• 항공우주정책ㆍ법학회지
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• 제34권1호
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• pp.159-201
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• 2019

1951년 부속서 14, 제1권의 제정과 함께 활주로 주변의 제한표면이 설정된 이후, 항공기술과 항법 성능은 눈부신 성장을 이루었으며, 이를 통한 항행의 안전성과 정밀성은 크게 향상되었다. 그러나, 항공기의 안전한 비행을 위한 주변 장애물에 대한 제한은 변함없이 유지되고 있다. 공항과 주변을 비행하는 항공기의 안전확보를 위한 표준과 기준에 대해서는 부속서 11, 항공교통업무(Annex 11, Air Traffic Services)와 부속서 14, 비행장(Annex 14, Aerodromes) 등에서 명시하고 있다. 특히, 항공기와 지상 장애물의 충돌방지를 위한 수목 산악 구릉 등 자연장애물과 건축물 구조물 등의 인공 장애물 등 공항 주변 장애물의 제한에 대해서는 부속서 14, 제1권에서 그 기준을 제시하고 있다. 반면, 부속서 14, 제1권은 장애물 제한표면의 적용에 있어, 항공학적 검토를 통해 항공기 운항의 안전과 규칙성을 저해하지 않는다고 판단되는 경우에는 기준을 위배하는 장애물을 제거하지 않을 수 있다고 하여 예외 기준을 적용하고 있다. 항공학적 검토는 미국, 캐나다 및 유럽 등 여러 국가에서 도입 시행하고 있었으며, 이에 따라 우리나라는 2008년 5월, (구(舊))항공법 시행규칙의 일부 조항을 신설 및 개정하고, 항공학적 검토지침을 제정하여 예외적 사항을 인정하게 되었다. 그러나, ICAO는 항공학적 검토에 관한 절차와 방법에 대해 구체적 지침을 제공하지 않고 있어 항공학적 검토를 시행하는 국가는 자체적인 절차와 방법을 마련하여 적용하는 실정이다. 이러한 현실적 상황을 반영하듯이, 제12차 세계항행회의와 제38차 총회에서 체약국은 현행 장애물 제한표면에 관한 기준과 항공학적 검토의 방법에 대한 재검토를 요구하였으며, ICAO는 관련 전담팀을 구성하여 새로운 기준 마련에 착수하였다. 이에 본 연구는 장애물 제한표면과 항공학적 검토에 관한 국제적 변화의 움직임에 맞추어, 현행 장애물 제한표면과 높이 제한에 관한 국내 외 기준을 비교 분석하는 한편, 항공학적 검토에 관한 방법과 절차 및 제도에 대해 살펴보고자 한다. 아울러, 장애물의 영향성을 평가함에 항공학적 검토가 현실적이고 보편적으로 활용될 것으로 예상하는바, 현행 항공학적 검토에 항적 자료를 활용한 정량적 분석방법의 개발과 함께 항공학적 검토의 제도적 개선을 제언하고자 한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.485-492
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• 2021

무인항공기의 영상 기반 자동 정밀 착륙 기술은 착륙 지점에 대한 정밀한 위치 추정 기술과 착륙 유도 기술이 요구된다. 또한, 안전한 착륙을 위하여 지상 장애물에 대한 착륙 지점의 안전성을 판단하고, 안전성이 확보된 경우에만 착륙을 유도하도록 설계되어야 한다. 본 논문은 자동 정밀 착륙을 수행하기 위하여 영상 기반의 항법과 착륙 지점의 안전성을 판단하기 위한 알고리즘을 제안한다. 영상 기반 항법을 수행하기 위해 CNN 기법을 활용하여 착륙 패드를 탐지하고, 탐지 정보를 활용하여 통합 항법 해를 도출한다. 또한, 위치 추정 성능을 향상시키기 위한 칼만필터를 설계 및 적용한다. 착륙 지점의 안전성을 판단하기 위하여 동일한 방식으로 장애물 탐지 및 위치 추정을 수행하고, LSM을 활용하여 장애물의 속도를 추정한다. 추정한 장애물의 상태를 활용하여 계산한 CPA를 기반으로 장애물과의 충돌 여부를 판단한다. 최종적으로 본 논문에서 제안된 알고리즘을 비행 실험을 통해 검증한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.101-104
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• 2015

