• 정보와 통신
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• 제34권5호
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• pp.3-9
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• 2017

운전자 보조 시스템이나 자율 주행 자동차 기술의 등장 등 자동차 산업이 고도화됨에 따라 차량에 탑재되는 전기/전자 시스템의 수와 시스템의 복잡도가 점차 증가하고 있다. 특히 주행 중심에서 안전 중심으로 산업의 패러다임이 변화함에 따라 전기/전자 시스템의 오작동으로 인한 사고를 방지하는 것이 중요 이슈로 부각되었고, 이를 충족하기 위해 지난2011년 자동차 기능안전 국제 표준인 ISO 26262가 제정되었다. ISO 26262:2011은 총 10개의 Part로 구성되어 있으며, 개발 초기단계부터 생산 및 운영, 폐기단계까지 준수해야 할 안전 관련 요구사항을 제시하고 있다. OEM을 비롯한 많은 협력 업체들은 이미 이를 준수하여 국내외 완성차 업체에 대응하고 있으며, 더 나아가 2018년에 예정된 ISO 26262 2차 개정을 미리 준비하고 있다. 본 고에서는 ISO 26262:2011의 등장 배경과 개념에 대해 설명하고, ISO 26262:2011의 효과적인 대응을 위한 수행 방안을 Part 3 개념 단계부터 Part 6 소프트웨어 수준의 제품 개발 단계까지 주요 핵심 수행 활동을 중심으로 소개한다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제18권4호
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• pp.31-43
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• 2019

SAE 기준 3단계의 자율주행자동차에서는 필요 시 운전의 주체가 시스템에서 운전자로 또는 그 반대로 이전되는 제어권 전환(take-over)이 발생하게 된다. 이때 안전한 제어권 전환을 위해서는 다양한 도로환경에서 여러 계층의 운전자들이 안전하게 제어권 전환을 완료하는 데 필요한 시간을 설정하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 자율주행자동차의 제어권 전환의 안전성을 확보하기 위해 제어권 전환 소요시간 및 안정화 특성을 분석하였다. 이를 위해 드라이빙 시뮬레이터를 활용하였으며, 고속도로와 유사한 상황을 설정하여 실험을 진행하였다. 다양한 성별 및 나이를 가진 50명의 운전자가 실험에 참가하였고, 각 피실험자별로 교통량과 기하구조의 변화를 주어서 다양한 상황에 따른 제어권 전환 소요시간 변화와 안정화 특성을 측정하였다. 실험 결과, 제어권 전환 소요시간은 평균 2.3초였으며 표준편차는 0.1초로 분석되었다. 또한 안정화 특성 분석 결과, 고속도로 교통량 차이에 따른 제어권 전환 안정화 시간은 차이는 없었으며, 곡선반경의 변화에 따라서는 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.152-152
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• 2017

본 연구에서는 비례제어밸브를 이용한 자율주행 트랙터 조향 시스템 제어를 위하여 저가의 임베디드 시스템을 사용한 제어기를 개발하였다. 차륜의 조향각 측정을 위하여 전륜 킹핀에 포텐시오미터를 설치하였으며, 비례제어밸브는 -10 ~ +10V의 전압으로 밸브 스풀의 위치제어를 수행하도록 하였다. 조향각 측정과 비례제어밸브의 위치제어를 위하여 각각에 AT90CAN128 AVR보드를 사용하였으며, CAN통신으로 조향각 데이터가 비례제어밸브 제어용 데이터로 전송될 수 있도록 하였다. 비례제어밸브 제어 보드에는 DAC기능을 추가하였으며 0 ~ 5V의 출력을 -10 ~ +10V의 전압으로 변환해 주는 인터페이스회로를 추가하였다. 일반적으로 GPS 등의 데이터 수신율이 20 Hz인 점을 감안하여 비례제어 밸브는 50 ms의 주기로 P-제어를 수행할 수 있도록 하였다. 향후 트랙터의 방향각을 설정하는 또 하나의 시스템으로부터 목표 조향각을 부여받는 것을 가상하여 별도의 MCU를 통해 목표 조향각을 송신한 후, 조향 유압실린더에 의한 전륜의 조향각 시간 응답 특성을 조사하였다. 실험은 트랙터의 전륜을 지면으로부터 들어올린 무 부하 상태에서 진행하였으며, 목표 조향각은 $7.5^{\circ}$, $15.0^{\circ}$, $22.5^{\circ}$ 등 3단계로 변경하며 시간응답 특성을 측정하였다. 최대 오버슈트 11%, 최소 오버슈트 8.6%, 정상상태 오차 약 $0.825^{\circ}$, 시정수(Time Constant)는 3단계의 목표 조향각 설정에서 각각 0.706초, 0.488초, 0.38초로 나타났다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제19권1호
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• pp.113-122
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• 2018

