| 1차년도 |
○ 연구개발목표 - 주관연구개발기관((주)그리폰다이나믹스): 무인비행체 H/W, 지상제어장치(GCS) H/W 개발 - 공동연구개발기관(한국전력 국제원자력대학원대학교): 비행제어, 통신시스템 및 GCS SW 개발 - 공동연구개발기관((주)대류): 고정식, 이동식 드론 스테이션 개발 및 제작, 충전 모듈개발 - 공동연구개발기관((재)경북IT융합산업기술원): 자동무인충전 시스템, 충전 베드, 드론스테이션 통신시스템, 자동이착륙 유도 시스템
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○ 연구개발내용 및 범위 - (주)그리폰다이나믹스 ？무인비행체 프레임 경량화 및 GC(무게중심)를 고려한 기체 구조 분석 ？비행안정성을 고려한 추력 시스템 분석 및 선정 ？방범 및 순찰용 무인비행체 H/W 설계 및 제작 ？지상제어장치(GCS) H/W 설계 및 제작 - 한국전력 국제원자력대학원대학교 ？실시간 스트리밍-제어용 서버 및 보안시스템 구축 ？드론 자율주행용 임베디드 시스템 구축 ？자율주행 SW 개발 (경로자동생성, 충돌회피, 비상자동복귀 등 자율주행 Level 3-4 수준) ？지상제어용 GUI기반 SW 개발 - (주)대류 ？고정식 드론 스테이션 제작 ？이동식 드론 스테이션 제작 ？충전 모듈 회로설계 및 알고리즘 개발 ？ 충전기 회로설계 및 알고리즘 설계 ？ 충전기 정격 전압, 충전기 정격 전류 등 파라메터 설정 ？ 충전기 실충전 최대허용오차 : ±1.0% ？ 충전기외부 전압변동에 따른 충전전압 오차 : ±1.0% ？ CC/CV 충전기 알고리즘 설계 - (재)경북IT융합산업기술원？대류에서 제작한 무인드론스테이션의 기구부 및 드론 배터리 충전기를 제어하기 위한 자동무인충전 시스템 보드 및 개별 모듈(착륙유도 모듈, 센서 모듈등) 제작？주관기관 및 대류와 협의 하에 드론-충전베드간의 기구설계를 진행하며 신뢰성이 확보된 고전력 드론 충전베드 제작 ？GPS를 이용하여 무인드론스테이션이 있는 좌표로 이동 후 카메라를 이용하여 무인드론스테이션을 탐색하여 충전베드의 상공으로 이동 후 복합센서를 이용하여 정밀하게 자동이착륙이 가능한 드론 자동착륙유도기술 개발？주관기관 및 KINGS와 협의하여 드론-지상제어센터-드론스테이션 간의 임무수행 중 드론 자동이착륙 및 충전을 위한 시나리오 정의？도출된 시나리오에 따른 시스템 순서도(flowchart) 및 요구되는 패킷 정의？드론충전스테이션의 데이터 전송을 위한 LTE 통신 모듈 선정 및 LTE 모듈 제어릉 위한 H/W 설계 및 보드 제작？LTE 모듈 제어를 위한 S/W 개발 및 검증
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
○ 연구개발성과 - (성과 1) 경로자동생성, 충돌회피, 비상자동복귀 등이 가능한 드론 자율주행기술 개발(S/W 포함) ？ 최적 라이다 선정, Noise 필터링 및 군집화, 고속비행(8m/s 이상) 충돌회피, 드론 반응속도 최적화, 통신센서 이상·전원 부족 등 이상 판단 및 비상복귀 등 드론 자율주행기술 고도화 - (성과 2) 방범·순찰용 드론 시스템에 특화된 제어를 위한 GCS 및 운영자 편의성을 고려한 GUI 개발 ？ 도서·산간 지역의 환경을 고려하여 방범·순찰용 드론 시스템의 효율적인 운영·제어를 위한 GCS 개발 및 운영자 편의성을 고려한 GUI 설계·적용 - (성과 3) 최신 국내외 보안기준을 준용한 통신·보안 시스템 개발 ？ 방범·순찰용 드론 시스템으로부터 생성되는 영상정보 등을 스마트시티 통합플랫폼과 연계 가능하고, 시스템 운용 및 정보 제공·활용 시 요구되는 보안체계 설계·적용을 위해 최신 국내외 보안기준의 요소기술 및 요건 등을 검토한 통신·보안체계 구축 - (성과 4) 개발 시스템의 현장실증 결과물 ？ 실험실 규모 내지는 모의환경을 대상으로 개발제품 요소기술의 단위 성능시험 및 개발 시스템의 통합 성능시험을 우선 수행하고, 성능시험 완료 후 과제 수요기관이 지정하는 현장실증을 수행하여 개발제품의 최종 성능검증과 과제 수요기관의 요구사항을 준용한 개선·보완 등의 현장실증 결과물을 제공 - (성과 5) 개발 시스템의 현장 활용을 위한 지침서 개발·제공 ？ 