본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 주어진 상황에 따라 다수의 쿼드콥터들이 편대를 유동적으로 구성할 수 있는 비행 기법을 제안한다. 기존 연구에서는 미리 정해진 구조의 편대로만 비행을 하고 센서를 통해 비행체 간의 거리를 알아야만 편대 유지를 할 수 있었다. 또한, 센서에서 발생하는 오차로 인해 비행체 간 거리가 일정하지 않다는 문제점이 발생한다. 본 논문에서는 상대 좌표 값을 기반으로 한 가상 지도를 통해 실내 외, 장애물 등에 영향 받지 않고 쿼드콥터의 현재 위치를 이용하여 주어진 상황에 맞는 편대 비행을 하는 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 선도기 추종 기법(Leader-Follower Technique)으로 메인 쿼드콥터가 주어진 상황을 판단하여 무선 통신을 이용해 서브 쿼드콥터들에게 명령을 내려 편대의 구조를 정하는 방법이다. 모의실험 결과, 제안한 알고리즘이 기존방식에 비해 어떠한 상황을 감지함에 있어서 편대 비행이 효율적인 것을 확인하였다.

• 항공우주정책ㆍ법학회지
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• 제18권
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• pp.363-384
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• 2003

군용항공기지법은 비행안전구역을 설정하여 각 구역별 표면높이 이상의 장애물설치를 금지하고 있다. 비행안전구역은 항공기의 비행안전을 확보하기 위해서 설정된 것이다. 그러나, 우리의 경우 좁은 국토여건을 감안, 비행안전구역을 6구역까지만 축소 설정하여 계기비행절차와 관련된 비행안전상의 문제점이 있다. 계기비행절차가 수립되어 있는 영역 중 일부에 대하여는 비행안전구역이 설정되지 않아 아무런 고도제한을 가할 수 없는 것이다. 본고에서는 이러한 문제인식을 출발점으로 삼아, 비행안전과 관련된 비행안전구역 외곽에서의 고도제한 문제를 다루고 있다. 우선 군용항공기지법상의 비행안전구역과 각 국의 비행안전구역 설정 현황을 검토하였다. 이를 토대로 현행법이 안고 있는 문제점을 논의하였다. 문제점을 해결하기 위해서는 비행안전구역 밖의 일정 영역에 대하여도 고도제한을 할 필요성이 있다. 가장 바람직한 방안 검토를 위해 비행안전구역 밖에서의 고도제한에 대한 입법례를 참조하였다. 그 결과 여러 가지 입법안을 상정해 볼 수 있었고 비행안전구역 밖의 일정 부분에서 일정높이 이상의 건축을 허용하기 위해서는 비행안전심사를 거치도록 하는 것이 가장 바람직하다는 결론을 내려보았다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권11호
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• pp.1104-1111
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• 2009

항공기는 저고도에서 임무를 수행할 때, 대공 미사일과 지형 장애물 같은 다양한 위협들에 제약을 받는다. 특히, 항공기는 지면 근처에서 항상 지형과의 충돌 위험을 갖는다. 본 연구에서는 이 문제에 효과적으로 대비하기 위하여, 지형 회피가 고려된 비행경로 생성 알고리듬을 개발하였다. 비행경로 생성 알고리듬에서는 먼저 등고선의 그룹화를 통해 경로점을 생성하고, Dijkstra 알고리듬을 이용하여 적절한 경로점 조합을 구성한다. 구성된 경로점 조합에 대해서는 최적제어 이론을 기반으로 한 최적 경로점 유도법칙을 적용하여, 제어에너지를 최소로 하는 최적의 비행경로를 제시한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권7호
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• pp.69-75
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• 2004

비행중인 다른 항공기를 회피하며 항공기를 목표점까지 유도하는 문제를 2차원 평면에서 고려하였다. 항공기는 속도의 크기가 일정한 질점이며, 제어입력으로 측가속도를 사용하는 것으로 가정하였다. 이동장애물에는 척력 포텐셜함수를 목적점에는 인력 포텐셜함수를 인공적으로 부여하여 항공기에 척력과 인력이 작용하도록 하였다. 유도/회피명령은 이들 포텐셜력과 상대속도를 사용하여 실시간으로 구현 가능한 유도/회피법칙을 구현하였다. Log 형태의 포텐셜함수를 사용하면 구현된 유도법칙은 잘 알려진 비례항법유도법칙이 되며, 회피법칙은 장애물까지 도달시간에 반비례하고 시선각 변화의 반대 방향으로 항공기를 회전시킨다. 제안된 유도/회피법칙은 시뮬레이션을 통하여 타당성을 검증하였다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제8권6호
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• pp.243-250
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• 2019

