기존의 체계 성능분석 전문소프트웨어 연계를 통해 도출된다.
최근 모바일 게임에서의 인공지능과 관련된 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 모바일 축구 시뮬레이션 게임에서 활용할 수 있는 인공지능 에이전트를 Hierarchical FSM 기반으로 설계하고 구현하여 실제 축구경기 결과와 비슷한 결과 도출하였다. 이러한 Hierarchical FSM을 기반으로 한 지능형 에이전트는 코드의 재활용성이 높고 개념적으로 간단하여 인공지능 에이전트를 설계 및 구현하기에 적합하다.
전 세계적으로 자율운항선박 관련 연구가 활발히 수행되고 있으며, 자율운항선박 관련 개발 기술에 대한 시험평가 기술의 개발도 그 필요성이 부각되고 있다. 이와 같은 자율운항선박 관련 개발 기술에 대한 시험평가와 관련하여 현재 다부처사업으로 진행 중인 자율운항선박 기술개발사업에서는 자율운항선박에 탑재되는 장비 또는 알고리즘의 성능을 검증하기 위한 플랫폼으로 시뮬레이션 기반 테스트베드(Simulation-based testbed for autonomous ship, S-TAS)를 개발하고 있다. 본 연구에서는 시뮬레이션 기반 테스트베드의 활용을 위하여 자율운항시스템 구성요소 중 안전운항시스템과 경제운항시스템을 검증하기 위한 시뮬레이션 기반 시나리오 운용기능을 설계하였으며, 향후 개발되는 자율운항시스템을 위한 시나리오 운용 기술의 개발 및 연구를 수행할 예정이다.
최근 시행되는 건설공사에서는 설계 및 시공과정에 소요되는 공사정보들을 점차 가상현실기반의 3D모델로 활용하는 사례들이 증대되고 있다. 본 논문에서는 개념 설계 단계에서 활용 가능한 가상현실기반의 레이어 객체 시뮬레이션 기능 방법론을 구성한 후, 완성된 시스템으로 구축하여 활용성을 검증하고 있다. 레이어 객체 시뮬레이션 시스템은 사용자가 지정한 임의 공사 순서대로 구조물을 가상공간에서 사전 시공하여 실제 시공시의 문제점을 사전에 검토가 가능하도록 한다. 이러한 방법론은 3D객체 기반의 가상건설 시스템 구축시 주요 기능으로 적용되어 효율적 공사관리가 가능하게 할 수 있다.
본 논문에서는 웹기반의 그리드 컴퓨팅 환경에서 시스템을 모델링하고 스케줄링 기법을 시뮬레이션 할 수 있는 그리드 스케줄링 플랫폼을 설계하고 구현하였다. 구현한 웹기반 그리드 스케줄링 플랫폼은 자바 환경의 그리드 스케줄링 툴킷인 GridSim을 시뮬레이션 도구로 활용하였으며, 자원 모델링, 작업 모델링, 알고리즘 컴파일, 시뮬레이션을 웹 환경에서 빠르게 수행할 수 있다. 구축한 스케줄링 플랫폼은 향후 그리드 연구에 기반구조로 활용될 수 있으며 스케줄링 기법의 성능 분석을 위한 도구로 사용될 수 있다.
발전소 시뮬레이터는 발전소 설계의 검증, 제어 시스템의 성능 시험, 제어 시스템 상수 최적화, 새로운 제어 기법의 사전 검증 및 운전요원 훈련과 같은 다양한 목적으로 사용되어진다. 본 논문에서는 발전소 운전요원들의 운영 능력 향상을 위하여 사용자의 이벤트들을 저장하여 사용자 요구 시에 일정 시간 주기로 도면에 설계하는 스크립트 기능과 그래픽 기반의 시뮬레이션을 위한 두 종류의 결과 모니터링 윈도우 그리고 사용자의 다양한 시뮬레이션을 위한 시뮬레이션 속도 변경 기능을 기존의 발전소 시뮬레이터에 설계, 구현한다. 또한 시뮬레이션 속도 변경 기능 확장에 따른 시뮬레이션의 정확성을 판단하기 위하여 수행 결과 데이터를 추출하여 시뮬레이션의 정확성을 검증한다.
발전계통 시뮬레이션은 CFO(전산유체역학)을 이용한 시뮬레이션으로서 다차원 미시적인 현상에 대한 시뮬레이션을 뜻한다. 주요 특징으로써 다수의 컴포넌트로 구성된 계통의 다양성으로 보일러, 급수계통, 증기계통, 복수계통 등 다양한 계통들이 존재하고 있다. 따라서 다양한 컴포넌트 모듈을 저장할 수 있는 GUI(Graphic User Interface) 기반의 시뮬레이션 툴이 필요하게 되었다. 현재 발전계통 시뮬레이션 툴의 문제점은 외국의 상용화 툴에 전적으로 의존하고 있으며 이는 곧 시뮬레이터 유지 보수의 어려움을 초래하게 되었다. 본 논문에서는 발전계통 시뮬레이션을 위한 컴포넌트 모듈의 생성, 모듈과 그래픽 라이브러리간의 연결, 유량-압력 알고리즘을 이용한 계통 Solver를 설계하고 멀티스레드를 이용한 복수개의 계통 시뮬레이터 구현 방법을 소개한다.
본 논문은 Zeigler가 제안한 이산 사건 시스템 형식론(DEVS : Discrete Event System Specification)을 기반으로 미시적 교통류 시뮬레이션 시스템의 교통 흐름 분석에 대한 연구를 주목적으로 한다. 도로교통망 모델링 방법은 미시적(microscopic)방법과 거시적(macroscopic)방법으로 분류하는데, 미시적 모형은 개별차량의 행태를 바탕을 둔 모형으로 거시적 모형에 비해 설명력이 뛰어나다는 장점을 가지고 있지만 실제 교통상황에서 관측하고 검증하기가 어렵다는 단점을 갖고 있다. 따라서 본 논문에서는 신뢰성 있는 미시적 교통류 모형의 설계를 위해 DEVS 형식론을 기반으로 개별 차량에 대한 차량 추종 및 차로 변경 모형을 모델링하고 이를 근거로 교통류 시뮬레이션 시스템의 교통흐름 분석을 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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