초록 ▼

※ 연구개발 목표 및 내용
◎ 최종 목표
□ 군집 로봇을 통해 다체계 물리현상을 시뮬레이션 할 수 있는 실험 플랫폼을 제작한다.
□ 다체계 물리현상의 대표적인 예로 이산 시간 결정 현상을 군집 로봇 사이의 상호작용과 비선형성을 통해서 구현한다.

◎ 전체 내용
□ 상호작용이 존재하는 고전적인 다체계(Many-body system)는 3체 이상부터 예외적인 특수해 제외하면 해석적으로 기술하기 어려워진다.
□ 이러한 다체계를 해석하기 위해 섭동(Perturbation)을 이용하는 방법도 있으나 본질

※ 연구개발 목표 및 내용
◎ 최종 목표
□ 군집 로봇을 통해 다체계 물리현상을 시뮬레이션 할 수 있는 실험 플랫폼을 제작한다.
□ 다체계 물리현상의 대표적인 예로 이산 시간 결정 현상을 군집 로봇 사이의 상호작용과 비선형성을 통해서 구현한다.

◎ 전체 내용
□ 상호작용이 존재하는 고전적인 다체계(Many-body system)는 3체 이상부터 예외적인 특수해 제외하면 해석적으로 기술하기 어려워진다.
□ 이러한 다체계를 해석하기 위해 섭동(Perturbation)을 이용하는 방법도 있으나 본질적으로 원하는 물리현상의 존재를 알고 있을 때, 사용 가능한 방법이다. 따라서 다체계에서 벌어지는 물리현상들을 잘 이해하기 위해서는 이를 수치해석적 또는 실험적인 방법을 통해야 한다.
□ 수치해석적 방법은 실험을 하기 이전 물리현상을 연구하는 가장 좋은 방법이지만 해의 수렴가능성에 대한 문제와 숫자를 늘려가면서 발생하는 연산량에 대한 문제 등이 존재한다. 하지만 각 부분에 대해 계산을 할 필요가 없고 각 단위객체 자체의 퍼텐셜과 객체 사이의 상호작용을 간단하게 조절이 가능한 계를 찾아 시뮬레이터로써 활용한다면 위에서 언급한 문제들을 회피할 수 있다.
□ 본 연구는 군집 로봇을 통해 물리현상을 해석하기위한 시뮬레이터로서 구현하려고 한다. 군집 로봇은 자연계에 존재하는 다양한 군집처럼 단순한 단위 로봇들이 모여 만든 군집이다. 자연계에 존재하는 군집과는 달리 객체 사이의 상호작용과 각 객체에 적용되는 퍼텐셜을 조절 할 수 있다는 장점이 있고 다른 실험 장치들에 비하여 계의 차원을 확장하기에 용이하여 시뮬레이터로써 매우 적합하다. 이러한 특징을 가진 군집 로봇이 다체계 물리현상의 시뮬레이터로 적합한지 알아보기 위해서는 다체계 물리현상을 실제로 구현할 수 있는지 검증이 필요하므로 그 예로 고전 이산 시간 결정(Discrete time crystal)을 보일 것이다.

※ 연구개발성과
□ 이론이나 수치해석적으로 파악하기 어려운 다체계 모델을 시뮬레이팅 할 수 있고 자유로운 매개변수 조작을 통해 다양한 모델을 시뮬레이팅 할 수 있는 군집 로봇 플랫폼을 확보한다.

※ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
□ 지금까지 다체계 물리 현상을 실험적으로 구현하기 위한 플랫폼들이 많이 제시되어왔으나 계의 매개변수들을 조절하는데 제한이 있었다. 그러나 군집 로봇 플랫폼은 통신을 통해 매개변수들을 자유롭게 조절이 가능하고 계의 차원을 비교적 용이하게 늘릴 수 있다는 장점이 있다.
□ 다체계에서 발현하는 물리 현상은 이론이나 수치해석적으로 파악하지 못한 현상들을 실험적으로 관찰할 수 있기 때문에 중요하다. 따라서 파라미터 조절이 자유로운 다체계를 시뮬레이팅 할 수 있는 실험 플랫폼을 제작하는 것은 다체계 물리현상을 이해하는데 큰 도움을 줄 것이다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 7
• 1) 연구수행 결과 ... 7
• 2) 목표 달성 수준 ... 12
• 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 12
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 13
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 7. 참고문헌 ... 13
• 끝페이지 ... 14