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대전 방산 특화 개발연구소 구축으로 첨단 드론 연구 본격화
우리 대학 기계공학과 윤용진 교수 총괄연구팀이 지난해 12월 말 대전 방산혁신클러스터사업 중 하나인 총 사업비 129.5억 원을 지원받는‘방산 특화 (첨단 드론) 개발연구소 구축 및 운영’사업에 최종 선정됐다고 13일 밝혔다.
대전 방산혁신클러스터사업은 전담기관인 국방기술진흥연구소에서 수행하며 2026년까지 490억 원 (대전광역시 245억, 방위사업청 245억)을 투입하여 ▲드론 분야 지역특화 로드맵 수립 ▲방산특화 개발 연구소 구축 ▲드론특화 개발비 지원 ▲ 드론 분야 기술 사업화 지원 ▲시험장비 구축 및 지원 ▲ 드론 분야 신규진입 및 창업 지원 등의 핵심사업을 통해 방산 중소·벤처기업 성장을 전주기로 지원하는 사업이다.
전 세계적으로 첨단 드론 개발에 대한 관심이 증가하고 있어 미래지향적이며 발전적인 드론 연구 및 개발을 위해, 방산 특화(첨단 드론) 개발연구소는 대전지역 정부출연 연구기관 및 교육기관의 우수한 과학기술 인프라를 기반으로 첨단 드론에 특화된 핵심·소재·부품 개발에 필요한 연구 환경을 조성해나갈 방침이다.
본 사업을 통해 개발 예정인 첨단 드론은 초소형 나노 드론(Nano drone)과 다양한 험지에 착륙 가능한 형상 변형 드론(Transformable drone)이다. 선진국과 상당한 기술 격차가 있는 초소형 나노 드론의 주요 소재 및 부품 국산화와 다양한 임무를 수행할 수 있는 형상 변형 드론 개발을 목표로 하고 있다.
또 첨단 드론 산업과 관련한 대전 소재 중소기업들이 자발적으로 참여해 정보와 지식을 공유하고 시너지 효과를 창출하는 협력체계를 구축할 계획이다.
특히 지역중소기업과 협업을 통한 선도 연구를 시작으로 드론특화형 전문인력 양성과 혁신적인 개발 기술 제공, 양질의 신산업 및 일자리 창출로 이어지는 첨단 드론 개발 생태계를 구축해 드론 산업 미래시장 주도기술 확보에 기여하는 것이 이번 협력의 장기적인 목표다.
방산 특화(첨단 드론) 개발연구소 구축 및 운영 사업의 성공적인 추진을 위해 KAIST (드론특화 방산 개발연구소장 윤용진 교수, 기계항공공학부 학부장 김정 교수, 을지연구소 소장 정재원 교수 외 2명) 와 공동연구 개발에 충남대학교, 드론 및 지역 중소기업에 대한 이해도가 높은 대전 테크노파크가 참여기관으로 협력하여 사업을 수행한다.
KAIST, 충남대학교, 대전 테크노파크는 이를 위해, ▲연구 협력기반 조성을 위한 상호 인력교류 ▲공동 연구 및 기술 개발을 위한 정보 공유와 학술 교류 ▲첨단 드론 개발 기술 및 동향 등에 대한 사업화 모델 구축·운영 등 다양한 분야에서 협력하기로 했다.
윤용진 교수는“본 사업을 통해 K-방산의 최첨단 드론 단순 개발뿐만 아니라 수출 증대 효과도 기대할 수 있기 때문에 효율적인 사업 추진을 통해 최대한의 성과를 도출해 내겠다”고 말했다.
2023.03.13
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이종 위성군 우주 감시정찰 기술 특화연구센터 개소
우리 대학이 '이종 위성군 우주 감시정찰 기술 특화연구센터(Heterogeneous Satellite constellation based ISR Research Center, HSRC)'를 개소했다.
