Convergence Security Journal (융합보안논문지)

Korea convergence Security Association (한국융합보안학회)
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A Study on Establishing Scientific Guard Systems based on TVWS

TVWS 기반 과학화경계시스템 구축방안 연구

  • 신규용 (육군사관학교 컴퓨터과학과) ;
  • 김유석 ((주)엔지아커넥트) ;
  • 백승원 (육군사관학교 기계.시스템공학과)
  • Received : 2023.09.04
  • Accepted : 2023.09.27
  • Published : 2023.10.31
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Abstract

In recent years, the ROK military is promoting Defense Innovation 4.0 with the goal of fostering strong military based on science and technology equipped with artificial intelligence(AI) to prepare for the upcoming population cliff. In particular, at the present time of increased threats of North Korea, the South Korean military is seeking to deal with a decrease in military service resources through the introduction of a Scientific Guard System using advanced technology. TICN which is a core basic communication system to ensure the integrated combat capability of the ROK military is, however, limited to use as a based network for the emerging Scientific Guard System due to the narrow transmission bandwidth with widely spread poor reception area. To deal with this problem, this paper proposes TVWS-based Scientific Guard Systems with TVWS-based wireless network construction technology that has been available for free in Korea since 2017. The TVWS-based Scientific Guard System proposed in this paper, when compared to the existing wired network-based Scientific Guard Systems, has various advantages in terms of minimizing operational gaps, reducing construction costs, and flexibility in installation and operation.

현재 우리 군은 다가오는 인구절벽에 대비하기 위해 인공지능(AI) 기반의 과학기술강군 육성을 목표 국방혁신 4.0을 추진중에 있다. 특히 북한의 도발위협이 높아지는 현시점에 우리 군은 첨단기술을 활용한 과학화경계시스템 도입을 통해 병력절감을 도모하고 있다. 하지만 우리 군의 통합 전투능력을 보장하기 위한 핵심 기반통신체계인 전술정보통신체계(TICN)의 경우 전송 대역폭이 좁아 영상정보 송수신이 원활하지 않을뿐더러 보안 및 난청지역 발생 등의 이유로 평시 과학화경계시스템의 기반 네트워크로 활용하기에는 일부 제한적이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문은 2017년부터 국내에서 무료로 활용할 수 있게 된 TVWS 기반의 무선네트워크 구축 기술을 활용해 TVWS 기반 과학화경계시스템 구축방안을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 TVWS 기반 과학화경계시스템의 경우 기존의 유선네트워크 기반의 과학화경계시스템과 비교해 작전공백 최소화, 구축비용 절감, 설치 및 운용의 탄력성 측면에서 다양한 장점을 가진다.

Keywords

Acknowledgement

본 논문은 육군사관학교 화랑대연구소의 2023년 연구활동비 지원을 받아 연구되었음.(연구번호: 2023A1005).

