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26 July 2016

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“KF-X 항공기 공력 데이터베이스 운용프로그램의

처리속도 향상 연구”

업무기술서

한국항공우주산업㈜

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대 한 민 국 정 부

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- 2016.07.26 제정

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개정 내용 작성표

개정

개정 내역

개정 사유

개정 전 개정 후

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목 차

1. 개요............................................................................................................................................... 1

1.1 연구의 목적 ....................................................................................................................... 1

1.2 수행기간 ............................................................................................................................. 1

1.3 연구의 필요성 ................................................................................................................... 1

1.4 데이터베이스 구성 ........................................................................................................... 2

1.5 데이터베이스 운용 프로그램 구성 ............................................................................... 3

2. 위탁연구 업무 내역 .................................................................................................................. 3

2.1 데이터베이스의 로딩 알고리즘 연구 ........................................................................... 3

2.2 데이터베이스의 검색 알고리즘 연구 ........................................................................... 4

2.3 정렬된 데이터의 추출을 위한 보간/보외법 연구 ..................................................... 4

2.4 검증 ..................................................................................................................................... 4

3. 수행 업무..................................................................................................................................... 4

3.1 한국항공 업무 ................................................................................................................... 4

3.2 연구기관 업무 ................................................................................................................... 4

4. 추진 일정..................................................................................................................................... 5

5. 납품물........................................................................................................................................... 5

5.1 자료형식 ............................................................................................................................. 5

5.2 납품목록 ............................................................................................................................. 5

6. 과제 관리..................................................................................................................................... 6

6.1 기술자료 ............................................................................................................................. 6

6.2 과제진행 ............................................................................................................................. 6

7. 형상관리....................................................................................................................................... 6

8. 하자보증....................................................................................................................................... 6

9. 지적 재산권 ................................................................................................................................ 6

10. 보안............................................................................................................................................... 7

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그림 목차

그림 1-1 데이터베이스 연결 구성도 .............................................................................. 2

그림 1-2 데이터세트노드 구성 ....................................................................................... 2

그림 1-3 데이터베이스 사용 구성도 .............................................................................. 3

그림 4-1 위탁연구 수행일정 .......................................................................................... 5

표 목차

표 5-1 납품물 목록 ........................................................................................................ 5

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1. 개요

본 업무기술서는 “KF-X 항공기 공력 데이터베이스 운용프로그램의 처리속도 향상

연구” 위탁연구를 수행하기 위해 상호 업무 분장에 따라 한국항공우주산업(이하

“한국항공”)과 위탁연구 과제를 수행하는 기관(이하 “연구기관”)에 적용한다.

1.1 연구의 목적

한국항공의 KF-X 항공기 공력 데이터베이스(이하 “데이터베이스”)를 실시간

시뮬레이션 환경에서 사용하기 위한 고속 검색 알고리즘과 이에 연관된 데이터베이스

로딩 및 메모리 적재 방안의 이론적 연구를 수행한다.

1.2 수행기간

위탁연구 수행기간은 2016 년 10 월부터 2017 년 9 월까지로 한다.

1.3 연구의 필요성

시뮬레이터의 성능을 향상시키기 위해서는 시뮬레이션 대상의 데이터베이스로부터

정확한 데이터를 빠르게 추출하여 정교한 모델링 구조를 구축해야 하며, 검색

알고리즘은 이를 수행하기 위한 운용프로그램의 핵심 구성 요소이다. 아울러, 적용된

알고리즘의 이론적 기반을 공고히 함으로써 향후 지속적인 성능향상 기반을 구축한다.

성능향상에서, 데이터베이스의 메모리 적재 및 정렬에 시간 단축이 필요하다. 또한

정렬된 데이터 사용 조건에 따른 검색 알고리즘과 검색된 데이터의 정확성 향상을

위한 수치해석 방법인, 보간(Interpolation) 및 보외(Extrapolation)법 추가가 필요하다.

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1.4 데이터베이스 구성

알고리즘의 작업 대상 데이터베이스의 연결 구성은 아래와 같다.