이종 위성군 우주 감시정찰 기술 특화연구센터(이하 특화연구센터, 센터장 최한림)는 우주에서 운용되는 다양한 위성들을 활용해 미래 우주 감시 체계의 핵심 기반 기술을 확보하고 관련 전문 인력을 양성하기 위해 설립된다. 뉴스페이스 시대의 패러다임 속에서 위성 기술은 소형화와 네트워크화 중심으로 전환되는 추세로 특화연구센터에서는 (초)소형 이종 위성군의 설계와 운영에 관련된 기초기술을 연구한다. 서로 다른 임무 장비를 탑재한 다수의 이종 위성 집합체를 활용하는 혁신적인 감시정찰 능력을 확보하기 위한 기술이다. 국방핵심기술개발 사업의 일환으로 방위사업청이 지원하며, 국방기술진흥연구소가 관리를 맡아 오는 2028년까지 총 221억 원의 정부출연금이 투입된다. 우리 대학이 연구 주관기관을 맡고 14개 대학, 4개 기업체가 참여하는 산학연 컨소시엄이 4개의 전문연구실을 구성한다. ▴감시정찰 임무 수행을 위한 이종 위성군의 설계 및 운용기술을 연구하기 위한 '이종 위성군 설계 및 운용기술 연구실' ▴인공지능 기반 상황인식 및 상황판단 온보드 및 지상시스템 기술을 종합적으로 확보하기 위한 '이종 위성군 온보드감시정찰 기술 연구실' ▴우주 환경 통신 시스템의 성능 향상 기법을 연구하는 '이종 위성군 지원을 위한 우주 통신 연구실' ▴(초)소형위성체 적용을 위한 우주검증 및 기반기술 확보를 위한 '이종 위성군 우주 검증 및 기반기술 연구실' 등에서 총 14개의 세부과제를 연구 개발한다.
우리 대학은 특화연구센터를 설립해 뉴스페이스 시대를 주도할 수 있는 이종 위성군 시스템 연구 역량을 국제적으로 선도하고, 국가 안보를 위한 핵심전략기술을 확보해 국가의 위상과 경쟁력 증대에 기여하겠다는 계획이다.
2일 오후 KAIST 대전 본원 KI빌딩 1층 퓨전홀(E4)에서 개최된 개소식에는 엄동환 방위사업청장, 정영철 국방기술진흥연구소 방산진흥본부장과 이상엽 연구부총장, 최한림 센터장(항공우주공학과 교수) 등 우리 대학 관계자, 센터 참여 연구진들이 참석했다. 행사는 현판식과 함께 진행됐으며, 최한림 센터장은 비전 발표를 통해 "이종의 위성군을 통합적, 협력적으로 활용하는 기술은 세계적으로도 개발이 완료되지 않은 도전적이고 선도적인 기술"이라고 강조했다. 최 센터장은 이어, "연구센터를 통해 핵심 우주기술의 국제적 수월성을 확보할 뿐 아니라, 군의 우주국방 로드맵의 실현에도 기여할 수 있는 기술 기반을 다질 수 있을 것"이라고 전했다.
2023.02.02
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딥러닝 적대적 공격을 막는 방어 프레임 개발
우리 대학 전기및전자공학부 노용만 교수 연구팀이 물체를 검출하는 딥러닝 신경망에 대한 적대적 공격을 방어하는 알고리즘을 개발했다고 15일 밝혔다.
최근 몇 년간 인공지능 딥러닝 신경망 기술이 나날이 발전하고 실세계에 활용되면서, 딥러닝 신경망 기술은 자율주행 및 물체검출 등 다양한 분야에서 떠오르는 핵심기술로 주목받고 있다.
하지만 현재의 딥러닝 기반 검출 네트워크는, 특정한 적대적 패턴을 입력 이미지에 악의적으로 주입하여 잘못된 예측 결과를 초래하는 적대적 공격에 대해 심각하게 취약하다. 적대적 패턴이란 공격자가 검출이 되지 않기 위해 인위적으로 만든 패턴이다. 이 패턴이 포함된 물체는 검출이 되지 않게 하는 것으로 적대적 패턴 공격이라 한다.
