• 항공우주시스템공학회지
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• 제11권1호
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• pp.41-46
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• 2017

소형 다중로터 드론의 동작 실험을 위하여 개발한 장치를 소개한다. 개발한 장치는, 볼 부슁 메카니즘, 이동형 지지대, 그리고 회전판을 적용하여 6자유도 운동이 가능하다. 병렬 처리가 가능한 FPGA기반의 제어기를 사용하여, 가속도와 자이로 센서로 부터 자세를 측정하고 모터 속도를 제어하였다. 다양한 동작을 수행하면서 실험 장치와 제어기의 동작성을 확인하였다. 결론적으로, 개발한 6자유도 실험 장치는 소형 드론 제어를 위한 제어기의 성능 검증을 위해 적합하다.

• 문화기술의 융합
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• 제10권4호
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• pp.397-403
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• 2024

최근 북한의 드론 개발 및 운용 능력이 급속히 향상되면서 한국의 안보에 심각한 위협이 되고 있다. 2014년, 2017년, 2022년에 발생한 북한 무인기 침투 사건들은 북한 드론의 기술 고도화와 도발 가능성을 실질적으로 보여주고 있다. 본 연구는 북한 드론의 군사적 위협 실태를 면밀히 분석하고 효과적인 대응 방안을 모색하는 것을 목적으로한다. 본 연구는 북한 드론 기술의 발전 수준과 군사적 활용 가능성, 최근 북한 드론 침투 사례의 특징과 양상, 한국의 현 대응 체계의 적절성 및 한계점, 향후 대응 방안 등을 분석하였다. 이를 위해 국내외 연구 문헌과 언론 보도 자료를 검토하고, 북한 드론 침투 사례를 구체적으로 분석하였다. 연구 결과, 북한의 소형 드론은 소형 경량화, 저고도·저속 비행, 장시간 비행, 정찰 장비 탑재 등의 기술적 특성을 갖추고 있으며, 정찰, 감시, 기습 공격, 테러 등에 활용될 수 있는 위협 요소를 지니고 있음을 확인하였다. 또한, 한국의 현 대응 체계는 탐지·식별 능력 미흡, 요격 성공률저조, 통합 대응 체계 미비, 전문 인력·장비 부족 등의 한계를 드러내고 있다. 따라서 본 연구는 드론 탐지·식별 기술개발, 다양한 드론 무력화 기술 활용, 법적·제도적 기반 정비, 유관 기관 간 협력 체계 구축, 국제 공조 강화 등의 기술적, 정책적, 국제 협력적 대응 방안을 제시하였다. 특히, 한국 사회 전반의 북한 드론 위협에 대한 인식을 제고하고범국가적 대응 의지를 결집하는 것이 중요하다고 강조하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제31권4호
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• pp.23-31
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• 2022

4차 산업혁명을 통한 혁신 기술의 발전은 국방 분야에서도 적극적으로 활용되는 추세이다. 특히, 드론을 활용한 감시 및 정찰 능력은 미래 군 병력 감축을 대비하고 경계 능력을 비약적으로 보강하는 등 군 전투력 발전에 큰 도움이 될 것이다. 본 연구에서는 소형 감시정찰 드론의 전투 효율을 단순화하여 드론이 중대급 군사작전에 얼마나 도움이 될 수 있는지 시뮬레이션을 통해 분석한다. 드론과 적은 작전지역을 탐지확률 등을 수치화한 2차원 공간 내에서 가장 효율적인 최단 경로를 찾아 움직인다. 탐지 가능성이 가장 낮은 경로를 따라 침투하는 적의 탐지확률을 기준으로 드론이 추가 투입될 때마다 발생하는 탐지확률 변화를 제시하고 드론 추가 투입에 따른 전투 효율을 분석한다. 중대급 작전지역 같은 소규모 작전지역에서는 드론이 추가 투입될수록 전투 효율의 상승 값이 적어짐을 시뮬레이션을 통해 증명한다. 본 연구는 중대급 야전부대에서 한정된 수량의 드론을 효율적으로 운영하도록 기여하고, 전투력 향상을 위해 바람직한 드론 전력화 소요를 결정하는 데 도움이 될것으로 기대한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권9호
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• pp.854-864
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• 2016

