위성 사업의 핵심 지상 시스템인 Electrical Ground Support Equipment(EGSE)와 Mission Control System(MCS)는 사용시기와 목적, 개발조직이 달라서 지금까지는 별도로 개발 및 발전되어 왔고, 최근 국내에서는 다목적실용위성사업의 EGSE와 MCS에서 핵심 모듈만 서로 공유하는 형태로 개발되어 각각 성공적으로 위성 시험과 운영에 이용되고 있지만, 가까운 미래에는 하나의 통일된 공통지상시스템을 개발하여 위성 발사전 위성시험에서도 이용하고, 위성 발사후 위성 운영 단계에도 사용될 수 있도록 할 예정이다. 이러한 공통지상시스템에서는 위성 시험과 운영에 동시에 사용 가능한 공통절차서언어 개발이 핵심이다. 공통절차서언어를 이용하게 되면, AIT단계에서 위성운영단계로의 자연스러운 단계 전환이 가능하여 위성운영교육 및 준비에 필요한 비용 절감 뿐만이 아니라, AIT단계에서 시험/운영 절차서, 위성 데이터베이스의 사전 검증이 이루어지며, 아울러 위성 사업 일정 및 위성 개발 위험도 최소화 등의 이점이 있다.
위성 개발 및 운영의 주체가 달라서 이중으로 소모되는 에너지를 줄이기 위해 공통지상 시스템의 통합 개발이 절실히 필요하다. 위성의 개발, 시험, 통합, 발사, 궤도 운영, 임무 수행의 전주기를 아우르는 공통지상시스템을 개발하기 위해서는 모든 단계에서 사용될 수 있는 언어를 개발해야 한다. 이를 위해 위성 시험운영언어의 유럽표준인 PLUTO와 가장 대표적인 언어중 하나인 STOL과 ELISA 및 PIL과 현재 항공우주연구원 AIT의 위성 시험 언어인 ATS와 지상국 운영시스템인 MCE를 자세히 분석하고, 이를 토대로 통합 절차서 언어 개발을 위한 설계 요건들을 제안한다.
다양한 소프트웨어 척도들이 절차적 패러다임에서 유용하다는 것이 밝혀졌고 객체지향 패러다임에 대해서도 많은 설계 척도들이 언어 독립적으로 제안되었다. 언어 독립적인 척도로부터 특정 프로그램밍 언어에 대한 척도를 명확하게 하는 것이 중요한데도 불구하고 Java 언어에 대한 척도는 거의 제안되지 않고 있는 형편이다. 따라서 본 논문에서는 Briand가 제안한 속성을 만족하는 척도들과 Java 언어의 특징인 내부 클래스를 반영한 척도와 크기 척도 등 13개의 척도를 Java 프로그램에 적용하여 척도들 사이의 관계를 분석하였다. 클래스의 크기와 메소드 호출 빈도, 응집도, 자식 클래스의 수, 내부 클래스와 상소 계층의 깊이가 주요 인자라는 것을 보여준다. 또한 응집도가 다른 척도들과 음의 관계를 가진다는 것이 발견되었다. 보다 적은 척도를 가지고 인자를 설명할 수 있는 회귀식을 도출하고 교차검증을 실시하였다.
2009년에 개정된 정보 교과 교육과정의 '문제해결 방법과 절차' 영역에서는 실생활에서 발생하는 다양한 문제를 알고리즘적 사고를 통해 해결할 것을 강조하였다. 또한 설계한 알고리즘의 구현을 위해 프로그래밍 언어의 기본 사용법을 익혀 실생활의 다양한 문제를 해결할 것을 제시하고 있다. 최근 초등학교 학습자도 쉽게 사용할 수 있는 교육용 프로그래밍 언어가 제시되면서 프로그래밍 언어의 사용에 대한 학습자의 부담이 많이 줄어들었다. 그러나 초보 학습자가 자신이 작성한 문제해결 절차를 프로그래밍 언어로 구현하는 것은 쉽지 않다. 따라서 초등학교 학습자가 알고리즘 설계와 구현과정을 연계할 수 있는 효과적인 방법이 필요하다. 이에 본 연구에서는 프로그래밍 교육에서 학습자가 문제해결 절차를 작성하면서 동시에 구현에 필요한 내용도 작성할 수 있는 알고리즘 설계 활동지를 제안하고자 한다. 그리고 수업을 통해 본 연구에서 제안한 알고리즘 설계 활동지를 사용하여 문제해결 절차를 작성한 학습자가 일반적인 문제해결 절차를 작성한 학습자에 비해 얼마나 빠르고 정확하게 문제를 해결하는지를 확인해보았다.