이러한 취약성은 인공지능으로 대표되는 딥러닝 기반의 모델을 국방이나 의료 및 자율주행 등 국민의 생명과 재산을 직접 다루는 분야에 적용할 때 크게 문제가 된다. 구체적인 예로 국방·보안을 위한 감시 정찰 분야에서 적군이 적대적 패턴으로 위장하여 침입하면 검출을 못하는 경우가 발생하여 국방 및 보안에 매우 큰 위험을 초래할 수 있다.
기존의 많은 연구가 적대적 패턴 공격을 막기 위해 노력했으나 추가로 복잡한 모듈이 필요하거나 네트워크를 처음부터 다시 학습해야 했기 때문에, 기존 연구는 실시간으로 동작하는 물체검출 알고리즘에 현실적으로 적용하기가 쉽지 않았다.
노 교수 연구팀은 물리적인 환경에서 적대적 패턴 공격의 원리를 반대로 이용해 적대적 공격을 막아내는 방어 프레임을 고안했다. 이러한 방어 프레임은 부가적인 복잡한 모듈이나 네트워크의 재학습이 필요하지 않으므로 보다 실용적이고 강인한 물체검출 네트워크를 구축하는데 폭넓게 응용 및 적용될 수 있을 것으로 기대된다.
공동 제1 저자인 전기및전자공학부 유영준 박사과정 학생과 이홍주 박사과정 학생 등이 함께 수행한 이번 연구는 영상처리 분야 최고의 국제 학술지인 `IEEE Transactions on Image Processing'에 11월 1일 자로 온라인 게재됐다. (논문명 : Defending Person Detection Against Adversarial Patch Attack by using Universal Defensive Frame).
연구팀은 문제 해결을 위해 적대적 공격의 원리를 역으로 이용해, 학습된 네트워크에 접근하지 않으면서도 입력단에서 방어할 수 있는 방어 프레임 기술을 고안했다.
연구팀의 방어 기술은 적대적 공격과 정반대로 물체검출 시 딥러닝 모델이 옳은 예측 결과를 내리도록 방어 프레임을 만드는 것이다. 이러한 방어 프레임은 마치 창과 방패의 싸움처럼 적대적 패턴과 함께 경쟁적으로 학습되며, 해당 과정을 반복해 최종적으로 모든 적대적 패턴 공격에 대해 높은 방어성능을 지니도록 최적화된다.
연구팀은 입력 이미지 외부에 덧붙이는 방어 프레임을 변화시킴으로써 손쉽게 방어성능을 조절할 수 있음을 확인했고, 개발된 방어 프레임은 인리아(INRIA) 검출 벤치마크 데이터셋에서 기존 방어 알고리즘 대비 평균 31.6% 정확도가 향상하는 성과를 거뒀다.
연구팀이 개발한 방어 프레임은 실시간 물체 탐지 시, 모델의 재학습 없이 적대적 패턴 공격을 방어할 수 있으므로 예측 시간 및 비용 절감을 크게 이룰 수 있을 것으로 기대된다.
연구팀은 나아가 이번 연구에서 개발된 방어 프레임을 물리적으로 직접 구현시켜서, 물리적 환경에 자연스레 놓여있는 적대적 패턴 공격과 마찬가지로 좀 더 접근성 있는 방어 방법으로도 활발히 응용될 수 있음을 제시하였다.
노용만 교수는 "국방 및 보안 분야에서 인공지능이 활용되기 위해서 아직 인공지능의 완전성을 높이는 많은 연구가 필요한데, 이번에 개발된 방어 기술은 이 분야들에서 인공지능 모델을 적용 시 실용적인 적대적 방어를 제시함에 의의가 있을 것ˮ이라며 "이 기술은 국방 감시정찰, 보안, 자율주행 분야에도 적용될 수 있을 것이다ˮ라고 말했다.
