• 한국농림기상학회지
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• 제25권4호
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• pp.245-257
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• 2023

우리나라 대표적인 식량 작물인 벼는 넓은 면적에서 장기간 재배되어 병해충에 대한 저항성이 낮아지고 있다. 대표적인 벼 질병 중 하나인 도열병이 대규모로 발생하면 수확량이 감소하여 조기에 병을 발견하고 방제를 하여야 한다. 하지만 농지 중심에서 도열병이 발생 하면 육안으로 병을 발견하기 어렵다. 드론을 이용한 작물 모니터링 기법은 생육 이상을 탐지하는데 유용하나 언제 발생할지 모르는 도열병 발생을 위해 빈번하게 촬영을 하는 것은 많은 인력과 비용이 소모된다. 본 연구의 목적은 드론, 위성과 같은 원격탐사 자료와 기상자료를 공동 활용하여 벼 도열병을 조기에 탐지하는 것이다. 위성영상은 벼 재배 필지를 추출하는데 유용하였다. 식생지수와 수분지수의 특성을 이용하여 관개가 된 논을 효과적으로 탐지하였다. 이후 기온, 상대습도, 강우일수 자료를 활용하여 벼 도열병 발생위험도를 계산하였다. 도열병 발생위험도가 증가하면 병이 발생할 가능성이 높아진다는 것을 의미하며, 해당 시점에 드론 관측을 수행하였다. 병이 발생한 지점, 병이 발생한 지점과 일반 벼가 혼재되어 있는 지점, 일반 벼 지점에서 분광반사도의 변화를 살펴보았으며, 갈색 병반을 가지는 도열병 특성상 적색과 근적외선 파장대에서 분광반사도의 변화가 급격한 것을 확인하였다. 도열병이 발생한 지점에서는 주변 지점에 비해 식생지수 값이 낮은 군집이 나타났으며, 시계열 드론 영상을 통해 해당 지점으로부터 벼 도열병 확산을 추적하였다. 최종적으로 수확 전 드론 영상을 활용하여 필지별 도열병 발생률에 대한 공간정보를 생산하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
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• pp.538-540
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• 2021

본 논문에서는 드론의 표적탐지 임무 수행 시 상대운동 정보 제공을 위하여 지정된 표적을 탐지하고 인식하는 스마트 표적탐지 시스템을 제안하였다. 제안된 시스템은 적절한 정확도(i.e. mAP, IoU) 및 높은 실시간성을 동시에 확보할 수 있는 알고리즘을 개발하는데 중점을 두었다. 제안된 시스템은 Google Inception V2 딥러닝 모델의 100k 학습 후 test 결과가 1.0에 가까운 정확성을 보였고 실시간성도 Nvidia GTX 2070 Max-Q를 기반으로 한 고성능 노트북 활용 시에 추론 속도가 약 60-80[Hz]를 기록하였다. 제안된 스마트 표적탐지 시스템은 드론과 같이 운용되어 컴퓨터 영상처리를 활용하여 표적을 자동으로 인식하고 표적을 따라가면서 감시정찰 임무를 성공적으로 수행하는데 도움이 될 것이다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.163-169
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• 2024

2022년 말 수도권을 침범한 북한 드론 격추 실패의 논쟁 중심에는 안티드론(Anti Drone, 대(對) 드론)이 있다. 안티드론은 허가되지 않은 공역의 드론 비행을 탐지하여 제지하는 각종 수단이다. 안티드론 기술은 현재와 같은 다양한 드론의 위법 상황에서 반드시 필요한 드론 기술의 핵심 방어체계이다. 드론 역할이 증대된 우크라이나 전쟁에서 우리는 경각심을 가져야 한다. 방어가 쉽지 않은 드론 공격이 전쟁의 승패를 가름할 수도 있다. 세계 각국의 안티드론 기술 개발 경쟁은 상승하고 있다. 새로운 안티드론 기술이 나타나면 이를 뛰어넘는 드론이 개발된다. 본 연구는 국내 드론의 방어체계를 분석하여 안티드론 현황을 제시하였다.