차세대 신형원전에서는 디지털 기술의 적용을 기본 설계 요건으로 제시하고 있다. 차세대 원전의 노심보호계통 (Core Protection Calculator Systems; CPCS)은 원전의 안전성을 보장하기 위한 부분으로 이 부분이 올바르게 작성되고, 검증되어야 함은 분명하다. 현재 이부분은 소프트웨어로 개발 중에 있으며 개발 단계에 있어서 시작단계인 요구명세 단계에 있다. 요구 명세 단계의 오류는 소프트웨어 개발 단계 중 소프트웨어의 품질에 가장 영향을 많이 미치는 단계로 알려져 있으므로 이 단계를 정확하게 수행하여야 한다. 안전성이 중요한 소프트웨어를 명세하는 데 있어서 우선 정의되어야 하는 것은 어떤 절차를 통해서 어떤 방법으로 할지를 결정하여 그 절차를 정하여야 한다. 기존에 소프트웨어 요구 명세에 대한 표준안이 존재하기는 하지만, 이러한 표준안들은 개념적인 언어들로 쓰여져 있기 때문에 실제 소프트웨어의 개발 과정에 사용하기 위해서는 구체적인 언어들로 다시 작성하여야 한다. 따라서, 소프트웨어 명세를 작성하기 위해서 절차와 방법에 대해서 정의하여야 한다. 본 논문에서는 개략적인 명세 절차와 명세 방법등을 기술하였다.
현재 많은 대학의 학과 또는 전공에서 절차지향 프로그래밍 언어 및 객체지향 프로그래밍 언어 관련 과목이 개설되어 있지만, 이 두 개념을 비교하면서 서로의 차이점, 장단점을 뚜렷하게 이해할 수 있는 종합적인 과목은 없다. 본 논문에서는 절차지향적 프로그래밍 및 객체지향적 프로그래밍 기법을 비교 및 분석하고, 하나의 수업 상에서 동시에 이를 비교하고 실습을 진행할 수 있는 교과목 자료 및 관련 웹 콘텐츠를 개발하였다. 이를 통하여 각각의 프로그래밍 기법의 이해는 물론, 두 프로그래밍 기법의 장단점 파악 및 응용 활용 능력을 배양할 수 있도록 하였다.
본 논문에서는 대형 데이타베이스에서의 정보검색을 위한 자연언어 인터페이스 시스템을 구현하기 위한 방법을 제안한다. 질의문의 특성을 고찰하고 이를 일반적인 문장의 관점에서 수용하여 구문분석시에 반영한다. 구문분석 결과는 다음의 후처리 절차를 통해 정형 질의어인 SQL로 변환된다. 명사의 의미소성과 도메인의 어휘적 형태를 이용하여 질의문 내에 명시적으로 나타나지 않은 정보를 추출한다. 또한 질의문 내의 애트리뷰트, 릴레이션, 상수의 관련성을 규명한다. 이 두 절차를 통해 기존의 질의어 변환 시스템에서 지식베이스화하여 사용했던 자료들을 구축할 필요가 없어지므로 데이타베이스의 변경, 삽입, 삭제에 의한 영향을 받지 않으며, 자료구조 생성에 따른 부담을 없앨 수 있다.
