• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2020년도 제62차 하계학술대회논문집 28권2호
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• pp.257-258
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• 2020

기존의 드론 조작은 초보자에게 어려웠다. 초보자의 경우 드론을 조종하다가 드론이 추락하거나 장애물에 걸려 프로펠러 등의 부품들이 손상되는 경우를 빈번하게 마주한다. 본 연구에서는 초보자 또한 드론 파손의 걱정 없이 드론의 조작을 더욱 쉽게 개선시키는 것을 전제로 뇌파와 보조입력인 음성인식을 이용한 드론 컨트롤러 기술을 적용하고자 한다. 현재 대중적으로 출시되어 있는 드론의 경우 호버링 기능을 포함시켜 드론의 추락 위험을 줄여주는 기능을 탑재하고 있다. 하지만 속도가 빠른 드론의 조작에 있어 미숙한 초보자들은 장애물과의 충돌 그리고 드론 착륙 시 기체손상 등의 위험에 대비하기 힘들다. 본 논문은 이러한 문제점들을 개선하기 위해 기존의 드론 컨트롤러 대신 특정한 동작을 상상할 때 발현되는 동작상상뇌파와 음성입력을 적용한 '동작상상뇌파와 음성인식을 이용한 드론 컨트롤러' 기술을 제안한다. 기존의 드론 컨트롤러와는 다르게 빅 데이터 처리기술인 머신러닝을 이용하여 뇌파 데이터를 처리하고 그 데이터들과 입력되는 뇌파 값을 비교하여 드론을 제어한다. 또한 뇌파의 발현이 안정적이지 못하는 상황을 대비한 보조입력인 음성인식을 이용하여 드론의 기체손상을 최소화 시킬 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2024년도 제69차 동계학술대회논문집 32권1호
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• pp.109-111
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• 2024

군사 목적으로 개발된 드론은 최근 다양한 산업 및 민간 분야로 확대되고 있으며, 이러한 확대에 따라, 드론이 급격하게 발전하여, 농업이나 무인 드론 택배와 같은 산업 전반적으로 긍정적인 효과를 창출하는 추세이다. 그러나 이러한 발전에 반하여, 드론에 장착된 카메라를 통한 사생활 침해나 테러 목적으로 활용하는 것과 같은 부정적인 측면이 드러나기 시작하였다. 특히, 드론의 위치와 밀접한 연관이 있는 GPS와 관련하여, 무인 이동체의 특성상, GPS 신호에 의존하여 사용자에게 드론의 위치를 전달하지만, 이러한 GPS 신호를 송신하는 위성은 거리가 매우 멀리 위치하고, 이에 따라, 신호 세기가 비교적 약한 문제점을 가진다. 이와 같은 문제점을 악용하는 GPS 스푸핑 공격이 등장하였으며, 이 공격은 만약 공격자가 GPS 신호를 조작하여 송신한다면, 드론에 장착된 GPS 수신기는 조작된 GPS 위치를 수신하며, 이에 따라, 드론의 제어권을 탈취하거나 충돌 유발, 비정상적인 비행 경로 유도와 같은 문제점이 발생한다. 본 논문에서는 최신의 상용화된 드론을 대상으로, GPS 스푸핑 공격의 취약점을 분석하고 실증한다. 이를 위하여, 공격자가 비행 금지 구역에 해당하는 GPS 신호를 조작하는 것으로 공격을 시도하고, 이에 따른 드론에서 준비된 동작인 강제 착륙과 같은 비정상적인 행위를 유발하여, 드론의 임무 수행 능력을 제한하는 취약점을 분석하고 실험을 통하여 실증한다. 본 논문의 결과를 토대로, 최신 드론에서 발생 가능한 보안 위협을 도출함으로써, 드론의 안전성을 향상시키기 위한 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 정보보호학회지
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• 제30권2호
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• pp.11-19
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• 2020

드론은 군용에서부터, 공공 관제 및 모니터링, 촬영 및 취미, 배송 서비스에 이르기까지 다양하게 활용되고 있다. 그러나 드론에 내장된 센서 값 조작이나 수집 데이터 누출, 통신 내용 도감청 및 GPS 신호 조작 등의 보안 취약점을 이용한 공격은 드론을 포획하거나 추락시키고 중요한 데이터를 탈취하는 등 심각한 문제를 야기할 수 있다. 이러한 보안 취약점을 해결하기 위해 드론 전용 난수 생성기와 통신보호를 위한 암호프로토콜, 화이트박스 암호를 통한 정보보호 및 신호 인증을 통한 GPS 스푸핑 탑지 기법 등 안전한 드론 보안 메커니즘이 활발히 연구되고 있다. 이에 본 논문에서는 드론 시스템의 구성 요소별 보안 위협 요소를 살펴보고, 보안 위협 사례를 공격 유형별로 분석한다. 또한 이러한 보안 위협들에 대응하기 위해 드론에 적용된 암호 기술 현황에 대해 살펴본다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2021년도 제64차 하계학술대회논문집 29권2호
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• pp.487-488
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• 2021

