본 논문에서는 유비쿼터스 센서네트워크를 국방분야에 적용하여 운용하고 있는 해외 사례를 소개하고, 특히 미 육군에서 추진중인 미래전투체계(FCS : Future Combat System) 무인화 부분에서의 무인지상센서체계(UGS : Unattended Grounded Sensor)구성요소와 적용사례 및 감시 능력 등을 분석하였다. 또한 국내에서 일부 적용하고 있는 센서네트워크 응용사례를 살펴보았으며, 이러한 국내외 적용사례를 통하여 센서네트워크를 군 환경에 적용하여 실용화해가는 동향에 대해 진단해 보았다. 이를 토대로 "감시정찰센서네트워크"를 통해 기술개발하고 있는 한국형 무인지상센서 네트워크의 발전방향을 제시하였다.
본 논문은 은닉 마르코프 모델을 사용하여 사람의 특정한 행동을 인식하여 사용자에게 알려주는 지능형 영상 감시 시스템을 제안한다. 본 방법에는 카메라를 통해 입력된 영상에서 사람 영역을 찾은 후 발 영역만을 추출하여 특징이 되는 관측열을 생성한다 특징 영역은 입력 영상의 각 프레임을 16개의 영역으로 나누어 발바닥이 위치한 곳의 코드를 읽어 사용하고, 인식하고자 하는 패턴 행동들에 대해서는 각각의 관측열을 구하고 HMM의 Baum-Welch 알고리즘을 사용하여 학습한다. 인식에는 전향 알고리즘을 사용하여 입력된 행동과 학습된 행동을 확률적으로 비교하여 영상 내의 행동이 어떤 패턴 행동인지를 결정하여 출력한다. 제시된 방법은 복도에서 사람의 특정 행동을 인식하는데 성공적으로 적용될 수 있음을 실험을 통해 확인했다.
넓은 지역에서의 종합감시시스템 구축은 인력을 효율적으로 관리할 수 있으며 자동화된 감시망을 구축하여 비감시 지역을 줄일 수 있는 특징이 있다. 본 논문에서는 넓은 지역에서 적용할 수 있는 지능형 종합감시시스템에서 입력되는 비디오의 특징을 위치와 용도별로 분석하여 적합한 비디오 감시 알고리즘을 선택할 수 있는 방안을 제시하였다. 7가지 대표적인 상황으로서 침입, 물건 버림/없어짐, 배회, 혼잡도 측정 등이다.
본 논문에서는 인터넷상에서의 지능형 감시 카메라 시스템(Intelligent Security Camera: ISC)을 제안한다. ISC 방법은 워터쉐드 알고리즘에 기반하여 카메라에 입력된 영상을 분할하는 단계와 skin-color model을 사용하여 얼굴의 후보지역을 탐지하는 단계, 그리고 마지막으로 SVM(Support Vector Machine)을 사용하여 얼굴 후보영역에서 얼굴을 검증하는 단계로 구성되어 있다. Skin-color Model을 이용하여 찾아진 얼굴후보 영역으로부터 웨이블렛 변환계수들을 추출한다. 웨이블렛 변환계수들을 SVM의 입력으로 하여 실제 얼굴영역을 검증한다. SVM의 입력으로 실험결과에서 제안된 방법이 감시시스템, 화상회의 시스템과 같은 얼굴을 인식 추적하는 시스템에 적용될 수 있음을 보인다.
지능형 자동차에 대한 관심이 높아지면서 AICC(Automatic Intelligent Cruise Control)나 무인 자동차가 개발되고 있다. 이러한 기술을 개발하기 위해서는 자동차의 환경과 운항에 관련된 상황을 실시간 감시하는 것이 중요하기 때문에 본 연구에서는 임베디드 시스템을 구성 후 웹 서버를 구현하여 원격지에 존재하는 자동차의 감시 시스템을 개발하고, 자동차 ECU와 인터페이스 하여 엔진 및 자동차의 내부 상황을 웹으로 확인할 있는 임베디드 시스템을 구현하였다. 또한, ECU의 부담과 자동차 Wireless Hamess(W/H)에 의한 중량을 줄이기 위해 블루투스 방식으로 분산제어 방식을 이용 각 부분별 제어할 수 있도록 하였다.
