공학-교전급 전투실험을 위한 C2 가상모의 연동 시뮬레이터 개발

이상태,이승영,황근철,김세환,이규현,Lee, Sangtae,Lee, Seungyoung,Hwang, Kun-Chul,Kim, Saehwan,Lee, Kyuhyun 한국시뮬레이션학회 2013 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.22 No.4

해군 무기체계 전투실험은 미래 새로운 무기체계의 소요를 창출하고 운용개념을 정립하며, 작전운용성능을 실험하고 검증할 뿐 아니라 나아가 교리발전 및 훈련에 이르기까지 폭넓게 실험을 수행하고 있다. 한국 해군은 전투실험을 효과적으로 지원할 수 있는 도구는 물론 전용의 실험 시설을 통해서 효율적, 효과적인 모의기반획득 지원환경을 구축하기 위해 노력하고 있다. 본 논문에서는 해군 전투실험의 훈련 및 전술발전 지원을 위한 C2 가상모의 연동 시뮬레이터를 개발하고 연동을 위한 아키텍처를 설계하였다. 대함전/대공전 시뮬레이션은 교전급 모델인 SADM을 이용하고 대잠전 시뮬레이션은 공학급 모델인 교전분석 시뮬레이터를 재사용하여 운용자 참여가 가능한 전투실험을 수행하였다. 전투실험을 통해 나온 결과를 분석, 훈련 전술에 반영하고 운용자 참여를 통해서 훈련 현실감을 높였다. C2 가상모의 연동 아키텍처는 전투실험 교전에 대한 연동 및 C2 훈련이 가능한 구성의 아키텍처로 설계되었다. 또한 서로 다른 운용개념의 시스템을 통합하고 연동하기 위한 아키텍처이다. The Korean naval weapon systems, combat experiments establish the concept of Battle operations, and create the future of the new weapons system. Doctrine development and training as well as ranging from experiments for evaluate the performance of mission operations for combat experiments are used. The battle lab is effectively support tool for the Korean Naval battle experiments. The battle lab is through a dedicated testing facility and to build efficient and effective simulation-based acquisition supporting environment. In this paper, the ship / submarines C2 operations virtual simulator was developed to support the concept of Battle operations of naval combat experiments in training and tactical development. The ship C2 operations virtual simulator makes the anti-ship and anti-aircraft the engagement scenario for performed experiments using the SADM. The submarines C2 operations virtual simulator makes the anti-submarine engagement scenario for performed experiments using EAS. EAS System was created before reuse. EAS system by modifying the additional interfaces HLA-RTI has been reused. Reflected in the tactics and training after analysis of the results through the battle experiment. Also increase training fidelity through operator involvement. The anti-ship and anti-aircraft system architecture (SADM) and anti-submarine system architecture (EAS) requires unique design of system framework since two separate architectures should be integrated into a system. An C2 virtual linked architecture was used to integrate different system architecture. A C2 virtual linked software framework, designed that have integrated protocol for battle experimental linkage and battlefield visualization environment.