한편 이번 연구는 방위사업청과 국방과학연구소의 지원으로 한국과학기술원 미래국방 인공지능 특화연구센터에서 수행됐다.
2022.11.15
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국방로봇학회 창립기념 세미나 개최
최근 세계 주요국들의 국방로봇에 대한 개발과 전력화가 활발히 이루어지는 가운데 국방로봇을 전문적으로 연구하는 학회가 등장했다.
국방로봇학회(MRS, Military Robotics Society)는 지난 2월 19일 창립총회를 열고 공식 출범했다. 코로나19로 인해 온라인으로 창립총회를 개최했으며, 우리 대학에서 3월 19일(금)에 창립 기념세미나를 개최했다.
이 날 열린 기념세미나에서는 이상민 더불어민주당 국회의원, 박상근 육군교육사령관, 문전일 한국로봇산업진흥원장의 축사가 있었으며 전 육군참모총장인 김용우 예비역 육군대장이 ‘로봇이 펼쳐갈 우리 군의 미래’라는 주제로 미래전에서 로봇의 필연성을 강조하고 오늘날 미국, 러시아 등 세계 주요국가들의 국방로봇 준비상황에 대해 소개했다. 아울러 우리군의 국방로봇 비전과 추진방향을 소개하며 리더십의 중요성, 전장상상력, 국가차원의 투자 및 전투로봇에 대한 윤리정립의 필요성을 발전방안으로 강조했다.
또한 한국항공우주학회 학회장인 방효충 우리 대학 교수는 ‘드론의 비행제어 연구사례 및 향후 발전 비전’이라는 주제로 지난 20년간 연구한 드론 비행제어 시스템, 충돌회피, AI 기반 자율착륙 및 강건한 제어기 구현 등을 소개하며 이러한 연구결과가 오늘날 도심형 미래 항공교통의 개발과 더불어 앞으로의 드론의 개발에 있어서 어떤 역할을 할 수 있는지에 대해 소개했다.
그리고 이러한 드론의 연구사례가 국방로봇의 하나로 어떻게 적용될 수 있는지에 대한 함의를 제시했다. 마지막 발표자로 나선 한국생산기술연구원 조정산 박사는 ‘나라를 지키는 로봇 그리고 넘어야 할 산’이라는 주제로 미래전에 대비해 개발되고 있는 국방로봇에 대한 냉철한 분석과 국내 연구진이 극복해야 할 기술적 과제에 대해 발표했다. 또한 조정산 박사는 로봇 연구자들에게는 국방로봇을 개발함에 있어서 실험실을 벗어난 필드를 고려한 연구개발이 필요함을 강조했으며 군에서는 그동안 너무 높은 요구사양으로 지난 10년동안 전력화되지 못한 국방로봇을 활용할 수 방안을 모색하고 군내 전문조직에 의해 정책이 일관성을 가지고 중장기 추진될 수 있도록 해야한다고 강조했다. 세미나에 참석한 사람들은 국방로봇 발전의 필요성과 중요성에 대해 뜻을 나누고 앞으로 국방로봇 발전을 위해 함께 노력하기로 다짐했다.
한편, 국방로봇 학회는 국방로봇에 대해 연구함으로써 국방로봇을 통한 국방력 강화에 기여하는 것을 목적으로 설립됐으며 ‘로봇으로 국방의 미래를 선도하는 국방로봇학회’를 추구한다. 국방기술에 관한 연구모임이나 로봇을 연구하는 학회는 기존에도 있었지만, 국가안보에 특화된 국방로봇의 개발에 관한 민간주도의 연구단체가 결성된 것은 이번이 처음이다.
국방로봇학회는 창립총회를 통해 초대 회장에 김인호 우리 대학 교수(前 국방과학연구소장)를, 부회장으로 차도완 배재대 교수, 조정산 한국생산기술연구원 박사, 김정엽 서울과기대 교수, 윤동원 DGIST 교수, 홍석준 한화시스템 상무, 강동석 LIG넥스원 상무, 이정엽 현대로템 전무 정구봉 한국로봇융합연구원 박사, 조남석 국방대 교수, 박지혁 영남대 교수, 양욱 한남대 교수 등을 각각 선임했으며 감사로 손한별 국방대 교수, 이기욱 중앙대 교수를 선임했다.