References

  1. 국방혁신 4.0, 대한민국 국방부, 2023. 2.
  2. 박태웅, 한현진, "한국군 기반통신망 분석 및 발전 방향 : 지상군 중심으로", 국가안보와 전략 제 20권 제 2호, 2020.
  3. Jie Ding, Mahyar Nemati, Chathurika Ranaweera, and Jinho Choi, "IoT Connectivity Technologies and Applications: A Survey", IEEE Access Vol. 8, pp. 67646 - 67673, 06 April 2020.
  4. 장영민, "가시광 및 광무선통신에 대한 국제 표준화 동향", TTA 저널 187호, 2020.
  5. 김종원, 강태규, 정명애, "가시광 통신 표준 및 기술 동향", 주간기술동향 통권 1400호, 2009.
  6. 김현옥, 임종태, "UWB 기술과 응용 분야", 정보통신기획평가원 주간기술동향 2021. 4.
  7. Mahmoud Shuker Mahmoud and Auday A. H. Mohamad, "A Study of Efficient Power Consumption Wireless Communication Techniques/Modules for Internet of Things (IoT) Applications", Advances in Internet of Things, Vol. 6 No. 2, April 2016.
  8. Mahmoud Elkhodr, Seyed Shahrestani and Hon Cheung, "EMERGING WIRELESS TECHNOLOGIES IN THE INTERNET OF THINGS: A COM PARATIVE STUDY", International Journal of Wireless & Mobile Networks (IJWMN) Vol. 8, No. 5, October 2016.
  9. Bharat S. Chaudhari, Marco Zennaro, Suresh Borkar, "LPWAN Technologies: Emerging Application Characteristics, Requirements, and Design Considerations", Future Internet 2020.
  10. 윤정현, 김승구, "IoT를 위한 저전력 통신 기술의 성능 평가", 멀티미디어학회 논문지 제24권 제9호, 2021. 9.
  11. 행정안전부 및 한국정보화진흥원, "정부사물인터넷 도입 가이드라인", 2019.
  12. 박태준, 이계선, 정운철, 최병철, 방효찬, "LPWA 기반 IoT 전용 네트워크 기술동향", 전자통신동향분석 제 32권 제 1호 2017. 2.
  13. 선연수, "Wi-SUN과 소전력 무선 모듈 기술 동향", 테크월드(TECHWORLD), 2019, 9. https://www.epnc.co.kr/news/articleView.html?idxno=91927).
  14. 송흥종, "사물인터넷 서비스 확대를 위한 청풍호, 소양호 TVWS 전파간섭 영향 모의실험", 전자공학회 논문지 제58권 제8호, 2021. 8.
  15. 문학룡, 변상철, 김광호, 변경석, 고자경, "스마트 시티용 무료 데이터 통신 TVWS 무선 모뎀과 운영시스템 기술 개발", 한국건설기술연구원 2017년도 중소.중견기업 수요기반 기술사업화 지원사업 최종보고서, 2019. 12.
  16. 한대철, 문학룡, 김용석, 정도영, 변경석, 간길호, 고자경, "엣지컴퓨팅 기술과 인공지능 기반의 독립형 영상정보 관리장비 개발", 한국건설기술연구원 2020년도 중소.중견기업 수요기반 기술 사업화 지원사업 최종보고서, 2020. 12.
  17. 김재환, 오미경, 신철호, 최상성, "TV White Space WPAN 표준기술 동향", 정보와 통신(Information and Communications Magazine) 제30권 제5호, 2013.
  18. 김창주, "IEEE 802.22 WRAN 표준기술", 한국전자파학회지 제24권 제5호 2013, 9.
  19. 이건학, 김감영, "화이트 스페이스를 활용한 슈퍼와이파이 시설의 효율적 배치를 위한 공간 입지 모델링", 대한지리학회지 제48권 제2호 2013.
  20. Alberto Gallegos Ramonet, Taku Noguchi, "IEEE 802.15.4 Now and Then: Evolution of the LR-WPAN Standard", ICACT Transactions on Advanced Communications Technology (TACT) Vol. 8, Issue 3, May 2019
  21. 신규용, 이원우, 김동욱, "5G 기반 증강현실 통합 지휘통제플랫폼 구축 및 활용방안 연구", 디지털콘텐츠학회논문지(J. Dcs) Vol. 21, No. 5, pp. 855-864, May 2020
  22. 김찬혁, 남지희, 원동훈, 차영균, "제로 트러스트를활용한 육군 AMOS 체계 보안성 향상 방안", 한국군사학논집 제79집 제2권 2023년 6월.
  23. 박태웅, 김태호, 한현진, "GOP 과학화 경계시스템에 대한 평가와 개선방안 : 지휘관 및 참모 대상 설문조사 결과를 중심으로", 한국국방경영분석학회지 제46권 제2호, 2020. 12.
  24. 이호찬, 문미남, 곽승현, 신규용, "레이더 기반 AI 과학화 경계시스템의 효과분석 : 악천후 시 실험 결과를 중심으로", 융합보안논문지 제 23권 제2호, 2023.
  25. 신의수, 김태현, 차지은, 한재경, "육군 차세대경계시스템의 효율적 운용방안 연구", 한국군사학논집, 제 77권 제 2호, 2021. 6.
  26. 한국방위산업진흥회, "중요시설경계시스템 1차 사업 착수", 국방과 기술, 456, 2017.2
  27. 기획재정부, "국민 삶을 개선하는 특색사업 60선", 2021년 예산안, 2020. 9.
  28. 박태웅, 김태호, "GOP 과학화 경계시스템에 관한 운용자 인식과 발전방향 연구", 군사과학연구지 제14권 제1호, 2022. 6.
  29. 권지섭, 김동환, 한성화, "무선 기반 지능형 CCTV", 한국정보통신학회 2022년 추계종합학술대회 논문집, 2022. 
  30. 윤교근, "오지에 인터넷 되네"...제천, 혁신제품 테스트 앞장, 세계일보, https://www.segye.com/newsView/20201117512082?OutUrl=naver, 2020. 
  31. 신현태, 평창 산책로 등 8곳 공공와이파이 설치, 강원도민일보, http://www.kado.net/news/articleView.html?idxno=1065075, 2021.
  32. 선다혜, 현대건설 TV주파수 활용해 지하터널 통신 사각지대 해소, Insight Korea, http://www.insightkorea.co.kr/news/articleView.html?idxno=99556, 2022. 
  33. 이상원, 엔지아커넥트 'TVWS 기술' 신기술 인증 획득, 전자신문, https://www.etnews.com/20220209000217, 2022. 
  34. 이인희, 강원도 TVWS 활용 휴대폰 무선중계시스템 개발 착수, 전자신문, https://www.etnews.com/20220726000240, 2022.
  35. 김태식, GOP 과학화경계시스템 "공식 고장만 811건", 시사매거진, http://www.sisam2580.com/news/articleView.html?idxno=243626, 2022.
  36. 엄호식, 육군 군경계 강화 위한 주둔지 경계용 CCTV 사업, 재심사 결과는?, 보안뉴스, https://www.boannews.com/media/view.asp?idx=100364, 2021.
  37. 박지은, 이채익 의원 "군 일반전초(GOP) 경계시스템, 하루 1.5회꼴 먹통", 굿모닝경제, http://www.goodkyung.com/news/articleView.html?idxno=126315, 2020.