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Abstract 함정은 임무 및 성능에 따라 다양하게 분류될 수 있다. 이러한 함정의 설계 및 건조에는 막대한 시간과 비용이 투입되며, 운용 과정 중 성능 저하 또는 손실이 발생하는 것을 막기 위해서는 설계 단계에서 성능 분석을 통해 그 제원을 결정해야 한다. 함정이 부여받은 임무에 대해 주어진 요구하는 성능을 충족시키는 것이 가장 중요하기 때문이다. 이때, 성능 분석은 시뮬레이션을 통해 수행하는 것이 시간과 비용 측면에서 가장 효율적이다. 따라서 본 연구에서는 함정 설계 단계에서 그 성능을 효과적으로 분석할 수 있는 시뮬레이션 프레임워크를 제안하였다. 제안한 시뮬레이션 프레임워크는 크게 가상 전장 (virtual battlefield), 요소 모델 (component model), 공간 모델 (space model)로 구성된다. 가상 전장은 시뮬레이션에 필요한 정보들을 입력하고 시뮬레이션의 진행 상황을 확인할 수 있도록 한다. 요소 모델은 실제 함정의 지휘, 기동, 소나, 소음 등을 모사하며, 이산 사건 기반으로 시뮬레이션을 진행하는 DEVS (Discrete EVent System specification) 형식론과 이산 시간 기반으로 시뮬레이션을 진행하는 DTSS (Discrete Time System Specification) 형식론에 의해 구현될 수 있다. 특히, 기동 요소 모델과 소나 요소 모델은 공학급 모델로서 구현이 가능하며, 기동 요소 모델의 경우 함정의 6자유도 운동 방정식을 기반으로 유체동역학적 계수들을 통해 함정의 특성을 반영할 수 있고, 소나 요소 모델의 경우 소나 특성에 따른 빔 패턴 (beam pattern)을 모사하여 타 함정의 유무와 위치를 판단할 수 있다. 마지막으로 공간 모델은 소나 요소 모델과 소음 요소 모델 간의 물리적 상호 작용을 모사하고 있다. 끝으로 본 연구에서는 이러한 시뮬레이션 프레임워크를 통해 함정의 임무와 제원을 다양하게 설정하여 성능 분석을 수행하였다. 그 결과, 본 연구에서 제안한 시뮬레이션 프레임워크가 함정의 설계 단계에서 성능 분석을 위해 효과적으로 활용될 수 있음을 확인하였다.
Publication Date 2016-05-20

정동훈, 노명일, 함승호, 이찬영, "함정 설계 단계에서의 성능 분석을 위한 시뮬레이션 프레임워크", 2016년도 대한조선학회 춘계학술발표회, 부산, pp. 326, 2016.05.19-20


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