• 시큐리티연구
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• 제46호
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• pp.189-216
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• 2016

2015년 3월 북한의 무인기가 잇따라 발견되었으며, 세계 주요 국가 역시 지속적으로 활발하게 무인기를 연구개발하고 있다. 이른바 드론이라고 불리는 민간용 무인기가 점차 상용화되면서 최근에는 취미생활로 드론을 활용하는 사례가 빈번해지고 있다. 이처럼 무인기가 점차 보편화 일상화됨에 따라 여러 긍정적인 활용가능성과 함께 범죄와 같은 부정적인 부문에 대한 드론활용 가능성에 대한 우려 역시 제기된다. 예를 들면, 드론에 해킹도구를 설치하여 네트워크에 침투할 수 있다면 개인정보 절취 혹은 공공기관 해킹 등은 새로운 국면으로 전환하게 될 것으로 예상되어진다. 인터넷 사용자와 사이버 공간이 급팽창하면서 국내외 사이버공간에서의 해킹, 공격 등의 범죄문제는 그 질적, 양적 심각성이 날로 악화되고 있다. 반면에, 그에 따른 방어는 한계를 가지고 있다. 특히, 한국은 다른 국가에 비해 상대적으로 빠른 인터넷 기술의 발달과 네트워크 사용의 확장에도 불구하고, 이에 대응하는 사이버 보안은 발전이 더딘 측면이 있어 사이버 공격에 매우 취약하다. 이와 관련하여 이 논문은 현재 무인기의 종류 및 특성과 개발연구방향을 알아보고, 무인기를 활용한 가능한 기술이나 정보 절취 등의 무인기 관련 사이버 범죄와 이에 대한 대응방법 등에 관하여 살펴보고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.2421-2427
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• 2012

본 논문은 쿼드로터 무인기의 비선형 적응 자세 제어기 설계에 대한 것이다. 쿼드로터 무인기는 4 개의 추력기를 갖는 불완전한 비선형시스템으로써 모델 파라미터가 변화하기 때문에 특별한 제어기가 필요하다. 본 연구에서는 산업 응용에 따른 페이로드의 변화에 따라서 무인기의 모델파라미터가 변화하더라도 페이로드에 따른 튜닝을 자동으로 할 수 있도록 적응제어기를 설계하였다. 특히, 무인기의 수학적 모델을 이용하여 비선형 적응제어기를 설계하였고 리야프노프 함수를 이용하여 이론적으로 안정성을 분석하였고 페이로드 변화에 따른 시뮬레이션을 통해서 제어기의 성능과 파라미터 추정법칙의 유효성을 입증하였다.

• 스마트미디어저널
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• 제6권4호
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• pp.65-71
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• 2017

본 논문은 국내 전 지역에서 동시에 비행 중인 다수의 소형 무인기 위치정보를 신속하고 안정적으로 수집하기 위해서, LTE 기반의 소형 무인기 관제시스템을 구축을 위한 설계 방안을 제시하였다. 특히, 다수의 소형 무인기 운용기관이나 감독기관에서 비행 중인 전체 소형 무인기의 위치를 동시 모니터링 할 수 있도록, 주요 요구사항을 네트워크(N/W), 하드웨어(H/W), 소프트웨어(S/W), 데이터베이스(DB), 개발 아키텍처, 비즈니스 니즈로 나누어 도출하였다. 이러한 요구사항을 충족시키기 위해, 소형무인기 실시간 위치추적 시스템의 설계 요건 측면에서 N/W, H/W, S/W, DB설계, 아키텍처 설계 방안을 제시하였다. 시스템 설계 시 소형 무인기 다자간 관제하기 효과적으로 하기 위해 단위 시스템의 기능과 역할에 따라 Front-end Service 영역과 Back-end Service 영역으로 나누어 아키텍처를 설계하였다. 소형 무인기의 위치와 상태를 파악하고 제어하는 Front-end Service 영역은 Client PC 방식을 적용함으로써, TCP/IP 네트워크를 통해서 N개 까지 확장이 가능한 설계 부분에 대해 연구하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.211-217
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• 2019

고도화되는 전장 환경에서 적진의 정보는 군사 작전을 수행하는 데 있어 중요한 요소이다. 적진의 정보를 획득하기 위한 감시정찰을 목적으로 아군의 인력 손실이 없고 저 비용으로 임무에 투입이 가능한 무인항공기(UAV; Unmanned Aerial Vehicle, 이하 무인기) 운용이 늘어나고 있다. 무인기 임무 수행 환경은 대공위협이 존재하므로 무인기가 격추되지 않고 생존성을 보장할 수 있는 임무공간이 필요하다. 임무공간을 정의하기 위해서는 형상공간(Configuration Space) 개념을 활용하며, 적진의 대공방호영역 및 무인기가 탐지할 수 있는 범위를 고려한다. 무인기는 적진의 정보를 획득하기 위해 임무에 주어진 모든 영역을 방문해야 하며, 이를 위해 커버리지 경로 계획(Coverage Path Planning)을 수행한다. 무인기에 대한 위협 및 획득할 정보의 중요도를 바탕으로 무인기가 우선적으로 방문해야 할 영역을 정의하며, 격자지도를 생성하고 각 격자에 위협 정보를 매핑하여 경로 계획에 활용한다. 본 연구에서는 격자지도에 표시된 위협정보를 바탕으로 커버리지 조건 및 경로 계획 절차를 제시하며, 탐지 효율 향상을 위해 임무공간을 확장한다. 끝으로 본 연구에서 제시한 무인기 경로계획 방법에 대한 시뮬레이션을 수행하고, 관련된 결과를 제시한다.

