• 실천공학교육논문지
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• 제13권3호
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• pp.483-490
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• 2021

본 논문에서는 스마트팩토리 기반의 CPPS(Cyber Physical Production System) 및 VR(Virtual Reality) 기술을 활용한 스마트팩토리 통합 기술 교육 플랫폼 개발과 플랫폼을 활용한 교육 방법들을 제안하였다. 3D 디지털 트윈과 연동이 가능하며 BOP(Bill of Process) 기반의 제조 공정을 통합하는 방법을 학습할 수 있도록 플랫폼을 개발하였다. 또한 디지털 트윈은 OPC-UA 서버를 통해 메카니컬 시스템과 디지털 트윈 뿐만 아니라 가상 현실까지 연계하여 통합 스마트팩토리 기반의 교육 플랫폼을 구축하였다. 이러한 플랫폼을 기반으로 스마트팩토리 통합 플랫폼은 BOP 기반 디지털 트윈 시뮬레이션, OPC-UA 통합, MES 시스템, SCADA 시스템, VR 연동으로 스마트팩토리 통합 플랫폼의 개별 요소들을 가지도록 제안하였다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제12권1호
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• pp.9-16
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• 2023

로봇은 군사 분야로까지 활용 범위를 넓히며 다가올 미래전에서 감시경계, 적군 탐지 등 중요한 임무를 맡게 될 것으로 전망된다. 군집 로봇은 다수라는 장점으로 단일 로봇이 수행하기 어렵거나 오랜 시간이 소요된 임무를 보다 효율적으로 수행할 수 있다. 상호 간 인지 및 협업이 필수인 군집 로봇은 방대한 데이터를 주고 받으며, 이로 인해 SW의 검증이 점점 더 어려워지고 있다. 임무 검증의 신뢰성을 높이기 위해 사용하는 Hardware-in-the-loop simulation은 복잡한 군집 로봇의 SW 검증을 가능하게 하나, HILS 장치와 시뮬레이터 간 주고 받는 검증 데이터의 양이 검증 대상 시스템 수에 따라 기하급수적으로 증가하여 통신 과부하가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 군집 로봇의 임무 검증에서 발생하는 통신 과부하 문제를 해소하기 위해 디지털 트윈 기반의 통신 최적화 기법을 제안한다. 제안하는 Digital Twin based Multi HILS Framework 하에서 Network DT은 Network Controller 알고리즘을 통해 임무 시나리오에 따라 각 로봇에게 네트워크 자원을 효율적으로 할당할 수 있으며, 군집에 참여하는 개별 로봇들이 요구하는 Sensor Generation Rate를 모두 만족시킬 수 있음을 확인하였다. 또한 데이터 전송에 대한 실험 결과 패킷 손실 비율을 기존 15.7%에서 약 0.2%로 감소시킬 수 있었다.

• 문화기술의 융합
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• 제10권6호
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• pp.855-861
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• 2024

전력 산업은 스마트그리드 표준체계의 도입과 분산전력 기술 등 신기술의 도입으로 인해 급격한 변화를 겪고 있다. 이 중 중전압 직류 기술은 에너지 효율 향상과 온실가스 감축에 중요한 역할을 하며, 이를 안정적으로 관리하기 위한 체계적인 아키텍처 구축이 필수적이다. 본 연구에서는 IEC 61850과 IEC 62541 표준에 정의된 서비스를 구현하고, DTS(Digital Twin System)의 객체화를 위한 VMD (Virtual Manufacturing Device)를 정의하였다. VMD는 제어 및 모니터링에 필요한 기능과 객체를 추상화 하기위해 구현되며, 이는 역량강화를 하기위한 DTS의 객체화로 반영된다. 운용을 위해 객체화된 DTS 데이터는 서버와 클라이언트 관계로 정보를 주고받게 된다. 객체화된 DTS 데이터는 서버와 클라이언트 간의 데이터 교환을 통해 운용되며, 제안된 DTS-MS 통신 프로토콜은 JSON 형식으로 정의되어 원격에서 데이터를 웹상에서 확인할 수 있게 한다. 이러한 시스템은 MVDC 시험평가망 구축 이후 DTS에서 Node 기능을 제공할 수 있도록 설계되었다. 본 논문은 MVDC 시스템의 연계 및 관리 운용을 위해 기존 디지털 트윈 참조 모델을 분석하고, 국제 표준 체계를 활용하여 이더넷 기반의 DTS 아키텍처를 위한 데이터 모델링을 제안하였다. 수학적 시뮬레이션을 통해 제안된 시스템이 실시간 운용에 미치는 영향을 분석하고, 성능 향상을 검증하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제16권7호
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• pp.55-62
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• 2018

미국의 차터스쿨은 규제로부터 자유로우나 결과에 대해 책임지는 선택권 기반의 독립적 공립학교이다. 차터스쿨은 2017년에 출범 25주년을 맞았고 미국 공교육 지평의 하나로 그 위상이 자리를 잡았다. 그러나 단위 차터스쿨에 대한 연구는 아직 미흡한 실정이다. 이 연구의 목적은 성공적인 차터스쿨의 주요 성공요인을 분석하는데 있었다. 이러한 연구 목적을 달성하기 위해 질적연구 접근방법을 선택하여 7차례의 심층면담을 실시하였다. 4명의 교사가 참여하였으며 반구조화된 질문지를 활용하였다. 중요한 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 데이튼 차터스쿨의 주요 성공요인으로는 구조적인 요인과 문화적인 요인의 조화를 꼽을 수 있었다. 둘째, 게이트웨이와 어드바이저리는 구조적인 요인의 쌍둥이 시스템으로 작동하였다. 이러한 연구결과는 한국의 교육적 상황에 시사하는 바가 크며, 교육정책적 발전을 위해 활용될 수 있을 것이다.