• 대한조선학회논문집
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• 제53권2호
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• pp.127-134
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• 2016

This paper presents practical issues for test and evaluation(T&E) methods to develop defense systems. Our argument is motivated by several domestic defense cases and the cases lead us to discuss two main factors for reliable defense systems development: 1) statistical approaches and 2) technical schemes. Specifically, statistical approaches enable to provide credible interpretations about T&E results in the decision-making process. With practical T&E results of the “Red Shark” torpedo, we performed statistical hypothesis tests and suggest a minimum sample size to accept the hypothesis. Next, technical schemes have more direct effects on improving reliability of developed defense systems and we shortly introduce tools development for systems verification that is required to integrate several sub-systems, e.g., combat, sensor, weapon, and communication systems, within a defense system. We additionally summary some domain cases using modeling and simulation techniques for successful T&E. In closing, we expect that the paper shows empirical investigation and lessons learned with these two practical issues, which provides a guide those who desire to make decisions about reliable defense systems development.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제30권2호
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• pp.11-22
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• 2021

소노부이(sonobuoy)는 넓은 지역을 빠르게 탐색할 수 있다는 장점으로 인해 P-3 초계기를 이용한 전투체계에서 매우 중요한 음향센서로 사용되고 있다. 소노부이 시스템을 개발하고, 이를 실제 전투체계에 성공적으로 적용하기 위해서는 다양한 해상시험을 통해 소노부이 시스템의 성능을 검증하여야 한다. 그러나 실제 해상 시험은 많은 시간과 노력이 동반되기 때문에 다양한 해상시험 데이터를 확보하기는 쉽지 않다. 따라서 본 논문에서는 실제 해상시험을 수행하지 않고서도 소노부이 시스템의 성능을 검증할 수 있는 모의 신호합성기를 개발하였고, 소노부이 시스템의 효과도를 분석할 수 있는 시뮬레이터를 개발하였다. 실제 수중 소음원의 특성을 고려하여 표적신호를 합성하였으며, 음파전달특성 등 실제 해양환경과 유사한 조건을 고려하여 소노부이용 신호합성기를 개발하였다. 시뮬레이터 개발에서는 HMI(Human Machine Interface) 기법을 사용하여 운용자 편이성을 높였으며, 다양한 조건에서 소노부이 시스템의 성능을 검증할 수 있도록 설계하였다. 개발한 신호합성기 및 시뮬레이터는 P-3 초계기를 이용한 전투체계에서 최적의 소노부이 배치 등 작전 효과도를 분석하는데 유용한 도구로 사용 될 수 있을 것이다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권6호
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• pp.653-658
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• 2023

함정의 전투관리체계나 민간의 스마트 시티와 같은 많은 센서와 동작기기가 연결된 체계에서는 주로 미들웨어인 DDS(Data Distribution Service)를 사용하여 대규모의 데이터를 전송하고 향후 센서나 장비 증가에 대해 효과적으로 대응하고 있다. 선박에서 함정의 전투관리체계(Combat Management System, CMS)와 같은 역할을 하는 중요한 제어체계인 통합기관감시제어체계(Engineering Control System, ECS)는 여전히 Server-Client 모델을 기반으로 산업용 프로토콜(Modbus, CAN(Controller Area Network) bus 등)을 사용하여 데이터를 전송하고 있어 확장성 측면에서 불리하다. 따라서 향후 자동화나 무인화가 진행될 경우에 많은 센서류가 추가될 것이며 이는 많은 프로그램 수정소요가 발생하게 되며, DDS는 이러한 상황에서 좋은 해결책이 될 수 있다. 본 연구에서는 전투관리체계에서 사용 중인 미들웨어인 DDS 중에서 OMG(Object Management Group) 표준을 따르는 OpenDDS를 활용하여 선박의 통합기관감시제어체계의 개발 가능성을 확인하였다. 이를 위해 필드장비 시뮬레이터 및 ECS 서버를 구성하여 DDS를 이용한 필드장비 데이터 입출력 시뮬레이션을 수행하였다. 개발한 ECS 축소모형은 데이터를 발간-구독하는데 문제가 없으며, DDS가 선박 ECS의 미들웨어로 충분히 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.667-672
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• 2020

