• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.119-125
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• 2015

본 연구에서는 함정 전투체계의 신뢰성을 보장하기 위한 고가용도 시스템 모델링을 수행하였다. 함정의 전투체계는 전투원의 효율적인 임무수행의 수단이며, 현대전에 있어서 승패를 좌우하는 중요한 전장관리체계이다. 특히, 미래의 네트워크중심전장환경에서는 시간관점에서 전투수행시간의 단 1%의 고장도 전투결과에 치명적인 영향을 줄 수 있다. 따라서 함정의 전투체계는 지속적으로 서비스가 제공되어야 하는 고가용도 시스템으로 설계되어야 한다. 이러한 관점에서 본 연구에서는 아키텍처 기반의 다양한 고가용도 모델을 기술하고 최소한 99.9999%이상을 달성할 수 있는 고가용도 모델의 대안을 제시하였다. 또한 전산도구를 활용하여 시스템엔지니어가 시스템고장 및 고장복구 프로세스를 모델링할 때 직관적으로 적용 가능한 모델을 제시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.567-575
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• 2017

방향탐지장치는 전자파를 이용하는 레이더, 유도무기, 통신장비 등의 방향을 찾아내기 위한 장치로 전자전체계를 구성하는 전자지원 장비의 핵심장치이다. 함정에서도 전자지원 장비를 사용하고 있으며 적의 위협에 대한 위치를 파악하는 역할을 수행하기 때문에 함정의 생존에 있어 매우 중요한 역할을 한다. 하지만 야전 배치되어 운영 중인 함정의 방향탐지장치에서 200 ns의 짧은 펄스폭 신호에 대해 큰 방위 오차가 발생하는 현상을 확인하였다. 따라서 본 논문에서는 이와 같은 현상을 해결하기 위한 개선방안을 제시하였다. 본 논문은 진폭비교 방식, 위상비교 방식, 진폭-위상비교 복합방식 등의 방향 탐지 방식 및 함정에서 사용되는 방향탐지장치에 대해서 간략히 고찰한 후, 방위 오차가 발생하는 원인에 대해서 분석하였다. 이를 바탕으로 방향탐지 프로세스를 수정하는 개선방안을 제시하였고 개선방안의 성능을 확인하기 위해 운영 중인 함정에 개선방안을 적용하여 방위 측정 시험을 수행하였다. 함정에서의 시험 결과 200 ns의 짧은 펄스폭 신호에서 발생하던 방위 오차가 크게 개선되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국기계가공학회지
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• 제17권6호
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• pp.170-176
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• 2018

Recently, weapon system requires personal protection products due to the explosion of rapid-fire explosion, which is considered to be multi threat in modernization, complication and war against terrorism. However, the conventional Korean military bullet protection helmets are not suitable for wearing convenience and combatant interoperability in terms of ergonomic. In this paper, we propose a suitable 3D Scanning method for the head, and compare the measured 3D dimension with the existing 2D measurement value to identity the reliability. Reverse engineered soldier head using the quick surface method was realized with a perfect free-form surface and satisfactory tolerance range (${\pm}0.2mm$). Through the comparison of 3D and 2D measured head dimensions, the absolute error value was 0.73 mm on average and relative error was 0.35 %, confirming the high accuracy of the 3D scan modeling. Also, quick surface method using 3D scanner is suggested a fast and accurate skill for ergonomics in obtaining the head modeling needed for military's personal bullet protection helmet design.

• 한국광학회지
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• 제35권2호
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• pp.49-60
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• 2024

본 연구에서는 킬로와트 급 고출력 레이저의 대기 전파 시뮬레이션에 필요한 위상판의 개수를 분석하였다. 킬로와트 급 레이저가 대기 중에 전파될 때, 주로 대기 난류와 열적 블루밍 효과에 영향을 받는다. 이에 따라 split step 방법을 사용하여 대기의 흡수 및 산란에 의한 손실, 그리고 난류와 열적 블루밍으로 인한 빔의 왜곡 현상을 구현할 때, 위상판의 개수는 시뮬레이션의 정확성 및 소요 시간을 결정짓는 중요한 요소이다. 본 연구에서는 광범위한 대기 난류 조건에서 많은 수의 위상판(예: 150개)을 사용하여 시뮬레이션을 진행하고, 레이저 출력 밀도 2.5×10⁶ W/m² (50 cm 직경 레이저 빔의 경우 500 kW 출력) 미만의 고출력 레이저 빔 전파 시뮬레이션에 필요한 위상판 개수에 대한 새로운 가이드 라인을 제시한다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권4호
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• pp.219-228
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• 2013

