• International journal of advanced smart convergence
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• 제9권3호
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• pp.207-214
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• 2020

Currently, the operation of unmanned aerial vehicle (UAV) is regulated to be able to fly only within the visible range, but in recent years, the needs for operation in the invisible area, in the urban area and at night have increased. In order to operate UAVs in the invisible area, at night, and in the urban area, a flight path for UAVs must be prepared like those operated by manned aircraft, and for this, it is necessary to establish an unmanned aircraft system traffic management (UTM). In order to establish the UTM, information on the minimum separation distance to prevent collisions with UAVs and buildings is required, and accordingly, information on the navigation performance of UAVs is required. In order to analyze the navigation performance of an UAV, total system error (TSE), which is the difference between the planned flight path and the actual location of the UAV, is required. If the collected data are insufficient and classification according to integrity, independence, and direction is not performed, accurate navigation performance is not derived. In this paper, propose a navigation performance analysis method of UAV that is derived TSE using flight data and modeled with normal distribution, analyze performance.

• 한국항행학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.91-98
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• 2022

150m 이하의 저고도 영역에서 LTE (long-term evolution), 5G 등 상용 통신망을 이용한 드론 등 무인기 안전 운항을 위한 무인비행장치 교통관리 (UTM: unmanned aircraft system traffic management) 서비스가 여러 국가에서 연구 중에 있다. 본 논문에서는 국내 지형환경과 실제 이동통신 기지국 배치 상황에서 지상 사용자를 위한 LTE 셀룰러 네트워크를 이용하여 UTM 서비스를 위한 3차원 커버리지 확보가 가능한지 여부를 모의실험을 통해 분석하였다. 고도가 높아질수록 가시선 (LOS: line of sight) 간섭 기지국 수가 증가하여 신호대 간섭 잡음 전력비 (SINR: signal to interference plus noise ratio)가 나빠지나, 150m 이내 고도에서 일부 영역을 제외하고는 커버리지 확보가 가능함을 확인하였다. 음영지역에 대해서는 해당 영역 커버리지 보완을 위한 적은 수의 추가 기지국 배치로 음영지역 감소가 가능함을 확인하였다.

• 한국항공운항학회지
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• 제28권4호
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• pp.47-54
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• 2020

This study carries out a basic study of ways to calculate navigation errors for aircraft operating in the unmanned aerial system traffic management(UTM). Recently, research by UTM has been carried out both at home and abroad, along with the initial study of system definitions at the basic stage, operational techniques of the aircraft, and the practicality of the concept of necessary operations at the actual operational stage. This study presented after a review the factors that should be considered for the calculation of navigation errors among the factors that examine whether the actual low altitude aircraft can operate properly within UTM during its actual operation and the need to apply them in practice.

• International Journal of Advanced Culture Technology
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• 제8권1호
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• pp.173-181
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• 2020

This study examines whether unmanned aircraft systems (UAS) operated in the context of UAS traffic management (UTM) can be properly operated in its flight environment. In detail, this study examines the influencing navigation factors affecting UASs during flight and examines factors affecting the navigation of UASs under UTM. After deriving various factors affecting navigation, their importance are determined by applying the analytic hierarchy process technique, and the important influencing factors are examined. For low-altitude UAS navigation, errors are classified into navigation-system and flight-technical errors, and a hierarchy is constructed for their sub-factors affecting the influencers. Through this, influencing factors for precise navigation of low-altitude UAS are analyzed, and high importance items are identified.

• Journal of Information Technology Applications and Management
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• 제30권6호
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• pp.81-90
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• 2023

In aviation, with the rapid transformation of the mobility industry, UAMs are emerging to operate green low-altitude airspace in urban environments. In order for UAM aircraft to fly safely transporting passengers and cargo in low-altitude urban airspace, a traffic control system that supports the safe operation of the aircraft is essential. In particular, traffic control systems that reflect the characteristics of the flight environment, such as operating at low altitude in urban environments for a short period of time, are required. In this study, we define the definition of UATM and its main services that perform traffic control for the safe operation of UAMs. In addition, we analyzed the development trends of UATM systems based on domestic and overseas cases. Based on these analyses, we present the results of the concept design of the UATM system. After analyzing UATM development cases, we found that there is no commercialized UATM system, but overseas development is focused on systems that can integrate ATM and UTM. And we identified key stakeholders and interface data, and performed UATM system architecture and functional design based on the identified data. Finally, as a necessary element for the future development of UATM systems, we propose the establishment and advancement of UAM traffic flow management systems, the establishment of integrated control systems, and the development of interface with aircraft operation systems in preparation for the unmanned UAM aircraft.

