가상안전 체험관 구축 사례

기재석 대한안전경영과학회 2001 대한안전경영과학회 학술대회논문집 Vol.2001 No.11

In the real environment, it is very limited for the trainees to participate the effective training using actual training equipments by themselves and also to simulate several hazard situations for safety because of the direct exposure to the hazards of the actual system. But the virtual environment(VE) can help the trainees to get the effective training participating by themselves and to simulate all kind of possible situation without the exposure to the hazards of the actual system. In this paper, the nor· developed VE system for safety training is introduced. The system is more effective and economic one than the other system developed in Japan.

문화재 화재 대응훈련을 위한 시뮬레이터 개발

기재석 한국재난정보학회 2015 한국재난정보학회 학술대회 Vol.2015 No.11

This study will build a prompt response system based on accurate information about the internal structure of cultural heritages, including the roof structure, to improve the ability to contain and respond to the fire of wooden structure for safe preservation of cultural heritages with historical and academic values that are very vulnerable to fire, and develop a training simulation program based on virtual reality by applying the concept of Edutainment for systemized and interesting training of trainees with a response manual.

디지털 트윈을 적용한 고감도 충돌 시뮬레이션 개발을 위한 연구

기재석,황교찬,최주호,Ki, Jae-Sug,Hwang, Kyo-Chan,Choi, Ju-Ho 한국재난정보학회 2020 한국재난정보학회 논문집 Vol.16 No.4

연구목적: 원자로 내부 시설물 해체 등의 고위험 시설이나 고비용 작업에 앞서 시뮬레이션을 통한 작업의 안정성과 생산성을 최대화하기 위해 실제 제어 장비의 제원을 시뮬레이션 상에 모사하고 이를 통해 정밀 제어될 수 있는 디지털 트윈 기술을 이용하고자 한다. 디지털 트윈 기술을 적용함에 정밀 제어 장비와 시뮬레이션의 시간적 격차로 인해 발생할 수 있는 동작 제어 오차는 위험 시설물과 제어 장비 간의 충돌 등과 같은 위험 요소들을 발생시킬 수 있다. 이러한 상황을 제거하고 통제하기 위해서는 사전 연구가 필요하다. 연구방법: 현재 시뮬레이션을 개발함에 가장 대중적으로 사용되는 엔진으로는 Unity 3D가 있다. 하지만 Unity 3D 엔진 내부의 시간 보정으로 인해 발생할 수 있는 제어 오차가 존재한다. 그 오차는 여러 환경에 예상되고 그 오차는 시스템 사양 등의 개발 환경에 따라 다를 수 있다. 이를 입증하기 위해 Unity 3D 엔진을 이용하여 충돌 시뮬레이션 개발하고 이를 통해 다양한 조건의 충돌실험을 진행하고 그에 따른 결과를 정리하고 분석하여 이를 토대로 정밀 제어 장비의 허용 오차를 도출한다. 연구결과: 충돌실험 시뮬레이션을 통한 실험에서 엔진 내부 함수호출에 1/1000초 단위의 시간 보정으로 인해 충돌체의 이동제어에 단위 시간당 거리오차가 발생하고 거리오차는 충돌체의 이동속도와 비례한다. 결론: 디지털 트윈을 이용한 원격해체 시뮬레이터는 하드웨어와 소프트웨어 환경과 수동 제어 시 정밀 제어 장치의 요구 정밀도에 따른 이동속도의 제한이 필요할 것으로 판단된다. 그리고 운용 제어 장비의 가용 및 허용 오차와 작업의 요구 속도를 시스템 개발 환경, 하드웨어 사양과 시뮬레이션에 모사된 제어 장비 및 시설물 등의 모델링 데이터의 크기도 반드시 고려한다. Purpose: In order to maximize the stability and productivity of the work through simulation prior to high-risk facilities and high-cost work such as dismantling the facilities inside the reactor, we intend to use digital twin technology that can be closely controlled by simulating the specifications of the actual control equipment. Motion control errors, which can be caused by the time gap between precision control equipment and simulation in applying digital twin technology, can cause hazards such as collisions between hazardous facilities and control equipment. In order to eliminate and control these situations, prior research is needed. Method: Unity 3D is currently the most popular engine used to develop simulations. However, there are control errors that can be caused by time correction within Unity 3D engines. The error is expected in many environments and may vary depending on the development environment, such as system specifications. To demonstrate this, we develop crash simulations using Unity 3D engines, which conduct collision experiments under various conditions, organize and analyze the resulting results, and derive tolerances for precision control equipment based on them. Result: In experiments with collision experiment simulation, the time correction in 1/1000 seconds of an engine internal function call results in a unit-hour distance error in the movement control of the collision objects and the distance error is proportional to the velocity of the collision. Conclusion: Remote decomposition simulators using digital twin technology are considered to require limitations of the speed of movement according to the required precision of the precision control devices in the hardware and software environment and manual control. In addition, the size of modeling data such as system development environment, hardware specifications and simulations imitated control equipment and facilities must also be taken into account, available and acceptable errors of operational control equipment and the speed required of work.

