LVC - Systems Modeling Simulation Lab. KAIST

LVC 체계 란 

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실제 환경과 

최대한 유사하게 

구축된 

모의/ 가상 환경 

L: 실 기동 훈련장/사격장 

L: C4ISR 등 실체계 

연동 체계 

(2개 이상 연동) 

실제 작전 운용 

실제 작전과 최대한 

근접한 효과 

C: 워 게임 

V: 가상 시뮬레이터 

타군 쳬게(공군 ACMI, 타군 C4I 등) 

가상적 모의 운용 

LVC 목표: 모의 합성 환경 실제 작전 환경 

IE801 – Lecture 23 

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LVC 체계 진화 과정 

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‘96 - : STOW(Synthetic Theater of War) 체계 

여단/대대 전투 모델 + 반자동 모의 부대 + SIMNET 연동 

‘99 - : STE(Synthetic Training Environment) 체계 

모의 모델과 C4I 체계 연동으로 대대/여단 /사단 급 훈련 

‘02 - : L-V-C (Live-Virtual-Constructive) 체계 

한 개의 공통 기반 구조 (HLA 혹은 TENA) 로 L-V-C 구성 

‘10 - : L-V-C IA (Integrated Architecture) 체계 

HLA 와 TENA 의 통합 구조로 L-V-C 구성 


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LVC 체계의 기술적 특징 I : 분산 System of Systems 

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L 체계 



연동 체계 

(2 개 이상 연동) 

C: 워 게임 


체계 

체계 

타군 쳬게(공군 ACMI, C4I 등) 

C 체계 

V 체계 


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LVC 체계의 기술적 특징 II: 연동체계들의 연동 

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연동 구조 I 

L 체계 



연 

동 

구 

조 

II 

C 체계 

연동 체계 

(2 개 이상 연동) 

C: 워 게임 


체계 

체계 


연 

동 

구 

조 

III 

V 체계 


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LVC 체계 활용: 훈련, 분석, 획득, 전투실험 

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작전환경과 동일한 

환경에서 교육/훈련 

교육/훈련 

( 가상 훈련 = 실전 ) 



LVC 체계 


환경에서 전력 분석 

전력 분석 

( 가상 전력 

= 실제전력 ) 

연동 체계 


체계 획득 

( 가상운용 

= 실제운용 ) 


환경에서 체계 설계 

검증 및 시험평가 

C: 워 게임 



전투실험 

( 가상 실험 = 실제 실험 ) 


환경에서 미래 전투발전 

요소 제안 및 검증 


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훈련용 LVC 체계: 미래 훈련 환경의 인프라 

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현재 훈련 환경 제한적 작전 환경 

미래 훈련 환경 ≈작전 환경 

L 

V 

L 

V 

C 

실체계 

훈련 환경 혁신 

왜 바꾸어야 하는가 

단독 운용 체계군 

무엇을 개선해야 하는가 

C 

실체계 

연동 운용 체계 

어떻게 하면 되는가 

!! “왜”, “무엇을” 이 식별 되지 않으면 “어떻게” 할 것인지를 결정 할 수 없다 !! 


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단독 훈련 연동 훈련: 왜, 무엇을 식별 예 

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실 기동(L) 

시뮬레이터(V) 

연동 목적을 설정 한 후 데이터 정의 

• 왜: C 모델 검증/신뢰도 향상 

• 무엇을: 실 시간 전장 상황 

데이터 제공 

• 왜: C 파라미터 신뢰도 향상 

• 무엇을: 실시간 Platform 

파리미터 제공 

• 왜: 실기동 훈련의 실전성 향상 

• 무엇을: 실 기동 상급/인접 부대 모의 

• 왜: V 의 실전적 전술 훈련 능력 배양 

• 무엇을: 다양한 전장 상황 제공 

워 게임(C) 


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육군 LVC 체계의 논리적 구조 

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자료 DB 

(무기체계 등) 

그래픽 전시장치 

분석도구 

공군 ACMI 

데이터 연동 체계 (예: DDS) 

Live 군 Virtual 군 Constructive 군 

조종 

시뮬레이터 

포술 

포술 

시뮬레이터 포술 



창조21 

화랑21 

전근지 

전투21 

외 

부 

체 

계 

연 

동 

해군 실기동 

타군 C4I 

시뮬레이터 연동 체계 (예: HLA) 

