본 논문은 ATM(Abstract Timed Machine)으로 명세된 실시간 시스템에 대한 재/역공학 측면에서의 개발 및 검증을 위한 코드 변환기를 설계한다. ATM은 모드(mede), 전이(transition), 포트(per)로 구성되는데, 순공학 과정에서 실시간 시스템을 설계, 명세 하는 기존의 정형기법과는 달리 ATM은 소프트웨어의 순환공학 과정에서 사용하기 위해 설계되었다. ATM은 기존 정형기법이 순공학 과정에서의 특정 물리적 환경에서 실행되는 동적행위에 대한 부적절한 표현에 대해 순환공학에서 실시간 시스템의 속성은 물론 특정 환경과 동적 정보 등을 명세하기 위한 정형 기법으로서, 본 논문에서는 DoME을 이용하여 ATM 명세도구를 개발하고 이를 이용하여 실시간 시스템의 특정 요구사항을 위한 ATM을 명세한다. 또한 해당 ATM을 DOME/ATM 스크립트 파일로 저장하고 이에 대한 명세분석을 통해 노드와 관련된 정보를 추출하여 다른 분석도구가 이용할 수 있도록 DB에 저장하거나 매개 언어인 SRL/ATM으로 변환하며, 이러한 SRL/ATM으로부터 실행코드에 대한 관련 정보를 추출하여 실시간 시스템 개발 및 검증을 위한 Ada 코드를 생성할 수 있는 코드 변환기를 설계한다.
원자로 냉각 계통의 배관 파열에 근거한 냉각재 상실 사고를 방출계수 0.4에 대하여 분석하였다. 분석은 원자로 냉각계통의 배관 파열에 의하여 발생된 감압부터 노심 복구까지의 전 과도 상태를 포함한다. 계통 열수력과 핵연료 성능 평가를 위하여 BLOWDOWN 단계에서는 RELAP4/MOD6-EM 코드와 RELAP4/MOD6-HOT CHANNEL 코드를 사용하였으며 REFLOOD 단계에서는 RELAP4/ MOD6-FLOOD 코드와 TOODEE2 코드를 각각 사용하였다. LOWER PLENUM 충전을 고려하기 위하여 DOWNCOMER에서 증기-물역방향 유동과 과열벽효과를 근사하여 간단한 해석적 모델이 개발되었다. EOB 발생시의 정보를 근거로 하여 재충전지속 시간과 초기 복구 온도가 계산되었으며 RELAP4/MOD6에 의한 분석결과와 비교하여 상당한 일치를 보였다. 또한, 조기 EOB 발생에 영향을 미치는 계통변수의 연구가 수행되어졌다. DOWNCOMER와 UPPER HEAD사이의 마찰손실이 조기 EOB 발생에 지대한 영향을 미쳤으며 적당한 마찰손실계수의 선택을 통하여 조기 EOB 발생을 방지할 수 있었다. 노심 nodalization이 여섯 개인 경우와 세 개인 경우의 분석 결과가 계통열수력학적 면에서 유사한 결과를 나타내지만, 좋은 결과를 얻기 위하여 전자의 경우가 요구된다.
피동형원자로 AP600을 참조발전소로하여 설정된 1000MWe급 대용량 피동형원자로의 계통개념에 대한 안전계통 성능 평가 및 코드의 적용성 평가를 목적으로 RELAP5/MOD3코드를 사용하여 대형냉각재상실사고를 모의 해석하였다. 피동형 안전계통으로 축압기, CMT IRWST를 모델하였으며 가압기에 연결된 1단계부터 3단계까지의 자동감압밸브계통을 모델링 하고 4단계 자동감압밸브계통은 각 루프의 고온관에 연결되어 있는 것으로 모델링 하였다. 피동형 안전계통의 모델이 향상된 RELAP5/MOD3.2와 그 이전의 코드인 RELAP5/MOD3.1의 냉각재상실사고 모의계산결과 원자로내의 압력변화, 노심냉각수 주입유량 및 핵연료 피복재 온도 거동이 거의 유사하게 나타났으며 1000MWe급 대용량 피동형원자로의 안전계통은 냉각재 상실사고시 충분한 노심냉각능력을 가지는 것으로 분석되었다.
디자인패턴은 디자인 경험을 표현하기 위한 새로운 메커니즘으로 미래의 유사 상황에서 다시 적용될 수 있는 과거에 잘 정의된 설계에 대한 정보를 기록하는 것이며 소프트웨어 개발 설계에서 재사용성을 증가시킨다. 그러나 광범위한 관심과 활용에도 불구하고, 패턴명세와 활용은 주로 개발자의 수작업을 통해 이루어지기 때문에 일관된 형태의 분석과 활용이 어렵다. 이로 인해 오류 발생 빈도를 높일 뿐 아니라 프로그램 개발이 어렵고 많은 시간을 필요로 한다. 따라서 본 논문에서는 디자인패턴을 구조화된 전자문서로 표현하기 위한 XML 표기방법과 디자인패턴 활용시스템 구조를 제시한다. 또한 이러한 표기법과 활용구조를 통해 소스코드 자동생성 지원 시스템을 제시하고, 적용 예를 보이고자한다. XML을 이용한 구조화된 문서활용은 소스코드 생성시 사용자들에게 더 작은 코드를 작성하게 만들고, 더 안정된 시스템을 구축한 수 있게 한다. 또한 XML의 다양한 기술에 접목함으로써 패턴 활용을 극대화할 수 있다.
