• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제2권2호
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• pp.95-107
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• 2001

This paper is devoted to the parameter optimization of unmanned aerial vehicle's (UAV) flight control laws. Optimization procedure is based on the ideas of mixed $H_2/H_{\infty}$ control of multi-model plants. By using this approach, some partial $H_2$-terms defining the performance of nominal and parametrically perturbed Flight Control System (FCS) responses to deterministic command signals in stochastic atmosphere as well as $H_{\infty}$-terms defining robustness of the FCS can be incorporated in the composite cost function. Special penalty function imposed on the location of closed-loop system's poles keeps the speed of response and oscillatory properties for both nominal and perturbed FCS in reasonable limits. That is the reason why this procedure may provide reasonable trade-off between the performance and robustness of FCS that are very important especially for UAV. Its practical importance is illustrated by case studies of lateral and longitudinal control of small UAV.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.843-852
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• 2009

본 논문에서는 무인 항공기의 무선 통신 시스템에 소요되는 주파수 상향 변환기의 설계, 제작 및 평가에 대하여 기술하였다. 무인 항공기내 통신 시스템의 사양은 관제 장비와 무인 항공기간의 최대 통신 거리뿐만 아니라, 배치 및 정비 보수의 용이성을 위해서 특이성이 요구된다. 본 논문에서는 이와 같이 결정된 특이성을 고려하여 C-대역 주파수 $5.25{\sim}5.45\;GHz$에 동작하는 주파수 상향 변환기를 설계 구현하였다. 이때 주파수 상향 변환기는 통신 시스템의 최적의 동작을 위하여 일정 출력을 필요로 하는데, 이를 위해 자동 이득 제어 회로를 추가하였다. 제작된 변환기는 $-15{\sim}-10\;dBm$ 입력에 대해 일정 출력 $+2{\pm}0.5\;dBm$을 출력을 보였다. 또한 전 대역에서의 스퓨리어스가 -60 dBc 이하이며 인접 채널에 대한 누설 출력이 -40 dBc 이하의 결과를 보여주고 있다. 뿐만아니라 다수의 무인 항공기 적용 및 주파수 허가 대역의 이동을 고려하여, 주파수 상향 변환기 내의 국부 발진기 신호를 1 MHz 간격을 갖는 synthesizer로 구현하였으며, 제작된 synthesizer는 offset 주파수 100 kHz에서 -100 dBc/Hz의 위상잡음 특성을 가진다.

• 항공우주정책ㆍ법학회지
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• 제29권2호
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• pp.135-161
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• 2014

무인항공기는 조종사를 탑승하지 않고 지정된 임무를 수행할 수 있도록 제작한 비행체로서 독립된 체계 또는 우주 지상체계들과 연동시켜 운영 하는 기체이다. 이 같은 무인항공기의 경제발전의 가능성으로 인하여 정부는 무인항공기가 세계 항공기 시장에서 우리나라가 항공 선진국으로 진입할 수 있도록 적극 지원 중이다. 무인항공기는 항공산업 발전의 블루오션이지만 이에 따르는 법적 분쟁 요소도 만만치 않다. 소형으로 제작된 무인항공기는 고성능 카메라 및 센서에 기록되는 이착륙 및 운항노선 주변의 기록들을 피찰영자의 동의 없이 마음 것 촬영할 수 있는바 이에 대한 사생활 침해에 대한 우려가 있다. 또한 무인항공기가 민간상용화 된다면 무분별한 사용으로 사생활 침해 발생이 예상된다. 무인항공기로 인해 국민이 원치 않는 사생활 노출이 발생한다면 무인항공기 운영자들에게 손해배상책임이 발생할 수 있고, 이는 무인항공기산업 발전을 위해 고려되어야 하는 요소이다. 현재 무인항공기 산업을 주도하고 있는 미국에서도 무인항공기 사생활 침해 관련 정책은 개발 중이며, 효율적인 대책 마련을 준비하고 있다. 무인항공기에 관련한 법이 시행되고 있지 않기 때문에 무인항공기 사생활 침해에 따른 모든 법적 대책을 마련하는 것이 필요하다. 미국과 같이 무인항공기 사생활 보호를 도모하기 위해 무인항공기 사생활보호법(안)을 제시하였다. 현재 시행 중인 법이 많기 때문에 새로운 법안을 제시하는 것은 법적 안정성을 해할 수 있지만 국민들의 안전한 삶을 위해서 법을 제정하는 것은 피할 수 없는 일이다. 개인정보보호법이 시행 중이지만 무인항공기 관련 사생활 침해가 발생했을 때 무인항공기의 특수성에 대한 개인정보보호법을 적용하기기 녹록치 않을 것이기 때문에 미국 입법안과 개인정보보호법을 참고하여 무인항공기의 사생활 침해를 대비한 사생활보호법(안)을 제시하였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제32권5호
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• pp.737-750
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• 2022