• 한국항공운항학회:학술대회논문집
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• 한국항공운항학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.228-232
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• 2016

유/무인기가 통합되어 운용되는 환경을 고려한 시뮬레이션 시스템 설계 방안을 제시하였다. 기존의 관제 공역 내의 유인기를 대상으로 하는 항공 교통 시뮬레이션 시스템의 기능과 무인기 시스템의 기본적인 기능을 고려하였으며, 이를 기반으로 유/무인기 복합 운용의 새로운 개념을 적용하여 모의할 수 있는 시뮬레이션 환경을 구성하였다. 모의 환경의 확장성을 고려하여, 무인기는 관제 공역에 진입하여 유인기와 복합 운용되는 무인항공기 시스템과 비관제 영역에서 운용되는 소형 무인비행장치로 구분하여 구성하였다. 시뮬레이션 시스템을 구현하기 위한 운용 개념에 대해 서술하였으며, 이를 기반으로 필요로 하는 주요 기능 요소들을 구성하고 각 요소에서 고려되어야 하는 주요 요구 사항을 제시하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제14권5호
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• pp.83-90
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• 2020

재난·재해는 우리 사회의 인명과 재산에 막대한 피해를 주고 있으며, 국가적으로 해결해야 할 사회문제로서 인식되고 있다. 사물인터넷, 인공지능, 드론(무인기), 빅 데이터와 같은 4차 산업혁명 기술들은 과학·기술적 사회문제해결 도구로서 재난·안전산업 분야에도 흡수되면서 사회 전반에 영향을 미치고 있다. 국내 무인기 관련 29개 기관/기업은 재난치안 현장에서 운용 가능한 멀티콥터형 소형무인기 통합시스템 구축('17~'20)을 완료할 예정이다. 본 논문은 국가 재난대응 체계의 전략 자산으로서 재난치안용 무인기의 중장기적인 발전 방향을 고찰하고자 한다. 먼저, 재난안전 산업 및 정책 동향을 분석하고, 소형무인기 개발현황 및 향후계획, 부족기술 확보, 경쟁력 강화 방안 고찰을 통해 개발전략, 특화임무, 플랫폼, 통신, 관제, 운용 측면에서 재난치안용 무인기의 단계별 연구개발 방향을 제안한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.443-449
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• 2017

무인기를 이용한 조난자 수색 등의 임무에서 고가의 단일 무인기를 활용하는 것보다 저가의 군집 무인기 운용을 통한 탐색이 효율적이다. 운용하는 무인기의 수가 증가할수록 임무계획에 소요되는 시간이 증가하며 무인기 운용 시스템의 부담이 커진다. 본 논문에서는 확장성, 강건성 및 단순성 측면에서 복수 무인기 운용에 적합한 분산형 지역 탐색 알고리즘을 제안한다. 비용 절감을 위해 각각의 무인기는 근거리 통신, 기본 연산, 그리고 제한된 메모리 능력을 가진다고 가정한다. 근거리 통신에서는 비행 상태 및 기탐색 정보가 공유되며, 이를 바탕으로 상호간 충돌 회피와 다음 탐색 지역을 결정한다. 미탐색 지역으로의 이동에 대한 가중치를 높이고 중복 탐색 기능을 제공하기 위해 score function을 도입하였다. 제안한 알고리즘 및 임무 수행절차의 성능과 특징을 수치시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권6호
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• pp.517-525
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• 2007

무인기의 운용이 점차 보편화되면서 무인기의 기본 요구도에 많은 변화가 생기고 있다. 기존의 시스템은 기능 구현을 주목적으로 하였으나 현재의 무인기는 이를 넘어서 가용성에도 큰 무게를 둔다. 따라서 무인기 분야 선진 각국에서는 시스템의 신뢰도 분석 방법과 자료 수집에 많은 노력을 기울이고, 또 그 결과를 설계에 반영한다. 본 논문에서는 이러한 신뢰성 분석 기법을 소개하고 이를 기초로 현재 개발 중인 무인기 탑재시스템을 대상으로 신뢰성을 분석하여 그 결과를 제시함으로써 무인기 개발 및 운용 과정에서의 효율성 증대를 도모하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권10호
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• pp.859-867
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• 2015

본 논문은 행위 기반 분산 기법(behavior-based decentralized method)을 활용하여 복수 무인기의 군집 비행을 위한 강인 제어기를 제안한다. 행위 기반 분산 기법을 활용한 복수 무인기의 군집 비행은 주변 무인기들의 정보만을 활용하여 편대를 이루게 되므로 많은 장점을 갖는다. 본 논문에서는 무인기 시스템에 크기가 제한된 시변 외란(time varying bounded disturbance)이 존재하는 상황에서, 주변 무인기들의 위치와 속도를 모두 활용하는 경우와 위치만을 활용하는 경우로 나뉘어 제어기를 설계하며, 위치만을 활용하는 경우 passivity 기법을 적용하여 제어기를 설계한다. 제안된 제어기는 시간에 의존하는 제한된 외란이 존재하는 상황에서 전체 폐루프 시스템의 uniformly ultimate boundedness 특성을 보장한다. 수치 시뮬레이션을 통해 제안된 제어기법의 타당성을 검증한다.

• 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.