• 시스템엔지니어링학술지
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• 제4권2호
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• pp.1-13
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• 2008

The development of hull curved plate forming automation system in ship production field begins from the need of stakeholders such as enterprise organization, who need the reduction of cost and time and improvement of productivity, and end users who work for this production process. Even though hull curved plate forming automation system has small scale, it is reasonable to consider the system as an interdisciplinary system, because the system includes all of hardware, software, human and information and has a specified objective to be performed. In this paper, introduction of 4 leading Model-Based Systems Engineering (MBSE)methodologies is described and SysML(Systems Modeling Language), which is designed to analyze, specify, design, and verify complex systems, is introduced in order to support those methodologies. Especially, SysML is applied to system modeling of hull curved plate forming automation system and focused on. The structure diagrams and behavior diagrams based on operational context of the automation system are used to make system architecture. The performed application of SysML to the hull curved plate forming automation system shows an example of applying SysML to the development of other autonomous systems in ship production domain.

• 시스템엔지니어링학술지
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• 제13권2호
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• pp.49-56
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• 2017

Implementation of Model-based Systems Engineering(MBSE) depends on a model supporting efficient communication among engineers from various domains. And SysML is designed to create models supporting MBSE but unfortunately, SysML itself is not practical enough to be used in real-world engineering projects. SysML is designed to express generic systems and requires specialized knowledge, so a model written in SysML is less capable of supporting communication between a systems engineer and a sub-system engineer. Domain Specific Languages(DSL) can be a great solution to overcome the weakness of the standard SysML. A SysML based DSL means a customized SysML for a specific engineering domain. Unfortunately, current researches on SysML Domain Specific Language(DSL) for the plant engineering industry are still on the early stage. So as the first step, we have developed our own SysML based Piping & Instrumentation Diagram (P&ID) creation environment and P&ID itself of a specific plant system, using a widely used SysML authoring tool called MagicDraw. P&ID is one of the most critical output during the plant design phase, which contains all information required for the plant construction phase. So a SysML based P&ID has a great potential to enhance the communication among plant engineers of various disciplines.

• 시스템엔지니어링학술지
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• 제14권2호
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• pp.8-15
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• 2018

In traditional Document Based Configuration Management(DBCM) environment, changes in a system's configurations are hard to be reflected to existing engineering documents. This nature of DBCM triggers unconformities of system configurations which could become great risks. Model-based Configuration Management(MBCM) has been introduced to solve the problem of DBCM by managing system's configurations through an unified model. Therefore, it is important to model engineering documents in a general modeling language, down to low-level information items to develop traceability and flexibility of a system's engineering information. So, in the research, to explore the possibility of Model-based Approach(MBA) in the field of configuration management, a development of a systems requirement document model using SysML based Views & Viewpoints concept has been studied.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.410-417
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• 2018

현대의 시스템은 지속적으로 대형화, 복잡화되어 왔기 때문에 시스템의 오류 발생 가능성이 커졌다. 시스템의 고장은 안전 사고를 발생시키고, 인명과 재산상의 막대한 피해를 줄 수 있다. 이러한 이유로 미 국방성과 IEC 등의 국제표준기구에서는 시스템의 안전성을 확보하기 위한 안전 관련 국제표준을 제정하였고, 시스템 설계와 안전 활동이 통합적으로 수행되어야 함을 권고하였다. 이에 따라 최근의 연구들은 모델기반 시스템 설계를 진행함과 동시에 모델을 활용하여 시스템의 안전성 검증을 수행하였다. 하지만 시스템 설계를 위한 모델과 안전성 분석 및 검증을 위한 고장모델을 서로 다른 모델링 언어를 기반으로 생성하였기 때문에 시스템 설계와 안전 활동이 통합적으로 수행되지 못하였다. 또한, UML 또는 SysML 기반으로 고장모델을 활용하여 안전 요구사항을 도출한 연구들은 안전 분석 및 검증에 고장모델이 제한적으로 활용되었다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 기존의 고장모델 활용법을 확장 시킬 필요가 있다. 우선 시스템 설계와 안전성 검증 활동을 통합적으로 수행할 수 있는 개선된 SysML 기반의 고장모델을 생성해야 한다. 다음으로 이 고장모델을 활용하여 도출된 안전요구사항이 시스템 설계에 제대로 반영되었는지 검증할 수 있어야 한다. 따라서 본 논문에서는 개선된 SysML 기반 고장모델의 개념과 생성 절차를 제시하였고, 자동차 시스템에 대한 고장모델을 생성하였다. 또한, 자동차 시스템의 안전성을 검증하기 위해서 고장모델의 시뮬레이션을 수행하였다. 이를 통해서 개선된 SysML 기반 고장모델을 활용하여 시스템 설계와 안전성 검증 활동을 수행할 수 있음을 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.578-589
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• 2018