레벨 3단계의 자율주행 차량에서는 차량에서 운전자에게로 제어권을 이양하는 시점이 존재하게 된다. 이 때에 운전자는 전방으로 주의를 돌려 상황에 대한 인지를 해야 한다. 이 시점에서 휴먼 에러가 발생할 수 있으며, 이를 방지하기 위해 적절한 정보를 운전자에게 전달해야 한다. 본 연구에서는 운전자 관점에서의 제어권 전환 시점을 'in-the-middle-of-the-loop'이라 정의하고, 요구 정보를 도출하기 위해 과업 분석과 작업 도메인 분석을 실시하였다. 그 결과, 요구 정보 타입과 그에 따른 인터페이스 고려사항을 도출하였다. 마지막 단계로는, 앞서 도출된 정보 타입 중 시스템 투명도에 대한 정보와 운전자 안내에 대한 정보를 선별하여 정보 별 운전자의 상황 인지, 인지 부하 그리고 반응 시간에 미치는 영향을 탐구하였다. 결론적으로, 상황의 위험도에 따라 시스템 투명도에 대한 정보를 다르게 제공해야 하며, 운전자 안내가 제어권 전환 후 상황 인지를 도와줄 수 있다는 결론을 얻을 수 있었다.

• 대한공업교육학회지
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• 제44권2호
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• pp.164-183
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• 2019

이 연구의 목적은 역공학을 기반으로 한 STEAM 교육 프로그램을 자율 주행 자동차를 주제로 개발하는 것이다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 역공학을 기반으로 한 STEAM 프로그램을 5단계를 거쳐 개발하였다. 자율 주행 자동차를 주제로 분석, 설계, 개발, 실행, 평가 단계로 개발하였다. 먼저 분석 단계에서 역공학을 기반으로 하는 STEAM 교육의 정의, 목표, 내용 영역 및 교수 및 학습 방법을 선정하였다. 또한 세부 목표와 내용 영역을 추출했다. 두번째, 설계 단계에서 전문가와의 협의를 거쳐 주제를 선정하고, 2015 개정 교육 과정과 STEAM 교육 과정의 연계성을 바탕으로 교육 목표와 학습 내용을 선정하고 정리하였다. 다음으로 개발 단계에서는 교사용 교수학습 지도서와 학생 교과서를 개발하고, 서울 소재 OO중학교 2학년 71명에게 예비 적용한 후 수정 보완하였다. 실행 단계에서는 충청남도에 위치한 OO중학교 학생 120명을 대상으로 교육 프로그램을 적용하고 효과성 분석을 위한 설문 조사를 실시하였다. 마지막으로 평가 단계에서 실시한 프로그램을 토대로 교사 및 학생 대상으로 평가가 이루어졌으며 그 결과에 따라 수정하고 보완하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.346-349
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• 2019

제조물 책임은 자동차 산업에서 매우 중요한 규제 요소로 작용하고 있으며, 이에 대한 면책 수단으로 제정된 것이 ISO 26262 국제 표준이다. 자율주행자동차에서는 제조물 책임의 중요성이 더욱 높아지기 때문에 추가로 ISO/PAS 21448이 제정되었으나, 이 역시 주로 센싱 단계에만 적용이 가능하기 때문에 제조물 책임을 어느 정도 면책시킬 수 있으나 완전한 면책은 어렵다. 이에 따라 자율주행자동차의 상용화를 위해서는 완전한 면책수단으로서 새로운 국제 표준이 개발될 때까지 한시적으로 법체계의 개선이 반드시 필요하다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2023년도 춘계학술발표대회
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• pp.298-300
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• 2023