학회 관계자는 "최근 중요성이 커진 국방로봇에 대해 이론적 학문적 연구역량을 강화하고, 국내외 관련 전문 분야와 협력해 함께 연구하는 학문적인 공동체로서 역할과 기능을 수행할 계획"이라고 밝혔다. 또 "단순히 로봇에 대한 과학적 기술만 다루는 것이 아니라 로봇의 운용개념, 작전개념, 나아가 군사전략에 이르기까지 미래전장에 기반한 로봇의 활용방안을 연구할 것“이고 ”국방로봇의 사용자인 군과 산학연이 허심탄회하게 논의하고 연구할 수 있는 플랫폼을 만들 예정“이라고 덧붙였다.
학회 초대회장으로 선임된 KAIST 김인호 교수(前 국방과학연구소장)는 "국방로봇학회는 국방로봇에 대한 관심이 어느 때보다도 높은 이 시기에 국방로봇 관련 우리 국가안보의 미래 지향적 토대 구축을 위한 선도적 역할을 담당하는 중심학회로 자리매김하고자 한다"고 포부를 밝혔다.
국방로봇학회는 올 8월, 제1회 국방로봇학술대회를 개최할 예정이다.
이번 3월 19일 열린 창립 기념 세미나 모습을 담은 자세한 영상은 https://youtu.be/NLL3g8xb5E8 에서 확인할 수 있다.
2021.03.23
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방효충 교수, 국가과학기술자문회의 국방전문위원회 위원장에 위촉
우리 대학 항공우주공학과 방효충 교수가 문재인 정부 제4기 대통령 직속 자문기관인 국가과학기술자문회의(심의회의) 국방전문위원회 위원장으로 위촉됐다고 24일 밝혔다. 임기는 2021년 1월부터 2022년 12월 말까지 2년이다. 국가과학기술자문회의(심의회의)는 국가과학기술자문회의법에 근거한 과학기술 정책 최고 심의기구로 대통령이 의장이다. 공공우주, 에너지·환경, ICT 융합, 기계·소재, 생명의료, 기초기반, 국방 등의 7개 기술 분야별 전문위원회를 두고 있다.
국방전문위원회 위원장으로 위촉된 방 교수는 국가과학기술자문위원회(심의회의)에 상정되는 국방 분야 기술개발 및 R&D 관련 정책에 관한 안건을 사전 심의하는 역할을 맡게 된다.
방 교수는 서울대학교 항공우주공학과 학‧석사를 마친 후 1992년에 미국 Texas A&M University Aerospace Engineering 박사학위를 취득했다. 2001년 1월부터 우리 대학 항공우주공학과 교수로 재직 중이며, 올 1월 현재, 안보융합연구원장, 한국항공우주학회장, 광역방어특화연구센터장을 지내면서 국방‧안보 분야에 특화된 연구와 인재 양성에 힘쓰고 있다.
2021.01.25
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교내 군 위탁교육장교, 국방대 국방학술대회 금상 수상 쾌거
우리 대학 문술미래전략대학원 박사과정 육군소령 장영균(지도교수 : 양재석)과 신소재공학과 석사과정 육군대위 박규순(지도교수 : 스티브박)이 국방대학교 대학원생 국방학술대회에서 금상을 수상하는 쾌거를 달성했다.
