• 대한토목학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.1343-1351
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• 2014

무선통신(wireless networks)과 마이크로메카트로닉스 시스템(MEMS; microelectromechanical system)의 발달로 다양한 소형 자동항법 UAV가 개발되어 다양한 목적으로 활용되고 있다. 본 연구에서는 중소규모지역에 대한 지형정보획득을 목적으로 저가의 소형 자율항법 UAV를 개발하고 사전계획된 비행 루트와 실제 비행한 경로를 비교함으로써 비행의 안정성을 평가하였다. 개발 후 비행테스트 결과, 최대항속시간은 1시간, 비행거리는 50km, 비행항로의 수평정확도는 약 ${\pm}6{\sim}8m$, 고도정확도는 약 ${\pm}8m$로 안정된 비행이 가능하였으므로 지형정보에 활용할 수 있는 고해상영상의 획득이 가능한 것으로 판단되었다. 이는 200m의 고도로 비행할 경우 $2km{\times}3km$의 지상촬영범위를 약25분 내에 촬영이 가능하다는 의미로 향후 저고도 고해상영상의 획득목적으로 활용이 기대된다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제19권3호
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• pp.29-36
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• 2014

In the present study, an aerodynamic design optimization of UAV rotor blades was conducted using a genetic algorithm(GA) coupled with computational fluid dynamics(CFD). To reduce computational cost in making databases, a function approximation was applied using artificial neural networks(ANN) based on a radial basis function network. Three dimensional Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS) solver was used to solve the flow around UAV rotor blades. Design directions were specified to maximize thrust coefficient maintaining torque coefficient and minimize torque coefficient maintaining thrust coefficient. Design variables such as twist angle, thickness and chord length were adopted to perform a planform optimization. As a result of an optimization regarding to maximizing thrust coefficient, thrust coefficient was increased about 4.5% than base configuration. In case of an optimization minimizing torque coefficient, torque coefficient was decreased about 7.4% comparing with base configuration.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제14권4호
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• pp.80-87
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• 2022

Lack of sufficient battery capacity is one of the most important challenges impeding the development of wireless sensor networks (WSNs). Recent innovations in the areas of wireless energy transfer and rechargeable batteries have made it possible to advance WSNs. Therefore, in this article, we propose an energy-efficient charging of sensors in a WSN scenario. First, we have formulated the problem as an integer linear programming (ILP) problem. Then a utility function-based greedy algorithm named UGreedy/UF1 is proposed for solving the problem. Finally, the performance of UGreedy/UF1 is analyzed along with other baseline algorithms: UGreedy/UF2, 2-opt TSP, and Greedy TSP. The simulation results show that UGreedy/UF1 performs better than others both in terms of the deadline missing ratio of sensors and the total energy consumption of UAVs.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제11권12호
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• pp.437-444
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• 2022

최근 무선 네트워크에서 발생하는 계산 집약적이고 지연시간에 민감한 태스크를 처리하기 위해 모바일 엣지 서비스에 대한 연구가 진행되고 있다. 하지만 지상에 고정되어 있는 MEC는 출퇴근 시간과 같이 태스크 처리 요청이 일시적으로 급증하는 상황에 대해 유연하게 대처할 수 없다. 이를 해결하기 위해 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)를 추가로 이용해 모바일 엣지 서비스를 제공하는 기술이 등장하였다. UAV는 지상 MEC 서버와 달리 배터리 용량이 제한되어 있어 UAV MEC 서버 간 로드 밸런싱을 통해 에너지 효율성을 최적화 하는 것이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 UAV의 에너지 상태와 차량의 이동성을 고려하며 유전 알고리즘 기반의 태스크 오프로딩과 Q-learning 기반의 태스크 마이그레이션을 통한 로드 밸런싱 기법을 제안한다. 제안 시스템의 성능을 평가하기 위해 차량 속도와 수에 따른 실험을 진행하고, 로드 분산, 에너지 사용량, 통신 오버헤드, 지연 시간 만족도 측면에서 성능을 분석하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.127-132
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• 2018

무인비행체와 관련된 기술의 주요 이슈 중 하나는 충돌 회피이다. 특히, 다중 무인비행체 간의 충돌 회피는 무인비행체의 응용분야를 다수의 무인비행체가 제한된 공간에서 운영되는 민간 분야로 확장하기 위하여 매우 중요한 기술이다. 본 논문에서는 FANET(: Flying Ad Hoc Network)에 기반을 둔 충돌 회피 방안을 소개한다. 제안된 방식은 무선 데이터통신에서 사용되는 충돌회피 방식과 유사한 방법을 채택한다. 이 방식을 통하여 무인비행체들은 통상적인 사용자 정보를 주고받을 뿐만 아니라 충돌 회피를 위한 비행 정보도 공유한다.