감시정찰용 영상장비는 표적의 형상을 실시간으로 관측하거나, 표적의 위치를 정밀하게 측정하여 신뢰성 있는 위치정보를 제공하는 장비로서 정보 지식 기반의 현대 무기체계에서 필수적인 장비로 발전하고 있다. 운용 방식도 고정형, 차량형, 복합형 등으로 운용되고 있고, 또한 운용 개념에 따라 다양한 센서들이 여러 형태의 기구 구조로 제작되어 장/탈착이 용이한 분리형 일체형 기구 구조로 형상화된 통합형 형태로 제작되고 있다. 통합형 구조에 사용되는 다양한 센서들의 핵심부품 들은 자성을 띠고 있기 때문에 위치 측정에 사용되는 디지털 나침반에 영향을 준다. 따라서 정확한 기준점 산출에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 이러한 물리적 자성의 영향을 줄이기 위해 차폐제 사용이 제안되었지만, 선호도가 높은 통합형 구조에서는 장비의 무게, 휴대성 때문에 차폐제의 활용이 제약을 받는다. 본 논문에서는 통합형 구조에서 디지털 나침반을 사용할 경우의 정확한 위치측정 알고리즘에 관하여 연구하였다. 구체적으로, 부품의 장착 위치에 따른 선행 모델링을 통해 차폐제를 사용하지 않은 경우의 사례에 대해 연구하였다. 또한 시스템이 PAN & Tilt와 같이 이용된다는 점에도 착안하여, 수동으로 수행하는 기존의 정치 방식을 자동으로 수행할 수 있는 알고리즘을 제안하였다. 결과적으로 기존의 방위각 중심의 6지점 정치를 방위각과 고각에 따라 12지점을 측정함으로써 측정 범위는 넓히고, 측정시간은 줄이고, 운용자가 측정 중 발생 할 수 있는 영향성을 최소화 할 수 있는 기법임을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.100-109
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• 2019

정비도는 정비를 쉽고 신속하게 할 수 있는 정도를 나타내는 시스템의 주요 설계 특성이다. 정비도를 고려한 시스템 설계는 무기시스템의 운용유지 비용을 줄여 주는 중요한 역할을 수행하지만, 시제품 제작 이후 정비도 평가를 통해 설계변경이 이루어지면 비용증가와 일정지연을 초래할 수 있다. 정량적 정비도 평가는 정비업무 수행 가능여부를 검증하고, 설계자가 시스템의 특성을 고려한 빠른 의사결정을 수행하여 정비성 향상을 위한 설계를 수행할 수 있도록 지원해야 한다. 기존 논문에서는 시스템설계 초기에 그래프 이론을 활용하여 정비도 지수를 산출하였으나 정비속성간 관계 값의 적절성 및 정비도 평가의 정확도에 한계가 있다. 퍼지 로직과 3D 모델링을 활용한 정비도 평가방법의 경우에는 시스템 전수명주기 동안에서의 정비도 평가를 수행하고 결과의 활용을 통해 설계통합 환경 하에서 설계개선을 신속하게 진행하고 효율적으로 정비도를 평가하고 관리하는 방법이 필요하다. 이에 본 논문에서는 모델기반 시스템공학 도구와 MATLAB이 결합된 통합환경 하에서 SysML 기반 모델링 및 시뮬레이션 기법과 퍼지 로직을 활용하여 정비도를 평가할 수 있는 방법을 제시하였다. 시스템공학도구 상에서 SysML bdd 다이어그램을 통해 무기시스템의 물리적 설계구조를 모델링하고 정비속성과 정비속성간 쌍대비교 행렬을 생성하여 정비도를 모델링하였다. 그리고 SysML의 par 다이어그램을 생성하고 MATLAB과의 연동을 통해 AHP 기반의 정비속성별 가중치 연산 및 퍼지 로직을 활용하여 정비도를 산출하였다. 본 연구결과의 활용을 통해, 일관성 있고 진화적인 정비도 모델을 효율적으로 관리할 수 있고, 시스템의 정비도 설계 상태를 정량적으로 분석할 수 있으며 정비도가 낮은 품목을 조기에 식별하여 빠른 의사결정과 설계 개선을 달성할 수 있다.