매년 국방대학교에서 열리는 국방학술대회는 안보정책, 군사전략, 국방관리, 국방과학 4개 분과에서 국방분야 우수 연구를 수상하는 대회다. 대회에서는 국방대학교, KAIST, 서울대 등 전국 각지에서 국방관련 연구를 하는 군 위탁장교와 민간학생들이 참가했다. 그 중에서 우리학교 학생은 안보정책 분과와 국방과학 분과에 참가하여 각 분과에서 1등을 해 금상(각 군 참모총장상)을 수상했다. 이를 통해 KAIST 학생들이 국가, 국방 R&D 분야에서 뛰어난 역량을 갖췄다는 사실을 알 수 있다.
현재 국군간호사관학교 교양학처 군사학교수로 재직중인 문술미래전략대학원 장영균 소령은 “Network Analysis of the US-China Hegemonic Transition”(미국과 중국의 패권전이에 대한 네트워크 분석) 이라는 연구논문을 발표했다. 이 연구는 현재 국제관계의 핵심 이슈인 미국과 중국의 패권경쟁을 네트워크 분석을 적용해 분석 및 평가한 연구로서, 심사위원들로부터 데이터에 기반한 과학적 접근을 통해 미국과 중국의 패권전이 현상을 객관적으로 분석했다는 평을 받았다. 장영균 소령은 "질적연구가 주를 이루고 있는 국제관계 분야에서 복잡계 네트워크라는 과학적 기법을 적용해 국제사회의 구조변화를 객관적으로 분석하고, 이를 기초로 국가의 미래 안보전략 수립에 기여하고 싶다"고 말했다. 장영균 소령의 수상을 통해 우리 대학이 이·공계 분야뿐만 아니라 사회과학 분야, 특히 국방 사회과학 분야에도 높은 수준을 갖추고 있음을 알 수 있다.
신소재공학과 박규순 대위는 “Development of 3D printable inks to fabricate fabric-based tactile sensors for warrior platform and robot combat system(미래 보병체계 및 로봇 전투체계 적용을 위한 직물 기반 촉각센서 제작용 3D 프린팅 용액 개발)”의 연구주제로 발표했다. 이는 현재 군이 추진하고 있는 워리어 플랫폼(Warrior Platform, 미래 보병체계)과 소프트 로봇 전투체계에 적용하기 위한 촉각센서를 개발한 것이다. 워리어 플랫폼에 촉각센서를 적용해 전투원의 모든 신체활동을 인지, 국방 데이터센터와 연계해 실제 전투나 훈련 속에서 전투원이 필요로 하는 움직임을 데이터화 할 수 있다. 이를 통해 교육훈련의 변혁을 이끌어 낼 수 있는 점에서 좋은 평가를 받았다. 또한, 전장상황 속에서는 로봇체계의 파괴나 변형이 빈번하게 이루어진다. 이러한 상황 속에서 구성품의 각도와 길이를 기반으로 역계산하는 기존의 로봇 제어시스템은 필연적으로 오차가 발생하는데, 촉각센서를 통해 파괴와 변형이 이루어진 이후의 결과를 통해 정확한 자세제어가 가능하다.
발표 당시 심사위원은 촉각센서가 우리 군에 꼭 필요한 분야라며 좋은 연구를 해주어 고맙다는 의견을 말하기도 했다.
특히, 박규순 대위는 우리 대학 석사과정 1학년 재학 중으로 위 성과는 여러 박사과정, 석사졸업예정자 학생들과 경쟁해 얻은 성과다. 또, 촉각센서가 군에 필요한 분야임을 알리기 위해 한국군사과학기술학회 발표와 육군 군수지에 기고를 하기도 했다. 군사과학기술을 대중들에게 쉽게 인지될 수 있도록 “Military Talk_재미있는 군사이야기”의 제목으로 일반도서를 출판하는 등 국방 R&D에 열정을 다하고 있다.
장영균 소령과 박규순 대위는 "함께 열정적으로 연구한 연구팀들과 연구에 전념할 수 있는 환경을 만들어준 학교와 지도교수님께 감사드린다"라며 “4차 산업혁명 시대를 맞아 대한민국의 안보를 위해 앞으로 더욱 성실히 연구에 임할 것이다.”라고 수상 소감을 밝혔다.