지원 알고리즘 

(물리,공학 등) 

기타 필요 체계 

전장 환경 

C4I 실체계 


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H L A / R T I 

X 

ext 

 

S 

M 

ta 

Real 

int 

Y 

LVC 체계 구축 환경 = 자원 + 도구 + 기반구조 

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자료 DB 

(무기체계 등) 

그래픽 전시장치 

분석도구 

공군 ACMI 

데이터 연동 체계 (예: DDS) 

Live 군 Virtual 군 Constructive 군 

조종 


창조21 

포술 

화랑21 

포술 

전근지 

시뮬레이터 포술 



전투21 

시뮬레이터 연동 체계 (예: HLA) 

지원 알고리즘 

(물리,공학 등) 

외 

부 

체 

계 

연 

동 

해군 실기동 

타군 C4I 

기타 필요 체계 

전장 환경 

C4I 실체계 

개발/분석 지원/관리 도구 

공유 자원 

체계 구성 인프라 

DEVSimHLA 

V3.0 

데스크 탑 

공학분석 도구 

계획 문서 

도구 사용 

메뉴얼, 

M&S 전문서적 

호스트 컴퓨터 

네트워크/ 

연동프로토콜 

모델 개발 도구 

워크플로우 

관리 도구 

시뮬레이션 도구 

프로그램 

관리 도구 

시스템/환경 DB 

DPD 

DoDJTA VV&A 

국방부/각 군 표준 

구성 


가상 


실 기동 

연동 어댑터 

모델 / 인터페이스 자원 

보안 암호기/방화벽 

RTI(쳬계 연동) 

DDS(데이터연동) 

웹 

운영체제 

개발 프레임워크 


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신속한 체계 구축을 위한 재 사용 기술 추이 

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미래 

연동체계 

재사용 

Gateway 기반 


1 

C 연동체계 


N 

시뮬레이터 연동 구조 (예: HLA) 

설비/장비/ 

사격장 1 

L 연동체계 

설비/장비/ 

사격장 N 

실체계/장비 연동 구조 (예:TENA) 

재 

사 

용 

현재 ~ 미래- 

시뮬레이터들의 재사용 

Plug-in 수준 


1 

시뮬레이터 연동 구조 


N 

동일 / 이 기종 연동 구조를 

사용한 연동 체계들의 연동을 위한 

인터페이스 표준화 (LVC-IA 등) 

기 

술 

현재 

모델 재사용 

모 델 

1 


모 델 

N 

연동 구조 표준화 

(DIS, HLA, TENA 등) 

추 

Plug-in 수준 

시뮬레이션 엔진 

이 

과거 

한번 만들면 타 용도로 

변경 불가능한 모델 

(Brute Force 기법) 

모 델 

1 

모 델 

N 

모 델 

2 

시뮬레이션 엔진 표준화 

(DEVSim++ 등) 


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LVC 체계 구축을 위한 요구공학 이론적 접근:W2H 

정책 운용 기술 

Why 

What 

How 

확인 / 검증 

확인 / 검증 

(왜 하는냐) 

(무엇을 할 것인가) 

(어떻게 할 것인가) 

LVC 체계 구축 

목적 식별 

(사업 목적) 

사업 설명회 

RFP 단계 

LVC 체계 목적에 부합되는 

훈련 시나리오와 

체계에 포함될 L, V, C 

식별 및 교환될 정보/ 시간 정의 

우선자 기술 협상 단계 

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LVC 체계 구현에 적용할 

기술적 접근 (연동 구조 등) 

및 체계 구현 방안 

이론적 업무 분장 

군 정책 부서 

군 사업단 

참여 업체(들) 

사업 진행 시 3 팀 간의 

유기적 업무 협조가 

사업 성패를 좌우 함 

최종 사용자 

!! 쳬계 구축 사업의 성공 여부는 적용 기술의 난이도가 아니라 사용자 만족도에 의해서 판정 된다. !! 


