초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
○ 기존 무인항공체계(UAS)의 高 지능형, 高 안전성, 高 신뢰성을 갖는 비행 로봇(Flying Robot)으로의 진화를 위한 UAS-IT 융합 요소 기술 개발
○ 고전적 항공공학 기반의 무인항공시스템과 첨단 IT 학문의 융합교육과 통합 플랫폼 인프라 구축을 통하여 첨단 UAS-IT 시스템 통합 고급인력양성
○ UAS-IT 융합 고급인력 공급을 통해 중소기업 기술 경쟁력을 향상을 통한 국내 민간 무인항공 산업의 글로벌 경쟁력 강화

◼ 전체 내용
○ U

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
○ 기존 무인항공체계(UAS)의 高 지능형, 高 안전성, 高 신뢰성을 갖는 비행 로봇(Flying Robot)으로의 진화를 위한 UAS-IT 융합 요소 기술 개발
○ 고전적 항공공학 기반의 무인항공시스템과 첨단 IT 학문의 융합교육과 통합 플랫폼 인프라 구축을 통하여 첨단 UAS-IT 시스템 통합 고급인력양성
○ UAS-IT 융합 고급인력 공급을 통해 중소기업 기술 경쟁력을 향상을 통한 국내 민간 무인항공 산업의 글로벌 경쟁력 강화

◼ 전체 내용
○ UAS-IT 융합 요소 기술 개발
: 항공우주의 보수적 견지에서 IT 핵심 요소기술을 접목함으로써 기존 무인 항공의 기술적 난제를 극복하고, 무인항공체계의 수준을 인간의 개입 없이 자율적으로 운용되는 비행로봇, 사물인터넷(IoT) 디바이스로 진화시킴
- 지능형 무인항공 플랫폼 응용기술 개발
- 무인항공 3무(無) 정밀 항법 유도 기술 연구
- 인공지능기반 무인항공 통신 및 네트워킹 기술연구
- 무인항공용 보안 기술 연구
○ 첨단 UAS-IT 시스템 통합 고급인력양성
- UAS-IT 융합 석박사 교육과정 구축
- 항공 특화 IT 요소 기술의 실환경 검증 교육 인프라 구축
- 항공 특화 IT 요소 기술 탑재를 위한 고성능 UAS 플랫폼 구축
○ 국내 민간 무인항공 산업의 글로벌 경쟁력 강화
- UAS-IT 융복합 분야의 석·박사 고급인력을 중소기업에 공급함으로써 대기업 주도의 국내 무인항공 산업구조를 개선하고 무인항공 경쟁력을 세계 수준으로 향상
- 항공 특화 IT 요소 기술의 실환경 검증 인프라 구축(실내 GPS시뮬레이터, 실내 정밀측위장치, 6DOF 비행모의시뮬레이터, 실외 비행시험장)