최근 무인기 탑재를 위한 소형 SAR 시스템 관련연구가 활발하게 진행되고 있으나, 드론과 같은 소형 비행 플랫폼에 대한 적용 사례는 매우 드물다. 드론의 경우, 고정익 무인항공기에 비해 기상, 조종환경 등에 취약하므로 고품질의 SAR 영상을 획득하기 위해서는 매우 정밀한 요동 분석 및 오차 보상 알고리즘이 요구된다. 특히 소형 드론에서는 SAR 탑재체 무게 및 전력의 제약으로 자세 제어 및 센서 장착이 어려워 영상 품질 보장이 어려워진다. 본 연구에서는 드론에 SAR를 탑재하여 영상을 획득하는 가능성을 제시한다. 이를 위해 실제 레이다가 탑재된 드론을 사용하여 SAR 영상을 획득하고, 그 품질을 분석하였다. 드론 SAR 기하 구조 분석을 통해 드론의 요동에 의해 발생될 수 있는 위상오차를 분석하고, 불규칙한 드론 이동에 의한 왜곡을 보상함으로써 드론 SAR의 운용 가능성을 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권10호
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• pp.1247-1255
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• 2016

소형드론의 상용화를 위해서는 안전성과 자율운행기능의 확보가 필수적이다. 최근 드론제작이 상당히 용이해졌으나, 여전히 안정적인 드론의 제작은 쉽지 않다. 따라서 자체드론제작 필요성은 영상이나 자율이동 등 상위 알고리즘의 연구에 큰 장애요소로 존재한다. 본 연구에서는 상용드론과 Raspberry PI, 및 오픈소스를 활용하여, 쿼드로터 드론의 자율운행기술 개발 중 영상기반 자율운행을 설계해볼 수 있는 지상원격제어시스템(GCS)을 설계하고 구현하였다. 설계한 시스템은 모듈화된 구성으로 통신, UI 및 영상처리 모듈로 구성하였고, 특히 주행선유지 알고리즘을 구현하여 기능 및 성능 실험을 하였다. 설계한 주행선유지 알고리즘은 Hough 변환에 의하여 검출된 차선을 소실점 검출과 자제적인 라인트래킹 알고리즘을 개발하여 사용하여 인식오류를 줄였으며, 주행선과 드론의 진행방향을 계산하고 방향 (전진, 정지, 좌우회전)제어하였다. 구현된 시스템은 현재 100m육상트랙의 직선과 완만한 곡선을 2-3 m/s로 주행할 수 있다.

• 한국측량학회지
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• 제35권3호
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• pp.195-202
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• 2017

기존의 넓은 면적 지역에 대한 정사영상은 항공사진측량을 이용하였으나 이 방법은 작은 면적 지역에 대한 정사영상 및 짧은 주기의 지속적인 변화 관측 측면에서는 비경제적이다. 드론은 군사목적으로 개발되어 활용되었으나 최근 농작물 관리 및 분석, 방송 중계, 기상 관측 그리고 재난 조사등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 이러한 드론은 가격이 비싼 상업용 드론을 이용한 사례가 많았다. 본 연구에서는 Orthomosaic과 DSM을 제작하기 위하여 소규모 지역에서 활용이 유용한 저가형 조립식 드론, 일반 디지털카메라와 오픈 소스 프로그램인 Mission planner를 이용하여 영상을 취득하고 후처리 작업은 Pix4d 소프트웨어를 사용하였으며 제작된 정사영상의 GCP는 각각 평균 오차 X 좌표는 3.4cm, Y 좌표는 2.4cm, Z 좌표는 4.2cm로 나타났다. 조립식 소형 드론은 소규모 지역에서의 조립식 드론은 빠르게 영상을 취득하고 다양하게 활용 할 수 있을 것으로 보인다.