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HLA 기반 LVC 체계: 목적지향적 체계 구성 예 

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페드레이트 자원 

Fed i { L, V, C } 

FEDEP 

절차 

연동 구현 

FOM 1 

Fed1 Fed3 Fed9 

FOM 1 

ACT 

페드레이션 

( 훈련 1) 

Fed 1 

Fed2 

Fed3 

연동 목적 

분석 12 

FEDEP 

절차 

연동 구현 

FOM 2 


AMA 


(분석 12) 

FOM 2 

FedN 


구축 한경 

FEDEP 

절차 

연동 구현 

FOM 3 

FOM 은 연동 목적에 따라 달라짐 


FOM 3 

AWFE 


(전투실험 5) 

동일 페드레이트의 SOM 도 달라짐 


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연동 체계 구축 절차: 정책/운용/기술의 공조 

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실제 작전 환경 

LVC 체계 구축 목적 설정 

LVC 체계 운용 개념 정립 

왜 

목적 지향적 운용 개념 정립 

L: 실 기동 훈련장/사격장 L: C4ISR 등 실체계 


LVC 체계 설계 


목적 조정 / 재설정 

무엇을 

C: 워 게임 

연동 체계 



기술적/예산적 

구현 가능 

아니오 

정책 

어떻게 

V 

1 


L 

4 5 

2 7 

3 

6 

설계 및 구현 

C 

1 L-L 연동 

2 V-V 연동 

3 C-C 연동 

4 L-V 연동 

5 L-C 연동 

6 V-C 연동 

7 L-V-C연동 

아니오 

예 

LVC 체계 구현 

구축 목적달성 

(시험 평가) 

예 

사업 

종료 

운용 

기술 

정+운 

정+운+기 


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훈련용 LVC 체계: L, V, C 입장에 따라 달라 질 수 있음 

C V 

L V 

L C 

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L 

C 

V 

L 기반 훈련용 LVC 체계 C 기반 훈련용 LVC 체계 V 기반 훈련용 LVC 체계 

3 가지의 LVC 체계를 동일하게 할 것인가 

예 

아니오 

정책 측면, 운용 측면, 현재/미래 기술 측면, 비용 측면에서의 장.단점 분석 

“예” 혹은 “아니오” 에 대한 추진 전략 및 계획 수립 


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연동 운용의 타당성 분석을 위한 W2H 식별표 

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현재운용 

연동운용 

L 추가 V 추가 C 추가 실 체계 추가 타군 체계 추가 

L 기반 훈련 

왜 필요한가 

무엇을 개선하나 

어떻게 하는가 













V 기반 훈련 
















C 기반 훈련 

왜 필요한가 왜 필요한가 

무엇을 개선하나 무엇을 개선하나 












총 15 가지 각 경우에 대하여 

왜(정책) 무엇을 (운용) 어떻게(기술) 분석 필수 


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L 기반 훈련의 C-실체계-타체계 연동 프로세스 예 

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C(전투21) 

C(전투21) 

실 체계(C4I) 

C( 전투 21) 

실 체계 (C4I) 

L(KCTC) 

L(KCTC) 

L(KCTC) 

L(KCTC) 

현재 훈련 

시나리오 

무엇을1 

현재 훈련 

왜1 

시나리오 

왜2 

개선된 훈련 

시나리오 

+ 

공유 정보/ 

교환 시간 

무엇을2 

현재 훈련 

시나리오 


시나리오 

+ 


교환 시간 

왜3 

무엇을3 

타 군 체계 

( 공군 ACMI) 


시나리오 

+ 


교환 시간 

어떻게 

예: 단일 표준 연동 구조 HLA - 비 계층적 


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L 기반 훈련의 C 연동 확장 시 W2(LC) 테이블 

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[ W2(LC) 테이블 형식 ] 

* 모든 연동 확장에 대하여 별도로 작성* 

무 엇 을(What) (연동 범위) 

현재 훈련 

시나리오 

새로운 훈련 

시나리오 

연동 객체 의 

종류, 교환주기 

및 방향 

개선 방안 1 

시나리오 1: …… 

시나리오 2: …… 

시나리오 1’: …… 

시나리오 2’: …… 

O1 / T1 / 공유 

I2 / T2 / C L 

왜(Why) 

(연동목적) 


시나리오 11: …… 시나리오 11’…… 

시나리오 24: …… 시나리오24’…… 

O11 / T11 / 공유 

O24 / T24 / 공유 


시나리오 N: …… 

시나리오 N’…… 

I N / T N / C L 

I k / T k / L C 

1. 시나리오 작성은 훈련 준비 단계에서 부터 종료 시 까지의 절차를 사건 중심으로 작성 

2. 연동 객체는 공유 데이터(오브젝트: O) 및 명령어(Interaction: I)가 포함되며 꼭 필요한 최소 정보만 추출 함. 