생활 폐기물매립지의 효율적인 관리를 위하여 매립장 내 매립작업 진척상황과 매립작업 관리를 24시간 관리 체계를 구축하고 이를 안드로이드 기반 영상감시 시스템과 연계함으로써 시설 관리자의 상시 감시 체계를 완성하였다. 이는 매립 진척 상황과 침출수 관리를 관리사무소의 관제시스템에서만 관찰하게 되어 있어 기상변화와 위급상황에 대처능력이 전무한 실정이다. 이번 연구를 통해서 매립시설 운영자가 외부에 있는 경우에도 매립지 전경 및 침출수 상황을 관찰을 할 수 있도록 모바일 네트워크를 이용해 외부에서도 매립지 관찰을 할 수 있는 스마트폰 앱을 개발하여 24시간/365일 매립지 관찰을 할 수 있는 환경을 제공하고자 한다. 이러한 기본 개념들을 실제 안성시 생활 폐기물 매립장에 적용하기 위한 시스템 아키텍처 및 지능형 CCTV 컨트롤 시스템 스키마 등을 연구하였다.
CCTV(Closed-circuit Television)는 사고 예방 및 시설 안전을 위해 매년 설치대수가 증가함에 따라 1인당 CCTV에 노출되는 횟수가 증대되고 있으며, 노출되는 대상의 프라이버시 보호를 위해 지능형 영상감시 시스템 기술이 각광받고 있다. 지능형 영상감시 시스템은 촬영된 영상 데이터에 대한 단순한 식별에서 피사체의 행동 유형과 현장 상황 판단 등을 수행하거나, 촬영된 피사체의 정보가 노출될 수 있는 정보를 외부로 유출되지 않도록 프라이버시 보호를 위한 처리 과정을 진행한다. 제안된 기술은 영상감시 시스템에 적용되어 영상감시 시스템으로부터 촬영된 원본 영상 정보를 유사 영상 정보로 변환함으로서 외부에 원본 영상 정보가 유출되지 않도록 하는 기술이다. 본문에서는 미리 설정된 유사도에 근접하는 가상의 얼굴 이미지를 삽입하는 영상 변환메커니즘을 제안한다.
전력 시스템은 사회와 산업이 발전함에 따라서 거대화되고 복잡해지고 있으며, 따라서 전력시스템을 안정적으로 운용하기 위하여 다양한 첨단기능들이 개발되고 있다. 본 논문에서 제안한 765kV 변전소의 지능형 경보처리 시스템은 중앙감시제어 시스템으로부터 입력되는 방대한 경보들로부터 고장진단에 필요한 보호계전기 및 스위치 동작 정보를 필터링하는 기능을 수행하도록 개발되었다. 시스템으로 부터 필터링된 경보들은 고장진단 시스템을 통하여 사고 발생 시 운영자의 사고 처리 시 신뢰도 증진시키고 수행시간을 단축시킨다. 경보처리 시스템은 실계통에서 운용되고 있는 이중 모선 1.5CB 방식의 765kV급 변전소를 대상으로 하며 인공지능 언어인 PROLOG 언어를 기반으로 개발되었다.
기술이 발전함에 따라 군사 및 보안 분야에서 무인 감시 시스템에 대한 폭넓은 관심이 요구되고 있다. 이러한 감시 시스템은 원격 서버와 연동할 수 있는 소프트웨어를 통해 다양한 서비스를 제공할 수 있다. 본 논문에서는 멀티로터의 원격 제어 및 자동 비행을 위하여 오픈 소스 소프트웨어를 기반으로 제어시스템 및 감시 시스템 소프트웨어를 개발하였다. 또한, 리눅스 기반의 서버를 지원하는 Mjpg-streamer, 제어를 위한 Arduino 기반의 Multiwii 그리고 영상처리를 위한 OpenNI와 OpenCV 라이브러리 3종류의 오픈 소프트웨어를 탑재하여 구현된 결과를 보여준다.
무인 감시설비의 고장과 오작동으로 인해 담당자가 무인 감시시설에 도착할 때까지 생기는 시간 지연과 침입자의 침입으로 인한 시설물 절도, 파손 그리고 정보유출 피해가 발생할 수 있다. 또한, 장비 고장과 오작동으로 인해 관리자의 상시점검으로 인한 추가비용이 발생한다. 본 논문에서는 무인 감시설비 오작동을 보완하기 위해 실시간으로 감시설비를 진단하여 문제 발생에 관한 내용을 표시하고 자동으로 설비 전원을 복구하며 담당자에게 문자메시지로 상황을 알리는 시스템을 제안한다. 제안한 시스템은 영상장치(CCTV), 음향장비, 투광등 장치 등의 무인 감시설비 주요 시설물로 이루어진 감시설비, 이 감시설비 정보를 판단할 수 있는 통합형 네트워크 비디오 레코더 장치(NVR), 전원을 제어하는 장치, 그리고 실시간으로 문자메시지를 보낼 수 있는 SMS 서버로 구성되어있다. 실험을 통하여 제안된 시스템의 유효성을 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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