시설물 점검은 사람이 직접 들어가거나 올라가 확인하는 방식이 일반적이다. 본 연구에서는 시설물 점검을 보다 안전하고 신속하게 하는 것을 전제로 하여 현재 상용화 되고 있는 드론과 아두이노를 이용한 센서를 적용하고자 한다. 본 논문은 기존의 어려운 조작의 드론에 건물 내부에서 호버링이 가능하게 하는 옵티컬 플로어 센서를 장착아여 조작을 보다 쉽게 한다. 또한, 외부 비행 시 GPS센서를 사용하여 좌표지정을 통한 자동비행을 가능하게 하고 아두이노의 센서와 펌프를 적용한 "오토파일럿이 가능한 시설물 관리 드론" 기술을 제안한다. 기존의 드론과 다르게 카메라와 센서를 이용해 시설물 관리를 대신하고, 외부 시설물 관리나 농업 등에서 사용할 때 좌표를 지정해 사용자가 직접 조작하지 않아도 지정한 좌표로 드론이 이동하여 관리 및 임무를 수행한다. 센서들의 값을 앱으로 전송받아 핸드폰으로 받아 볼 수 있다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2020년도 추계학술대회
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• pp.340-343
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• 2020

캡스톤 기업 연계형의 과제로 드론 교육에 쓰이는 시뮬레이션을 대체할 드론 교육 게임을 제작한다. 교육생의 입장에서 시뮬레이션은 복잡하고 지루하기 때문에 다양한 교육과 정보, 재미있는 콘텐츠를 담은 드론 게임을 만들어 스스로 학습을 진행하게 하는 것이 목표이다. 제작에 앞서 먼저 연구된 시뮬레이션과 게임을 통해 어떤 문제로 상용화가 되기 힘이 들었는지 조사했다. 재미있는 콘텐츠를 제공해 드론 기초 조작을 쉽게 학습할 수 있도록 유도했지만 교육생들이 실제 드론을 어떤 컨트롤러로 조작하는가에 대한 조사가 미흡했다. 이를 해결하기 위해서 필요한 학습 콘텐츠를 설계하고 교육생들이 소지한 드론 컨트롤러로 체험을 할 수 있도록 구현했다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제19권5호
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• pp.53-62
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• 2019

드론 시장이 확산되고 있는데 비하여, 가장 기본적인 드론의 기초 운항법을 위한 트레이닝 콘텐츠 개발은 상대적으로 미비한 편이다. 이에, 본 연구에서는 실제 드론 트레이닝에 사용되고 있는 다양한 드론 운항법에 대한 문헌들과 관련 콘텐츠 등을 분석하여, 조작능력 향상을 위한, 게임 환경에서의 트레이닝 콘텐츠를 기획하였다. 그리고 실제 드론 조작에 사용되는 컨트롤러를 XBOX 게임 콘트롤러에 키 맵핑하여, 게임을 통해 실제 드론 트레이닝이 가능하도록 콘텐츠를 구현하였다. 추후 연구에서는 본 연구를 기반으로 개발된 기초 운항법 트레이닝 콘텐츠를 기초로 둔 특수목적용 드론 콘텐츠 제작을 진행하고자 한다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.173-173
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• 2017