건물일체형 태양광 발전(BIPV) 시스템은 건축물에 태양광 발전시스템이 통합되어 건축물 기능과 태양광 발전 기능을 동시에 수행하는 대표적인 통합시스템이다. BIPV 시스템은 건축물 외피의 기능을 수행하면서 동시에 태양광 발전기능을 수행할 수 있다는 장점이 있지만, 건축물 설계 프로세스의 개념설계 단계에서부터 태양광 발전기능이 통합되어야 하고, 동시에 전력발전을 극대화할 수 있는 태양광 발전시스템의 설계가 필요하다. 이러한 요구사항에 대한 선행연구로서, 건축설계모델기반 BIPV 설계 프로세스에 관한 연구와 태양광 전력발전 성능 향상을 위한 모델기반 컴퓨터 시뮬레이션 결과들이 발표되었다. 그러나, BIPV 시스템의 요구사항이 명확하게 식별되어 체계적으로 반영되지 못하였고, 또한 시스템의 전력발전설계가 개념설계 단계에서부터 반영될 수 있도록 요구사항에 대한 시스템 아키텍쳐, 구조 및 거동이 정의되지 못하였으며, 그리고 BIPV 시스템의 전력발전 설계를 검증할 수 있는 모델이 제시되지 못하였다. 이러한 문제 들을 해결하기 위하여 본 연구에서는 BIPV 시스템의 요구사항을 체계적으로 모델링 하고 이를 기반으로 체계적인 전력발전 설계 방법을 연구하기 위하여 시스템 모델링 표준 언어인 SysML을 사용하여 전체시스템 관점에서 통합적이고 일관적인 설계 방법을 제시하였다. 구체적으로, 먼저 대상시스템(BIPV)에 대한 관련 표준, 사용자 및 설계자 등을 포함하는 이해당사자 들로부터의 요구사항을 식별하였다. 그리고 나서 domain model을 기반으로 BIPV 시스템 수준의 설계요구사항을 도출하였으며, 시스템 요구사항을 바탕으로 대상시스템의 SysML기반 기능 및 물리 아키텍쳐를 생성하였다. 또한 SysML 구조 모델과 거동 모델에 대한 설계를 구체화 하여 시스템의 구성 요소들 사이의 역할과 관계를 정의하였다. 마지막으로, 시뮬레이션이 가능한 SysML 모델(Parametric diagram)을 통하여 BIPV 시스템의 전력발전 성능을 평가하였다. 본 연구에서의 SysML 시스템 모델에 향후 건축물에 적용해야 하는 조건들을 반영하여 시스템 모델을 보강한다면 BIPV 시스템에서 전력발전을 통합적으로 연구할 수 있는 기회가 될 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.77-83
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• 2016

오늘날 다양한 산업분야에서는 시스템 안전을 확보하기 위한 표준들이 제정되었다. 해당 표준들에서는 시스템 개발 초기 단계인 개념설계 단계부터 위험원 분석 활동을 수행하고, 분석 결과를 안전을 확보하기 위한 시스템 설계 활동에 반영할 것을 제시하고 있다. 따라서 운영 목표에 부응하는 시스템의 설계와 시스템에 내재하는 위험원 분석은 밀접한 관계가 있다. 그럼에도 불구하고 기존에는 설계 결과의 검증에서 시스템 개념설계와 위험원 분석 결과를 분리하여 수행하였다. 본 논문에서는 분리 수행에 따른 문제를 개선하기 위하여 시스템 고장 모델과 시스템 아키텍처의 통합 모델에 대한 검증 방법을 연구하였다. 구체적으로, 먼저 대상시스템의 아키텍처를 시스템 모델링 언어인 SysML로 모델링 하였다. 그리고 나서 시스템 아키텍처 정보를 기반으로 위험원 분석을 수행하고, 이를 토대로 SysML 고장 모델을 생성하였다. 그 후에 시스템 고장 모델을 시스템 아키텍처에 통합하고, 이를 기반으로 고장에 대비한 안전 설계를 추가하였다. 최종적으로 시스템 운영 중 일부 고장에도 안전 설계 결과가 안전 목표를 만족하는지 검증하기 위한 시뮬레이션을 수행하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.5827-5833
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• 2013

