[논문]화학 생물 위험 대응 시뮬레이션 및 분석

한상우; 서지윤; 심우섭

doi:10.9709/jkss.2021.30.2.049

화학 생물 위험 대응 시뮬레이션 및 분석
Simulation and Analysis of Response Plans against Chemical and Biological Hazards 원문보기

한국시뮬레이션학회논문지 = Journal of the Korea Society for Simulation, v.30 no.2, 2021년, pp.49 - 64

초록
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화학·생물(화생) 위험을 초기 단계에 효과적으로 대응하기 위해서는 화생 대응 계획을 체계적으로 발전시켜야 하며, 모델링 및 시뮬레이션은 이를 위한 과학적 수단으로 활용될 수 있다. 그러나 오염 확산 모델링 분야는 많은 발전을 이루고 있으나, 화생 대응 계획을 모의하고 적절성을 분석하는 시뮬레이션 분야는 여전히 초기 단계에 머무르고 있다. 이에 본 논문에서는 화생 오염 탐지, 보호, 제독 등 대응 계획을 과학적으로 모의하기 위한 모델을 제안한다. 먼저 기상 및 지형 조건을 고려하여 예측된 오염 확산 결과를 교전 모델에 반영하는 방법을 제시한다. 이어서 공개된 사상자 예측 기법을 기반으로 전투 모의 개체의 화생 피해를 모의하는 화생 전투 피해 모의 기법을 설계한다. 그리고 화생 위험 탐지·정찰, 제독, 보호 등 화생 위험 대응 계획을 체계적으로 모의하는 과업을 모델링한다. 끝으로 화생 감시소 운용에 의한 오염 탐지의 신속성을 분석하는 한편, 화생 제독소 운용 시 오염 부대 규모와 제독 부대 규모에 따른 제독 소요 시간을 분석함으로써 화생 전투 모의 실험의 가능성을 확인한다. 제안된 모델을 이용하면 향후 군의 화생 방호 체계 및 운용개념에 대한 효과 분석은 물론 재난 방재 및 모의 훈련 분야에서도 일부 활용이 가능할 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper

M&S techniques are widely used as scientific means to systematically develop response plans to chemical and biological (CB) hazards. However, while the theoretical area of hazard dispersion modeling has achieved remarkable practical results, the operational analysis area to simulate CB hazard response plans is still in an early stage. This paper presents a model to simulate CB hazard response plans such as detection, protection, and decontamination. First, we present a possible way to display high-fidelity hazard dispersion in a combat simulation model, taking into account weather and terrain conditions. We then develop an improved vulnerability model of the combat simulation model, in order to simulate CB damage of combat simulation entities based on other casualty prediction techniques. In addition, we implement tactical behavior task models that simulate CB hazard response plans such as detection, reconnaissance, protection, and decontamination. Finally, we explore its feasibility by analyzing contamination detection effects by distributed CB detectors and decontamination effects according to the size of the {contaminated, decontamination} unit. We expect that the proposed model will be partially utilized in disaster prevention and simulation training area as well as analysis of combat effectiveness analysis of CB protection system and its operational concepts in the military area.

주제어

표/그림 (22)

표 Table 1. Data representation of a CBRN strike event
표 Table 2. An example of toxic parameters and symptom(Oxford, 2018)
표 Table 3. Injury severity levels over time exposed to a certain chemical agent(Oxford, 2018)
그림 Fig. 1. An example of state transition diagram of untreated non-survivors
표 Table 4. An example of incubation period when exposed to specific biological agent(Oxford, 2018)
표 Table 5. An example of duration of illness by injury severity level when exposed to specific biological agent(Oxford, 2018)
표 Table 6. Characteristics data of chemical sensors
표 Table 7. Chemical protective suite, water, and decontaminant requirements
그림 Fig. 2. The simulated results of NBC hazard dispersion when OneSAF is operated in stand-alone mode
그림 Fig. 3. The simulated results of NBC hazard dispersion when OneSAF and NBC-RAMS are inter-operated
그림 Fig. 4. The injury severity level of a personnel by the chemical agent
표 Table 8. A simulation result on the injury severity level by a chemical agent
표 Table 9. A simulation result on the time required to injure by a biological agent
그림 Fig. 5. A simulation result on NBC reconnaissance
그림 Fig. 6. A simulation result on NBC decontamination
그림 Fig. 7. A simulation result on area decontamination
표 Table 10. A simulation result on the decontamination time
표 Table 11. The required amount of decontaminant
표 Table 12. System alternatives for CB surveillance
표 Table 13. Average time to NBC hazard detection
표 Table 14. System alternatives for decontamination
표 Table 15. Response time to establish a decontamination site and to decontamination

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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