무인 차량 기술의 주된 초점은 차량이 목적지에 도달할 때까지 운전자의 개입 없이 다양한 센서에서 얻은 정보로 차량의 방향과 속도를 제어하는 것이다. 본 논문에서는 물류창고 혹은 공장과 같이 차량의 이동 범위가 제한된 환경 내에서 저비용 센서들을 활용한 무인 운반 시스템을 개발하는 데 초점을 둔다. 또한, 실내 위치 정보를 나타내는 수단으로 RFID 시스템을 채택하였으며, 경로 수정 및 확장 가능한 자동 운송 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 무인 운송에 사용되는 차량의 수와 동시에 이동하는 차량 간의 충돌이나 교착 상태가 없도록 차량의 효율적인 제어 메커니즘을 포함하고 있으며, 프로토타입 시스템을 구현하여 제안된 시스템의 효율성과 기능을 성공적으로 검증한다.
디지털 시대가 도래하면서 지식 또는 정보의 신속하고 편리하며 효과적인 전달 수단을 강구하기 위한 기술이 빠른 속도로 발전하고 있다. 컴퓨터 기술과 네트워크 기술 등의 발전으로 사람의 업무 영역을 컴퓨터가 대신하는 분야는 크게 증가하고 있는데, 대표적인 것 중의 하나가 무인안내 시스템 (Information KIOSK System) 이다. 무인안내시스템은 사람을 대신해서 또는 사람이 할 수 없었던 정보의 전달을 멀티미디어를 이용하여 간단한 조작만으로 손쉽게 각종 정보를 제공하는 컴퓨터 시스템으로, 시간과 장소의 구애를 받지 않고 24시간 신속하고 정확한 정보 제공이 가능하며, 새로운 정보를 쉽고 빠르게 제공할 수 있고 운영 비용이 저렴하기 때문에 개발 초기에 시스템을 구축하는 비용이 많이 소요되고 아직 많은 사람들이 컴퓨터에 친숙하지 못함에도 활용하는 사례가 크게 확대되고 있다. 특히 인터넷의 발전으로 더욱 빠른 속도로 유인안내소를 대치하고 있다. 무인안내시스템 개발에 필요한 기술 분야와 관련된 많은 연구논문과 기술문서 등이 존재한다. 그러나 무인안내시스템을 성공적으로 개발하는 데에는 기술적인 면 이외에 성공적인 개발을 위해 고려해야 할 중요한 요소들이 많이 있지만, 공학적인 측면의 일반적인 내용을 언급한 문서들만이 존재하며 이와 관련된 현실적이고 체계적인 문서는 없는 실정이다. 본 논문에서는 성공적인 무인안내시스템의 개발을 위하여 기술적인 측면 이외의 대규모의 무인안내시스템의 개발에 필요한 제반 사항을 살펴보았다.
본 시스템은 기존에 사람이 수행하던 경비업무를 영상 전송용 무선 이동기기가 대신 수행하도록 설계된 무인 경비시스템 이다. 본 시스템은 특정 지역 구간을 영상 전송용 무선이동기기가 수동 또는 자율 운행을 통하여 무인 순찰 업무를 수행한다. 영상 전송용 무선이동기기는 동영상을 실시간으로 수집하여 경비실에 설치된 서버로 무선 통신을 통하여 전달하고, 서버에서 전달된 동영상을 통하여 경비 업무를 수행하는 무인경비시스템이다. 세부 기능들로는 서버로부터 이동명령을 무선 통신으로 전달받아 DC 모터를 이용하여 무선이동기기를 이동하는 기능, 무선이동기기로부터 수집된 동영상을 서버에게 전송하여 서버가 영상을 분석하고 진행방향을 자율적으로 제공하는 기능, 무선이동기기의 배터리 잔량에 따라 실행중인 기능을 조절하여 배터리 지속 시간을 보장하는 기능 등이 있다.
삼경정보통신(주)은 평일 저녁이나 일요일ㆍ공휴일 등 근무하는 사람이 없어도 연중무휴 자동으로 우편물을 발송할 수 있는 '무인 체신서비스 창구시스템'을 개발해 큰 호응을 얻고 있다. 세계 최초로 상용화된 이 무인 체신시스템은 우편물을 자동으로 인식하는 장치, 우편물 자동취급 장치, 요금증지를 발행하고 우편 바코드를 인쇄하는 장치 등이 섬세하게 갖춰진 신제품이다. 전국 주요 도시의 16개 우체국에서 선보인 제품의 가격은 4천3백50만원이다.
유/무인기가 통합되어 운용되는 환경을 고려한 시뮬레이션 시스템 설계 방안을 제시하였다. 기존의 관제 공역 내의 유인기를 대상으로 하는 항공 교통 시뮬레이션 시스템의 기능과 무인기 시스템의 기본적인 기능을 고려하였으며, 이를 기반으로 유/무인기 복합 운용의 새로운 개념을 적용하여 모의할 수 있는 시뮬레이션 환경을 구성하였다. 모의 환경의 확장성을 고려하여, 무인기는 관제 공역에 진입하여 유인기와 복합 운용되는 무인항공기 시스템과 비관제 영역에서 운용되는 소형 무인비행장치로 구분하여 구성하였다. 시뮬레이션 시스템을 구현하기 위한 운용 개념에 대해 서술하였으며, 이를 기반으로 필요로 하는 주요 기능 요소들을 구성하고 각 요소에서 고려되어야 하는 주요 요구 사항을 제시하였다.
