• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.269-276
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• 2023

본 연구에서는 1시간 이상 체공이 가능하도록 드론에 적용하기 위한 하이브리드 동력시스템을 제안한다. 이 동력시스템은 발전기에서 발생되는 교류를 다이오드 브리지 회로를 통해 직류로 변환하여 배터리를 충전시키고 동력시스템의 높은 제어성능을 얻기 위하여 분리된 셀을 갖는 배터리시스템을 사용한다. 본 논문에서는 부하별 연비와 출력을 분석하였으며, 또한 선정된 발전기의 성능을 연구하였다. 제안된 하이브리드 동력시스템을 장착한 드론은 중량 대비 출력 비율이 0.82로 계산되었으며, 비행시간은 4,179초 동안 비행하였다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제25권4_2호
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• pp.663-671
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• 2022

Practice through virtual reality can increase the educational effect regardless of time and place, and it is an educational method that is being pursued even in the situation of COVID-19. On the other hand, for VR-based education, related technology development and content development must be made, and experiential methods (flipped learning, blended learning, hybrid learning) must be provided in the educational process. The development scenario was developed with the contents of drone qualification test (ultra-light unmanned multicopter) and drone practice and the possibility of non-face-to-face self-directed learning (flipped learning, blended learning, hybrid learning). It is expected that the quality of vocational education related to drones and the effect of high education will be improved through the contents, and it is thought that it will be possible to suggest a direction for the development of various vocational education contents in non-face-to-face education.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.167-178
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• 2019

In this paper, we study the multi-objectives vehicle and drone routing problem with time windows, MOVDRPTW for short, which is defined in an urban delivery network. We consider the dual modal delivery system consisting of drones and vehicles. Drones are used as a complement to the vehicle and operate in a point to point manner between the depot and the customer. Customers make various requests. They prefer to receive delivery services within the predetermined time range and some customers require fast delivery. The purpose of this paper is to investigate the effectiveness of the delivery strategy of using drones and vehicles together with a multi-objective measures. As experiment datasets, we use the instances generated based on actual courier delivery data. We propose a hybrid multi-objective evolutionary algorithm for solving MOVDRPTW. Our results confirm that the vehicle-drone mixed strategy has 30% cost advantage over vehicle only strategy.

• 로봇학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.233-240
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• 2023

In this paper, we proposed a hybrid type robot that simultaneously surveillance and reconnaissance on the ground and in the air. It was possible to expand the surveillance and reconnaissance range by expanding the surveillance and reconnaissance area of the ground robot and quickly moving to the hidden area through the drone. First, ground robots go to mission areas through drones and perform surveillance and reconnaissance missions for urban warfare or mountainous areas. Second, drones move ground robots quickly. It transmits surveillance and reconnaissance images of ground robots to the control system and performs reconnaissance missions at the same time. Finally, in order to secure the interoperability of these hybrid robots, basic performance and environmental performance were verified. The evaluation method was tested and verified based on the KS standards.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.229-235
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• 2023

최근 드론에 탑재량 증가에 따라 비행시간 연장에 대한 수요 및 농업용을 활용하는 방안이 필요하다. 현재 태양 전지를 이용한 드론의 배터리 기술에 의해 탑재 무게 증가 및 비행시간 연장에 관한 연구가 수행되고 있다. 또한, 지속적인 비행을 위해 배터리를 충전하거나 교체해야 하는 번거로움을 줄이기 위한 대안으로 태양 전지를 이용한 드론이 실용적인 해결 방안으로 제시되고 있다. 이에 본 연구에서는 드론의 주동력 시스템을 최적화하기 위해 기존 배터리와 태양 전지를 부착하여, 태양광 드론을 실험적으로 분석 및 검증하였다. 그 결과 태양광 드론은 약 2-3% 정도의 비행시간을 연장하였다. 제안된 태양광 드론은 비행 시 평균 55W의 에너지 소모를 하며, 태양 전지의 최대 충전 시 약 25W의 에너지를 공급받았다. 이를 통해 장기 체공을 위한 비행시간 연장을 실험적으로 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권4호
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• pp.300-308
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• 2019

드론이 농업 및 산업 운송 분야에 이용되기 위해서는 큰 탑재 하중과 긴 운용시간이 필요하다. 현재의 배터리 기술로는 탑재 하중과 체공 시간을 늘리는 데에 한계가 있고, 특히 현장에서 지속적인 운용이 필요할 때에 배터리의 충전 또는 교환이 번거로운 문제가 있다. 본 연구에서는 내연기관과 발전기, 그리고 배터리와 전기모터가 결합된 복합적인 추진기관을 사용하는 드론의 동력시스템을 최적화하는 과정을 제시한다. 운반과 운용의 제약을 고려하여 이륙중량 200kg 급의 기체를 선정하였다. 내연기관과 직접 연결된 2개의 주 로터가 기체 중량의 대부분을 담당하고, 내연기관으로 구동되는 발전기의 전력을 사용하는 4개의 모터가 자세제어를 담당하도록 시스템을 구성하였다. 드론의 에너지 흐름을 파악하여, 기존의 상용품 중 최적의 모터와 프로펠러를 선정하는 기법을 제시하고, 내연기관의 측정 데이터를 이용하여 최적의 운용 점과 기어비를 도출하는 기법을 제시한다.

