초록 ▼

본 연구의 분산형 재난 시뮬레이션 오픈 플랫폼은 상위체계구조(High Level Architecture)를 기반으로 재난 대응과 관련된 시뮬레이션 소프트웨어 간의 데이터호환 및 상호연동을 지원하는 미들웨어로 하위 시뮬레이션 소프트웨어 간의 상호운용성, 각 하위 시뮬레이션 소프트웨어가 다양한 종류의 시설물과 피해 유형에 적용될 수 있는 재사용성, 새로운 재난에 신속히 대응할 수 있는 확장성을 제공하도록 하는 것을 목적으로 함. 또한 본 연구는 주요 시설물에 대한 재난 대응 및 관리시스템을 구축하고 향후 개발 기술의 활용방안 및 확장전

본 연구의 분산형 재난 시뮬레이션 오픈 플랫폼은 상위체계구조(High Level Architecture)를 기반으로 재난 대응과 관련된 시뮬레이션 소프트웨어 간의 데이터호환 및 상호연동을 지원하는 미들웨어로 하위 시뮬레이션 소프트웨어 간의 상호운용성, 각 하위 시뮬레이션 소프트웨어가 다양한 종류의 시설물과 피해 유형에 적용될 수 있는 재사용성, 새로운 재난에 신속히 대응할 수 있는 확장성을 제공하도록 하는 것을 목적으로 함. 또한 본 연구는 주요 시설물에 대한 재난 대응 및 관리시스템을 구축하고 향후 개발 기술의 활용방안 및 확장전략을 제시함으로써, 전 방위적 시설물 재난 대응 및 관리를 위한 ‘Hazard Map’제공 및 ‘Control Tower’의 역할을 수행할 수 있는 기술적인 기반을 마련함.

Abstract ▼

Ⅲ. Research Development and Results
The research is conducted by performing cooperative research collaboration between the Seoul National University with its expertise in construction simulation, and the University of Michigan with its confidence in the High Level Architecture based distributed s