3. 연동 객체 교환 주기 Ti 는 구현 시 실 시간 성 보장의 중요한 요구 사항이 될 수 있다 

[주의] LC 연동인 경우라도 L 기반 연동의 W2(L C) 와 C 기반 연동의 W2(C L) 은 다를 수 있음 


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LVC 연동 체계 어떻게: 설계 및 구현 예 

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설계: 어떤 조합으로 연동 할 것인가 

1 

L 

4 5 

2 7 

3 

V 

C 

6 

1 L-L 연동 

2 V-V 연동 

3 C-C 연동 

4 L-V 연동 

5 L-C 연동 

6 V-C 연동 

7 L-V-C연동 

구현: 연동 구조 

단일 연동 체계 기반 구현 

복수 연동 체계 기반 구현 

KCTC + 워게임 제병 협동 보전 협동 

L … L C … C … C C V … V 

L … L 

TENA 

LROM 

C … C V … V 

HLA 

FOM 

단일 연동 체계 (예: HLA) 

단일객체 모델 

(FOM) 

통합 연동 체계 (예: LVC-IA) 

통합 객체 모델 

(JCOM or BOM) 


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국제 표준 연동 구조 및 객체 모델 

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DIS 

응용 체계 

응용 체계 

응용 체계 

(L, V, C) 

PDU 

DIS M/W 

PDU DIS M/W 

네트워크 

PDU 

I/F 

HLA 

응용 체계 

응용 체계 

연동 아키텍처 

FOM 

HLA M/W 

FOM 

네트워크 

HLA M/W 

FOM 

OM 

TENA 

응용 체계 

응용 체계 

연동 체계 

LROM 

TENA M/W 

LROM TENA M/W 

네트워크 

LROM 

DIS(Distributed Interactive Simulation) 

PDU(Protocol Data Unit) 

HLA(High Level Architecture) 

FOM(Federation Object Model) 

TENA(Test and Training Enabling Architecture) 

LROM(Logical Range Objet Model) 

CTIA(Common Training Instrumentation Architecture) 

DOM(Domain Object Model) 

CTIA 

DOM 

응용 체계 

CTIA M/W DOM 

응용 체계 

CTIA M/W 

네트워크 

!!! 연동 M/W 가 달라지면 OM 과 I/F 가 달라 진다. !!! 

DOM 


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LVC 체계 구축을 위한 연동 체계 구성 방안 

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사용된 연동 구조 

단일 연동 구조 

(HLA, DIS, TENA중 1개로 통일) 

복수연동구조 

(HLA, DIS, TENA 임의 사용) 

연 

동 

체 

계 

구 

성 

비계층 

구조 

계층 

구조 

단일 연동 체계 

H(혹은 T) 

H (혹은 T) 

L 1 V 1 

L 2 

H (혹은 T) 

다중 연동 체계 

H (혹은 T) 

V 3 C 2 

H (혹은 T) C1 

L 3 C 3 

V 2 

H (혹은 T) 

L 1 

L 2 

V 1 

H (혹은 T) 

L 3 

V 2 

C 3 

H (혹은 T) 

V 3 

C1 

C 2 

H (혹은 T) 

L 1 

L 2 

V 1 

D(혹은 H) 

V 3 C 2 

C1 

T(혹은 H) 

L 3 C 3 

V 2 

H (혹은 T) 

T (혹은 H) 

D (혹은 H) 

L 1 V 1 V 3 C 2 

L 2 C1 

T (혹은 H) 

L 3 C 3 

V 2 

!! 정책/운용적 측면의 결정 사항 : 위의 5 가지 구조 중 택 1 재 사용성 vs 구성의 용이성 


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LVC-IA (Integrated Architecture) 구조 