2020.11.16
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김용대 교수, 대테러 방지용 안티 드론 기술 개발
〈 (오른쪽 위부터 시계방향으로) 김용대 교수, 권유진, 노주환, 신호철, 김도현 박사과정 〉
우리 대학 전기및전자공학부 김용대 교수 연구팀이 위조 GPS 신호를 이용해 드론의 위치를 속이는 방식으로 드론을 납치할 수 있는 안티 드론 기술을 개발했다.
이 기술은 긴급 상황에서 급격한 방향 변화 없이도 드론이 원하는 방향으로 안전하게 움직이도록 유도할 수 있어 테러 등의 목적을 가진 위험한 드론에 효과적으로 대응할 수 있다.
이번 연구성과는 ‘ACM 트랜잭션 온 프라이버시 & 시큐리티(ACM Transactions on Privacy and Security, TOPS)’ 저널 4월 9일 자에 게재됐다. (논문명 : Tractor Beam: Safe-hijacking of Consumer Drones with Adaptive GPS Spoofing)
드론 산업이 발전하며 수색, 구조, 방재 및 재해 대응, 택배와 정찰 등 다양한 영역에서 드론이 활용되면서 한편으로는 사유지와 주요시설 무단 침입, 안전과 보안 위협, 사생활 침해 등의 우려 또한 커지고 있다.
이에 따라 드론 침투를 탐지하고 대응하는 안티 드론 산업 급성장하고 있다. 현재 공항 등 주요시설에 구축되고 있는 안티 드론 시스템들은 방해 전파나 고출력 레이저를 쏘거나 그물로 포획해 드론을 무력화시키는 방식이다.
그러나 테러를 목적으로 폭발물이나 무기를 장착한 드론은 사람들과 주요시설로부터 즉시 안전거리를 확보한 뒤 무력화해야 피해가 최소화될 수 있다. 예를 들어 공항에서 무단 침입한 드론을 단순 방해 전파로 대응하면 드론을 못 움직이게 할 수는 있지만 한 자리에 계속 떠 있게 돼 비행기의 이착륙이 긴 시간 중단될 수 있다.
이렇듯 위험한 드론을 발견하는 즉시 안전하게 원하는 방향으로 격리할 수 있는 새로운 안티 드론 기술의 필요성이 커지고 있다.
김 교수 연구팀은 위조 GPS 신호를 이용해 드론의 위치를 속이는 방식으로 드론을 납치할 수 있는 안티 드론 기술을 개발했다.
위조 GPS 신호를 통해 드론이 자신의 위치를 착각하게 만들어서 정해진 위치나 경로로부터 드론을 이탈시키는 공격 기법은 기존 연구를 통해 알려진 바 있다. 그러나 이러한 공격 기법은 GPS 안전모드가 활성화되면 적용할 수 없다는 문제가 있다.
GPS 안전모드는 드론이 위조 GPS 신호로 인해 신호가 끊기거나 위치 정확도가 낮아지면 드론의 안전을 보장하기 위해 발동되는 일종의 비상 모드로 모델이나 제조사에 따라 제각각이기 때문이다.
연구팀은 디제이아이(DJI), 패롯(Parrot) 등 주요 드론 제조업체의 드론 GPS 안전모드를 분석하고 이를 기준으로 드론의 분류 체계를 만들어 각 드론 유형에 따른 드론 납치 기법을 설계했다.
이 분류 체계는 거의 모든 형태의 드론 GPS 안전모드를 다루고 있어 모델, 제조사와 관계없이 GPS를 사용하고 있는 드론이라면 보편적으로 적용할 수 있다. 연구팀은 실제 총 4종의 드론에 개발한 기법을 적용했고, 그 결과 작은 오차범위 안에서 의도한 납치 방향으로 드론을 안전하게 유도할 수 있음을 입증했다.