• 문화기술의 융합
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• 제10권4호
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• pp.397-403
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• 2024

최근 북한의 드론 개발 및 운용 능력이 급속히 향상되면서 한국의 안보에 심각한 위협이 되고 있다. 2014년, 2017년, 2022년에 발생한 북한 무인기 침투 사건들은 북한 드론의 기술 고도화와 도발 가능성을 실질적으로 보여주고 있다. 본 연구는 북한 드론의 군사적 위협 실태를 면밀히 분석하고 효과적인 대응 방안을 모색하는 것을 목적으로한다. 본 연구는 북한 드론 기술의 발전 수준과 군사적 활용 가능성, 최근 북한 드론 침투 사례의 특징과 양상, 한국의 현 대응 체계의 적절성 및 한계점, 향후 대응 방안 등을 분석하였다. 이를 위해 국내외 연구 문헌과 언론 보도 자료를 검토하고, 북한 드론 침투 사례를 구체적으로 분석하였다. 연구 결과, 북한의 소형 드론은 소형 경량화, 저고도·저속 비행, 장시간 비행, 정찰 장비 탑재 등의 기술적 특성을 갖추고 있으며, 정찰, 감시, 기습 공격, 테러 등에 활용될 수 있는 위협 요소를 지니고 있음을 확인하였다. 또한, 한국의 현 대응 체계는 탐지·식별 능력 미흡, 요격 성공률저조, 통합 대응 체계 미비, 전문 인력·장비 부족 등의 한계를 드러내고 있다. 따라서 본 연구는 드론 탐지·식별 기술개발, 다양한 드론 무력화 기술 활용, 법적·제도적 기반 정비, 유관 기관 간 협력 체계 구축, 국제 공조 강화 등의 기술적, 정책적, 국제 협력적 대응 방안을 제시하였다. 특히, 한국 사회 전반의 북한 드론 위협에 대한 인식을 제고하고범국가적 대응 의지를 결집하는 것이 중요하다고 강조하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.382-392
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• 2020

드론기술은 민수용과 군사용 양 분야 에서 전도유망한 기술이나, 규정과 관련법의 미성숙으로 불법드론이 오남용 되고, 사회안전에 심각한 위협이 되고 있다. 본고에서는 PSO (particle swarm optimization)에 기반을 둔 군집드론 궤적계획기를 개발하여, 군집정찰드론들에게 최적화된 3차원 궤적탐지기술을 제공한다. 나아가서, 에너지소비도, 비행위험도 및 SAP (surveillance area priority)와 부합하는 군집 목적물 최적화 함수를 제시하고 평가한다. 군집 비행 시뮬레이션 결과는, 제안한 궤적계획기로 생성한 궤적은 에너지 소비도 및 비행위험도를 최소화 하며 탐색한다는 것을 입증해준다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2019년도 추계학술발표대회
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• pp.265-267
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• 2019

본 논문에서는 기존의 실시간 드론 영상 전송 방식의 전송 거리 한계 및 장애물 간섭 문제를 극복하기 위한 LTE 기반 실시간 영상 전송 드론 시스템을 제안하고 구현한다. 원격 LTE 드론 연결 및 영상 전송을 위한 Companion Computer (CC) 구축 및 개발과 유동 IP 를 가진 LTE 모듈의 원활한 연결을 위한 중계서버 구축과 취득한 영상을 통한 객체 탐지 및 추적 기능 개발을 목표로 한다. 개발 및 실험 결과에서는 구현한 LTE 영상전송 시스템을 통해 실시간 영상을 전달받고 GCS 를 통한 드론 조작이 원활하게 동작하는 것을 보여준다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제18권6호
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• pp.155-163
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• 2019

본 연구에서는 대전광역시 주요 간선도로인 유성대로를 대상으로 드론을 통해 취득한 노면 영상데이터를 기반으로 물체탐지알고리즘(Object Detection algorithm) 가운데 Tiny-YOLO-V2와 Faster-RCNN을 활용하여 아스팔트 도로노면의 균열을 인식, 균열유형을 구분하고 실험 결과차이를 비교하였다. 분석결과, Faster-RCNN의 mAP는 71%이고 Tiny-YOLO-V2의 mAP는 33%로 측정되었으며, 이는 1stage Detection인 YOLO계열 알고리즘보다 2Stage Detection인 Faster-RCNN 계열의 알고리즘이 도로노면의 균열을 확인하고 분리하는데 더 좋은 성능을 보인다는 것을 확인하였다. 향후, 드론과 인공지능형 균열검지시스템을 이용한 도로자산관리체계(Infrastructure Asset Management) 구축방안 마련을 통해 효율적이고 경제적인 도로 유지관리 의사결정 지원 시스템 구축 및 운영 환경을 조성할 수 있을 것이라 판단된다.