• ETRI Journal
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• 제43권3호
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• pp.436-446
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• 2021

In this paper, we propose an energy-efficient unmanned aerial vehicle (UAV) relaying network. In this network, the channels between UAVs and ground transceivers are model-free. A UAV acting as a flying relay explores better channels to assist in efficient data delivery between two ground nodes. The full-duplex relaying mode is applied for potential energy efficiency (EE) improvements. With the genetic algorithm, we manage to optimize the UAV trajectory for any arbitrary radio map scenario. Numerical results demonstrate that compared to other schemes (eg, fixed trajectory/speed policies), the proposed algorithm performs better in terms of EE. Additionally, the impact of self-interference on average EE is also investigated.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제18권8호
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• pp.2281-2297
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• 2024

Employing multiple drones as a swarm to complete missions can sharply improve the working efficiency and expand the scope of investigation. Remote UAV swarms utilize satellites as relays to forward investigation information. The increasing amount of data demands higher transmission rate and complex field network coding (CFNC) is deemed as an effective solution for data return. CFNC applied to UAV swarms enhances transmission efficiency by occupying only two time slots, which is less than other network coding schemes. However, conventional CFNC applied to UAVs is combined with constant coding and modulation scheme and results in a waste of spectrum resource when the channel conditions are better. In order to avoid the waste of power resources of the relay satellite and further improve spectral efficiency, a CFNC transmission scheme with MPSK modulation is proposed in this paper. For the proposed scheme, the satellite relay no longer directly forwards information, but transmits information after processing according to the current channel state. The proposed transmission scheme not only maintains throughput advantage of CFNC, but also enhances spectral efficiency, which obtains higher throughput performance. The symbol error probability (SEP) and throughput results corroborated by Monte Carlo simulation show that the proposed transmission scheme improves spectral efficiency in multiples compared to the conventional CFNC schemes. In addition, the proposed transmission scheme enhances the throughput performance for different topology structures while keeping SEP below a certain value.

• 시큐리티연구
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• 제46호
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• pp.189-216
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• 2016

2015년 3월 북한의 무인기가 잇따라 발견되었으며, 세계 주요 국가 역시 지속적으로 활발하게 무인기를 연구개발하고 있다. 이른바 드론이라고 불리는 민간용 무인기가 점차 상용화되면서 최근에는 취미생활로 드론을 활용하는 사례가 빈번해지고 있다. 이처럼 무인기가 점차 보편화 일상화됨에 따라 여러 긍정적인 활용가능성과 함께 범죄와 같은 부정적인 부문에 대한 드론활용 가능성에 대한 우려 역시 제기된다. 예를 들면, 드론에 해킹도구를 설치하여 네트워크에 침투할 수 있다면 개인정보 절취 혹은 공공기관 해킹 등은 새로운 국면으로 전환하게 될 것으로 예상되어진다. 인터넷 사용자와 사이버 공간이 급팽창하면서 국내외 사이버공간에서의 해킹, 공격 등의 범죄문제는 그 질적, 양적 심각성이 날로 악화되고 있다. 반면에, 그에 따른 방어는 한계를 가지고 있다. 특히, 한국은 다른 국가에 비해 상대적으로 빠른 인터넷 기술의 발달과 네트워크 사용의 확장에도 불구하고, 이에 대응하는 사이버 보안은 발전이 더딘 측면이 있어 사이버 공격에 매우 취약하다. 이와 관련하여 이 논문은 현재 무인기의 종류 및 특성과 개발연구방향을 알아보고, 무인기를 활용한 가능한 기술이나 정보 절취 등의 무인기 관련 사이버 범죄와 이에 대한 대응방법 등에 관하여 살펴보고자 한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.901-906
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• 2019

무인항공기는 오락산업을 비롯하여 민간 및 국방 분야 등의 다양한 분야에서 널리 적용되고 있다. 무인항공기를 통신시스템에 적용하는 기술 또한 주요한 응용분야 중 하나이다. 중계기는 통신성능향상 및 통신거리 확장의 장점으로 인해 통신시스템에서 많은 관심을 받아왔다. 본 논문에서는 중계기로의 무인항공기에 대한 연구동향을 물리계층에 초점을 맞추어 알아본다. 먼저 현재 무인항공기를 중계기로 적용하여 연구된 사항을 소개하고 무인항공기를 이용한 중계네트워크의 기본적인 성능을 듀얼홉 통신시스템에서 복조 후 전송 프로토콜을 적용하여 분석한다. 성능은 심벌오류율로 나타내며 무인항공기 채널은 비대칭 환경을 가정하여 적용한다. 마지막으로 성능분석을 기반으로 하여 물리계층에서 성능향상을 위해 필요한 사항에 대해 논의한다.

• 한국측량학회지
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• 제39권6호
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• pp.381-392
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• 2021

본 연구에서는 UAV (Unmanned Aerial Vehicle)로 촬영한 이미지를 활용하여 수치지도 지형지물 표준 코드에서 정의하고 있는 건물 8종에 대하여 딥러닝 기반의 객체 탐지 분석을 수행하였다. UAV로 촬영한 이미지 509매에 대하여 이미지 라벨링을 하였고 YOLO (You Only Look Once) v5 모델을 적용하여 학습 및 추론을 진행하였다. 실험 및 분석은 오픈소스 기반의 분석 플랫폼과 알고리즘을 적용하여 데이터를 분석하였으며 분석결과 88%~98%의 예측 확률로 건물 객체를 탐지하였다. 또한 학습데이터의 구축 및 반복 학습의 과정에서 건물 객체 탐지의 높은 정확도를 위해 필요한 학습 방식 및 모델 구축방식을 분석하였고, 학습한 모델을 다른 영상자료에 적용하는 방안을 모색하였다. 본 연구를 통해 고효율 심층 신경망과 공간정보데이터가 융합하는 모델을 제안하며 공간정보데이터와 딥러닝 기술의 융합은 향후 공간정보데이터 구축의 효율성, 분석 및 예측의 정확도 향상에 많은 도움을 제공할 것이다.