드론의 시장규모가 커짐에 따라 초창기 군사 목적에서 현재 민간부문으로 확대되고 있다. 현재 드론은 실외에서 사용될 목적으로 제작된 것이 많으나 실내에서도 드론의 활용 여부가 증가할 것으로 예상된다. 본 연구에서는 실외에서만 사용 가능한 GPS를 대신하여 영상 촬영으로 획득한 이미지를 CNN으로 학습을 시켜 자율고도제어비행을 하도록 한다. 첫 번째로 수동 조작하는 드론에 IMU센서를 부착하여 획득한 고도 데이터를 표로 제시함으로써 GPS를 사용하지 않는 드론의 실내주행에서 일정한 고도 유지는 다소 무리가 있음을 보여준다. 두 번째로 드론의 수동 조작은 일정하지 않은 고도 때문에 CNN의 학습할 영상 획득이 어렵다. 일정한 고도의 영상 획득을 위한 실험용 높이 조절 Base를 제작하여 고도별 영상을 획득한다. 획득한 영상을 통해 얻은 이미지를 CNN 학습을 시킨 후, 학습에 사용되지 않은 이미지를 사용하여 고도 판별을 확인한다. 대조군으로 실내장소를 바꾸어 미리 학습된 CNN으로 고도 판별을 확인한다. 학습에 사용된 이미지의 환경(생명공학관)과 대조군(제 2 공학관)이 촬영된 장소의 환경요소의 차이로 오차가 발생한다. 오차는 실내 장소의 총 높이의 차이 및 서로 상이한 천장 구조물에 따른 것으로 사료되며 Data crop을 통해 획득한 이미지의 천정 부분을 제거하여 노이즈를 줄여 고도 판별의 정확도를 높일 수 있을 것으로 예상한다. 세 번째, CNN으로 학습을 통해 Model을 도출하여 자율 고도 제어 프로세스를 제시한다. 그리고 해당 프로세스를 이용한 자율고도제어 주행과 수동조작을 통한 주행에서의 Z축 가속도 데이터의 표준편차를 비교하여 본 연구의 실효성을 보여준다

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2021년도 제63차 동계학술대회논문집 29권1호
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• pp.185-186
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• 2021

기존의 건물 점검은 사람이 직접 들어가 확인하는 방식이 일반적이다. 본 연구에서는 건물 탐사를 보다 안전하고 신속하게 하는 것을 전제로 하여 현재 상용화 되고 있는 드론과 아두이노를 이용한 센서를 적용하고자 한다. 건물 점검은 사람이 직접 들어가 확인하는 만큼 안전 수칙을 지켜가며 실시해야 하지만, 불편함이나 귀찮음을 핑계로 지켜지지 않는 경우가 대다수이다. 지켜지지 못한 안전 수칙에 더불어, 건물의 직접적인 상태를 미리 알지 못하고 진입하게 됨으로 발생하는 인명피해는 불가피하다. 본 논문은 이러한 문제점들을 개선하기 위해 기존의 어려운 조작의 드론에 호버링이 가능하게 하는 옵티컬 플로어 센서를 장착하여 조작을 보다 쉽게 하고 아두이노의 센서를 적용한 '건물 탐사 드론' 기술을 제안한다. 기존의 드론과 다르게 카메라와 센서를 이용해 건물의 점검을 대신하고, 센서들의 값을 앱으로 전송받아 핸드폰으로 받아 볼 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2023년도 제68차 하계학술대회논문집 31권2호
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• pp.215-216
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• 2023

군사 목적으로 사용되던 드론이 일반 사용자를 위한 범용 드론으로 활용 분야가 확장됨에 따라, 국방 및 운송, 물류, 농업과 같은 다양한 분야에서 활용되는 실정이며, 이와 관련된 산업의 발전에 기여하고 있다. 그러나 급격한 발전으로 인하여, 드론의 안전성은 고려하지 못한 한계점이 존재하였고, 이는 드론에서의 다양한 보안위협으로 나타났다. 본 논문에서는 4차 산업 혁명 시대의 핵심 기술인 드론의 안전성을 향상시키기 위한 목적으로, 드론의 신규 취약점을 발굴하고 실증하였다. 실험을 위하여, 최근 출시된 G 제품을 대상으로, 드론에서 발생 가능한 다양한 취약점 중 하나인 GPS 스푸핑 공격을 시도하였으며, 실험 결과, GPS 좌표를 변조함으로써, 비행이 가능한 구역에서 비행 금지 구역으로 인식하도록 좌표를 조작하였으며, 비행 금지 구역으로 인식한 드론은 준비된 동작에 따라, 강제로 착륙시키거나 다른 장소로 이동시키는 것이 가능하다. 본 논문의 결과는 드론의 안전성을 향상시키기 위한 참고 자료로 활용될 것으로 사료된다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.145-150
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• 2021

최근 드론에 대한 관심이 많아지고 드론의 이용이 급증하면서 드론을 배우려는 사람들이 증가하고 있다. 하지만 드론은 조작이 어려우며 재대로 배우지 않는다면 사고가 발생하기 쉽고 드론이 파손되는 경우도 빈번하게 일어나고 있다. 본 연구에서는 드론을 안전바에 결속하여 안전사고와 드론의 파손을 방지하고 블록을 통해 센서 및 제어기기를 확장할 수 있는 다목적 드론을 구현하였다.