Defense M&S (Modeling&Simulation) is a tool that creates a virtual battle situation similar to the real world, measuring and evaluating the effects of war or combat elements. However, it is very challenging to consider all the possible outcomes on the battlefield. To solve this problem, we propose a battlefield ontology, which conceptualizes the data of battlefield situation with tactical considerations. The proposed battlefield ontology is evaluated based on various communication posts in war game scenarios. The battlefield ontology is expected to assist the process of quick and accurate command decisions in convoluted battlefield situations.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제13권2호
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• pp.204-210
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• 2010

The tactical effectiveness, which is the result of applying decision-making algorithms to respond a specific situation with weapons and sensors, is required to analyze according to the integrated combat situation, because each situation, which is intimately involved with each other, influences the surface ship to complete missions successfully. However, the tactical effectiveness have been analyzed in separation of each tactical situation due to the complexity of the integrated tactical situation. This paper is originated from the needs for analyzing the anti-submarine search region of the surface ship after it evades the torpedo by operation of the torpedo countermeasure tactics. It also describes simulation results of effectiveness analysis for the search patterns in the search region.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 1998년도 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.178-181
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• 1998

워게임 모형을 이용하여 다양한 전장환경과 부대편제하에서 전투모의를 실시함으로써 개별 무기체계가 전투효율에 미치는 정도를 판단할 수 있다. 워게임은 부대간의 상호작용과 무기체계 효과, 전투력수준간의 비선형적인 요소들을 반영할 수 있다. 또한 모의 분석결과는 무기체계의 비용대 효과분석 및 소요 산출과 운영개념 정립 등에 활용될 수 있다. 특히, JANUS 모형은 개별 무기체계에 대한 상세한 특성자료를 반영하고 수십 미터 단위의 해상도를 갖는 수치지형자료를 사용할 뿐만 아니라, 세밀한 전투모의 논리로 구성되어 있기 때문에 지상 무기체계의 효과 분석에 매우 적합하다. 본 고에서는 JANUS 모형의 일반적인 특징과 모형 운용을 위해 필요한 입출력 자료를 소개하고 전투효율 분석 방법에 대해 설명하고자 한다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.81-90
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• 2012

본 논문은 지상무기체계 교전을 모의하기 위한 시뮬레이션 시스템 구축에 관한 연구이다. 본 논문에서는 에이전트 시뮬레이션 설계 방법론에 기반하여 시뮬레이션 시스템 아키텍처를 제안한다. 제안된 아키텍처의 각 개체는 에이전트 기반으로 모듈화된 컴포넌트들을 조합하여 구성된다. 이와 같은 개체 구성 방법은 개체의 재사용성과 조합성을 향상시키고, 결과적으로 시뮬레이션 시스템의 개발에 투입되는 시간, 비용, 및 노력을 감소시킨다. 지상무기체계 교전의 모의는 환경의 영향을 반영하는 것이 매우 중요하다. 제안된 아키텍처의 합성전장환경은 전장의 환경 데이터를 가지며 시뮬레이션 시스템의 전투개체와 계속적으로 상호작용한다. 이러한 아키텍처를 기반으로 구축된 시뮬레이션 시스템은 목적에 따라 다양한 지상무기체계 교전 시나리오의 신속한 모의가 가능하고, 개체들의 행위 수행에 환경 영향이 반영되어 신뢰성 있는 시뮬레이션 결과를 도출할 수 있다. 본 논문은 제안된 아키텍처를 기반으로 예제 시스템을 구축하여 그 효용성을 증명하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.13-22
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• 2017