LVC-IA 구조의 목표 

서로 다른 연동 구조를 사용한 연동 체계들 사이의 연동 

예: TENA 로 연동된 L 체계 와 HLA로 연동된 C 체계의 연동 

LVC-IA 구조의 목적 

운용/훈련 준비 태세를 한 차원 높이는 것 

합동 훈련의 가능성을 끌어 올리는 것 

지휘관 훈련의 시간/예산 절감 

LVC-IA 구조의 구현의 기술적 접근 

재사용을 통한 자원, 시간, 인력, 경비의 효율적 관리 

필요한 비용과 노력의 중복성 제거 

미래 요구 사항의 진화적 수용 

하향식 연동 

• 서로 다른 연동 체계가 사용하는 객체 모델들의 변환을 통한 연동 

• JCOM(Joint Composable Object Model), BOM(Base Object Model) 등 사용 

상향식 연동 

• 연동 체계 사이에 Gateway를 사용하여 연동(예: HLATENA Gateway) 

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미 육군 LVC-IA 기반 훈련 체계 

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합동군 체계 (지휘통제 체계) 

•JIIM 

•JLVC-TE 

( TENA ) 

네트워크 기반 

통제 능력(NECC) 

Live 

HITS 

범례: 

• C4ISR Sim/Stim 

• Joint LVC Linkage 

• LVC Linkage 

미래전투체계 

LT2-FTS 

(CTIA) 

… 

OneTESS 

Soldier 

CATT 

LVC-IA 

Virtual 

SE Core 

(LVC Integration) 

… 

CCTT 

육군 전투지휘 및 

ISR 체계 

CBS 

Constructive 

JLCCTC 

(HLA) 

… 

WARSIM 

*출처: James W. Shufelt, Jr.(2006), “A Vision for Future Virtual Training,” 

in Proc of Virtual Media for Military Applications, RTO-MP-HFM-136, Keynote 2. 


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미 육군 LVC-IA 에 참여한 부 체계(Systems) 들 

LIVE – LT2-FTS 

(Live Training Transformation 

Family of Training Systems) 

HITS 

(Homestation Instrumentation System) 

VIRTUAL – SE Core 

(Synthetic Environment Core) 

Soldier CATT 

(Soldier Combined Arms Tactical Trainer) 

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CONSTRUCTIVE – JLCCTC 

(Joint Land Component Constructive 

Training Capability) 

CBS 

(Corps Battle Simulation) 

OIS 

(Objective Instrumentation System) 

CTIA 

(Common Training Instrumentation Architecture) 

IMTS 

(Integrated – MOUT Training System) 

OneTESS 

(One Tactical Engagement Simulation System) 

NGATS 

(Next Generation Air Transportation System) 

DMPRC 

(Digital Multi-Purpose Range Complex) 

CCTT 

(Close Combat Tactical Trainer) 

AVCATT 

(Aviation Combined Arms Tactical Trainer) 

Other Virtual Systems 

DBST 

(Digital Battlestaff Sustainment Trainer) 

WARSIM 

(Warfighters’ Simulation) 

OneSAF 

(One Semi-Automated Forces) 

JCATS 

(Joint Conflict and Tactical Simulation) 

NWARS 

(National Wargaming Simulation) 

LogFED 

(Logistics Federation) 

TACSIM 

(Tactical Simulation) 

CBCSE 

(Common Battle Command Simulation Equipment) 


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LVC 연동 체계 관련 한.미 현 실태 비교 

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연동 표준구조 

한국 

HLA 기반 연동 체계 구성 

미국 

HLA, DIS, TENA, CTIA 등을 

사용하여 연동 체계 구성 

연동 체계 구성 

연동 체계 구성 방법 

연동 기술 수준 

C-C 연동 체계 구성 위주 및 

L-C 의 제한적 구성 

한 개의 연동 구조 (HLA)를 사용한 

시스템 연동 체계 (비 계층적 구조) 

(예: HLA기반 연동체계) 

HLA/RTI 적용 수준 

L-V-C 연동 체계 구성 

시스템 연동 체계들을 연동한 

연동 체계의 연동 (계층적 구조) 

(예: HLA 기반 연동체계 + 

TENA 기반 연동 체계 + CTIA 

기반 연동 체계) 