기술의 발달에 따라 무인표지에도 기존의 등명기 이외에도 Racon, Fog Detector, 전기폰, 기상 및 해양 관측장비, 휴대폰 중계기 등 전력을 필요로하는 다양한 장비가 설치되고 잇는 실정인데 반해, 현재의 무인표지 전력제어시스템은 기존의 관습대로 등대 내 협소한 구내에 축전지, 충방전 조절기, 전력선 등이 널 부러져 있는 상태로서 효과적인 전력관리와 능률적이고도 안전한 전력 관리를 위하여는 종합적 전력제어시스템 설치가 필요한 실정이다.. 이 연구에서는 현재 무인표지의 전력 시스템을 체계적이고도 안전한 방법으로 관리 할 수 있으며, 축전지 잔량표시, 저전압 충전시스템, 낙뢰피해 방지 및 원격 감시기능 등 기능적인 측면에서도 뛰어난 성능을 가질 수 있도록 무인등대용 표준전력제어장치를 연구 개발하였다.
통합항해시스템이라 함은 자동화된 선박의 운용에 관한 것으로, 다양한 항해 센서(GPS, Gyro, Speed Log, echo sounder)를 이용하여 선박의 항해에 필요한 각종 정보를 입수하여 최적의 항로를 설정해주고, 운항의 안정성과 효율을 극대화시키는 시스템을 지칭한다. 즉, 선박의 운항에 필요한 다수의 모듈들을 독립적으로 운용하는 것이 아니라 이를 통합된 형태로 운용하여 효율을 극대화시키는 시스템이 통합항해시스템이라 할 수 있다. 통합항해시스템은 다양한 항해 센서들과 항해 시스템으로 구성되며, 다양한 항해 데이터들은 항해 센서로부터 수신하여 처리하는 동작을 수행한다. 즉, 통합항해시스템은 다수의 센서들로부터 수신된 정보를 평가하고 잠재적 위험과 무결성 저하에 대해서는 적절한 경고를 제공하여야한다. 따라서, 항해센서 데이터의 유효성(Validity) 및 모호성(Plausibility) 검사와 무결성 감시(Integrity Monitoring)는 통합항해시스템의 필수적 기능이라 할 수 있다. 본 연구에서는 IEC 61924 규격에 의한 항해센서로부터 수신된 항해데이터가 정확하고 유효함을 가지는 지에 대한 가치평가의 척도와 독립적인 데이터 소스로부터 데이터를 비교하여 검증하는 무결성, 정확도 이내의 정보를 완전하고 명확한 방법으로 사용자에게 제공하는 무결성 감시의 방법을 제시하며, 항해센서들에 의해 취득되는 항해 데이터의 무결성 검사를 통한 유효성, 적용가능성, 무결성의 평가방법을 기술한다.
본 논문에서는 현재 활발한 연구개발이 이루어지고 있는 유비쿼터스 컴퓨팅, 센서 네트워크 기술을 적용한 무인 감시/추적 시스템을 제시한다. 본 논문의 무인 감시/추적 시스템은 센서네트워크 기술, 다중센서 융합에 의한 탐지 및 위치 인식기술, 무인 감시/추적 알고리즘으로 구성되어 있다. 센서네트워크는 센싱 데이터를 실시간으로 전송하기 위해 노드의 주소를 기반으로 하는 계층적 멀티홉 라우팅 기법을 제안하였다. 침입자와 추적자의 위치 인식은 자기센서 및 초음파센서를 가진 센서모듈들로부터 얻어진 센싱 정보를 융합하고, 이를 확률적으로 침입자 및 추적자의 위치를 결정하는 Particle Filter를 적용한 위치인식 알고리즘을 통해 이루어진다. 추적 알고리즘은 무인 자율 추적을 위해 이동벡터에 기반한 알고리즘이다.
무인항공기의 기술이 많이 보급화 되면서 다양한 종류의 무인항공기 및 임무 다변화에 따라 다양한 종류의 임무 장비가 개발되고 있다. 그중에서도 국내에서는 소형 무인항공기가 활발히 개발되고 있으며 소형 무인기의 효과적인 조정을 위한 비행제어 시스템과 임무 장비의 연동 시스템이 필요하고, 또한 데이터를 처리하여 지상 운용시스템으로 전송을 위한 효율적인 통신장비의 구성 및 운용이 요구되고 있다. 본 논문에서는 소형 무인항공기의 임무 및 제어를 위하여 비행제어 시스템과 임무 장비 제어 시스템을 이용한 임무 장비의 확장, 데이터 링크 통합 및 통신장비 운용에 대하여 서술하였으며 이를 통하여 효과적인 소형 무인항공기의 운용에 대하여 정리하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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