안전사고 예측모형 개발 방안에 관한 연구(군 교통사고 사례를 중심으로)

기재석,홍명기,Ki, Jae-Sug,Hong, Myeong-Gi 한국재난정보학회 2021 한국재난정보학회 논문집 Vol.17 No.3

연구목적: 본 연구는 군에서 가장 많이 발생하는 교통사고의 예방을 위해 부대별로 교통사고가 발생할 확률을 사전에 예측하는 모형의 개발 방안을 제시하는 것이다. 연구방법: 이를 위해 CRISP-DM(Cross Industry Standard Process for Data Mining) 방법론을 적용하였다. CRISP-DM 프로세스는 6단계로 구성되어 있고, 각 단계는 Waterfall Model처럼 일방향으로 구성되어 있지 않고 단계 간 피드백을 통하여 단계별 완성도를 높이게 되어 있다. 연구결과:전체 집단을 대상으로 기 구축된 사고조사 데이터와 동일한 데이터 세트(data set)를 구축하여 모델링한 결과 분류기준 0.5로 했을 때, 교통사고예측을 위한 모형의 정확도, 특이도, 민감도, AUC에서 의미있는 결과치를 도출하였다. 결론: 예측모형을 설계하는 과정에서 데이터의 부족으로 인해 의미 있는 예측값을 얻기 어려운 문제점이 확인되었다. 이를 해결하기 위해 합리적 추론이 가능한 데이터 세트(data set)를 재구성 및 확대하여 데이터 부족을 해소하고, 이를 활용한 예측모형을 설계할 수 있는 방법론을 제시하였다. Purpose: This study proposes a method for developing a model that predicts the probability of traffic accidents in advance to prevent the most frequent traffic accidents in the military. Method: For this purpose, CRISP-DM (Cross Industry Standard Process for Data Mining) was applied in this study. The CRISP-DM process consists of 6 stages, and each stage is not unidirectional like the Waterfall Model, but improves the level of completeness through feedback between stages. Results: As a result of modeling the same data set as the previously constructed accident investigation data for the entire group, when the classification criterion was 0.5, Significant results were derived from the accuracy, specificity, sensitivity, and AUC of the model for predicting traffic accidents. Conclusion: In the process of designing the prediction model, it was confirmed that it was difficult to obtain a meaningful prediction value due to the lack of data. The methodology for designing a predictive model using the data set was proposed by reorganizing and expanding a data set capable of rational inference to solve the data shortage.

안전을 위한 가상현실의 응용

기재석 대한안전경영과학회 2000 대한안전경영과학회 학술대회논문집 Vol.2000 No.05

실 상황하에서 안전에 대한 훈련이나 시뮬레이션은 매우 위험한 결과를 초래할 수 있으므로 효과적인 훈련을 하기가 어렵다. 그러나 가상현실 기술을 이용하여 몰입감 있는 가상환경을 구축하여 활용하면 참여자가 위험에 직접 노출되지 않고 안전에 대한 훈련을 받을 수 있으며, 여러 시나리오에 대한 시뮬레이션을 할 수 있다. 이러한 이유로 가상현실의 안전분야에 대한 응용은 급속도로 확대될 것으로 사료된다. 본 연구에서는 가상현실의 안전분야 응용에 대한 범주를 제시하고, 응급상황의 발생 시에 이를 효율적으로 관리할 수 있는 가상환경을 구축하기 위한 개발단계를 제시한다.