HLA, TENA, DIS, CTIA 적용 

LVC-IA (2011 목표) 개발 중 

최종 연동 기술 목표 

LVC-IA 우리 군에서 필요한 기술인가 정책적 준비는 


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체계공학적 LVC 체계 구축: 기능 vs 예산 

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구축 대상 교육 / 훈련 환경 

운용 개념 

책정된 예산 

기술적 결정 

체계 공학적 실험 설계 

정책적 결정 

기능 

요구사항 

성능 

요구사항 

LVC 기능 분석 

여러 개의 

방법 대안들 

LVC 구성 방법 

LVC 체계 구성이 

현재/미래 기술로 

구현 가능 한가 

LVC 체게 구성이 

현재/미래 예산으로 

가능 한가 

기술적 가능성 

여러 개의 

기술 대안들 

비 용 분 석 

기술 

요구사항 

예산 

요구사항 

각 실험 대안에 대한 

성능 분석 

가능 LVC 

조합 군 탐색 

각 기술 대안에 대한 

소요 예산 분석 

실험 대안 성능과 소요 예산 의 조합 군 

성능/가격 최적화 

LVC 체계 결정 

성능/예산 

절충 요구사항 

검증 

요구사항 

LVC 체계 구축 

사업 실시 


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훈련용 LVC 체계 구축을 위한 준비 사항 

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LVC 체계 구축을 위한 운용 요구 사항 W2H 테이블 

모두 체계 구축은 W2H 식별이 필수적으로 선행 되어야 함 

운용 요구 사항은 최종 사용자 중심으로 이루어져야 함 

• L 기반 훈련, C 기반 훈련, V 기반 훈련에 따라 달라질 수 있음 

LVC 체계 구축 방안 정책적 결정 

방안 I: L, V, C 측의 각각의 요구 사항을 수용하는 체계들의 구축 (후 통합) 

방안 II: L, V, C 측의 요구 사항을 모두 수용하는 한 개의 체계 구축 

• 2 방안의 비교: 예산, 적용 기술 발전 추이, 사용/접근의 편의성, 전력화 시점 등 

구축 절차: 기술 시범 (제한적 예산/요구 사항으로 구현 가능성 검증) 

체계 개발 인프라(방안 I, II 무관하게 재 사용) 체계 구축 

LVC 체계 구축에 필요한 연동 구조 결정 정책/운용/기술의 공조 

국제 표준 연동 구조 및 체계 구현 구조의 다양성 

• 단일 연동 구조 vs 다중 연동 구조 / 계층적 vs 비 계층적 

연동 구조 결정 L, V, C 각 체계 개발 시 연동 순응성 요구 사항이 달라짐 

연동 구조 결정에 따른 기술적 준비 

HLA, TENA, CTIA 들의 개별 및 통합 (LVC-IA) 연동기술 검증 필요 


© 2011 Tag Gon Kim

미래 훈련 환경( LVC++) : LVC + AL + 컴퓨터 게임 

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L: 실 기동 /훈련장 


AL 시뮬레이션 

운용자: 가상 모델 (운용 교리) 

체계 : 실제 체계 (로봇) 

AL 시뮬레이션 예 

로보트 + 특수 부대 특수전 시뮬레이션 

UAV + 전투기 특수전 시뮬레이션 

AL: 기존 시뮬레이션 방법 

(L,V,C) 에 포함되지 않음 

AL 

시뮬레이션 

C: 워 게임 

타군 쳬게 

(육군 KCTC, 타군 C4I 등) 

LVC 

체계 

LVC-AL-G 

연동체계 


컴퓨터 

게임 

R.U.S.E. 전쟁 게임내의 묘사된 책략 

전격전 : 선택한 구역내 아군 부대 이동 속도를 2배 증가 

광신: 아군이 후퇴하지 않고 죽을 때까지 싸움 

공포 - 적 병력이 쉽게 후퇴하게 함 

모조 건물 - 미끼 건물을 만듦 

기만 공격 - 기만 부대를 생성시켜서 특정 지역으로 진격 

스파이- 적의 확인되지 않거나 숨겨진 부대들을 보여줌 

암호 해독 - 구역 안의 모든 적의 움직임을 보여줌 

무선 침묵 - 구역 안의 모든 아군을 적에게서 숨김 

위장막 - 구역 내의 모든 아군 건물을 숨김 

역정보 – 소 부대를 대 부대로 대 부대를 소 부대로 묘사 

책략: 기존 워 게임 모델에는 

묘사되지 않고 있음 

LVC++ 체계 

책략 기반 전쟁 게임 

시뮬레이터 게임 

전투 게임 

현실감 

비용 

안전성 

절충형 


© 2011 Tag Gon Kim

LVC - Systems Modeling Simulation Lab. KAIST

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