열차운용이라 함은 열차의 출발과 도착 시간을 나타내는 열차번호들에 여러 객차들로 구성된 하나의 열차를 일컫는 열차 다이아(train DIAgram)들을 여러 제약조건을 고려하여 배정함으로서 열차 번호가 열차 다이아에 의해 운행될 수 있도록 열차운용 다이아를 작성하는 작업이다. 이러한 작업을 다수의 스케줄링 전문가들이 스케줄링 할 경우 많은 시간과 노력을 감수해야만 하며, 전문가의 실수로 인해 오류가 발생할 가능성이 있다. 뿐만 아니라, 복잡한 스케줄의 특성상 운용 비용이 적게 드는 스케줄 결과를 이끌어 내기가 어렵다. 본 연구에서는 열차운용 시스템을 구성하기 위해서 현재 철도청에서 사용하는 시스템을 분석하여, 열차운용 스케줄링 시스템을 모델링 하였고, 이에 모델링한 시스템을 바탕으로 CSP(Constraint Satisfaction Problems: 제약조건 만족 문제) 해결 기법을 적용하여 계산시간 및 계산 복잡성 면에서 효율적인 스케줄링을 행함과 동시에 비용 최적 함수를 적용함으로서 열차 운용 비용이 최소가 되는 열차운용 스케줄링 시스템을 구현하였다. 더불어, 시스템모델 검증과정의 하나로 과거 운용되었던 새마을호 열차시간표와 열차 데이터를 사용하여 열차 운용 및 운용 비용의 최적화를 실험하였다.
본 연구에서는 무기체계 소요기획 단계에서 목표운용가용도를 산정할 때 활용할 수 있는 운용가용도 계산 모델을 제안한다. 운용가용도 계산 모델은 체계의 운용가용도 계산에 필요한 시간요소 정의와 시간 값 추정 방법으로 구성된다. 운용가용도 계산 시간요소는 총시간과 총비가동시간 요소로 구성된다. 시간요소는 운용형태종합 및 임무유형(OMS/MP : Operational Mode Summary/Mission Profile) 요소를 기초로 정의하였다. 총시간은 전시 작전기간 혹은 평시 365일이며, 총비가동시간은 총예방정비시간, 총고장정비시간, 총행정/군수지연시간으로 구성된다. 그리고 이러한 시간요소에 대하여 무기체계 유형별 시간 값 추정 방법을 제시하였다.
본 논문에서는 지열을 이용한 PHC, 강관, 동관말뚝 형태인 에너지 파일의 지반 조건별 내부 충진재 열전도도 효율과 겨울철 열교환기 내부 순환수의 유속별(0.3m/s, 0.6m/s, 0.9m/s) 24시간 운용(8시간 운용, 16시간 대기)시너지 파일의 열전달 거동을 ABAQUS(ver 6.10)와 FLUENT(ver 6.3.26)를 사용하여 분석하였다. 분석결과 말뚝 재료와 지반조건별 열전달 효율은 동관, 강관, PHC 말뚝순으로 열전달 효율이 좋은 것으로 나타났으며, 말뚝 중 PHC 말뚝 형태의 에너지 파일을 유속별 8시간 운용에 따른 분석결과 경계조건이 일정할 때 유속 조건 중 유입속도 0.6m/s 일 때 평균 유출온도(275.4K) 및 열교환율(103.1W/m)로 경제적인 유속으로 판단되었으며, 8시간 운용 후 초기조건과 동일하게 16시간동안 지열이 에너지파일에 공급 시 정상상태와의 온도차는 0.1K 로 열량이 충분히 충전되어 에너지 파일의 겨울철 8시간운용 - 6시간대기는 운용상 적절한 것으로 판단된다.