1

2-1 2-2 2-3

3a-1 3a-2 3b-1 3c-1 3c-2 3c-3

4d-24d-14c-24c-14b-24b-14a-1

5a-2 5b-1 5c-1 5c-2 5d-1 5e-15a-1

데이터세트 노드

데이터 테이블

그림 1-1 데이터베이스 연결 구성도

최상위 데이터세트 노드는 한 개만 존재하고, 각각 다른 크기와 개수의 하위 노드를

포함하며 그 깊이의 제한은 없다.

데이터세트

데이터세트 정보

하위계층

테이블 연결

독립변수

종속변수

하위계층데이터세트 연결

함수 정보

함수명

변수목록(독립/종속/지역/상수)

함수내용

그림 1-2 데이터세트노드 구성

위 그림과 같이, 각 노드는 데이터베이스 종류에 따라 독립(입력)변수와 종속(출력)변수,

하위 노드 정보, 함수 정보로 구성된다. 최하위 데이터 세트의 경우, 테이블 파일

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정보를 포함하고, 테이블 파일은 데이터 파일 정보를 포함한다. 최종 데이터 파일은

검색 대상인 숫자 데이터의 테이블 형태로 구성된다.

1.5 데이터베이스 운용 프로그램 구성

데이터베이스 운용프로그램의 데이터베이스 사용 구성은 아래와 같다.

데이터베이스

운용프로그램

데이터베이스

사용자

어플리케이션

변수 초기화 데이터베이스 로딩 데이터베이스 검색

데이터베이스 운용프로그램 전역메모리

데이터 연산(수치해석 포함)

종속변수 획득

적용

데이터베이스

메모리 적재

독립변수 제공

데이터 정렬

로딩실행 검색실행 출력

그림 1-3 데이터베이스 사용 구성도

데이터베이스 운용프로그램은 데이터베이스 로딩과정에서 데이터베이스를 메모리에

적재하고 데이터를 정렬한다. 주어진 독립변수의 값에 따라 검색을 수행하고 필요한

보간 및 보외 연산 후 결과를 종속변수로 반환한다.

2. 위탁연구 업무 내역

위탁연구기관은 한국항공과의 밀접한 기술협의를 거쳐 최적의 알고리즘을 연구한다.

2.1 데이터베이스의 로딩 알고리즘 연구

- 해당 데이터베이스 로딩과정의 메모리 적재 알고리즘 연구

- 검색 알고리즘에 적합한 데이터 정렬 알고리즘 연구

- 구현 알고리즘의 이론적 근거를 결과보고서에 포함.

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2.2 데이터베이스의 검색 알고리즘 연구

- 해당 데이터 테이블의 탐색 시간 최소화 연구

- 구현 알고리즘의 이론적 근거를 결과보고서에 포함.

2.3 정렬된 데이터의 추출을 위한 보간/보외법 연구

- 후보 보간/보외 알고리즘: Linear, Akima, Parabolic, Cubic 등.

- 협의 후 세부 알고리즘 확정

- 구현 알고리즘의 이론적 근거를 결과보고서에 포함.

2.4 검증

- 검증은 한국항공이 정한 장소에서 이루어짐.

- 검증용 코드가 포함된 검증환경에 샘플 데이터베이스를 옮겨 검증을 진행함.

- 관련 세부 업무는 협의 후 실행함.

3. 수행 업무

3.1 한국항공 업무

- 알고리즘 연구에 필요한 데이터베이스 구성정보 제공

- 프로그램 구성 요구 함수정보 (함수 이름, 입력/출력 포함 헤더 파일) 제공

- 제공자료에 대한 기술지원 수행

3.2 연구기관 업무

- 2 장에 기술된 위탁연구 업무 수행

- 연구결과를 수록한 연구수행결과보고서 제공

- 샘플 데이터베이스 및 알고리즘 시험용 코드 작성, 시험 및 제공

(시험용 코드 구성 및 작성 방법은 한국항공과 협의 후 결정)

- 납품자료 설명 제공

- 기술문의에 대한 답변 수행

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4. 추진 일정

상세 일정은 한국항공과 연구기관 간 협의를 통해 확정한다.