◼ 목표
○ UAS-IT 융합 요소 원천기술 개발 및 검증 인프라 구축
○ UAS-IT 융합 응용기술 및 실용화기술 개발
◼ 내용
[1세부] 지능형 무인항공 플랫폼 응용기술 개발
1) 비행로봇 플랫폼 자율제어 기술 연구
- 모델링 및 필수제어 알고리즘 연구
- 자동 정밀 착륙 알고리즘 연구
- 구동부 고장 진단 및 허용 제어 연구
2) 비행제어기술 검증 HILS 플랫폼 구축
- Hardware-In-the-Loop System 플랫폼 기반 구축
- Indoor Positioning HILS 플랫폼 구축 및 검증
3) 비행로봇 플랫폼 자율제어 기술 응용 연구
- Formation Flight 제어 알고리즘 연구
- 충돌 회피 알고리즘 연구
- 센서 고장 진단 및 허용제어 알고리즘 연구
4) 비행로봇플랫폼 고장허용 Seamless 항법시스템 연구
- 데이터 참조항법을 활용한 위치 정확도 향상 연구
- 항법센서 고장 검출 알고리즘 연구
[2세부] 무인항공 3무(無) 정밀 항법 유도 기술 연구
1) 무인항공 정밀항법 기반 단독/상대 항법 연구 개발
- 무인항공 정밀항법 및 복합항법 알고리즘 기초연구
- 정밀 상대벡터 추정 알고리즘 개발 및 실증
- 정밀 단독/상대 항법 실시간 구현 및 실용화 연구
2) 고신뢰성 무인항공 복합항법용 고장검출 연구 개발
- 무인항공용 고신뢰성 항법 기술 분석 및 핵심 요소 도출
- 복합항법 고도화를 통한 고장검출 및 기만대응 알고리즘 연구
- 무인항공 고정밀/고신뢰성 통합항법 성능 시험 및 검증
3) Seamless 항법수행을 위한 고정밀/고신뢰성 항법기술개발
- Seamless 항법수행을 위한 복합항법 핵심 요소 도출
- 무인항공용 고정밀/고신뢰성 항법 시뮬레이션 및 플랫폼 연구
- 무인항공 플랫폼 신뢰성 확보를 위한 고장검출 시스템 구현
[3세부]인공지능기반 무인항공 통신 및 네트워킹 기술연구
1) 무인항공 자율 비행을 위한 융합 센싱 기술 최적화
- 무인항공 충돌 회피를 위한 레이다/라이다 기술 최적화
- 저전력 신경망 구조의 레이다 센서 응용 기술 연구
2) 무인항공 통신 기술 응용 연구
- 무인항공 통신 및 네트워크를 신호처리 및 빔포밍 연구
- 다중 간섭 신호 제거 및 전송률 최대화의 기술 보정
- 멑티 홉 공중 무인이동체 Massive MIMO에서의 빔계수 최적화
- 효율적인 SC-HBF 구조 시스템 설계기반 알고리즘 개발
3) 무인항공 자율 멀티홉 네트워크 시뮬레이터의 최적화 및 검증 연구
- 멀티 홉 공중 무인이동체 경로 선택 기법 연구
- 무인이동체 커버리지 증대를 위한 멀티 홉 중계 알고리즘 개발
[4세부] 무인항공용 보안 기술 연구
1) 무인항공용 SW 취약점 탐지기술 개발 및 고도화 연구
- 모델링 기반 무인항공용 SW 리호스팅 기술 연구
- 자동화 무인항공용 SW 취약점 탐지기술 연구
- 무인항공용 SW 취약점 탐지기술 고도화 방안 연구
2) 무인항공을 위한 인증 및 암호화 기술 연구
- 무인항공기 데이터 암호화 기술 연구
- 무인항공기 환경 기반 인공지능 적용 인증 기술 연구
3) 무인항공을 위한 위치 검증 기술 구축 및 고도화 연구
- 무인항공기 및 무인이동체 위치 검증 기술 연구
- GPS 정보 신뢰성 강화를 위한 위치 확인 방법 연구
4) 무인항공용 인공지능 및 블록체인 기반 보안 플랫폼 기술개발
- 컨소시엄 블록체인 기반 정보공유 보안 기술 연구
- 경량화, 저지연 블록체인기술 연구
- 인공지능 기반 무인항공 군집비행 정보공유 고도화 방안 연구