탑재소프트웨어는 위성의 자세, 전력, 열 제어를 담당하는 소프트웨어로서 위성의 탑재컴퓨터 상에서 실행된다. 탑재소프트웨어는 추력기, 배터리, 온도조절장치와 같은 위성의 하드웨어 장치를 자치적으로 관리한다. 지상에서 위성을 운영할 수 있도록 탑재소프트웨어는 지상으로부터 명령을 받아서 처리하고, 위성의 텔레메트리 데이터를 지상으로 전송한다. 위성의 탑재소프트웨어를 프로그래밍하기 위하여 C 언어와 ADA 언어가 주로 사용된다. 이 논문에서는 소프트웨어 디자인과 하위레벨 프로그래밍 관점에서 C 언어와 ADA 언어를 비교 분석한다. 프로그래밍언어는 소프트웨어 디자인과 불가분의 관계에 있다. 이 논문은 프로그래밍언어와 함께 다목적실용위성과 통신해양기상위성의 소프트웨어 디자인을 소개한다. 다목적실용위성의 탑재소프트웨어는 절차 지향언어인 C로 작성되었으며, 함수 호출을 기반으로 설계되었다. 통신해양기상위성의 경우, 객체지향언어인 ADA로 작성되었으며, HOOD(Hierarchical Object-Oriented Design) 기법에 따라 모델링되었다. 탑재소프트웨어 프로그래밍언어는 위성의 탑재 하드웨어와 직접적으로 상호작용하도록 요구된다. 이 논문은 C와 ADA 언어가 메모리주소 및 로우 스토리지를 다루는 방법을 보여준다.
초고급 언어에 의한 자동 프로그래밍은 프로그램의 자료구조 이외에 많은 부분을 시스템이 관장함으로써 프로그램 명세의 표현이 추상적이지만 프로그램 의미소가 술 어논리, 집합, 사상, 혹은 제안된 자연언어를 사용하기 때문에 초고급 구조에 익숙하 지 않은 프로그래머들이 이를 이용하여 프로그램을 작성하는 경우 상당한 어려움이 따 르고, 이들 초고급언어 구조에 익숙하기까지 많은 시간이 요하게 된다. 왜냐하면 초 고급언어는 프로그램 명세의 표현이 추상적이지만 프로그램 의미소가 술어 논리, 집합, 사상, 혹은 제한된 자연언어를 사용하기 때문이다. 본 논문에서는 기존의 자동 프로 그램의 어려움을 줄이기 위해서 한글로 구성된 선언적구문, 절차적 구문, aggregate 구문으로 광역언어를 설계하고 구현한다. 본 논문에서는 제안하는 한글 자동 프로그래 밍 시스템(Hangul Automatic Programming)은 입력으로 순수한 한글로 구성되어 있으며 추상 알고리즘(Abstract Algorithm)과 자료형(Data Type)혹은 절차적 구문을 받아서 출력으로는 C 언어 프로그램을 만들어 낸다. 자동 프로그래밍 접근 방식은 프로그램 변형기법과 규칙기반에 바탕을 두고 문제영역은 일반적인 프로그램으로 한정 하였다. 시스템 제어구조는 한글 프로그램을 입력으로 받아서 지식베이스로부터 적절한 규칙 을 선택해서 이것을 변형한 다음 전체 데이타 베이스에 넣는데 이과정을 프로그램이 완성 될 때 까지 반복한다.
7차 교육과정은 응용소프트웨어를 얼마나 잘 다루는지와 같은 컴퓨터를 도구적 활용을 중점으로 구성되었다. 컴퓨터 과학의 기본원리를 적용하여 문제해결능력을 신장시키고 이를 구현하기 이한 체계적인 교육의 필요성이 제기되어 2007년 개정 교육과정에서 문제해결방법과 절차라는 대영역이 포함되었다. 정보과목 문제해결방법과 절차 영역에서 다양한 문제를 이해 분석하여 알고리즘을 설계하고 구현하는데 있어 원활한 교수학습을 위한 다양한 방법과 도구들에 대한 연구가 요구되고 있다. 본 연구는 창의적 문제해결 향상에 효과적인 프로그래밍 언어들은 상용소프트웨어들의 비용부담과 언어적 문법, 에러발생에 대한 해결에 비중이 높아 학습자가 겪는 인지적 부담을 감소 할 수 있는 EPl(Educational Programming Language)인 Scratch 프로그래밍으로 창의적 문제해결력 향상을 위한 교수학습 모형을 개발하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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