그림 4-1 위탁연구 수행일정

5. 납품물

5.1 자료형식

연구기관은 위탁연구 과제 수행 중 생성된 기술자료가 상호간 보안 및 지적재산권에

문제가 없을 경우 전자파일의 형태로 한국항공에 제공한다.

단, 연구수행결과보고서는 제본된 하드카피를 함께 제공하고, 샘플 시험용 코드는

검증환경과 함께 제공하며, 검증환경은 추후협의 후 결정한다.

5.2 납품목록

연구기관은 아래의 납품물 목록에 따라 정해진 일정 내에 납품물을 납품하며, 납품

처리는 한국항공 납품처리 절차에 따른다. 한국항공 승인대상 납품물은 납품 전

한국항공의 사전 검토 후 승인을 득한다.

표 5-1 납품물 목록

SDRL

No. 항목 납품시기 승인 제출 비고

001 연구계획서 계약 후 15 일 이내 ○

002 분기별보고서 계약 후 매 분기말 ○

003 연구수행결과보고서 과제종료시점 ○

004 샘플 시험용 코드(검증환경 포함.) 과제종료시점 ○

항목 일정 ( 착수 후 개월 차 ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1

1 1

2 주요일정

개발 연구수행결과보고서 / 납품처리 시험 / 연구수행결과보고서보완

개발 / 연구 분석

계약 분석보고서 개조소프트웨어 (draft)

, 연구수행 결과 보고서 (draft) 과제완료

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6. 과제 관리

6.1 기술자료

업무수행에 필요한 한국항공 생성 기술자료는 연구기관의 서면요청 시 제공가능

여부를 검토한 후 제공할 수 있다.

본 업무기술서의 납품물 목록에 명시된 납품문서 외, 위탁연구 과제 수행 중

연구기관에서 생성한 위탁연구 과제관련 모든 기술자료들은 과제 종료 시 한국항공에

제공한다.

6.2 과제진행

연구기관은 계약 후 1 개월내 위탁연구 착수회의를 수행하고, 과제 진척도 점검 및

결과물에 대한 평가회의를 준비하고 수행한다. 회의는 지정한 장소에서 최소 분기별

1 회 정기 회의를 수행하며, 필요 시 한국항공은 관련 회의를 추가로 요청할 수 있다.

프로젝트 수행 중 부득이하게 계약사항을 이행할 수 없는 경우 한국항공에게 이를

알려야 하며, 미 이행 항목에 대해 문서로 제출, 승인을 득하여야 한다.

7. 형상관리

연구기관은 위탁과제의 연구 범위 및 일정 변경이 필요한 경우 한국항공과 협의를

거쳐 결정한다. 또한 위탁과제 변경과 관련된 모든 문서는 즉시 최신화하고 이력을

관리해야 한다. 모든 문서는 한국항공의 사전검토 후 정식으로 제출한다.

8. 하자보증

계약업체는 용역계약기간 이후 1 년 동안 위탁연구와 관련된 현안 혹은 이슈 발생시

기술지원을 수행해야 한다.

9. 지적 재산권

위탁연구과제 수행 결과물의 소유 및 지적재산권(특허, 실용신안, 디자인 등)은

대한민국 정부소유이며, 연구기관은 대한민국 정부의 서면 승인 후 과제 결과물의

사용 및 공개가 가능하다.

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10. 보안

한국항공에서 연구기관으로 제공한 자료는 기술정보 등을 담고 있으므로, 한국항공의

사전동의 없이 사용 및 다른 업체로 유출할 수 없다. 연구기관의 과제 관련 논문이나

학회 발표 시 한국항공의 보안성 검토 및 승인을 득해야만 한다. 문서 및 관련 정보

유출 시는 관련 법규에 의해 처벌 받으며, 제공된 모든 기술자료는 과제 종료 후 반환

한다.