• 전기의세계
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• 제67권11호
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• pp.7-12
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• 2018

• 방송공학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.802-812
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• 2019

최근 무인 비행체의 활용이 증가하면서 소형 드론의 활용 역시 크게 증가하고 있다. 이러한 시장의 성장으로 드론의 악용 가능성이 높아짐에 따라 드론을 적절히 통제하기 위한 감시 시스템의 필요성이 제기되고 있다. 또한 고정 카메라를 사용한 감시 시스템은 범위가 제한적이기 때문에 PTZ(Pan-Tilt-Zoom) 카메라 등에 적용 가능한 동적 카메라 환경에서의 객체 추적 연구가 필요하며, 실시간 추적을 위해 최적화된 객체 추적 연구가 필요하다. 효과적인 추적을 위해 대상 객체의 특징을 배경 환경에 맞추어 정의하거나 객체의 특징 정보를 효과적으로 추출해야 한다. 본 논문에서는 소형 드론 추적을 위해 옵티컬 플로우를 사용한 객체 추적 방법과 추적 실패로부터 재추적을 수행하기 위한 옵티컬 플로우와 칼만 필터를 결합한 방법을 소개한다. 본 논문에서는 추적 결과 비교를 위해 최소 12pixels에서 최대 56337pixels의 표적 크기에 대한 실험 결과를 보인다. 제안 방법은 기존 추적 방법과 비교하여 평균 175%의 정밀도 향상과 평균 143%의 검출률 향상 결과를 보였으며, 최소 12pixels의 표적에 대해서도 추적하는 결과를 보였다.

• 실천공학교육논문지
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• 제9권1호
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• pp.15-21
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• 2017

졸업 조건 만족을 위한 졸업 작품 제작과 제작된 작품의 공학 논문 체계로 서술해야 하는 졸업 논문 제출 규정에 따라 전공단위에서 이루어진 절차의 개요를 제시하고, 개선에 필요한 사항을 제안한다. 설계 내용은 재난 지역의 인원이나 물체를 탐지하기 위한 소형 무인기 구성에 관한 것이다. 적외선 센서와 GPS를 소형 무인기인 드론에 탑재하고, 블루투스 통신을 이용하여 드론을 조종한다. 조종되는 드론이 구조 대상물을 탐지하고, 드론에 탑재된 GPS를 이용하여 실시간으로 탐지한 대상물의 위치를 수신하는 대상물 탐지용 드론을 설계하고 제작한다. 실험결과로 3~4 m 범위의 구조 대상물 탐지가 가능했고, 위치값을 실시간으로 전송하는 것을 확인했으며, RF 통신을 이용하여 통신 거리를 증가시킬 계획이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.342-342
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• 2020

최근 소형 무인비행장치(UAV; unmaned aerial vehicle)인 드론을 이용한 신산업 육성 및 지원에 관한 관심도가 높아지고 있다. 국외에서는 이미 드론을 이용한 농업관리와 물류배송, 공공부문 모니터링 등 다양한 산업 분야의 드론 이용을 적극 장려하고 있다. 드론 이용에 관한 관심도가 높아짐에 따라 국내외적으로 드론 응용 관련 기술 개발과 연구가 활발하게 진행되고 있지만, 국내에서는 환경모니터링과 시설물 점검 등 일부 제한적으로 활용되고 있다. 국내에서는 2024년까지 드론 응용서비스로 확장되는 산업 변화에 대응, DNA(Data, Network, AI) 기술을 접목한 새로운 개방형 플랫폼 구축을 목표로 기술개발 및 산업 육성을 촉진하고 있다. 이러한 국내 기술 개발 방향에 맞추어 드론과 첨단기술을 이용한 하천조사와 관련해 드론을 연계한 하천관리 플랫폼 개발의 필요성이 높아지고 있다. 본 연구에서는 드론 기반 하천조사 및 모니터링 수행을 위한 하천관리 운영플랫폼 개발을 목표로 국내외 요소기술을 분석하고 기술수준을 조사했다. 특히, 드론 기반 하천관리에 필요한 임무를 영역별로 분리해 요소기술 기반의 플랫폼 서비스를 정의하고 하천관리 부문 개방형 플랫폼 구축을 위한 시스템 구성 및 운영에 필요한 요소기술을 선정했다. 최종적으로 선정된 플랫폼 서비스와 요소기술을 기초로 시스템 적용방안을 검토하고 하천관리 운영플랫폼 구축을 위한 시스템 아키텍처를 정의 및 설계했다.