호흡기 감염병 제어기술 실험용 시뮬레이터 설계 연구 -응급의료기관 공간 모사를 중심으로-

김진영,이상원,심약기,여명은,김성완,신상도,여명석,조항만 대한건축학회 2024 대한건축학회논문집 Vol.40 No.1

본 연구는 호흡기 감염병 제어기술 실험용 시뮬레이터의 계획을 위한 배경지식을 탐구하였다. 해당 내용을 기반으로 권역응급의료센터 공간을 모사하는 시뮬레이터 설계 계획안을 제시하였다. 감염병의 발생과 유행은 응급실을 비롯한 의료시스템의 큰 문제를 야기한다. 이를 해결하기 위한 여러 감염제어 의료기술들이 개발 및 성능시험 단계에 있다. 그러나 법적인 문제로 실제 의료현장에서의 기술 시현은 불가능한 상황이기에, 성능 확인 등의 실험을 위한 시뮬레이터 공간이 요구되고 있다. 이에 본 연구에서 제안하는 시뮬레이터는 호흡기 감염병 제어기술의 실험을 위해 응급의료기관을 모사한 공간으로서, 의료현장에서의 적용 이전에 개발단계의 의료기술 성능 확인 등을 목적으로 한다. 설계안 구상을 위해서 서울대학교병원 응급의료센터를 지정하여 공간분석 및 모사 대상 공간을 추출하였다. 이후 참여연구단별 요청 사항을 수집하고 충돌하는 내용들을 조율하여 통합적인 설계안을 도출하였다. 그동안 학문적인 측면에서 의료기술 실험을 위한 시뮬레이터의 구체적인 설계 계획안이 없던 만큼, 앞으로의 감염병 대응 및 관련 의료 실험을 위한 공간 계획에서 다방면으로 참고될 수 있으리라 판단된다. This study delved into the foundational aspects of planning an experimental simulator for respiratory infection control technology. Utilizingthis information, a design plan was proposed to replicate the environment of a regional emergency medical center. The challenges presentedby infectious diseases, especially in emergency rooms, have prompted the development and testing of various infection control medicaltechnologies. However, legal constraints prevent the demonstration of these technologies in real medical settings. Hence, there's a demand forsimulation spaces to conduct experiments like performance verification. The proposed simulator aims to replicate an emergency medicalinstitution for respiratory infection control technology experiments, facilitating testing in the developmental stage before practical application. The design plan, based on a spatial analysis of Seoul National University Hospital's emergency medical center, was outlined. Requests fromresearch teams were gathered, and conflicting requirements were reconciled to form an integrated design plan. Considering the absence of aspecific design plan for medical technology experiments in academic contexts, it is anticipated that this comprehensive spatial planning forinfectious disease response and related medical experiments will serve as a valuable reference in the future.

군용 관측훈련 시뮬레이터의 안정성 향상을 위한 모의 실험 엔진과 DB서버의 관계 개선

정규황 한국품질경영학회 2021 한국품질경영학회 학술대회 Vol.2021 No.-

우리나라의 국외정세에 따라 실사격을 통한 교육훈련이 제한되는 실정이다. 이에 따라 가상의 현실에서 무기체계의 운용절차 훈련 등의 시뮬레이터의 개발 필요성이 대두되고 있다. 다양한 군용 시뮬레이터 장비 중 표적식별 및 사격절차분석을 위한 시뮬레이터가 현재 군에서 운용중이다. 모의 실험 엔진(Simulation Engine)은 시뮬레이터의 핵심소프트웨어로써 비정상 동작 시 시스템 운용에 상당한 영향을 끼친다. 군용 관측훈련 시뮬레이터의 모의 실험 엔진이 비정상 동작을 일으키는 원인은 다양하다. 그 중 DB서버와 수차례 접·단속 시 시스템의 불안정성이 제기되었으며, 모의 실험 엔진과 DB서버의 관계에 대하여 분석하고자 하였다. 과도한 세션(Session) 체결이 서버의 한계치를 육박한 현상을 확인하였으며, 일정 수준의 세션 수 유지를 통하여 군용 시뮬레이터의 운용시 안정성을 개선하고자 하였다.