과학기술의 발전으로 인해서 현대의 시스템은 과거에 비해 대형화되고 복잡화되었다. 복잡한 시스템 개발에서 복잡도를 줄이기 위한 방법으로 모델기반 시스템엔지니어링(MBSE)이 다양한 분야에서 적용되고 있다. 하지만 다양한 언어를 통하여 모델링이 이루어지고 있으므로, 개발 프로세스에 따른 산출물의 일관성 및 이해관계자간의 의사소통에 문제가 발생하고 각 MBSE 도구의 지원 다이어그램의 차이에 따라 산출물의 표현이 제한되기 때문에 그 효과성이 부족하다. 본 논문에서는 전통적 다이어그램의 하나인 데이터흐름도(DFD)를 SysML의 다이어그램으로 변환하는 법칙을 연구함으로써 이미 구축된 모델들을 재사용하여 SysML로 구축될 수 있도록 한다. 특히, 각 다이어그램의 메타모델(Meta Model)을 분석하고, 이분그래프를 통해 각 구성요소의 연결 관계를 확인하여 변환의 근거를 마련하고 무결성을 확인하며 보다 효과적인 변환 법칙을 제시하고 있다. 또한 위 내용을 함정전투체계설계에 적용해 봄으로써 그 효과성을 확인한다. 본 연구의 결과를 기반으로 향후 추가연구를 수행하면, 이미 구축된 시스템 개발과정에서 산출된 모델들을 SysML 을 이용하여 일관성 있게 표현할 수 있을 것 이다. 그리하여 산출물의 일관성을 높이고 이해관계자간의 의사소통을 원활하게 함으로써, SysML을 이용한 효과적인 모델기반시스템엔지니어링(MBSE)에 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제29권1호
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• pp.31-38
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• 2020

임무신뢰도란 제품개발 시 목표가 되었던 요구조건하에서 임무를 완수할 확률을 나타내며, 전투체계의 경우 상용 장비와 달리 임무신뢰도가 승패를 좌우할 중요한 요소이다. 기존의 국내 전투체계의 임무신뢰도는 임무수행에 연관된 장비의 물리적 연결만을 고려해 산출되었으나, 장비들이 점차 고도화되어지고 복잡해져 물리적 연결만으로 임무연관성 판단이 불가하다. 이에 따라 본 논문에서는 물리적 연결뿐만 아니라 기능적 연결을 고려한 방법으로 시스템 설계모델링 언어인 SysML을 활용하여 정확도가 향상된 임무신뢰도를 산출하였다. 본 연구결과를 바탕으로 향후 개발되는 전투체계 임무신뢰도 검증자료로 활용 되기를 기대한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권2C호
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• pp.206-216
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• 2012

최근의 전장 상황이 디지털 네트워크 중심의 전장체계를 기반으로 진화하면서, 개발해야 할 국방 전술무기체계가 첨단화, 복잡화, 다기능화 및 고도의 정밀화 등의 특성으로 가속화 되고 있다. 따라서 오늘날 국방 연구개발에서의 복잡도, 비용, 개발기간 및 위험 등을 효율적으로 관리하면서 성공적인 과제수행을 위해서는 시스템공학적인 설계 방법론의 적용이 필수불가결하게 되었다. 본 논문에서는 국방무기체계를 개발하기 위한 전체 수명주기 중 개념설계(conceptual design) 단계의 설계 활동에서 시스템공학 기법을 기반으로 하되 그래픽모델을 활용함으로써 여러 가지 장점을 추구하는 방안에 관해서 기술하고 있다. 특히 설계 대상시스템으로서 무인항공기 체계개발을 선택하였고, 모델링언어로서 표준 언어인 SysML을 적용함으로써 활용성을 증대시키고, 생성 된 모델들이 개념연구단계의 설계 활동에서 활용될 수 있는 방안에 관하여 논의하고 있다. 본 연구의 결과를 기반으로 향 후 추가 연구를 수행하면, 대형복합 국방무기시스템개발에서 전면적인 모델기반 시스템공학 방법론을 적용하기 위한 발전과정에 도움이 될 것으로 기대된다.

• 중소기업융합학회논문지
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• 제2권2호
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• pp.13-19
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• 2012

임베디드 시스템의 발전으로 인해 다양한 품질 속성에 대한 요구사항들이 증가하고 있다. 배터리를 사용하는 모바일 임베디드 시스템의 경우 제한된 전력공급으로 인해 시스템의 전력소모를 절감하기 위한 노력이 요구된다. 특히 임베디드 시스템에 탑재되는 소프트웨어들이 점차 복잡해지고 다양한 기능을 수행함에 따라 소프트웨어에 대한 소모전력 절감 연구들이 관심 받고 있다. 또한 최근에는 모델 기반 소모전력 분석을 통해 소프트웨어 개발 초기 단계에서 소모전력 요구사항을 반영하기 위한 연구들도 진행되고 있다. 따라서 본 논문에서는 SysML(Systems Modeling Language)의 Parametric 다이어그램을 이용한 모델 기반 소모전력 분석 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 Parametric 다이어그램의 특성을 이용하여, 실제 전력소모를 유발하는 소프트웨어의 행위에 대한 모델을 작성한다. 이를 기반으로 소프트웨어의 실행으로 인한 소모전력 값을 도출할 수 있으며, 같은 기능을 갖는 모듈들에 대한 소모전력 품질속성을 비교할 수 있다는 장점이 있다.