• 한국추진공학회지
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• 제14권4호
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• pp.65-70
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• 2010

전기모터와 배터리로 구성된 추진장치를 사용하는 소형무인항공기는 무게가 8kg 이하로 손으로 던져 이륙이 가능하고 운용이 간편하면서도 실시간으로 영상정보를 전송할 수 있어 활용이 증가하고 있다. 하지만 이러한 소형무인항공기의 비행 성능에 대한 해석방법이나 해석결과는 별로 알려진 게 없다. 본 논문에서는 전기추진방식의 무인항공기 연구를 위해 제작한 소형무인항공기의 성능해석방법을 기술하고 결과를 도출한다. 비행체의 공력 데이터는 실제 비행시험으로부터 얻은 활공성능 데이터를 이용하여 구하고 비행속도에 따른 요구추력과 요구동력을 예측한다. 배터리를 동력원으로 사용하는 경우의 항속거리와 항속시간을 예측하는 방법을 제시하고 결과를 도출한다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2012년도 제46차 하계학술발표논문집 20권2호
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• pp.251-252
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• 2012

본 논문에서는 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)을 이용하여 목표물을 찾고 목표물의 위치가 멀거나 목표물이 이동 시에도 기지국까지 지속적인 통신 연결을 제공하기 위해 UAV 집단을 제어하는 방안을 제안한다. 기존의 통신 시설을 이용할 수 없으며, UAV들 간에만 무선 랜 통신이 가능한 전시상황이나 특수 재난 상황에서 사용되는 것을 가정하였다. 제안 방안은 UAV들이 탐색지역 내에 목표물을 찾은 후에 목표물에 대한 정보를 기지국까지 전달하기 위하여 UAV들을 이동시킨다. 목표물이 먼 곳에 위치할 시에는 UAV들이 기지국까지의 통신 연결을 주기적이라도 유지하기 위해 UAV가 다른 UAV의 통신 범위까지 이동하여 정보를 전달하고 원래 위치로 복귀하는 방안과, 목표물이 이동할 때 목표물을 추적하며 기지국과의 연결성을 유지하는 방안을 제안한다. 이와 같은 과정들은 NS-2를 사용한 모의실험을 통하여 제안되는 기법을 검증하고 성능을 평가한다.

• 항공우주기술
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• 제8권1호
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• pp.1-9
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• 2009

스마트무인기는 수직이착륙과 고속비행이 동시에 가능하도록 헬리콥터와 고정익 항공기 의 장점을 결합한 틸트로터 항공기이다. 현재 지상통합시험을 수행중이며, 4자유도 지상치구시험과 안전줄 호버시험을 거쳐 비행시험을 수행할 예정이다. 스마트무인기에 적용된 제어법칙을 검증하기 위해서 40%축소기를 개발하여 비행시험을 수행하였다. 비행시험결과 예측하기 어려웠던 틸트로터 항공기의 고유한 기술적인 문제점들이 발생하였으며, 이러한 문제점을 해결하여 전자동 비행시험을 완료하였다. 본 논문에서는 국내 최초로 수행된 축소형 틸트로터 항공기의 비행시험 과정 중에 발생한 주요한 문제점을 서술하고, 그 해결과정을 상세하게 기술하였다. 축소형 틸트로터 항공기의 전자동 비행시험 수행을 통해 경험한 시행착오와 개선사항은 향후 계획된 스마트 무인기의 실물기 비행시험을 성공할 수 있는 훌륭한 초석이 될 것이다.

• Journal of Platform Technology
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• 제8권2호
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• pp.32-43
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• 2020

무인 항공기 시스템은 주로 군사용 위주로 운용되어 왔으나, 민간 분야에서도 활발히 이용되고 있다. 민간 분야에서는 주로 저비용의 소형 무인 항공기 시스템을 이용하여 다양한 산업분야에서 이용되고 있다. 이러한 무인 항공기 시스템에서 운용되는 소프트웨어는 공통적인 기능들이 많이 존재한다. 하지만 이러한 특성에도 불구하고 하드웨어 장치가 변경되면 소프트웨어를 수정해야 하는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제는 무인 항공기 시스템에서 상호 운용성, 모듈성, 이식성을 저하시킨다. 상기 문제들을 해결하기 위해 개방형 시스템 아키텍처가 제안되었으며, 본 논문에서는 다양한 개방형 시스템 아키텍처들 중 FACE(Future Airborne Capability Environment)를 기반으로 동작하는 무인 항공기 시스템 소프트웨어 구조를 제안한다. 본 논문에서 제안하는 소형 무인항공기 시스템은 소량 다품종으로 공급되는 민간 분야에서 다양한 플랫폼의 무인 항공기 시스템을 지원할 수 있으며, 소프트웨어에 대한 통합과 이식성이 뛰어난 장점을 가진다. 마지막으로 본 논문에서는 공개된 개발도구를 기반으로 하는 FACE 기반 무인 항공기 시스템 소프트웨어 개발 방법과 적합성 테스트에 대해 서술한다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제17권6호
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• pp.16-26
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• 2023