의료기술 실험용 시뮬레이터 건축 계획 연구

이상원,김진영,여명은,심약기,김성완,신상도,여명석,조항만 대한건축학회 2023 대한건축학회논문집 Vol.39 No.11

This study delves into the synergy between medical technology and architectural planning, addressing the pressing need for specializedenvironments that can facilitate the development and validation of innovative medical devices. The swift evolution of medical technologyoften surpasses the adaptability of current healthcare infrastructure, hindered by stringent regulations aimed at ensuring public health safety. To bridge this gap, this research introduces a comprehensive architectural plan for a dedicated Medical Technology Experiment Simulator. This simulator replicates various healthcare settings to support rigorous and realistic medical technology experiments. The planning principlesfor this endeavor revolve around stability, representation, standardization, and adaptability. These principles are derived from thorough analysisof existing simulator usage studies, medical facility design guidelines, and relevant laws and regulations. The specific requirements andperformance conditions of those participating in experiments were also taken into account. The proposed architectural plan for this simulatoris expected to foster advancements in medical device development, improve healthcare infrastructure, and drive innovation in healthcarethrough simulation-based training and research. This study lays the groundwork for the future development of efficient and safe medicaltechnology experiment simulators, making a significant contribution to healthcare research. 본 연구는 의료기술과 건축 계획 사이의 중요한 연결고리를 탐구하였다. 혁신적인 의료 장비의 개발과 검증을 위한 특별한 환경의 필요성에 주목하였으며, 의료기술의 급진적인 발전은 국민 건강을 보호하는 규제에 따른 의료 인프라의 적응성 제한을 부각시켰다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 연구진은 다양한 의료 환경을 효과적으로 모사하여 의료기술 실험을 지원하는 전용 시뮬레이터 건축 계획을 제시하였다. 이 계획의 주요 원칙은 안정성, 대표성, 표준성, 및 가변성이며, 이 원칙들은 기존 시뮬레이터 연구, 의료 시설 설계 지침, 관련 법률 및 규정의 철저한 분석을 통해 도출되었다. 실험 참여자의 특별한 요구와 성능 조건 역시 반영하였다. 결국, 본 연구는 의료기술 실험용 시뮬레이터 건축 계획을 위한 기본적인 틀과 핵심적인 기반을 제공함으로써, 의료 장비 개발의 혁신적인 발전을 촉진하고, 의료 인프라를 개선하는 방향을 제시하며, 의료 분야에서의 시뮬레이션 기반 교육 및 연구에 기여를 기대한다.

중학교 과학실험을 위한 퀘스트 기반 모바일 STEAM 콘텐츠 개발

이현주,김유리,박찬정 한국콘텐츠학회 2019 한국콘텐츠학회논문지 Vol.19 No.2

As the 2015 revised curriculum is being implemented from 2018, efforts are being made to cultivate scientific literacy among students in the field of science. Scientific experiments help students to develop their interest in Science and their scientific attitudes. Learning through experimentation rather than learning scientific facts increases learners' understanding, and can be remembered longer. Therefore, experiments in Science subject are very important. However, in middle schools, scientific experiments are not performed due to the lack of time, budget and experimental material. In this research, we analyze middle school science textbooks, conduct questionnaires for students of science pre-service teachers, select the most important science experiments, and develop a mobile App to simulate and experience scientific experiments with the App. The proposed App is developed in a game format using quest-based learning methods to gain learning enhancement. It is also made using Unity. In this paper, after developing the app, we propose the direction of STEAM contents development through analyzing the difference from existing apps and the feedback from users. 2018년부터 2015 개정 교육과정이 적용되면서 과학 분야에서 학생들의 과학적 소양 함양을 위한 노력들이 이루어지고 있다. 이 중에서 과학실험은 학생들의 과학에 대한 학습 흥미 진작과 과학적 태도 함양에 도움을 준다. 과학적 사실을 이론으로 배우는 것보다 실험을 통해 배우게 되면 학습자의 이해가 높아지며 좀 더 오래 기억할 수 있다. 따라서 과학적 소양 함양에 있어서 실험은 매우 중요하다. 하지만 중학교에서는 시간과 예산, 재료 부족으로 과학실험이 순조롭게 진행되지 않고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 문제점을 해소하고자 중학교 과학 교과서를 분석하고 과학 예비교사 학생들을 주로 대상으로 설문을 실시하여 가장 중요하게 여기는 과학실험을 선정한 후, 가상 환경에서 과학실험을 체험할 수 있도록 시뮬레이션형 모바일 앱을 개발하였다. 개발한 앱은 학습 강화 효과를 얻을 수 있도록 퀘스트 기반 학습방법을 사용하고 유니티를 사용하여 방탈출 게임형식을 접목하여 개발되었다. 본 연구에서는 앱을 개발한 후, 기존 앱들과의 차이점 분석과 사용자 피드백을 통해 향후 STEAM 콘텐츠로서 개발 의미와 기대효과에 대해 제언한다.

