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무인항공기
충돌회피 기술 동향
Sense-and-Avoid
작성
한국항공우주연구원 최현진 선임연구원
:
(
)
최근 무인항공기의 개발이 가속화되고 높은 공역에서 무인항공기를 이용하고자 하는
요구가 늘어남에 따라 무인항공기와 유인항공기의 공중충돌이 주요 문제로 부각되고 있
고 이에 따른 무인항공기의 충돌회피 기술 개발에 대한 요구도 함께 증가하고 있다
,
.
상용 유인항공기는 충돌 방지를 위해 관제 및
에 의한 지시에 따르고 최종적
TCAS
,
인 충돌회피는 조종사의
에 따라 수행하게 된다
조종사가 충돌회피
See-and-Avoid
.
를 수행할 때에는
의
에 정해진 룰에 따라
FAA
14 CFR 91.113 Right-of-Way Rules
움직임을 결정한다
하지만 무인항공기는 조종사가 탑승하지 않기 때문에 유인항공기
.
와 동등한 충돌회피 능력을 확보하기 위해서는 주변을 탐지하고 회피하는 충돌회피
기능이 있어야 한다
이와 관련하여 미국을 비롯한 많은 국가에서 무인항공기의
.
혹은
를 주요 이슈로 분류하여 연구
개발을
Sense-and-Avoid
Detect-and-Avoid
,
수행해왔다.
무인항공기의
를 위한 장비로는 크게
와 같이 트
Sense-and-Avoid
TCAS, ADS-B
랜스
폰더를 이용하여 상대 항공기와의 통신으로 데이터를 주고받는 협업센서와 Radar, 영상센
서와 같이 측정으로 정보를 얻는 비협업센서로 나뉘고 측정원리에 따라
와 같이
,
Radar
외부로 에너지를 방출하는 타입의 액티브 센서 영상센서와 같이 에너지를 방출하지 않는
,
패시브 센서로 나뉜다.
는 유인항공기 조종사에게 충돌위험 상황에 대한
와 상승
TCAS
TA(Traffic Advisory)
또는 하강의
를 주는 역할을 하기 때문에 무인항공기에 적용되
RA(Resolution Advisory)
기 위해서는 적합한 방식의 개조가 필요하다 최근에는
대신 트랜스폰더를 통해
.
TCAS
상대항공기의 위치 고도 속도의 정보를 주고받을 수 있는
가 차세대 항행감시
,
,
ADS-B
수단으로 조명되고 있다 현재 미국 유럽 호주 등의 국가에서는 민간항공기의
.
,
,
ADS-B
장착 의무화를 추진 중에 있고 소형
트랜스폰더의 개발이 진행됨에 따라 무인항
,
ADS-B
공기에
를 장착하고자 하는 연구가 국내외로 수행되고 있다
ADS-B
.
의 경우 기상 변화에 크게 영향을 받지 않으면서 주변 지역을 빠르게 탐색할
Radar
수 있는 장점이 있으나 시스템의 크기가 크기 때문에 적용되는 무인항공기 규모에 제
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약이 따른다 영상센서는 크기와 비용적인 측면에서 다른 센서들에 비해 장점을 지니
.
고 있고 영상으로부터 다양한 정보를 얻을 수 있기 때문에 영상센서를 이용한 인식
및 충돌회피 방법에 대한 연구가 꾸준히 수행되어 왔다 최근에는 센서 자체의 성능
.
향상 및 딥러닝에 의한 인식 정확도 개선 등의 괄목한 발전에 힘입어 무인항공기의
를 위한 센서로 크게 주목받고 있고
소형 드론에 영상인식 기술을
Sense-and-Avoid
,
활용하여 숲 속의 복잡한 공간을 충돌없이 비행하는 연구가 발표되기도 하였다.
충돌회피 기술은 다양한 분야에서 활발히 연구되고 있고 위와 같은 각종 탐지장비
,
와 연결하여 무인항공기의
를 구현하려는 연구도 활발히 수행되고
Sense-and-Avoid
있다
하지만 민간공역 비행을 위해 무인항공기가 유인항공기와 동등한 수준의 탐지
.
및 회피 능력을 보유해야 하는 점은 여전히 주요 이슈로 남아 있고 이에 대한 명확
,
한 기준 수립이 필요한 실정이다.
이와 관련하여 국제민간항공기구(ICAO, International Civil Aviation Organization)
는 무인항공기의 유인항공기 공역 진입을 위한 논의를 지속적으로 진행하여 왔고 현
,
재
의
에
Detect-and-Avoid
MOPS(Minimum Operational Performance Standards)
대한 리뷰를 활발히 수행 중에 있다
크기가 작은 소형 무인항공기의 상용화도 급속
.
히 진행됨에 따라 미국 교통부와 연방항공청은
년부터 구글
아마존
인텔
2015
,
, DJI,
등의 회사를 포함한 총
개 기관과 함께
를 조직하여 소형 무인항공기 규정 을
26
TF
‘
’
제정하여 올해 월 발표하였다
발표된 규정에는 소형 상용화 드론의 충돌방지 위한
6
.
허가 조종사의 책임 경로양보 충돌회피 기능 탑재 가능성 등의 규정도 포함되
ATC
,
,
,
어 있어 무인항공기의 충돌회피 기능의 중요성이 부각되고 있다
따라서 국내에서도
.
이러한 국제적인 움직임에 맞추어 무인항공기 충돌회피 관련 규정을 정비하고 규정에 따
,
른 발 빠른 기술 대응이 요구되고 있다.
이 글은 아래 링크의 기사 및 문서를 참조하여 작성하였습니다.
※
http://www.itnews.or.kr/?p=18959
http://www.icao.int/Meetings/RPAS/RPASSymposiumPresentation/Day%202%20Workshop%205%20Technology%20
Paul%20McDuffee%20-%20Unmanned%20Aircraft%20System(UAS)%20Standards%20Development%20RTCA%20SC
-228%20Status.pdf
https://www.faa.gov/uas/media/uas_roadmap_2013.pdf