UAV의 수요가 증가함에 따라 많은 충돌 회피 방법들이 제안됐다. 이러한 방법들은 LiDAR 및 스테레오 카메라를 주축으로 연구되었으나 무겁거나 공간이 부족하여 소형 UAV에 접목이 어려웠기에, 최근에는 객체 인지 모델 및 거리 측정 센서를 복합적으로 사용한 방법들이 제안되고 있다. 하지만 이러한 객체 인지 복합 방법들은 인지한 장애물의 크기 정보를 도출하지 않아 인지 초기에 적정 회피 거리 도출 및 장애물의 좌표화가 어렵다는 단점이 존재한다. 본 논문에서는 단안 카메라-YOLO와 적외선 센서 기반의 장애물 크기 예측 방법을 제안하고, 실험을 통해 40cm의 거리 내에서 86.39%의 정확도를 보임을 확인했다. 또한, 제안한 방법을 적용하여 소형 UAV에 적용하여 장애물 충돌 회피가 가능한지를 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권10호
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• pp.1031-1037
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• 2010

이 논문에서는 소형 정찰 UAV의 동력원으로 연료전지 시스템을 적용하기 위해, 기존의 흑연 분리판을 대체할 수 있는 가벼운 알루미늄 분리판을 제시하였다. 분리판은 연료전지 시스템 전체 무게의 80% 이상을 점유하므로, 경량의 알루미늄 분리판은 연료전지 UAV의 유효 탑재량과 항속 시간을 증가시킬 수 있다. 일반적으로 사용되고 있는 흑연 재질의 분리판과 성능을 비교 및 평가하기 위해 알루미늄과 흑연 분리판을 제작하였으며, 알루미늄 분리판의 성능이 흑연 분리판에 비해 약 15% 이상 증가하였음을 확인하였다. 또한, 실제 소형 정찰 UAV에 적용하기 위한 기초 연구로써 알루미늄 분리판을 이용한 단전지의 성능을 다양한 운전조건에서 측정하였다.

• 한국측량학회지
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• 제34권3호
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• pp.283-290
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• 2016

정사영상 제작에 주로 사용되는 기존의 항공사진측량 방법은 대규모 지역에 대해서는 효과적이나 소규모 지역에서는 비경제적이며, 지형지물의 지속적인 변화관측과 짧은 주기의 제작에는 어려움이 있다. 최근 다양한 센서들이 탑재된 무인항공기(UAV: Unmanned Aerial Vehicle)가 급격한 속도로 발전되고 있으며 이러한 무인항공기는 공간정보 분야에서도 다양하게 사용되고 있다. 무인항공기는 소규모지역에 대해서 신속하게 영상 자료 취득이 가능하며 적은 비용으로 영상자료들을 수시로 갱신할 수 있다. 또한, 불필요한 지역을 제외한 특정지역에 대해서만 공간정보 자료 취득이 가능함으로써 공간정보자료의 중복성을 최소화 할 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 평지지역에 비해 상대적으로 정확도가 낮은 소규모 경사지역을 대상으로 일반용 저사양 무인항공기를 이용하여 정사영상과 수치표고모델 (DEM: Digital Elevation Model)을 생성하였으며, 검사점에 의한 평면 및 수직 좌표 성분의 RMSE는 σ_H = ±0.12 m, σ_V = ±0.09 m 의 정확도를 보였다. 그 결과 1/500 축척의 국토지리정보원 수치지도 기준 표준편차와 최대오차의 허용범위를 만족하였다. 이를 통하여 고가의 측량용 무인항공기가 아닌 일반용 저사양 무인항공기를 이용하여 소규모 경사지역의 정사영상 제작 가능성을 확인하였다.

• 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.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.433-438
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• 2012

In this paper, a operation network system equipped with onboard wireless communication systems and ground-based mission control systems is proposed for swarm flight of small UAVs. This operating system can be divided into two networks, UAV communication network and ground control system. The UAV communication network is intend to exchange the informations of navigation, mission and flight status with minimum time delay. The ground control system consisted of mission control systems and UDP network. Proposed operation network system can make a swarm flight of various UAVs, execute complex missions decentralizing mission to several UAVs and cooperte several missions. Finally, PILS environments are developed based on the total operating system.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제13권1호
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• pp.34-42
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• 2012

This paper discusses the mathematical modeling of a small scale ducted-fan UAV and examines its results in comparison to the wind tunnel test. A wind tunnel test is first performed, producing a substantial amount of test data. The acquired set of wind tunnel test data is then categorized and approximated as mathematical functions. Finally, the mathematically modeled forces and moments acting on the UAV are compared with the acquired wind tunnel data. The analysis involves a gradient-based algorithm and is applied to extract trim states with respect to various flight conditions. Consequently, a numerical analysis demonstrates that there exists a reasonable flight status with respect to airspeed.