차량시뮬레이터를 이용한 과속운전의 심리적 요인 연구 (과속의도를 중심으로)

류준범,신용균,박제진 대한교통학회 2011 대한교통학회지 Vol.29 No.1

Speeding is a major cause of traffic accidents that affects the safety of pedestrians and harms drivers and their families, property and mental health. However, most researches on speeding behavior have been conducted by survey method, so the relationship between cause and effect is not clear. The reliability of the research cannot be carefully examined because most researches involve retrospective methods. It is clear that conducting experimental research is important for overcoming these limitations, but it is impossible to perform tests with real cars in real traffic situations due to the inability to control situational factors (e.g., other vehicles, traffic signal) which affect participants’ behavior. A car simulator experiment was designed and the theory of planned behavior was applied to the experiment. Each participant was grouped and assigned to either high speeding intention group or low speeding intention group according to their levels of speeding intention and analyzed the difference of driving behavior indexes between two groups. The results revealed statistically significant differences between two groups on driving speed, speeding frequency, and accelerator pressure deviation. Finally, the limitations and the implications of this study were discussed. 과속운전은 보행자의 안전뿐만 아니라 운전자 자신이나 가족들에게 심각한 물질적·정신적 피해를 초래하는 주된 교통사고의 원인들 중 하나이다. 그러나 이러한 과속운전에 대한 실증적인 연구들은 대부분 조사연구로 인과관계의 규명이 불분명 할 뿐만 아니라 회고적인 방식을 사용하여 연구결과에 대한 신뢰도 역시 검증할 수 없는 제한점을 갖는다. 이러한 제한점을 보완하기 위해서는 실험연구를 실시하는 것이 중요하나 실제 차량을 이용한 현장연구는 현실적으로 주변 차량이나 신호체계 등을 통제하여 모든 피험자에게 동일하게 적용하는 것이 불가능하다. 따라서 본 연구에서는 차량용 시뮬레이터를 통한 실험연구를 계획하였으며 인간 행동을 설명하는 대표적인 이론들 중 하나인 계획된 행동이론을 적용하였다. 먼저, 운전자들의 과속운전 의도 수준에 따라 과속운전 의도가 높은 집단과 낮은 집단을 구성하였으며 두 집단 간의 운전행동 지표들에 있어서 차이검증을 실시하였다. 연구결과, 과속운전 의도가 높은 집단이 낮은 집단에 비하여 가속페달 답력 편차가 크고 주행속도가 빨랐으며 과속빈도 또한 통계적으로 유의하게 높은 것으로 나타났다. 마지막으로, 본 연구의 제한점 및 함의를 논의하였다.

조종부하와 조선곤란성의 관계에 관하여

성유창(Yu-Chang Seong) 한국항해항만학회 2009 한국항해항만학회지 Vol.33 No.10

수역에서 항행할 시, 선박운항자는 위험을 회피하기 위해 타와 주기관 사용 등 여러 가지 조종요소를 사용하게 된다. 그 때 어느 정도의 조작량을 사용하는 가에 관해서는 선박운항자 개인의 특성에 따라 그 사용량 및 빈도는 달라지게 된다. 그러나 이러한 조종 요소의 빈번한 사용은 선박운항자에게 일정한 부하를 주게 될 것으로 생각된다. 본 연구에서는 이 부하를 조종부하로 정의하고, 교각이 설치된 직선 항로를 통항하는 시뮬레이터 실험을 통하여 조선 곤란성과의 관계를 접근하고자 하였다. 사용한 변수 항목으로는 우회와 감속과 이러한 조종 행동에 따른 항행시간 연장률 및 조선 곤란성(Environmental Stress) 수치를 이용하였다. When maneuvering a ship in a narrow channel or under bridge, the ship operator may take actions of slowdown engine and altering course in order to avoid possible navigational dangers, which may reduce difficulties on navigation or collsion avoidance against other ship and/or bridge. In this paper, taking notice of the stress caused by these actions of slowdown engine and altering course, survey is carried out for whether it is possible to quantify the stress by time delay as an index. Based on the ship handling simulator experiment, it is verified that difficulty of navigation changes is highly correlated with the time delay, which result from compensation actions of slowdown engine and altering course.