본 연구는 시뮬레이션을 진행하면서 그 결과를 실시간으로 시각화하는 경우에 파이프라이닝 병렬처리 기법을 적용하여 성능을 개선할 수 있음을 보인다. 일반적으로 실시간 시각화를 포함한 시뮬레이션에서는 모델을 실행하는 프로세스와, 시뮬레이션 결과를 시각화 도구로 전송하는 프로세스, 결과를 받아서 시각화 하는 3개의 프로세스가 있다. 만약 이 프로세스들을 직렬화해서 실행하면 전체 실행시간이 매우 길어져서 시각화의 성능이 저하될 수밖에 없다. 본 연구에서는 기존의 직렬 방식 대신에 파이프라이닝 병렬처리 기법을 적용하여 성능을 개선하고자 한다. 추가적으로 각 프로세스에 다중 스레드 기능을 더하여 더 큰 성능의 개선이 있음을 보인다. 이를 위해 본 논문은 제안된 기법에 대한 이론적 성능모델을 세우고 최대, 최소 성능 향상 조건을 이론적으로 해석하였으며 모의실험하였다. 이 이론을 바탕으로 실시간으로 시각화하는 실시간 공중전 시뮬레이션에 적용한 결과 기존의 직렬화된 실행 성능보다 제안된 이론을 적용한 후의 실행 성능이 크게 향상되었음을 보였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.151-161
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• 2014

군에서 향후 미래 위협에 대비한 군용 항공기의 적정 소요를 분석하는 일은 중요하다. 이전의 연구들은 작전 임무수행 측면과 전력지수의 비교를 통하여 적정 소요를 분석하였다. 이 방법들은 단편적인 항공기의 전투-효과 지수와 수량 측면에서의 비교만을 실시하였다. 그러나 본 연구에서는 시스템 다이내믹스를 통한 군용 항공기의 실제 운용 시나리오에 기반한 시뮬레이션 분석을 실시한다. 군용 항공기 운용 개념의 특성을 반영하여 하부 주요 시스템의 고장률과 수리율, 전 평시 차별적으로 발생하는 피격률을 통해 적정 소요량을 산출한다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제28권2호
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• pp.159-167
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• 2019

국방 M&S(Modeling&Simulation) 분야에서는 다양한 전투 환경을 동시에 모의하기 위해 다수의 워게임 모델을 연동하는 연구를 활발하게 추진하여 성과를 달성하고 있으나, 워게임 모델을 운용하기 위한 부대 DB(DataBase)는 동일한 자료임에도 불구하고 데이터의 속성(메타데이터)에 대한 표현 방법이 달라서 상호참조가 불가능한 것으로 인식되어 왔다. 이로 인해 워게임 모델을 운용하는 기관에서 같은 부대 DB를 각각 구축하기 위한 시간과 노력의 중복이 발생하고 있다. 본 연구에서는 해상도와 모의 논리는 유사하지만 도메인이 다른 훈련용 워게임 모델의 부대 DB를 분석용 워게임 모델에서 재사용하는 방법을 연구하여 실제 분야에 적용했다. 이를 위해 군단 및 사단 전투지휘훈련용 모델인 '창조21 모델'과 군단 및 사단 작전계획 모의분석용 모델인 '비전21 모델'의 부대 DB 메타데이터를 분석하여 부대 DB를 전환하는 절차를 정의하고, 부대 DB의 서로 다른 메타데이터를 매핑하는 알고리즘을 제안하였다. 본 연구는 국방 M&S 분야에서 워게임 모델 간 부대 DB의 재사용을 위해 이질적인 메타데이터를 의미상으로 통합하여 매핑을 시도한 최초 사례로서 의의가 있다. 또한, 국방 M&S 분야에서 워게임 모델 간 부대 DB의 재사용이 가능하다는 패러다임 전환과, 부대 DB 메타데이터의 표준화 필요성에 대한 시사점을 제공하였다.