움직이는 UAV는 많은 위치에너지와 운동에너지를 가지므로 지상으로 추락하는 경우 많은 충격량을 가질 수 있다. 이는 인명피해로 연결될 수 있기 때문에 본 논문에서는 UAV 비행경로 상의 인구밀집지역을 위험구역으로 정의하였다. 기존의 UAV 경로비행은 사용자에 의해 미리 설정된 경로만을 운행하는 수동적인 형태였다. 일부 UAV는 경로비행 중 장애물을 회피하는 시스템 등 안전기능을 포함하고 있지만, 실시간 비행환경변화에 대응하기에는 부족하다. UAV 경로비행에 공공 빅데이터를 활용할 경우, 위험구역을 검출하고 회피비행을 수행할 수 있어서 실시간 비행환경변화에 대한 대응이 향상될 수 있다. 따라서 본 논문에서는 실시간으로 수집된 빅데이터를 활용하여 위험구역을 회피하는 최적경로 비행 방안을 제안한다. 실험 결과, 제안하는 자동경로비행에서 목적지와 목적지에 따른 경로를 지정할 경우, 실시간으로 위험지역을 판단하여 최적 우회경로로 비행하는 것을 확인하였다. 추후 회피방안에 따라 비행하여 획득하는 영상의 질적 만족도를 높일 수 있는 방안을 연구할 예정이다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2020년도 추계학술발표대회
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• pp.308-311
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• 2020

최근 드론 규제를 완화하겠다는 정부의 발표로 앞으로 여러 분야에서 드론이 상용화되어 이용될 것으로 예상되지만, 자율비행에 있어서 장애물을 회피하는 문제가 상용화의 걸림돌로 남아있다. 이에 본 논문에서는 GPS 기반으로 드론을 직접 제작하고, 초음파 센서를 활용하는 회피기동을 구현하여 비교적 저렴한 가격으로 자율비행 드론 시스템을 설계하여 앞으로 나오게 될 스마트 모빌리티 제품군들의 상용화에 기여할 수 있기를 기대한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.883-888
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• 2004

In this paper, we propose a method to avoid obstacles that have unstable limit cycles in a chaos trajectory surface. We assume all obstacles in the chaos trajectory surface have a Van der Pol equation with an unstable limit cycle. When a chaos UAVs meet an obstacle in an Arnold equation, Chua's equation and hyper-chaos equation trajectory the obstacle reflects the UAV( Unmanned Aerial Vehicle).

• 한국항행학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.1-7
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• 2008

전방향표지시설 (VOR : VHF Omni-directional Range)은 1949년 국제민간항공기구(ICAO)에서 국제 항공항법 표준시스템의 하나로 지정한 이후, 각국에서 항공로 구성과 항공기의 이착륙 정보제공에 널리 사용하고 있다. 현재 VOR은 우리나라의 39 대를 포함하여 전 세계적으로 2,000여대가 설치되어 있어 가장 유용하게 활용되고 있는 단거리 항공 항법시스템이나, VHF 반송파를 진폭 및 주파수변조하여 항법정보를 제공하기 때문에 산악지대 등 주변 장애물의 영향을 많이 받아 예상하지 못한 성능 미흡으로 이미 설치한 장비를 다시 옮기는데 따른 비용과 시간이 많이 허비되는 등 사회적인 문제를 야기하기도 한다. 이 논문에서는 원거리 장애물이 VOR의 성능에 어느 정도 영향을 미치는 지를 계측기 등을 장착한 항공기를 이용하여 10개 VOR의 24개 장애물에 대하여 측정 및 분석하고, 이를 VOR의 설치장소 결정에 활용할 수 있도록 하여 성능 미흡으로 설치된 장비를 이전하는 등의 문제점을 해소하는데 도움을 주고자 한다.