차량시뮬레이터를 이용한 장대터널 주행안전성 연구

류준범,신용균,박성진,한주현 한국도로학회 2011 한국도로학회논문집 Vol.13 No.1

장대터널은 터널이 갖는 고유 특성으로 인하여 운전자의 주행안정성이 저하되고 사고위험성이 높기 때문에 신규 터널 설계시 사전에 충분한 검토가 필요하다. 특히 터널 주행시 나타나는 안정적인 속도유지 곤란과 졸음운전 가능성의 증가, 사고발생 시 높은 치사율및 운전자가 경험하는 주관적인 불안감 등으로 인하여 설계 단계부터 시공에 이르기까지 교통심리학 및 인간공학적인 측면에서 숙고가요구된다. 본 연구에서는 차량시뮬레이터를 이용하여 10km 이상의 장대터널(고속국도 60호선 춘천~양양간 건설공사 제14공구 내인제터널) 기본 설계안에 대한 운전자의 주행안정성을 평가한 후, 터널주행에 따른 문제점들을 파악하여 사고위험성이 높을 것으로 추정되는 위험구간 및 개선방안 등을 제시하였다. 실험 결과, 양양 및 춘천 방면 모두 도로선형이 바뀌는 변곡점을 전후하여 주행안정성이 저하되고 운전부하가 높아 위험구간으로 드러났다. 마지막으로 본 연구의 제한점 및 시사점에 대해 논의하였다. Considerable evaluation is needed to design a new longitudinal tunnel in advance because it damaged drivers’ driving safety and heightened the possibility of traffic accidents with its physical characteristics. Specifically, considering traffic psychological and ergonomic factors was very important to prevent the difficulty of maintaining safe speed, the increase of the drowsy driving, the fatality of traffic accidents, and subjective feelings such as anxiety while driving a car through the tunnel, from design to construction. This study dealt with driving safety evaluation of an original road alignment design for the longitudinal tunnel (length: above 10km) with a driving simulator, and helped us to improve an original road alignment design and make an alternative road alignment design with presenting risky districts. The results of experiment showed that inflection points were revealed more risky districts, because they impaired driving safety and elevated driver workload while driving a car through around the inflection points of two-way route. Finally, the limitations and implications of this study were discussed.

실험계획법을 이용한 텔레매틱스 HMI 평가에 관한 연구

신희종(Heejong Shin),유시복(Sibok Ryu),우진명(Jinmyung Woo),천환규(Hwankyu Chun),이장일(Jangil Lee),서명원(Myungwon Suh) 한국자동차공학회 2009 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2009 No.11

Recently, telematics devices have been used for driver’s safety and convenience .Telematics market including navigation is getting bigger and bigger. However, traffic accident from using telematics equipment is also increasing. Drivers may lose glance using navigation, and driver’s workload will also grow by driver’s distraction. This thesis is base on the study about the influence on the driver’s workload according to combination of display by DOE(design of experiment). The main object of this thesis is measuring the workload according to the telematics usage by HMI (Human Machine Interface) in the virtual reality. The result of these experiments is that workload when driver used navigation was different with a style of text type. Also, it confirmed the significant result from the statistics analysis.

다축 로드 시뮬레이터를 이용한 대형트럭 주요 시스템의 바운스와 롤 및 피치 주파수의 실험적 분석

문일동(Il Dong Moon),오재윤(Chae Youn Oh) Korean Society for Precision Engineering 2005 한국정밀공학회지 Vol.22 No.8

This paper presents a scheme for experimentally analyzing bounce, roll and pitch frequencies of major systems of a large truck using a multi-axial road simulator. The excitation input (amplitude and frequency range) for a frequency response test with the multi-axial road simulator is selected in order that bounce, roll and pitch modes are not coupled each other, the excitation amplitude can be reproduced in a specified excitation frequency range, and tires do not lose contact with posters. Three accelerometers, one gyroscope and four displacement meters are used in the frequency response test using the multi-axial road simulator. The reliability of the presented bounce mode frequency response test scheme is validated by comparing the result from a test using the multi-axial road simulator with the result from a road driving test. The road driving test is performed with velocities of 20㎞/h and 30㎞/h, and in an unladen state. The vertical accelerations at the cab and the front axle are measured in the road driving test. The roll and pitch mode frequency response tests are also performed with the presented frequency response test scheme. Roll and pitch frequencies of major systems of a large truck that are hard to acquire from a road driving test are analyzed as well as bounce frequency.