현재 우리 나라가 사용하고 있는 표준시는 I-시간이다. 이 표준시 사용에 대해 일부 이견이 있어, 우리 나라의 표준시 제도를 확립하기 위해 세계 각국의 표준시의 운용 상황을 분석 검토함으로서 우리나라는 현재 사용 중인 I-시간을 계속적으로 사용하는 것이 타당한 것으로 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 1) 세계에서 복수 표준시를 운용하고 있는 나라(러시아 등 9개국)는, 표준시 적용 지역을 태양시에 정확하게 맞추어 결정할 수 있을 것임에도, 3개국만 표준시가 태양시에 거의 일치할 뿐 나머지 6개국은 모두 태양시보다 표준시를 앞세워 적용하고 있다. 2) 세계 15대 대 영토국 중 단일표준시를 운용하고 있는 나라(중국 등 6개국) 중에서 3개국이 대체로 표준시가 태양시에 일치할 뿐이고, 나머지 3개국은 표준시를 태양시보다 $1{\sim}2$시간 이상이나 앞세워 적용하고 있다. 3) 전 세계의 145개 주요 단일 표준시 사용국 중 약 5%(중동의 지중해 연안국들과 동유럽의 일부 국가들) 정도에서 표준시를 태양시보다 30분 정도 늦춰 적용할 뿐이고, 태양시와 비슷하게 운용하는 나라는 약 56%, 표준시를 30분 이상 앞세워 적용하고 있는 나라는 약 39% 정도로서 대체로 태양시보다 빠른 표준시를 긍정적으로 받아들이고 있다. 4) 캐나다와 미국의 경우는 각 주에서 정한 표준시와는 다르게 운영하고 있는 지방들이 있는데, 이들 모두가 지리적인 위치로 보아 태양시보다 표준시가 어느 정도 빠르게 운영되도록 조정한 경우들이다. 5) 세계에서 UTC와 비 정수 시간차의 표준시를 운용하는 지역과 국가는 7개소 정도이다. 이들 중 표준시를 태양시에 맞추어 설정한 경우가 6개소이고, 지리적인 위치로 보아 표준시와 태양시가 일치할 수 있는데도 표준시를 30분 정도를 빠르게 운용하기 위해 조정한 경우가 1개소이다. 6) 세계에서 서머타임을 적용하고 있는 최저위도 국가는 북반구에서는 북회귀선에 걸쳐 있는 Mexico와 Cuba, 남반구에서는 Brazil의 남회귀선에 걸쳐 있는 남반부인데 이들은 모두 태양시와 일치하는 표준시를 운용하는 나라들이다. 한편 서머타임을 적용하고 있지 않는 최고위도 국가는 북반구에서는 Iceland, 남반구에서는 Argentina인데, 이 두 나라는 모두 이미 표준시를 태양시보다 1시간 이상 빠르게 적용하고 있는 나라들이다. 7) 복수 표준시간을 운용하고 있는 Canada와 미국에서는 국가적으로는 서머타임을 운용하고 있는데도 서머타임을 운용하고 있지 않는 주가 Canada에는 1개주, 미국에는 3개 주가 있는데, 이들은 모두 표준시가 태양시보다 30분${\sim}$1시간 정도 빠르게 적용되고 있는 곳이다. 8) 세계의 많은 나라가 표준시를 태양시보다 30분${\sim}$1시간 또는 그 이상까지도 빠르게 적용하고 있다는 사실, 그리고 세계의 많은 나라에서 서머타임을 시행하고 있다는 사실을 보면 태양시보다 표준시를 어느 정도 빠르게 적용해 생활하는 것은 인간 생체리듬에 악영향을 미치지 않으면서 오히려 시간 이용을 효율화하는 장점이 있는 것으로 판단된다. 9) 현재 우리나라는 경도 $135^{\circ}E$를 기준으로 하는 I-시간을 사용하고 있으면서 I-시간대역의 서쪽경계에 위치하여 태양시보다 표준시가 30분 정도 빠르다. 이는 한국인의 생체리듬에 결코 나쁜 영향을 주지 않으며, 오히려 시간을 효율적으로 사용할 수 있는 장점으로 작용하고 있는 것으로 판단된다. 아울러 여름철에 일광절약시간(서머타임)제의 필요성을 완화시켜줌으로서 표준시를 안정적으로 운용하는데 크게 기여하고 있다. 이는 표준시를 UTC와 정수시간차를 유지하면서 안정적으로 운영하려는 세계 각국의 표준시 운영 경향과도 일치하고 있다. 10) 우리나라가 사용하는 I-시간이 우리에게 이상과 같은 장점을 가지고 있음에도 불구하고 이 I-시간이 일제의 잔재라거나 또한 한국인의 생체리듬에 해롭다는 이유를 들어 우리 나라의 표준시를 경도 $127.5^{\circ}W$ 기준의 H'시간으로 변경시킨다면UTC와의 8시간 30분차 시간을 운영하게 됨으로서 국제화 시대를 사는데 큰 불편을 초래할 뿐만 아니라, 추가적으로 서머타임제를 도입하게 되는 등 커다란 부작용을 겪게 될 것이다.
모든 개발 무기체계는 원활한 작전운용을 위해 임의의 시간에 정상상태로 운용될 수 있는 확률을 높이는 것이 중요하다. 종합군수지원(Integrated Logistics Support, ILS)에서는 이 확률을 운용 가용도라고 하며, 개발 과정에서 해당 수치를 정량화하여 제시한다. 무기체계의 성공적인 개발을 위해 운용 가용도를 향상시킬 수 있는 방안은 여러 가지가 있다. 그 중 하나의 방안은 자동화시험장비(ATE)를 통해 수행하는 고장정비시간을 줄이는 것이다. 최근 방산시장에서의 고객은 이러한 점을 인식하고 무기체계 운용 가용도 향상을 위한 방안을 요구하고 있다. 그러므로 이 논문에서는 자동화시험장비 운용방식을 변경하여 무기체계의 운용 가용도를 향상시킬 수 있는 방안을 제시한다. 그 구체적인 방안은 야전정비요원이 야전정비지원을 부대에서 수행할 수 있도록 하는 것이다. 이는 대상품 시험을 위한 야전정비요원의 이동시간을 줄임으로써 무기체계 총 고장정비시간(Total Corrective Maintenance Time, TCM)을 감소시킬 수 있는 효과적인 방안이다. 제안된 자동화시험장비는 기존 대비 뛰어난 정비도 및 운용 가용도를 달성할 수 있음을 입증하였다.
