• Annual Conference of KIPS
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• 2024.10a
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• pp.1008-1009
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• 2024

항만은 대규모 화물 처리와 물류 이동의 중심지로, 복잡한 작업 절차와 다수의 인력 및 장비가 투입되기 때문에 높은 수준의 안전 관리가 필요하다. 기존 항만 안전 시스템은 보안 인력과 고정형 CCTV 를 통해 감시가 이루어지나, 고정된 시야와 높은 인력 비용으로 인한 한계가 존재한다. 본 연구는 군집 드론을 활용하여 작업자의 안전 준수 여부를 실시간으로 식별·감지하는 시스템을 개발하고, 항만과 유사한 환경을 시뮬레이션을 구축하여 교차 검증 및 적용 가능성을 평가한다. 이를 통해 항만 안전 관리의 효율성을 극대화하고 작업자의 안전을 강화하는 새로운 방안을 제시한다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.49 no.12
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• pp.971-980
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• 2021

Recently popularized drone technologies have revealed that low-cost small unmanned aerial vehicles(UAVs) can be a significant threat to prevailing power by operating in group or in swarms. Researchers in many countries have tried to utilize integrated swarm unmanned aerial system(SUAS) in the battlefield. Agency for Defense Development also identified four core technologies in developing SUAS: swarm control, swarm network, swarm information, and swarm collaboration, and the authors started researches on swarm control and network technologies in order to be able to operate vehicle platforms as the first stage. This paper introduces design and integration of SUAS consisting of small fixed-wing UAVs, swarm control and network algorithms, a ground control system, and a launcher, with which swarm control and network technologies have been verified by flight tests. 19 fixed-wing UAVs succeeded in swarm flight in the final flight test for the first time as a domestic research.

• KIPS Transactions on Computer and Communication Systems
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• v.10 no.4
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• pp.117-122
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• 2021

In recent years, human damage and loss of money due to various disasters such as typhoons, earthquakes, forest fires, landslides, and wars are steadily occurring, and a lot of manpower and funds are required to prevent and recover them. In this paper, we designed and developed a disaster drone system based on artificial intelligence in order to monitor these various disaster situations in advance and to quickly recognize and respond to disaster occurrence. In this study, multiple disaster drones are used in areas where it is difficult for humans to monitor, and each drone performs an efficient search with an optimal path by applying a deep learning-based optimal path algorithm. In addition, in order to solve the problem of insufficient battery capacity, which is a fundamental problem of drones, the optimal route of each drone is determined using Ant Colony Optimization (ACO) technology. In order to implement the proposed system, it was applied to a forest fire situation among various disaster situations, and a forest fire map was created based on the transmitted data, and a forest fire map was visually shown to the fire fighters dispatched by a drone equipped with a beam projector. In the proposed system, multiple drones can detect a disaster situation in a short time by simultaneously performing optimal path search and object recognition. Based on this research, it can be used to build disaster drone infrastructure, search for victims (sea, mountain, jungle), self-extinguishing fire using drones, and security drones.

• The Journal of the Convergence on Culture Technology
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• v.9 no.3
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• pp.299-304
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• 2023

Recently, drones have been used as a major means of attack drones in major wars around the world, and it seems likely that they will evolve into game changers in the future. Recently, drones have been used as a major means of attack drones in major wars around the world, and it seems likely that they will evolve into game changers in the future. In the major wars of the 21century, attack drones are used for precision fire-guided or self-destruct attacks, For the purpose of cognitive warfare, its territory is expanding not only to land and air, but also to sea and water. These attack drones will perform multi-domain operations, and for this purpose, the level of autonomy will be improved and High-Low Mix We will continue to develop by strengthening concept-based scalability. North Korea has also been making considerable efforts to operate attack drones for a long time, and activities such as third-country-level self-explosive drones, artificial intelligence-based clustered self-explosive drones, and self-destructive stealth unmanned semi-submersible are expected. In addition to North Korea's provocations and attacks, it is hoped that there will be a need for active follow-up research on our military's countermeasures and utilization plans.

• Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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• v.21 no.6
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• pp.817-825
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• 2018

Recently, drones have been used in various field to overcome time and space limitations. However, single drone still has a lot of restriction on transportation wight and travel time. Therefore many studies have been conducted to increase the utilization by swarm of drones. Many things should be additionally considered in order to operate swarming drones securely. Especially the group key management is a challenging research topic in tactical domain due to existence of adversary that has anti-drone skill. In this paper, we proposed an efficient group key management scheme for tactical swarming drone networks where an adversary equipped with anti-drone skills exists. The group key can be updated with a small number of message exchange compared to other convenience schemes. The numerical and simulation results demonstrate that the proposed scheme manages the group key efficiently and securely.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.13 no.5
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• pp.1071-1078
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• 2018

In this paper, we implemented community driving system for auto-vehicles as a preceding research of drone's community flight. We used ultrasonic sensors in order to measure the distance between vehicles, and designed each vehicles to maintain specific distance to each other, by making the following vehicle to stop moving when the distance is closed to less than 20cm, to start moving when the distance increases to more than 30cm. We have also designed vehicle to accelerate until the distance is closed to 30cm when they are apart for more than 40cm due to contingencies during driving.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.11a
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• pp.184-185
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• 2022

국제해사기구(IMO)에서는 2017년 미래선박으로서 자율운항선박(MASS)의 개념을 채택한 바 있으며, 실해역 운항을 위한 국제법규 및 규정 검토를 진행하고 있다. 무인선은 악천후시 유인선이 수행하기 힘든 임무를 대체하거나 지원하기 위하여 원격 혹은 자율적으로 운용되는 일종의 소형 자율운항선박을 의미한다. 선박해양플랜트연구소에서는 2011년부터 해양수산부 연구개발사업을 통하여, 무인선 아라곤호 시리즈를 개발하였으며, 아라곤1호, 2호, 3호 등 총 3척을 운용하고 있다. 해당 선박은 길이 8미터, 배수량 약 3톤급의 활주선형으로 원격운항, 경로추종 및 충돌회피 등 자율운항 기능이 적용되어 있다. 한편, 무인선은 공중 드론과 달리 탑재중량이 크고, 항속시간이 길어 해상에서 감시,첩보, 정찰 등에 효용성이 높으며, 최근 한척보다는 여러 척을 운용하는 것이 효과적이어서 무인선 군집(USV Swarm)으로 해상임무를 수행하려는 연구가 다양하게 진행되고 있다. 선박해양플랜트연구소에서는 2019년부터, 기존의 아라곤호 시리즈 무인선들을 활용하여, 무인선 군집 자율운항 시스템 개발을 위한 "인공지능 기반 무인선 상황인식 및 자율운항 기술 개발" 과제를 진행하고 있다. 해상에서 불법선박이 출현시 이를 효과적으로 단속하기 위하여 추적 기동이 필요한데, 본 연구에서는 무인선 3척을 활용하여 불법선박을 추적하는 해상 감시 실해역 시험을 수행하였다. 본 논문에서는 무인선 군집 자율운항 시스템에 대하여 소개하고, 무인선 군집을 활용한 불법선 추적에 관한 실해역 시험결과에 대해 소개한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.89-89
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• 2022

