이산사건 시뮬레이션(Discrete Event Simulation, DES) 은 어떤 시스템에서 사건(이벤트)이 불연속적인 시점에 발생하며, 그 사건들이 시스템의 상태를 변화시키는 방식으로 이루어지는 시뮬레이션 기법입니다. 시간은 계속 흐르지만, 시스템의 상태 변화는 특정한 사건이 발생할 때에만 일어납니다. 예를 들어, 고객이 매장에 도착하거나, 기계가 작동을 시작하거나, 서비스가 완료되는 순간 등이 이에 해당됩니다. 이러한 이산사건 시뮬레이션은 제조, 물류, 병원, 통신, 금융 등 복잡한 실제 시스템을 가상으로 구현하고 분석할 수 있는 강력한 방법입니다. 특히, 실제 시스템을 직접 실험하기 어렵거나, 비용과 위험을 수반하는 경우에 매우 효과적입니다.
이산사건 시뮬레이션은 여러 가지 이유로 그 필요성이 과거로부터 입증되었는데, 여기엔: 1) 복잡한 시스템의 거동을 실제 상황에서 직접 테스트하지 않으면서 이해하고 분석하기 위해, 2) 시스템을 최적화하거나 미래를 예측하기 위해 자주 활용되었습니다. 다르게 표현하면, 이산사건 시뮬레이션은 디지털 환경에서 실제 시스템을 구현하고 분석하는 디지털 트윈(Digital Twin) 기술의 핵심 요소로도 활용되고 있습니다.
이산사건 시뮬레이션을 위한 도구는 매우 다양하며, 상용 소프트웨어로는 Arena, AnyLogic, Automod, GPSS 등이 있고, 비상용·오픈소스 도구로는 SimPy, Ptolemy II, SystemC등이 있습니다. 각각의 도구는 고유한 기능과 장점을 가지고 있으며, 목적과 환경에 따라 선택의 기준도 달라질 수 있습니다. 그럼에도 불구하고, 이 책에서는 특별히 Python의 salabim 라이브러리를 중심으로 시뮬레이션 기법을 소개드리고자 합니다.
salabim을 추천하는 이유로는, Python의 객체지향 문법을 기반으로 하여, 처음 접하시는 분들도 간결하고 직관적으로 모델을 구성하실 수 있기 때문입니다. 복잡한 문법이나 별도의 GUI 환경 없이도 시뮬레이션의 핵심 구조를 쉽게 이해하고 구현하실 수 있습니다.
또한, salabim은 오픈소스 라이선스로 배포되기 때문에, 라이선스 비용 부담 없이 교육, 연구, 개인 프로젝트는 물론 상업적 활용도 가능합니다. 이는 특히 예산이나 제약이 있는 환경에서 매우 큰 장점이 됩니다. 그리고 다른 비상용 툴과 다르게, salabim에선 이산사건의 흐름을 실시간 애니메이션으로 시각화할 수 있는 기능을 기본적으로 제공하며, 이는 시뮬레이션 결과를 직관적으로 파악하고 분석하는 데 큰 도움이 됩니다. 단순한 수치 결과뿐만 아니라 시스템의 동작을 눈으로 확인할 수 있습니다.
더 나아가서, salabim은 Python 환경 내에서 작동하므로, NumPy, Pandas, Matplotlib 등 다양한 데이터 분석·시각화 도구들과의 연계가 매우 뛰어납니다. 이를 통해 시뮬레이션 결과를 곧바로 분석하거나, 머신러닝 모델과 결합하는 등 응용 범위를 넓히는 작업도 손쉽게 하실 수 있습니다. 이러한 이유로 salabim은 이산사건 시뮬레이션을 처음 접하시는 분들뿐 아니라, 보다 복잡하고 현실적인 시스템을 효율적으로 모델링하고자 하시는 분들께도 신뢰할 수 있는 도구가 될 것입니다.
이 책은 Python 기반의 이산사건 시뮬레이션 도구인 salabim을 처음 접하시는 분부터, 실제 시스템 모델링에 적용하고자 하시는 실무자 분들까지 모두 아우를 수 있도록 구성하였습니다. salabim의 개념과 기능을 체계적으로 이해하고, 이를 실제 제조 환경 시뮬레이터 구현으로 연결하는 것이 이 책의 핵심 목표입니다.