공구교체 횟수를 최소로 하는 가공방법의 선택문제

기재석,강맹규 ( J . S . Kee,M . K . Kang ) 한국품질경영학회 1990 품질경영학회지 Vol.18 No.2

ICT기반 원격해체 가상 운전 시스템 아키텍처

기재석,황교찬 한국재난정보학회 2019 한국재난정보학회 학술대회 Vol.2019 No.09

본 논문에서는 원자력 발전소 해체를 위한 원격 시뮬레이션 시스템 아키텍처를 제안한다. 상기 아키텍처는 각기 다른 전문 분야의 효과적인 기술 통합에 초점을 맞추어 설계하였다. 시뮬레이터의 모든 움직임과 움직임에 따른 상황 결과를 각 전문분야 에서 구축한 에뮬레이터 서버와 통신을 통해 결정하는 방식으로 설계하였다. 이를 통해 해체하려는 발전소에 대해 다양한 로봇 및 머니퓰레이터를 배치함으로써 발생할 수 있는 상황을 사전에 실험해 볼 수 있게 될 것이다. 또한 실험의 결과 값을 통해 해체 시 발생하는 문제 검토뿐만 아니라 처리 비용 역시 예상할 수 있게 하였다.

안전을 위한 가상현실의 응용

기재석 대한안전경영과학회 2000 대한안전경영과학회 학술대회논문집 Vol.2000 No.1

실 상황하에서 안전에 대한 훈련이나 시뮬레이션은 매우 위험한 결과를 초래할 수 있으므로 효과적인 훈련을 하기가 어렵다. 그러나 가상현실 기술을 이용하여 몰입감 있는 가상환경을 구축하여 활용하면 참여자가 위험에 직접 노출되지 않고 안전에 대한 훈련을 받을 수 있으며, 여러 시나리오에 대한 시뮬레이션을 할 수 있다. 이러한 이유로 가상현실의 안전분야에 대한 응용은 급속도로 확대될 것으로 사료된다. 본 연구에서는 가상현실의 안전분야 응용에 대한 범주를 제시하고, 응급상황의 발생 시에 이를 효율적으로 관리할 수 있는 가상환경을 구축하기 위한 개발단계를 제시한다.

Unity로 개발된 시뮬레이터와 실제 장비의 디지털 트윈 기술 적용에 따른 시간 간격의 신뢰도 연구

기재석,황교찬,최주호 한국재난정보학회 2020 한국재난정보학회 학술대회 Vol.2020 No.11

본 논문에서는 실제의 물리적인 자산 대신하여 다양한 하드웨어와 소프트웨어로 가상의 자산을 디지털 트윈으로 만들어 다 양한 조건의 모의실험을 거쳐 실제 자산의 상태나 동작 시나리오 등에 대한 정확한 특성 정보를 얻을 수 있다. 이로 인해 원자로 내부시설 해체, 국방, 항공 등의 여러 산업 분야에서 디지털 트윈을 이용하여 운용 자산의 최적화와 예기치 못한 안전사고를 최소화하고 비용 절감을 통한 생산성 극대화 및 설계부터 제조, 서비스에 이르는 모든 과정의 효율성을 향상시킬 수 있다. 하지 만, 디지털 트윈 기술을 정밀제어 장치에 적용하여 사용하기에는 가상현실과 실제에서의 시간적 격차로 인해 발생할 수 있는 오차로 인해 발생할 수 있는 문제를 최소화가 요구된다. 또한 작업환경이 방사능 등의 고위험 상태이거나 고비용 작업을 진행함 에 있어서 안전성과 생산성을 최대화하기 위해서는 반드시 검증되어야 하고 방법으로 유니티 엔진을 이용하여 충돌 실험 시뮬 레이터를 개발하여 다양한 조건의 오브젝트 간의 충돌과 유니티의 Fixedupdate 함수를 사용함에 시간 보간으로 인해 발생할 수 있는 오차를 확인하고 시스템 사양에 따른 허용오차를 도출한다. 허용오차를 토대로 정밀제어장치의 가용 이동 작업 속도를 제한하는 근거 자료로 이용한다.

가상안전 체험관 구축 사례

기재석 대한안전경영과학회 2001 대한안전경영과학회 학술대회논문집 Vol.2001 No.1