개발제품의 현장 활용을 위한 성능·운용환경·운영관리·유지보수 등에 관한 지침서 작성·제공○ 기술적 측면 기대효과 - 무인이동체 기술은 전 세계적으로 주목받는 기술로 선진국 대비 약 5년의 기술격차를 보이고 있으며, 민간이 접근하기 어려운 안전 관련 무인체인 경우 대부분의 부품을 해외에 의존하고 있음. 이에 따라 본 연구개발을 통해 국내 드론 기술·산업·활용 분야의 기술경쟁력 확보 기대 - 첨단기술을 융합·적용한 드론은 자체시장의 비약적 성장뿐만 아니라 ICT 등 관련 산업의 파급으로 4차 산업혁명의 핵심적 역할 수행 가능 - 4차 산업혁명으로 대변되는 미래사회의 변화가 현실화되고 있으며, 이러한 변화에 기술적·능동적으로 대응할 수 있는 역량 확보는 과학기술 분야에서 매우 중요한 사안임. 그러므로, 본 연구개발은 타 분야와 융합을 통한 성과 창출이 매우 용이하며, 스마트시티 통합플랫폼·드론·보안 기술 분야의 새로운 성장 동력임
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| 사회 경제적 파급효과 |
○ 경제적ㆍ산업적 측면 기대효과 - 본 연구개발은 스마트시티 통합플랫폼·드론·보안 기술 고도화 분야의 산재된 역량을 결집할 수 있는 매우 유망한 분야이며, 기술·사회·산업 측면의 과제를 해결하고, 고부가가치 창출에 기여(100대 국정과제 중 ‘34. 고부가가치 창출 미래형 신산업 발굴·육성’과 연계·기여) - 최신 드론·보안기술을 융합한 고부가가치 스마트시티 통합플랫폼·드론·보안 융합기술의 연구-산업 연계·활용을 통해 신가치·신산업 창출, 전문성과 기술역량을 보유한 인력양성에 매우 유리 - 과제 수요기관과 참여연구기관의 협력연구를 통해 직면하고 있는 현안 해결이 가능하며, 공공·민간의 협력체계 활성화로 기술교류, 기술이전, 공공기관 보유 인프라(시설·장비 등) 공동활용 등 민간 분야의 산업적 가치향상에 기여 ○ 사회적 측면 기대효과 - 상대적으로 여전히 방범·순찰 활동이 취약한 도서·산간 지역에서 실효성 있는 안전망으로 활용 가능하며, 국민 삶의 질 향상에 기여 - 스마트시티 통합플랫폼과 연계하여 다양한 데이터 기반 안전 서비스를 시간·장소에 구애없이 제공 가능하며, 개발되는 요소기술들의 고도화를 통해 다양한 도시문제 해결 가능 - 최근 ‘국민의 삶의 질이 중시되는 복지 사회’와 ‘증대되는 안전 위험성으로부터 국민이 적극 보호되는 안전 사회’가 사회 주요 흐름으로 부각되고 있는 바, 본 개발제품은 국가·사회가 직면하는 다양한 안전 현안에 신속·혁신적 대응이 가능한 인프라로써 국민 안전 생태계 확보에 기여
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| 활용방안 |
○ 활용방안 - (방안 1) 도서·산간 지역의 환경에 특화된 방범·순찰용 안전 인프라 ？ CCTV가 설치되지 않았거나 사람이 접근하기 힘든 지대, 넓은 지대의 영상정보 획득에 한계가 있어 기존의 사람 기반의 방범·순찰로는 그 목적을 충분히 달성할 수 없거나 아예 접근 자체가 불가능한 환경에서도 방범·순찰 가능을 가능케 하는 자동 반복 임무 수행용 무인이동체 시스템을 개발·운용하여 실효성 있는 재난구호·범죄예방에 기여하고, 생성정보를 스마트시티 통합플랫폼 서비스와 연계·활용함으로써 국민 생활 속에서의 안전망 고도화를 목적 - (방안 2) 스마트시티 통합플랫폼과 연계한 국민 안전 서비스 제공 고도화 ？ 스마트시티 정보 제공·활용 서비스 연계와 표준화에 기여할 수 있는 최신 보안기술을 적용하고, 스마트시티 통합플랫폼의 도시 상황관리 분야의 이벤트 확대를 고려한 국민 안전 서비스 고도화에 활용 - (방안 3) 타 분야에 활용 가능한 기술 혁신적인 연구개발 시스템 ？ 국민생활 문제의 해결과 혁신을 통한 성장동력 창출이 미래사회를 대비하는 핵심 과제로 부상함에 따라 미래사회 변화를 촉발하는 과학기술의 역할이 중요해지고 있음. 과학기술 혁신은 개방과 융합이 핵심임에 따라, 본 연구개발은 요소기술들의 융합을 통한 성과 창출 및 활용성이 매우 뛰어남
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