• 전자통신동향분석
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• 제38권3호
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• pp.11-19
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• 2023

Drones, which were early operated by remote control, have evolved to enable autonomous flight by combining various sensors and software tools. In particular, autonomous flight of drones was possible since the application of GNSS-RTK (global navigation satellite system with real-time kinematic positioning), a precision satellite navigation technology. For instance, unmanned drone delivery based on GNSS-RTK data was demonstrated for pizza delivery in Korea for the first time in 2021. However, the vulnerabilities of GNSS-RTK should be overcome for delivery drones to be commercialized. In particular, jamming in the navigation system and low positioning accuracy in urban areas should be addressed. Solving these two problems can lead to stable flight, takeoff, and landing of drones in urban areas, and the corresponding solutions are expected to establish a hybrid positioning technology. We discuss current trends in hybrid positioning technology that can either replace or complement GNSS-RTK for stable drone autonomous flight.

• 한국엔터테인먼트산업학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.383-390
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• 2021

최근 드론 산업은 다양한 분야에 활용될 가능성이 제시되면서 급속히 확장되고 있다. 드론 시장 규모가 성장함에 따라 드론 관련 자격증에 관한 관심도 증가하는 추세이다. 하지만 현재 드론 관련 자격제도 및 교육체계가 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 드론 교육 훈련의 현실적인 어려움을 해결하고자 관련 기술 연구를 통해 드론 교육의 필요성과 기능성 게임의 특징, AR을 활용한 교육 훈련 효과성을 분석하였다. 이후 AR을 활용한 드론 교육 훈련 게임 콘텐츠를 드론 국가 자격과정 실기시험을 기반으로 연습모드와 시험모드로 구분하고 교육과정이 끝날 때마다 결과화면이 나타나도록 하여 플레이어가 수준별 학습과 스스로 결과에 대해 평가를 할 수 있도록 설계하였다. 또한, 인식률 및 응답속도 대응을 위한 하이브리드 처리 시스템과 네트워크 및 AR 운용 시스템을 구축하였으며, 설계 내용을 토대로 AR을 활용한 드론 교육 훈련 게임 콘텐츠를 구현하였다. 본 논문에서 제시한 AR을 활용한 게임 콘텐츠를 드론 교육 훈련에 활용하는 것으로 환경적인 어려움이 보다 완화되고 플레이의 몰입감을 향상시켜 좀 더 효과적인 드론 교육 훈련을 경험할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제25권5호
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• pp.539-544
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• 2022

This research shows the test performance of a 6 kW-scale hybrid electric power system for the high endurance drone. The power system is composed of a two-stroke reciprocal engine, starter-generator and battery, and they are integrated as one power unit. The engine is designed to provide the house for holding the starter-generator at the end of a crankshaft in turn the engine and starter-generator can maintain the same speed during the operational period. In this way, the generated power is readily controlled by just manipulating an engine throttle movement. Moreover, the starter-generator can initiate an engine operation with an aid of battery power until the combustion process becomes stabilized. In consequence, integration mechanism between an engine and generator is simplified, which results in weight reduction achieved. The duty of back-up battery is to provide a starting power to generator via a system controller in addition to covering momentarily power shortage. Therefore, the electric power system is vindicated to provide 6 kW power through a ground test.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.9-14
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• 2019

현대사회에서 드론은 보안, 국방, 농업, 통신 등의 분야에서 활발하게 사용되고 있다. 스마트 기술, 인공지능 소프트웨어가 융합되어 발전하면서 그 활용 분야는 더 넓어질 것으로 예상된다. 드론이 공중에서 촬영한 영상 스트리밍을 지상 설비에서 수신하는 무선 통신은 드론의 우수한 역할 수행에 있어 필수적인 기술 중에 하나이다. 이 연구에서는 영상 전송을 위하여 WiFi 통신의 저고도 영역과, LTE 통신의 고고도 영역을 모두 다룰 수 있는 통신 영역 개념을 제안한다. 또한 이 개념에 부합하는 하이브리드 통신 구조를 설계하고 제안된 시스템을 소형 드론에 탑재할 수 있는 소형의 크기의 통신 시스템으로 구현하였다. 구현된 시스템은 실험을 통하여 HD급 고화질 영상 스트리밍을 500미터 거리까지 성공적으로 전송할 수 있고, 두 개의 다른 통신 시스템간의 전환시간이 200ms임을 보여 제안된 시스템의 효과성을 확인하였다.