본 논문에서는 코드 최적화를 위하여 계산적으로나 수명적으로 제한이 없는 배정문 모션 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 지나친 레지스터의 사용을 막기 위하여 불필요한 코드 모션을 억제한다. 또한, 본 논문에서는 기존 알고리즘의 술어의 의미가 명확하지 않은 것을 개선하였고 노드 단위 분석과 명령어 단위 분석을 혼용했기 때문에 발생하는 모호함도 개선하였다. 따라서, 제안한 알고리즘은 불필요하게 중복된 수식이나 배정문의 수행을 피하게 함으로써, 프로그램의 불필요한 재계산이나 재실행을 하지 않게 하여 프로그램의 능률 및 실행시간을 향상시킨다.
아키텍쳐를 기반으로 디자인 된 소프트웨어는 컴포넌트간의 낮은 결합력 때문에 재사용이나 부분적인 수정이 쉽다. 일반적으로 아키텍쳐는 디자인 단계에서 구성되며 아키텍쳐 디자인을 바탕으로 컴퍼넌트들을 구현한다. 그러나 프로그래밍 언어의 컴퍼넌트간 인터페이스는 아키텍쳐의 커넥터와 다르기 때문에 구현된 코드는 아키텍쳐 디자인을 있는 그대로 반영하지 못 한다. 결과적으로 차후 프로그램 코드의 수정이나 재사용이 아키텍쳐 디자인의 변경보다 복잡해진다. 본 논문에서는 아키텍쳐의 커넥터를 클래스를 통해 명확히 구현함으로써 아키텍쳐 디자인을 그대로 유지하는 코드 작성법을 제안한다.
표준화된 설계를 위해 UML이 이용되고 있으나, 설계된 UML 정보를 재사용 가능하도록 저장할 필요성이 있다. 그리고 기존의 설계 정보를 재사용하기 위해 설계 정보를 표준화하고 분류하여 재사용 해야 하는 문제점을 갖고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 설계 정보를 패턴화하여 표준화된 설계 정보와 비 표준화된 설계 정보의 특성을 함께 표현하여 재사용하기 위한 혼합형 저장소 HYREP(HYbrid REPository)를 설계하였다. 그리고 표준화에 의한 설계 유연성을 잃는 단점을 보완하기 위해, 표준화된 설계 정보는 공유 영역에 비 표준화된 설계 정보는 개인 영역에 저장하도록 설계하였다. 그리고 저장소에 저장된 설계정보를 표현하기 위해 OMG의 UML 1.3을 이용하여 객체와 관계를 표현하였다. 따라서 본 논문에서는 패턴-지향형 설계 도구의 구축을 위한 방안으로 설계 정보의 재사용을 위해 설계 정보를 패턴화 하였으며, 패턴화된 설계 정보의 중복 저장을 피하기 위해 설계 정보를 저장할 때 재사용된 설계 정보는 코드화하여 표준화된 설계 정보와 비 표준화된 설계 정보를 표현할 수 있는 혼합형 저장소를 설계하였다.
본 논문은 컴포넌트의 재사용을 위한 컴포넌트 검색 시스템을 구축하였다. 컴포넌트 검색을 위해서는 클래스의 상속관계를 이용한 시소러스로 구축하였고, 이를 통하여 질의를 이용한 컴포넌트 검색이 가능하도록 하였다. 또한 검색결과는 우선순위로 보여줌으로서 질의에 대한 보다 빠른 검색이 되도록 하였다. 검색된 컴포넌트는 원시코드, 컴포넌트 정보, 클래스 다이어그램 등을 제공함으로서 효율적인 컴포넌트 재사용이 가능하도록 하였다.
컴퓨팅 환경의 급격한 변화에 따라 기존의 레거시 시스템을 객체지향이나 웹과 같은 새로운 환경에서도 운용할 수 있도록 시스템을 현대화하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 소프트웨어 재사용 기술과 함께 컴포넌트 기술이 개발되고 보급됨에 따라 레거시 시스템을 컴포넌트로 변환하거나 연계하는 방법들이 연구되고 있다. 본 논문은 IBM 메인 프레임에서 운용되고 있는 CICS 및 SQL 코볼 시스템을 EJB 래퍼 컴포넌트로 연계하는 일련의 프로세스를 지원하는 연계 도구에 대한 내용으로서 코볼 소스코드를 어휘분석과 구문분석을 통하여 새로운 형태의 AST 트리를 구성한다.
동적 Aspect 프로그래밍(Aspect-Oriented Programming : AOP)은 로깅과 같은 비 기능적인 부분을 모듈화할 수 있도록 해주는 새로운 프로그래밍 기법이다. AOP는 절러 클래스에 영향을 미치는 행위들을 재사용 가능하도록 Aspect로 캡슐화 시켜준다. 기존의 Aspect 위버(weaver)에서는 Aspect를 위빙 할 경우, 새로운 서비스나 메소드를 추가하고자 한다면 서브클래스를 별도로 상속을 해주어야하며, 이로 인해 코드의 라인수가 증가되며, 수행 시간도 느려지게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 동적 Aspect 위버 상에 Decorator 패턴을 적용하여 별도의 서브클래스를 상속하지 않고, 필요한 메소드만을 추가하여 위빙시키고, Aspect의 join point에 훅(hook)을 첨가하여 불필요한 메소드의 실행을 제거해준다. 이로 인해 수행속도와 재사용성을 증가시킬 수 있게 된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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