본 논문에서는 에너지저장 커패시터 충전용 직렬공진형 컨버터의 운용모드별 충전특성을 비교하였다. 커패시터 부하를 갖는 풀브릿지 직렬공진형 컨버터의 운용모드별 동작원리를 설명하고 해석하였다. 운용모드별 충전특성을 충전시간, 스위치손실, 스위치이용률 측면에서 시뮬레이션을 통해 비교, 분석하였다. 1.8 kJ/s 컨버터를 설계하고, 실험을 통해 충전시간 특성에 대한 비교 결과를 제시하였다.
건설업은 공사수행을 포함한 대부분의 기업 활동이 인력에 대한 의존도가 높은 산업으로서 원가구성 측면에서도 외주비와 재료비를 제외하고 가장 큰 원가항목이 인건비다. 따라서, 건설업의 인력관리 강화는 효율적인 인력 운용과 원가관리를 위해서도 가장 중요한 관리항목이다. 본 연구에서는 건설업에서 체계적인 인력 및 시간관리를 통해 인력운용의 효율을 높일 수 있고, 업무시간 실적 정보에 의해 업무에 대한 성과관리의 정확성을 높일 수 있는 제도운영 및 시간관리 시스템 (TMS: Time Management System) 구축 방안을 소개하였다. 이러한 시간관리는 높은 수준의 인력 및 업무 관리를 가능하게 하고 업무에 대한 우선순위 결정과 적정 시간 분석으로 관습적이고 비효율적인 업무요소를 파악하여 효율적인 인적자원 관리를 하고자하는 건설사뿐만 아니라 프로젝트 산업 군에 속하는 여러 기업들에게 도움을 줄 것으로 기대한다.
레이다 빔 스케쥴러는 레이타의 전체적인 운용과 제어를 담당하는 레이다 통제기의 핵심기능으로서 레이다의 운용시간 및 송신 전력 등 한정된 가용 자원을 효율적으로 관리하기 위한 최적화 기법이 매우 중요하다. 본 논문은 충남대에서 개발한 실시간 운용체제인 iRTOS를 기반으로 하여 방위각 방향은 기계적 회전을 하고 고각 방향은 위상을 가변하여 다수의 위협 표적을 실시간으로 탐지하고 추적하는 회전형 3차원 위상배열 레이다에 적용 가능한 레이다 빔 스케쥴러의 구현 알고리즘에 관한 내용이다. 제안된 레이다 빔 스케쥴러는 우선 순위를 갖는 핵심적인 스케쥴링 태스크와 이를 보조하기 위한 다수의 기능 태스크를 정의하고 생성하였으며 태스크간 데이터 교환을 위하여 인터럽트 처리, 시간 관리, 세마포어 및 메시지 큐 등을 적용하였다. 레이다 빔 스케쥴러의 성능을 검증하기 위하여 다수의 모의 표적을 발생시켜 빔 스케쥴러의 상태와 성능을 확인하였으며, 자체 개발한 실시간 운용체제인 iRTOS를 이용하여 3차원 레이다 빔 스케쥴러를 구현할 수 있음을 확인하였다.
본 논문에서는 보안성과 안정성을 유지하면서 함정 전투관리체계의 생존성을 향상시키는 체계접근통제 소프트웨어를 제안한다. 함정 전투관리체계를 구성하는 체계접근통제 소프트웨어의 운용 환경 구성 및 사용자 인증 프로세스 개선, 함정 전투관리체계 운용 환경 분류 정의, 부하율을 고려한 소프트웨어 병렬 실행 프로세스를 적용하여 체계접근통제 소프트웨어를 개선하였다. 이를 통해, 환경 구성에 필요한 대기시간을 단축하여 운용자에게 신속한 운용을 제공하고, 긴급한 상황 속에서도 환경 구성이 완료되지 않으면 함정 전투관리체계를 운용할 수 없는 점을 개선하고자 한다. 그리고 성능을 시험하기 위해 기존 함정전투관리체계를 모의하여 시험환경을 구성하였으며, 운용 분류 별 실행시간을 측정하여 비교하였다. 기존 함정 전투관리체계 대비 기본 전투관리체계 실행시간은 약 69.3% 감소하였으며, 교전 전투관리체계 실행시간은 약 54.9% 감소하였으며, 통합 전투관리체계 실행시간은 약 8.4% 감소하였음을 확인하였다.
다목적위성 관제 시스템의 한 부분만 위성운용 서브시스템의 실시간 처리 성능을 분석하기 위한 알고리즘과 이를 구현한 프로그램이 개발되었다. 이 프로그램은 위성운용 서브시스템에서 발생되는 event들과 이에 대한 response들의 속성에 관한 파라미터 값이 입력되었을 때, 각 event의 반응 시간과 스케줄 가능성을 계산하고 스케줄된 event들을 시각화한다. 실험 결과, event의 blocking delay, 주기 및 첫 action의 우선 순위가 해당 event 또는 다른 event의 반응 시간에 많은 영향을 준다는 것이 밝혀졌다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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