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수중드론, 자율무인잠수정의 기술개발 동향 및 전망 원문보기

大韓造船學會誌 = Bulletin of the society of naval architects of korea, v.57 no.3, 2020년, pp.2 - 6  

이판묵 (선박해양플랜트연구소)

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제안 방법

  • Ocean Infinity는 2017년 3월31일 남대서양에서 침몰한 스텔라데이지호의 수색에 Hugin AUV 선단을 투입하여, 2019년 수심 3,421m에 침몰한 스텔라데이지호를 발견하여 ROV를 이용한 음성기록장치 회수에 결정적인 단서를 제공했다. 광대역 해양을 효과적으로 수색하기 위해서 5대의 AUV를 연속 진수하여 병렬 수색함으로써 시간을 단축시킬 수 있었다.
  • AUV가 스스로 판단할 수 있는 범위와 수준이 향상되면 앞으로 민수용으로도 많은 기술수요가 발생할 것으로 기대된다. 본 기사는 군용 수중드론을 중심으로 기술개발 동향을 분석하고 발전방향을 전망한다.
  • 본고는 수중드론의 최근 기술동향을 군사용 AUV에 초점을 맞춰 검토했다. 수중드론은 과학탐사용 AUV 분야에서 연구가 활발히 진행되고, AUV의 수중항법・소나・통신・센서 연구개발도 다방면으로 추진되고 있다.
  • Lockheed Martin은 원격 운영자의 명령과 제어를 통해 AUV에서 UAV를 진수할 수 있음을 시연했다. 이 회사는 시연을 위해 AUV, UAV 및 USV를 투입했다. 2016년 8월 미국의 연례 해군기술훈련(ANTX) 중에 Submaran USV는 지상 관제소로부터 명령을 수신하고, 수중 음향 통신을 통해 Marlin AUV에게 지침을 전달했다.
  • 마스트에는 레이더, 전기 광학 장치, 비밀정보 인터셉터 및 라디오 또는 위성 통신용 안테나를 포함한 다양한 센서가 탑재되어 있다. 첫 번째 해상 시험은 Brest에서 수행되었고, 기본 개념을 검증하고 다양한 미션 프로필에 대한 플랫폼의 성능을 평가하기 위해 4개의 추가 캠페인이 수행되어 2016년까지 총 5회 실시되었다.
  • 한편, 호주 해군은 피닉스 인터내셔널의 Bluefin-21을 사용하여 사고 후 처음 몇 주 동안 Malaysian Airlines MH370의 블랙박스 조종석 레코더를 찾으려고 시도했다.
  • 개방형 아키텍처 설계와 모듈 구조로 새로운 미션 패키지를 Marlin에 신속하게 통합하여 새로운 임무를 수행할 수 있다. 훈련기간 중 3일 간의 이벤트 기간 동안 Marlin은 3D 이미징 소나로 침몰한 바지선을 조사했고, 지상의 팀은 이 데이터를 사용하여 바지선 3D 모델을 만들었다. Marlin은 정확한 고해상도 3D 지리 참조 모델을 신속하게 생성하여 사용자에게 해저 구조를 명확하게 보여줬다.

대상 데이터

  • Ocean Infinity는 2017년 3월31일 남대서양에서 침몰한 스텔라데이지호의 수색에 Hugin AUV 선단을 투입하여, 2019년 수심 3,421m에 침몰한 스텔라데이지호를 발견하여 ROV를 이용한 음성기록장치 회수에 결정적인 단서를 제공했다. 광대역 해양을 효과적으로 수색하기 위해서 5대의 AUV를 연속 진수하여 병렬 수색함으로써 시간을 단축시킬 수 있었다.
  • AUV는 추락한 항공기와 선박의 SAR 작전을 수행하는 데 일상적으로 사용하게 되었다. REMUS 6000은 2009년 실종된 에어프랑스 447편 수색에 사용되었고, 미 해군 무인 해저 소대 1은 Bluefin-12 AUV와 3대의 Iver 580 AUV를 배치하여 2017년 아르헨티나 잠수함을 수색했다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
케이블을 사용하지 않는 AUV의 단점은? AUV는 선체 내외부에 위치, 방향, 속도 등 상태를 관측하는 센서 신호를 조합하여 사용한다. 케이블에 구속되지 않으므로 해양환경 외란에 둔감한 반면에, AUV는 수중통신이 제한되어 외부로부터 얻을 수 있는 정보량이 제한되고, 많은 에너지가 소모되는 임무 수행이 제한된다. 온보드 인텔리전스의 수준이 높아지면 AUV가 운항하는 동안 임무 계획을 조정하는 권한을 부여할 수 있다.
수중드론이라 불리는 자율무인잠수정은 무엇인가? 수중드론이라 불리는 자율무인잠수정(AUV; Autonomous Underwater Vehicle)은 모선과 연결하는 케이블이 없으며, 전원을 탑재하고, 미리 설정된 경로를 따라 이동하거나 스스로 판단하여 움직이는 무인잠수체이다. AUV는 선체 내외부에 위치, 방향, 속도 등 상태를 관측하는 센서 신호를 조합하여 사용한다.
AUV가 주로 군사용으로 개발된 이유는? AUV는 위험 물체 주변에서도 자유롭게 이동할 수 있으므로, 기뢰 수색이나 수중 정찰과 같은 임무는 AUV가 수행하기 적합하다. 이런 까닭에 그림 1에 보인 것과 같이 AUV는 주로 군사용으로 개발되었다.
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참고문헌 (8)

  1. Bluefin Robotics [Maritime Innovation] (2016) 

  2. Douglas-Westwood [World AUV Market Forecast, 2018-2022, Westwood Global Energy] (2018) 

  3. https://en.meretmarine.com/unmanned-systems-join-mine-warfare-fray/156979 

  4. https://en.meretmarine.com/auss-disruptive-concept-thales-partners/161065 

  5. https://www.naval-technology.com/projects/bluefin-sandshark-micro-autonomous-underwater-vehicle/ 

  6. Lockheed Martin [From under the sea to up in the air, https://news.lockheedmartin.com/] (2016) 

  7. 김웅서 외 [잠수정의 세계, 씨아이알] (2015) 

  8. 우종식 외 [수중드론이라 불리는 자율 무인 잠수정, GS인터비전] (2020) 

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