Ⅲ. Research Development and Results
The research is conducted by performing cooperative research collaboration between the Seoul National University with its expertise in construction simulation, and the University of Michigan with its confidence in the High Level Architecture based distributed simulation capability. The research outcome can be summarized as below:
◆ Development of Disaster Preparedness and Response Scenario
The research selects earthquake and fire as the main research scope and developed scenarios including possible chain effect damage such as structural collapse and explosion. The scenarios include facilities to be analyzed in each steps in disaster management, related simulation software, required time and criteria for the analysis. Last, the research perform evaluation on detailed scenario with experts on related study areas.
◆ Disaster Preparedness and Response Simulation Framework
The research incorporates the modules of disaster related technologies such as immediate earthquake data sensing (USGS), structural behavior simulation (OpenSees), and fire simulation (FDS) for generating appropriate disaster information. Furthermore, various simulation modules are developed to illustrate and to analyze the disaster response activities in different facilities. In order to stablish interoperability among modules, the requirements and protocols for data exchange between simulation modules and simulation framework is proposed.
◆ Verification and Validation Methods for Distributed Simulation
In order to develop a feasible distributed simulation platform, the research summarizes verification and validation methods for proposed system with respect to existing studies. The result maximizes credibility of simulation modules developed in this research and interoperability among different modules.
◆ Development of Disaster Preparedness and Response Simulation Modules
The research develops simulation modules serving its own purposes of analyzing disaster preparedness and response procedure. Each simulation module contains 1) building evacuation simulation (toxic gas effect estimation module/evacuation behavior analysis module) 2) emergency facility function recovery and management simulation (lifeline) 3) structural facility recovery simulation.
◆ Development of Disaster Preparedness and Response Simulation Object Model
The research uses the CERTI-RTI to establish interoperable simulation environment which requires federation object model. The model defines the types and formats of data exchange between different modules. Based on the objectmodel, the research demonstrates the main function, procedures, and interoperability test results of distributed simulation platform.
◆ Development of Disaster Preparedness and Response System for Facility Management
The research establishes a system which supports in data exchange among different modules that analyze and visualize the various process of disaster reparedness and response for facility management after earthquake and fire. The system includes graphic user interfaces in each module, and considers the chain effects of disastrous events.
◆ Extension and Application of Disaster Preparedness and Response System for Facility Management
The research proposes possible applications of research outcome based on its outstanding abilities, extendability, reusability, and interoperability. The future application of the technology may include sensing technology for disaster damage estimation, integration with the BIM data for facility management, the GIS technology for regional management, and visualization technology.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• SUMMARY ... 8
• CONTENTS ... 12
• 목차 ... 14
• 표목차 ... 16
• 그림목차 ... 18
• 제1장 연구개발과제 개요 ... 20
• 제1절 연구의 배경 및 필요성 ... 20
• 1. 연구의 배경 ... 20
• 2. 연구의 필요성 ... 22
• 제2절 연구의 목적 ... 23
• 1. 연구개발 최종목표 ... 23
• 2. 연차별 세부 목표 ... 25
• 제3절 연구의 범위 ... 27
• 제4절 관련분야 기술개발 현황 ... 28
• 1. 국내외 관련 기술 및 R&D 동향 ... 28
• 2. 국내외 시뮬레이션 개발 동향 ... 30
• 3. 국내 관련 특허 동향 ... 32
• 제5절 연구의 우수성 및 차별성 ... 33
• 1. 연구의 우수성 ... 33
• 2. 연구의 차별성 ... 34
• 제2장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 36
• 제1절 연구수행 전략 ... 36
• 1. 연구 추진 체계 및 연차별 주요 연구내용 ... 36
• 2. 연구 수행 방법 ... 38
• 제2절 연구방법론 ... 42
• 1. 분산형 시뮬레이션 ... 42
• 2. 상위체계구조 (High Level Architecture) ... 42
• 3. Run-Time Infrastructure (RTI) ... 43
• 제3절 연구수행결과 ... 45
• 1. 복합적 재난 발생 및 대응 시나리오 개발 ... 45
• 2. 분산형 재난대응/관리 시뮬레이션 프레임워크 ... 51
• 3. 분산형 시뮬레이션 테스트 및 검증 방법 수립 ... 63
• 4. 재난대응/관리 시뮬레이션 모듈개발 및 테스트 ... 68
• 5. 분산형 재난 대응/관리 시뮬레이션 객체모델 개발 및 플랫폼 구축 ... 82
• 6. 분산형 시뮬레이션 기반 시설물 재난 대응 및 관리 시스템 구축 ... 88
• 7. 분산형 시뮬레이션 기반 재난 대응/관리 시스템 활용 및 확장 ... 92
• 제3장 최종 연구성과 및 적용실적 ... 98
• 제1절 최종 연구성과 ... 98
• 1. 핵심연구성과 ... 98
• 2. 핵심요소기술 성과 ... 98
• 제2절 핵심 연구성과 세부 설명 ... 99
• 1. 분산형 재난 시뮬레이션 플랫폼 ... 99
• 2. 시설물 재난 대응 및 관리시스템 ... 100
• 3. 분산형 재난대응/관리 시뮬레이션 활용 및 확장 방안 ... 101
• 제3절 성과 총괄표 ... 102
• 1. 전체 연구기간 총괄성과 ... 102
• 2. 전체 연구기간 질적성과 ... 104
• 3. 전체 연구기간 양적성과 ... 105
• 제4장 연구목표 달성 및 효과 ... 106
• 제1절 연구개발 최종목표 달성도 ... 106
• 1. 연구개발 수행 진도율 ... 106
• 2. 연구개발 목표의 달성도 ... 107
• 제2절 연구개발 성과의 기술적 효과분석 ... 110
• 1. 직접효과 ... 110
• 2. 간접효과 ... 110
• 제3절 연구개발 성과의 경제적 효과분석 ... 111
• 1. 직접효과 ... 111
• 2. 간접효과 ... 112
• 제4절 연구개발 성과의 정책적 효과분석 ... 113
• 1. 직접효과 ... 113
• 2. 간접효과 ... 114
• 제5장 연구성과의 활용 및 추가연구 필요성 ... 115
• 제1절 연구성과 향후 활용방안 ... 115
• 1. 현장 적용 방안 ... 115
• 2. 실용화・제품화 방안 ... 117
• 3. 관련 시장 홍보 및 수출 방안 ... 119
• 제2절 추가연구 필요성 ... 120
• 제6장 참고문헌 ... 122
• 끝페이지 ... 124