무인 항공기 (Unmanned Aerial Vehicle, UAV)는 4차 산업혁명 시대와 함께 매우 빠르게 성장하고 있다. 또한, 인공지능 기술과 반도체 기술의 발전에 따라 무인 항공기의 성능이 향상됨에 따라서 기존의 군용 등 특수 목적으로 사용되던 것에서 현재는 취미, 교량 점검, 정찰 등 다양한 민간 분야에도 활용되기 시작했다. 현재 민간 분야의 무인 항공기에서 가장 많이 활용되는 통신 프로토콜은 오픈 소스로 시작한 MAVLink(Macro Air Vehicle)이다. 하지만 MAVLink에는 보안 기술이나 암복호화 메커니즘은 포함되지 않아 현재 무인 항공기의 보안 위협에 취약할 수 밖에 없다. 따라서, 본 연구에서는 기밀성을 보장하기 위해서 암호모듈을 무인 항공기에 구현하고 다양한 구현 방식에 따른 무인 항공기에서의 암호화 및 복호화 성능 평가에 대한 결과를 분석한다. 또한, 보안 모듈을 적용한 무인 항공기에 위협 분석을 통하여 보안요구사항을 국제 표준 Common Criteria에 따라 평가 기준에 대해 논한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.440-446
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• 2019

우리나라는 1988년 부산에서 처음 소나무 재선충병이 발생하였으며, 산림청은 국내 소나무림의 보호 및 산림자원의 확보를 위해 2005년에 소나무 재선충병에 대한 특별법을 제정하였다. 현재 소나무 재선충병의 발생 빈도는 증가추세를 보이고 있으며, 발생지역 확대를 막기 위해 화학적 통제 및 물리적 통제 기술이 적용되고 있다. 소나무 재선충병의 방제를 위해서는 먼저 피해 상황을 파악하고 주변 환경 및 특성을 고려한 최적의 방제 계획 수립이 필요하며, 넓은 지역에 대한 모니터링 방안으로 최근 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)에 대한 관심이 증가하고 있다. 이에 본 연구에서는 UAV 기반 산림 모니터링 방법에 대한 경제성을 평가하고자 하였다. 기존 인력에 의한 모니터링 방법과 UAV를 적용한 방법의 효율성을 분석 한 결과, UAV 기반 산림 병해충 감시 방법은 기존 방법에 비해 약 50%의 비용 절감 효과가 있으며, 산림 조사의 누락 지역을 줄이는데도 도움이 될 것이며, 향후 추가적인 연구를 통해 UAV 기반의 산림 모니터링 방안의 검증이 이루어진다면 산림 조사 관련업무의 효율성이 크게 증가할 것이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제41권3호
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• pp.317-325
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• 2021

1988년 부산에서 처음 발병된 소나무재선충병(Pine Wilt Disease, PWD)은 우리나라 소나무에 막대한 피해를 주고 있는 심각한 질병이다. 정부에서는 2005년 소나무재선충병 방제특별법을 제정하고 피해지역의 소나무 이동 금지와 방제를 시행하고 있다. 하지만, 기존의 예찰 및 방제방법은 산악지형에서 동시다발적이고 급진적으로 발생하는 소나무재선충병을 줄이기에는 물리적, 경제적 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 소나무재선충병 감염의심목을 효율적으로 탐지하기 위해 무인항공기를 이용한 영상자료를 바탕으로 딥러닝 객체인식 예찰 방법의 활용가능성을 제시하고자 한다. 소나무재선충병 피해목을 관측하기 위해서 항공촬영을 통해 영상 데이터를 획득하고 정사영상을 제작하였다. 그 결과 198개의 피해목이 확인되었으며, 이를 검증하기 위해서 접근이 불가한 급경사지나 절벽과 같은 곳을 제외하고 현장 조사를 진행하여 84개의 피해목을 확인할 수 있었다. 검증된 데이터를 가지고 분할방법인 SegNet과 검출방법인 YOLOv2를 이용하여 분석한 결과 성능은 각각 0.57, 0.77로 나타났다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제8권2호
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• pp.33-39
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• 2014

Feathering spindle is one of the critical parts of the rotor system in the Smart Unmanned Aerial Vehicle(SUAV) that it was manufactured with special material, Maraging C300. During the initial ground and tie-down flight tests of the SUAV, surface of the feathering spindle contacting to the needle-roller bearings showed excessive wear and dent due to high vibrating loads transferred from the rotating blades. Gas nitriding process was applied to the bearing contact surface of the feathering spindle to increase surface hardness so as to improve the surface defects. This paper briefly presents the gas nitriding process adopted and the spindle quality improvements including wear and corrosion resistance.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제14권1호
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• pp.44-53
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• 2020