• 환경영향평가
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• 제30권3호
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• pp.155-163
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• 2021

환경영향평가의 훼손수목량은 온실가스 배출량, 임목폐기물 산정 등 다양한 부분에 활용되는 환경지표이다. 지금까지 훼손수목량은 식생조사표의 임목밀도에 의존하였고, 이에 따른 표본편향으로 훼손수목량 추정의 불확실성이 가중되었다. 훼손수목량 추정의 정확성을 높이려면 전수조사를 대안으로 제시할 수 있으나 불가능한 것이 현실이다. 대안으로 드론영상을 이용한 개별 수목 탐지 방법이 있으며, 이 연구는 개별 수목 탐지 방법론으로 표본조사(방형구법)와 드론영상 분석법으로 추정된 훼손수목량을 전수조사 결과와 비교하였다. 연구 결과 전수조사 기준으로 드론 영상 분석법은 25주 과대추정 하였고 방형구법(평균)은 58주 과대 추정하였다. 그러나 기존 환경영향평가에서 시행하는 방형구법은 방형구의 개수, 방형구의 위치에 따른 표본편향의 영향을 많이 받을 것으로 예상된다.

• 문화기술의 융합
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• 제9권4호
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• pp.239-243
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• 2023

북한의 소형드론에 의한 최근 위협과 미흡한 대응 사례는 우리나라의 미래 안보환경에 대한 우려가 되고 있다. 특히, 2022년 북한 소형드론이 장시간 수도권 지역에서 활동하였음에도 탐지조차 제대로 하지 못한 사실은 2010년 초반 식별된 북한 소형드론 위협이 주목을 받은 이후 제대로 된 조치가 이뤄지지 않았다는 우려를 낳고 있다. 한편, 한국에 주둔하고 있는 성주 사드기지에서는 2023년 1월 기지로 침투한 미상의 드론을 요격한 바 있다. 이러한 소형드론 위협과 대응은 우리뿐만 아니라 전 세계적으로 공통적인 관심사가 되고 있다. 본 논문은 갈수록 증가하는 소형드론 위협을 어떻게 대응할 것인지에 대한 방안으로 미군에서 제시한 '소형드론 대응전략'을 살펴보고, 이를 통해 우리나라의 효과적인 소형드론 대응방안에 대해서 살펴보고자 한다. 이를 통해 우리나라의 소형드론 위협에 대한 우려를 조기에 해결하기 위한 방향성을 제시하고자 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.396-396
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• 2018

우리나라의 가뭄은 통계적으로 5~6년 주기로 발생해 왔으나 최근에는 가뭄의 발생 빈도가 점점 증가하고 주기 또한 짧아지는 경향을 보이고 있다. 가뭄의 패턴 또한 지속적이고 국지적으로 강하게 나타내는 경향이 있어 피해가 심각해지고 있다. 2017년도에는 모내기가 시작되어야 할 시기에 극심한 물 부족으로 이앙시기가 지연되고 밭작물이 마르는 피해를 겪었다. 국가가뭄정보센터의 2017년 가뭄예경보 자료에 따르면, 1~7월에는 안성, 서산, 홍성 지역을 중심으로, 7~9월에는 남해안지역을 중심으로, 10월~12월에는 울주, 경주, 밀양 지역을 중심으로 가뭄이 나타났음을 확인 할 수 있다. 가뭄 파악을 위한 방법 중 하나로 인공위성영상을 활용한 원격탐사 기법이 있으며, 국내에서는 관측주기가 짧고 관측폭이 넓은 Terra MODIS 영상을 활용하는 연구 사례를 다수 찾아볼 수 있다. 최근에는 드론에 NIR, 열화상, 초분광 카메라 등을 탑재하여 탐지범위가 국소적이지만 가뭄에 따른 작물의 상태를 보다 상세하게 파악하기 위한 연구가 시도되고 있다. 본 연구에서는 드론을 이용한 가뭄지역의 영상특성을 분석하는 기초자료를 구축하기 위하여 2017년 극심한 가뭄이 발생하였던 안성지역을 대상으로 Terra MODIS NDVI를 이용한 식생상태지수(VCI), 정규식생지수(SVI)를 분석하여 가뭄으로 추정되는 드론촬영 대상지역을 파악하였으며, 선정된 지역을 대상으로 R-G-NIR 카메라를 탑재한 드론 촬영을 실시하였다. 드론영상의 전처리를 통하여 고해상도 NDVI영상을 작성하고 지상의 작물 및 토지이용 상태에 따른 NDVI 분포특성과 Terra MODIS NDVI와의 차이점을 분석하였다.