• 한국항공운항학회지
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• 제29권2호
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• pp.94-99
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• 2021

UTM is an air traffic management ecosystem under development for autonomously controlled operations of UAS by the FAA, NASA, other federal partner agencies, and industry. They are collaboratively exploring concepts of operation, data exchange requirements, and a supporting framework to enable multiple UAS operations beyond visual line-of-sight at altitudes under AGL 500ft in airspace where air traffic services are not provided. Minimum Safe Altitude is a generic expression, used in various cases to denote an altitude below which it is unsafe to fly owing to presence of terrain or obstacles. The European drone regulation mentions that the UAS is maintained within 120 metres from the closest point of the surface of the earth during flight, except when overflying an obstacle. This study attempted to develop a minimum flight altitude database system. Based on domestic and international rules and regulations on setting the minimum flight altitude it is expected that it can be applied to the operation of aircraft and unmanned aerial system in UTM environments for specific area in Korea.

• 한국항행학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.13-19
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• 2018

본 논문에서는 저고도 무인기 교통관리 체계에서 운용될 무인기의 사용 용도별로 비행패턴을 분석하였고, 시뮬레이션 모형을 개발하였다. 무인기 비행패턴은 감시형, 선회형, 배송형 패턴으로 분류하였으며, 무인기 사용 용도별로는 농업, 시설 점검, 공공안전 및 보안, 물품 배송으로 총 네 가지 경우를 고려하였다. 또한 저고도 무인기 교통관리 체계에 적용할 공역 운용방식을 검증하기 위한 도구로써 시뮬레이션 모형을 개발하였다. 개발된 시뮬레이션 모형을 감시형 비행패턴에 적용해 보았으며, 그 결과 정해진 입력을 받아 주어진 비행패턴을 그리며 비행하는 것을 확인 및 검증하였다. 본 시뮬레이션 모형은 향후 무인기가 다양한 비행패턴을 그리며 해당 용도에 맞게 안전하고 효율적으로 운항할 수 있는지 검증하는데 사용될 예정이다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2019년도 제60차 하계학술대회논문집 27권2호
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• pp.243-244
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• 2019

본 논문에서는지속 가능한 IoT Platform을 개발 하였다. 개발된 IoT(Internet of Things) Platform은 센서를 제어하는 특정 시스템과의 통신을 통한 제어 및 데이터 전달에 용이하고, 제한된 통신 환경 및 낮은 전력에서도 지속적인 작동이 가능하여 가용성(Availability)과 확장성(Extensibility)이 뛰어나다. 본 논문에서는 지속 가능한 IoT Platform의 테스트를 위해 클라우드 컴퓨팅 플랫폼인 AWS EC2(Amazon Elastic Compute Cloud, EC2)에 구축하였으며, DataBase 서버로는 오픈 소스 관계형 데이터베이스 관리 시스템인 MariaDB를 선정하였으며, 센서를 제어하는 특정 시스템인 스마트 미러 시스템(Smart Mirror System)과 미세먼지 제어 시스템(Air Quality Control System)에 기존의 Google IoT Platform에서 사용되는 MQTT Protocol(Message Queuing Telemetry Transport Protocol)와 지속 가능한 IoT Platform를 위해 개발된 TCP/IP Protocol를 사용하여 비교했다. 개발된 IoT Platform은 UTM(Unmanned Aircraft System Traffic Management)으로 확장할 계획이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권12호
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• pp.899-907
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• 2022

초경량 비행장치인 드론의 최대 허용 비행 고도는 지상 150m로 이는 난류의 영향을 받아 바람의 변동성이 강한 대기경계층 내에 존재한다. 또한 대기경계층 내에서의 바람 변동성은 지리적 위치에 따라 다른 특성을 가지므로 드론 관련 안전사고 방지를 위해서는 비행 지역에서의 각 고도의 바람 특성에 대한 명확한 이해가 필요하다. 본 연구에서는 인천국제공항 인근에 위치한 항공기상관측장비 테스트베드에서 윈드라이다(WindMast 350M)를 사용하여 2022년 7월과 9월에 바람의 연직 구조 관측을 수행하였고, 이러한 관측된 바람 자료를 활용하여 드론의 안전비행을 위한 정보를 생산하는 분석 방안을 제시하였다. 우선 윈드라이다를 통해 수집된 바람 자료에 푸리에 변환 분석 방법을 사용하여 수평 풍속의 시간 규모 특징을 각 고도별로 살펴보았다. 또한 강수와 무강수 사례의 바람장의 스펙트럼으로부터 드론 비행에 중요한 바람의 시간 규모인 1시간 이하 규모의 수평 풍속의 분산을 분리하여 전체 규모에 대한 1시간 이하 규모의 기여도를 각 고도별로 확인하였다.