□ 연구개발성과
[교육 분야]
1) 수혜 인원
- 본 사업의 목표 226명 대비 1.6 배에 달하는 총 354명이 본 사업의 지원을 받았고, 수혜 인원은 매년 증가세에 있음
2) 배출 인원
- 본 사업의 목표 95명 대비 12명을 추가 배출하여 총 107명의 인력을 배출함
3) 창의자율과제
- 수혜 학생들을 중심으로 분야 간·학제 간 융합팀을 구성하여 수행한 창의자율과제는 총 23건을 수행하여 목표를 달성하였음
4) 산업체 재교육 인원
- 1단계 달성 대비 9명을 추가로 교육하여 총 20명에 대하여 산업체 재교육을 실시함
[연구 분야]
1) SCI(E) 논문
- 본 과제의 목표 67편의 1.7배인 총 113편의 논문을 게재함
2) 비SCI(E) 논문
- 1단계의 목표 95편의 2배 이상인 192편을 출간하여 본 사업 성과물의 학술적 가치를 학계로부터 객관적으로 입증받음
- 특히, 국제 학술대회 및 기타저널에 총 43편의 논문을 발표하여 국제적으로도 연구 결과를 인정받음
3) JCR 상위 10%의 논문
- 본 과제의 목표 8편의 1.75배인 14편의 논문을 발표하여, 논문의 양뿐만 아니라 내용 또한 우수함을 입증함
[산학 연계 분야]
1) 산업체 자문 및 산업체 연구비
- 산업체 자문의 경우, 본 과제의 목표 60건 대비 33건이 추가된 총 93건을 수행함
- 산업체 연구비의 경우, 본 과제의 목표 2.5억 원 대비 약 7.5배에 달하는 총 19억 원을 수주함
- 본 연구성과와 관련된 산업계의 기술지원 요구에 연구센터 및 구성원이 적극적으로 대응함을 확인함
2) 특허
- 국제특허의 경우, 본 연구의 목표 6건 출원/4건 등록을 상회하는 총 13건 출원/6건 등록을 달성함. 특히 국제특허 출원의 경우 계획하였던 4건의 2배 이상에 해당하는 총 13건의 실적을 달성함
- 국내 특허의 경우, 본 연구의 목표 200건 출원/119건 등록에 있어 213건 출원/117건 등록을 달성함
3) S/W 등록
- 1단계의 목표 37건의 1.95배인 총 72건을 등록함
4) 시제품 제작
- 1단계의 목표 21건의 1.7배 이상인 총 36건을 제작하였으며, 이를 통해 연구 결과의 우수성 못지않게 구현 및 실무현장 적용성이 매우 높음을 확인
5) 표준화
- 2019년도와 2021년도에는 국제표준회의에 무인항공의 항법과 안전성 관련 기술문서와 안건 발의 등 표준화 활동들을 수행하였으며, 이를 국내 관련 업체들에 전파할 경우 국내 기업들에 해당 기술을 선행적으로 학습하고 고도화시킬 수 있는 기회로 활용될 수 있을 것으로 기대됨

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
○ [1단계] 난해한 정밀 비행 제어, 항공 환경에서의 통신 성능 저하, 운용 시간의 제약, 해킹으로 인한 도난 및 사고의 위협 등과 같은 무인항공 분야의 기술적 난제 해결을 위한 ‘UAS-IT 융합 요소 원천기술 개발’을 통해 무인항공 기술을 다양한 산업에 안정적으로 적용할 수 있는 기반 조성
○ [2단계] ‘UAS-IT 융합 요소기술 개발(1단계)’ 성과를 고도화하고 실증모델을 대상으로 하는 응용기술 및 실용화기술을 통하여 요소기술의 실증 및 업체 기술이전으로 다가오는 UAM(Urban Aerial Mobility) 시대의 핵심 기술을 확보하고 실무특화 고급인력 양성목표를 동시에 달성함

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 최종보고서 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• 목차 ... 8
• Ⅰ. 계획 대비 달성도 ... 13
• 1. 연구개발 목표 및 내용 ... 13
• 2. 연차별 추진계획 및 실적 ... 18
• 3. 연구개발 결과 ... 82
• 4. 추진전략 및 체계 ... 96
• Ⅱ. 사업수행 실적 ... 106
• 1. 센터의 연구 인프라 구축실적 ... 106
• 2. 정책 중점추진사항 추진실적 ... 118
• Ⅲ. 연구개발 성과 ... 137
• 1. 연구성과 총괄 ... 137
• 2. 지표별 대표성과 ... 139
• 3. 연구성과의 우수성 ... 173
• Ⅳ. 인력양성 성과 ... 176
• 1. 인력양성 추진전략 및 방안 ... 176
• 2. 인력양성 실적 ... 184
• Ⅴ. 향후 계획(요약) ... 208
• 1. 연구계획 ... 208
• 2. 인력양성계획 ... 211
• Ⅵ. 기대효과 ... 212
• 1. 연구결과의 산업적/경제적 기여도 ... 212
• 2. 연구결과의 기술적 기여도 ... 213
• 3. 연구결과의 활용 가능성 ... 214
• Ⅶ. 연구개발비 사용실적 ... 215
• 끝페이지 ... 217