하드웨어 연동 모사(Hardware-In-the-Loop Simulation, HILS)

[경고] 아래 글을 읽지 않고 "하드웨어 연동 모사"를 보면 바보로 느껴질 수 있습니다.

1. 레이다 방정식

[그림 1] 레이다 시스템의 하드웨어 연동 모사(출처: [1])

매우 복잡한 환경에서 구동되는 시스템의 하드웨어 검증을 위해 하드웨어 연동 모사(hardware-in-the-loop simulation, HILS, 힐스) 혹은 HIL 모사가 많이 사용된다. 실제 환경 시험이 어려운 경우가 많기 때문에, 시험 과정에서 측정할 실물인 하드웨어를 사용하지만 나머지 측정 요소는 소프트웨어 모사로 대신하는 방식이 하드웨어 연동 모사이다. [그림 1]은 레이다 시스템을 예시로 든 HILS이다. 레이다 장비 시험을 위해서는 항공기나 함정이 필요하지만 시험 과정에 활용하기에는 너무 비싸거나 덩치가 큰 표적이다. 그래서 레이다 하드웨어는 그대로 사용하면서 표적에서 산란되는 신호는 소프트웨어적으로만 생성해서 실제 레이다 장비에 넣어주는 방식을 HILS라 부른다.

개발 목표로 삼는 장비가 아직 구현되지 없어서 HILS를 쓰지 못하는 경우도 있다. 이때는 소프트웨어 연동 모사(software-in-the-loop simulation, SILS, 실스)를 먼저 시도함으로써 향후 진행할 HILS의 시험대(testbed)로 삼는다.

[그림 2] 과학 연구에 사용되는 모형화 & 모사(출처: wikipedia.org)

모형화 & 모사(modeling & simulation, M&S, 엠앤에스) 분야에서는 인간 연동(human-in-the-loop, HITL, 히틀) 개념도 많이 사용된다. 인공 지능으로 인해 인간이 하는 일을 자동화하는 방향으로 업무가 진화하고 있지만 국방처럼 중요한 영역에서는 인간이 인공 지능을 반드시 통제해야 한다. 이처럼 자동화로 설계된 절차에 안전을 위해 인간의 개입을 추가한 경우를 인간 연동으로 부른다. 인간 연동이 들어가면 더 이상 완전 자동화가 되지 않고 인간의 승인이나 거부가 가능하다.

[참고문헌]

[1] H. Ergezer, M. F. Keskin, and O. Gunay, "Hardware-in-the-loop radar test simulator," International Conference On Simulation And Modeling Methodologies, Technologies And Applications (SIMULTECH), pp. 666–673, 2014, Vienna, Austria.