자율주행 및 robot navigation 시스템에서 물체 인식 성능향상을 위해 대부분 MSF(Multi-Sensor Fusion) 기반 설계를 한다. 따라서 각 센서로부터 들어온 정보를 정합하는 것은 정확한 MSF 알고리즘을 위한 필요조건이다. 다양한 선행 연구에서 2D 데이터에 대한 공격을 진행했다. 자율주행에서는 3D 데이터를 다루어야 하므로 선행 연구에서 하지 않았던 3D 데이터 공격을 진행했다. 본 연구에서는 스케일링 공격 기반 카메라-라이다 센서 간 정합 모델의 정확도를 저하시키는 공격 방법을 제안한다. 제안 방법은 입력 라이다의 포인트 클라우드에 스케일링 공격을 적용하여 다운스케일링 단계에서 공격하고자 한다. 실험 결과, 입력 데이터에 공격하였을 때 공격 전보다 평균제곱 이동오류는 56% 이상, 평균 사원수 각도 오류는 98% 이상 증가했음을 보였다. 다운스케일링 크기 별, 알고리즘별 공격을 적용했을 때, 10×20 크기로 다운스케일링 하고 lanczos4 알고리즘을 적용했을 때 가장 효과적으로 공격할 수 있음을 확인했다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제21권2호
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• pp.74-84
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• 2022

자율주행 관련 기술의 고도화와 함께 자율차와 비자율차가 혼재된 교통 환경이 예측됨에 따라서 미시구간의 차량 속도정보 예측은 안전한 교통 환경 구축에 가장 중요한 정보 중 하나로 판단되고 있다. 하지만, 현재 제공되는 링크 기준 미시구간 주행 속도는 속도 변화 구간을 정확하게 반영하지 못하는 한계가 있다. 본 연구에서는 미시구간 속도정보 서비스를 위한 개별 차량 빅데이터 기반의 공간 분할 방안을 제시한다. 본 연구에서는 차량 빅데이터를 이용한 동질속도구간 도출과 지오해시 기반의 단계적 구간 분할을 통하여 미시적 속도 정보 변화 지점을 분류하였다. 경부고속도로 경기지역에 대하여 제안된 방법을 적용한 결과 해당 구간 도로는 130 및 170개의 동질속도구간으로 세분되었다. 본 연구에서는 결과 분석을 통하여 제안된 방법은 기존 링크 기반 정보에 비하여 정밀하고 정확한 속도 정보 제공이 가능함을 제시하였으며, 개별 차량 빅데이터를 이용한 미시적 속도 정보 제공을 위한 구간 세분화가 필요함을 검증하였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제24권4호
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• pp.136-147
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• 2021

현재 자율주행 관련 기술은 주행의 정도를 적용하여 단계별로 발전하고 있다. 자율주행 차량이 움직이는 도로에 대한 운영 관리 기술도 자율주행 기술에 발맞춰 발전해야 하는 것은 필수적이다. 그러나 현재 도로 운영 관리의 경우 2차원 정보만을 사용하여 관리되고 있어 차로 및 시설물 정보관리, 유지 보수의 체계화된 운영 관리에 한계를 보이고 있다. 본 연구는 현재 2차원 공간데이터를 기반으로 관리하고 있는 차로 및 시설물 운영 관리 시스템을 정밀도로 지도 데이터와 실시간 빅 데이터 처리가 가능한 융합 형태의 데이터베이스를 설계하여 3차원 공간정보 기반의 운영 관리가 가능한 운영 관리 시스템 아키텍처 구성 방안을 제시하였다. 본 연구를 통해 향후 정밀도로 지도를 기반으로 한 운영 관리 시스템을 구축하여 차로 및 시설물 유지관리에 사용할 경우 시설물을 시각화하여 관리할 수 있으며, 다중 사용자의 데이터 편집 및 분석이 가능하고, 다양한 GIS S/W와 연동이 가능하며, 보안 및 백업·복구 등의 기능이 강화되어 대용량의 실시간 데이터를 효율적으로 처리할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제21권3호
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• pp.18-29
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• 2022

국내외적으로 V2X 통신기술을 접목한 C-ITS 사업 및 자율주행 고도화 실증연구가 활발히 진행되고 있다. 실증 초기 1단계에서는 경고메시지, 차량주행정보, 교통정보 등의 방송서비스에서 점차 실시간성을 요구하는 군집주행, 원격주행, 인식정보공유 등의 고도화된 서비스로 발전하고 있다. 또한, 네트워크 서비스 고도화를 위해 전송속도와 지연시간 등을 개선하기 위한 기술개발이 여러모로 진행되고 있다. 본 논문에서는 3GPP 표준 기반 C-V2X 기술을 바탕으로 안정적인 드로이드 형태의 저속 로봇의 원격주행 서비스 제공을 위해 네트워크 지연시간 측면에서 요구사항을 분석하였다. 원격주행 성능평가를 위해 오퍼레이터를 포함한 시스템 모델링을 통한 시뮬레이션을 수행하였고, 해당 실험 조건에서 90% 이상의 성능 만족을 위해 30ms 이내의 코어 및 액세스 네트워크 지연시간이 요구된다는 것을 알 수 있었다.