무인항공기 산업은 인공지능, 빅데이터, 사물 인터넷 등의 4차 산업혁명 기술과 융합하여 새로운 패러다임으로 발전하고 있다. 미국과 같은 항공 선진국들은 비행안전성이 보장된 무인항공기 개발에 많은 역량을 집중하고 있다. 대한민국의 경우, 한국항공우주연구원에서 2011년 국가 R&D 사업의 일환으로 국내 최초 수직이착륙 무인항공기인 스마트무인기 개발에 성공하였고, 이를 통해 첨단 IT 기술이 접목된 수직이착륙 무인항공기 개발 기술을 보유하게 되었다. 이러한 국가차원의 노력에도 불구하고 아직까지 국내 수직이착륙 무인항공기의 개발과 시장 운용은 제한적이다. 국내 기술로 개발한 수직이착륙 무인항공기의 형식증명 절차는 국내 항공안전법에 명시되어 있으나 형식증명을 위한 감항기준은 아직 제정되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 자체 중량 150 kg을 초과하는 수직이착륙 무인항공기의 국내 외 개발 동향과 국가별 인증제도 및 절차에 대해 조사하고, 유럽항공안전청에서 2019년 7월 2일 제정공포한 수직이착륙 항공기용 특별감항요건(special conditions)을 벤치마킹하여 국내 수직이착륙 무인항공기 형식증명을 위한 감항기준을 정립할 수 있는 방안에 대해 연구하였다.

• 항공우주정책ㆍ법학회지
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• 제28권2호
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• pp.117-144
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• 2013

국토교통부는 현행 항공법 체계 내에서 무인항공기급 비행안전기준 마련을 추진중에 있다. 이에 부응하여 군용항공기 운용 등에 관한 법률에 무인항공기 관련 내용의 보완 검토도 필요하다고 판단된다. 무인항공기 비행규칙은 무인항공기를 운용해야할 공역을 기준으로 적용할 비행원칙과 운용자 위치, 임무운용한계, 구비물품 등을 들 수 있다. 또한 실제 비행에 적용해야 할 규칙으로는 일반비행규칙, 시계비행규칙, 계기비행규칙 등이 요구된다. 그리고 무인항공기체계 운용자 간에 이루어지는 통화, 관제 및 통신사항, 공역 및 구역별 비행 등에 대한 적용규칙 마련도 필요하다고 할 수 있다. 공역에서의 무인항공기 운용은 항공기 성능에 대한 능력을 보장받는 것이 중요하지만 그에 못지않게 필수적으로 요구되어지는 것은 표준화된 비행기준이라고 할 수 있다. 이러한 비행규칙과 공역에 대한 관리기준을 공역사용자가 모두 숙지하고 비행에 적합하게 적용하여야만 안전하고 원활한 비행운용이 가능하다. 본 논문은 표준화된 비행규칙과 법률의 보완을 위해 연구하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권5_1호
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• pp.947-958
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• 2021

본 연구는 무인비행체에 탑재해서 활용되고 있는 다중분광 센서의 센서별 반사율 및 식생지수를 산정하여 시계열 작황분석을 위한 센서별, 센서간 활용 가능성을 평가하기 위해 수행하였다. RedEdge-MX, S110 NIR, Sequioa, P4M 등 4종의 무인비행체 탑재 다중분광센서에 대하여 2020년 9월 14일과 9월 15일에 걸쳐 오전, 오후 각 1회, 총 4회씩 항공영상을 촬영하고 반사율 및 NDVI를 산정하여 비교하였다. 반사율의 경우 모든 센서에서 시계열 변동계수가 평균 약 10% 이상의 값을 보여 활용에는 한계가 있는 것으로 나타났다. 작물 시험구에 대한 센서별 NDVI 변동계수는 식생이 우거져 활력도가 높은 시험구에서 평균 1.2~3.6%의 값을 보여 5% 이내의 변동성을 보였다. 그러나 이는 청천일의 변동계수에 비해서는 높은 값을 보인 것으로서 실험 기간 동안 오전, 오후에 구름 등 기상환경이 달랐기 때문으로 판단되며 시계열 작황 분석을 위한 정밀 NDVI 산정 시에는 일정한 광 환경을 유지할 수 있는 촬영 계획 수립과 이행이 필요할 것으로 판단된다. 무인비행체 다중분광센서 간 NDVI를 상호 비교한 결과 본 실험에서는 RedEdeg-MX 센서의 경우 안정적인 광 환경 내에서 동종의 센서를 여러 대 사용하더라도 NDVI 값의 특별한 보정 없이 함께 활용할 수 있을 것으로 판단된다. RedEdge-MX, P4M, Sequioa 센서는 상호 선형적인 관계를 보였으나 NDVI 간의 off-set 보정을 통한 공동 활용 가능성 평가를 위해서는 보완 실험이 필요할 것으로 생각된다.