하천 합류부에 지천이 유입되는 경우 복잡한 3차원적 흐름 구조를 발생시키고 이로 인해 유사혼합 및 지형 변화가 활발히 발생하게 된다. 특히, 하천 합류부에서 부유사 거동은 하천의 세굴과퇴적, 하천 지형 변화, 하천 생태계, 하천구조물 안정성 등에 직접적으로 영향을 미치기 때문에 이에 대한 정확한 분석이 하천 관리 및 재해 예방에 필수적인 요소이다. 기존의 하천 합류부 부유사 계측 자료들은 재래식 채취 방식으로 수행되어 시공간적 해상도가 매우 낮아서 실측 자료만으로 합류부에서 부유사 혼합을 분석하기에는 한계가 존재하기에 대하천의 부유사 혼합 거동 해석에 수치모형이 주로 활용되어 왔다. 본 연구에서는 하천 합류부에서 부유사 거동을 공간적으로 정밀하게 분석하기 위해 드론 기반초분광 영상을 활용하여 하천 합류부에 최적화된 부유사 계측 방법론을 제시하였다. 현장에서 계측한 초분광 자료와 부유사 농도간의 관계를 구축하기 위하여 기계학습모형인 랜덤포레스트(Random Forest) 회귀 모형과 합류부에서 분광 특성이 다른 두 하천의 특성을 정확하게 반영하기 위한 가우시안 혼합 모형 (Gaussian Mixture Model) 기반 초분광 군집화 기법을 결합하였다. 본 연구에서 구축한 방법론을 낙동강과 황강의 합류부에 적용한 결과, 초분광 군집을 통해 두하천 흐름의 경계층을 명확히 구별하였으며, 이를 바탕으로 지류와 본류에 대해 각각 분리된 회귀 모형을 구축하여 복잡한 합류부 근역 경계층에서의 부유사 거동을 보다 정확하게 재현하였다. 또한 나아가서 재현된 고해상도의 부유사 공간분포를 바탕으로 경계층에서 강한 두 흐름이 혼합되어 발생한 와류(Wake)가 부유사 혼합에 미치는 영향을 규명하였고, 하천 합류부에서 발생하는 전단층의 수평방향 대규모 와류가 부유사 혼합 양상에 지배적 영향을 미치는 것으로 확인하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.474-474
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• 2017

대하천 사업 이후 국내에서 경험하지 못한 대규모 다기능 보가 설치되었으며, 이로 인해 기존 하천에 서식하던 어류들의 군집, 이동 및 환경의 변화가 발생할 수 있으며, 산란을 위해 상류로 이동하거나 하류로 이동하려는 어류들에게는 상당히 큰 문제를 야기할 수 있다. 이러한 문제점들을 최소화하기 위해 다기능 보에는 대규모 어도가 설치되었으며, 다양한 흐름해석 모형을 이용하여 어도의 유인효율평가에 대한 연구가 이루어지고 있으나 이를 검증할 수 있는 실험적 연구는 부족한 실정이다. 어도의 유인효율평가에 있어 어도입구부 유속장 측정이 중요하다. 하지만 어도 입구부에 대한 접근성은 용이하지 못 할 뿐만 아니라, 기존에 사용하던 ADCP 장비로는 유속장 측정에 한계가 있다. 이를 극복하기 위해 드론영상을 활용한 LS-PIV기법과 GPS전자부자를 활용할 필요가 있다고 판단하였고, GPS전자부자를 어도 입구부에서 일정시간 유하시키는 동시에 드론영상촬영을 활용해 LS-PIV기법을 적용하여 유속을 측정하였다. 그 결과 LS-PIV기법을 적용한 실험이 주 흐름영역에서 안정적인 결과를 보였다. 본 실험 결과를 통해 새로운 유속 계측 방안을 보여줌으로써 접근성 및 안전성에 대한 효율적인 실험계측 방법을 제시하리라 사료된다.

• Journal of Digital Convergence
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• v.15 no.8
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• pp.195-202
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• 2017

Unmanned Aerial Vehicles (UAV) have mostly been used for military purposes but with the progress in ICT and reduced manufacturing costs, they are increasingly used for various private services. UAVs are expected to carry out autonomous flying in the future. In order to carry out complex tasks, swarm flights are essential. Although the swarm flights has been researched a lot due to its different network and infrastructure from the existing UAV system, There are still not enough study on security threats and requirements for the secure swarm flights. In this paper, to solve these problems, UAV autonomous flight technology is defined based on US Army Corps of Engineers (USACE) and Air Force Research Laboratory (AFRL), and swarm flights and security threat about it are classified. And then we defined and compared security requirements according to security threats of each swarm flights so as to contribute to the development of secure UAC swarm flights in the future.