김 교수는 “기존 컨슈머 드론들은 GPS 안전모드를 갖추고 있어 위조 GPS 공격으로부터 안전한 것처럼 보이나 초보적인 방법으로 GPS 오류를 감지하고 있어 대부분 우회가 가능하다”라며 “특히 드론 불법 비행으로 발생하는 항공업계와 공항의 피해를 줄이는데 기여할 수 있을 것이다”라고 말했다.
연구팀은 기술이전을 통해 기존 안티 드론 솔루션에 연구팀이 개발한 기술을 적용하는 방식으로 상용화에 나설 계획이다.
이번 연구는 방위사업청의 광운대학교 초소형무인기 전술신호처리 특화연구실과 국방과학연구소의 지원을 통해 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. PC로 부터 위조 GPS 전파를 생성하여 지향성 안테나를 이용해 드론에 신호를 주입하는 실험환경
2019.06.05
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민남기 박사과정, 〈도전!K-스타트업 2018〉 국방부장관상 수상
〈 민남기 박사과정, 유은혜 장관 〉
우리 대학 생명화학공학과 민남기 박사과정(지도교수 김신현)이 지난 12월 10일 서울 영등포구 콘래드 호텔에서 열린 ‘도전! K-스타트업 2018’ 시상식에서 국방부 장관상과 상금 1억 원을 수상했다.
창업 잠재력을 가진 예비 또는 초기 창업자를 발굴해 성공적인 사업화 기회를 제공하는 이 상은 교육부, 과학기술정보통신부, 국방부, 중소벤처기업부가 주최하고 한국연구재단, 한국청년기업가정신재단, 사단법인 스파크, 정보통신산업진흥원, 창업진흥원, 창조경제혁신센터, 한국방송통신전파진흥원, 한국과학창의재단이 주관했다.
이번 대회는 총 108개국 5천 770개 팀이 참여했으며 부처별 예선을 통해 135개 팀이 본선에 진출했다. 이후 3개월에 거친 발표 심사를 통해 최종 수상 10개 팀을 선정했다. 선정 과정은 JTBC의 ‘창업 신들의 배틀 스타트업 빅뱅’ 프로그램을 통해 지난 10월 31일부터 12월 19일까지 총 8부작으로 방송됐다.
민남기 박사과정은 이번 대회에서 ‘오팔레트’ 예비 창업자로 출전해 최종 탑텐에 이름을 올렸다. 사업화 아이템으로는 나노구조체를 이용한 무색소 컬러 콘택트렌즈을 출품했다. 기존의 화학 색소로는 낼 수 없는 색감을 냈다는 점과 내부의 나노 구조체를 통해 렌즈의 산, 투과율을 높인 점을 인정받았다.
이날 행사에는 유은혜 부총리 겸 교육부장관, 홍종학 중소벤처기업부 장관, 이목희 일자리위원회 부위원장이 참석해 시상과 좌담회를 열었다.
민남기 박사과정은 “연구실에서 개발하던 기술이 외부 투자자 및 많은 사람들에게 인정받게 돼 매우 기쁘다”며 “앞으로 본격적인 사업화를 통해 시장을 선도하는 렌즈 회사로 거듭나고 싶다”라고 밝혔다.
2018.12.24
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제14회 KAIST 조정훈 학술상에 ADD 홍윤기 박사
〈 홍 윤 기 박사 〉
우리 대학이 ‘제14회 KAIST 조정훈 학술상’ 수상자로 국방과학연구소(ADD) 홍윤기 박사를 선정했다.
‘KAIST 조정훈 학술상’은 2003년 5월 로켓실험실에서 연구를 수행하던 중 불의의 사고로 숨진 故 조정훈 명예박사를 기리기 위한 상이다.
故 조 박사의 부친인 조동길 교수(공주대학교)가 유족보상금과 사재를 합쳐 우리 대학에 학술기금으로 기부한 4억 7천 800만원을 기반으로 제정됐으며, 2005년부터 매년 항공우주공학분야에서 뛰어난 연구업적을 이룬 젊은 과학자를 발굴해 시상하고 있다.
우리 대학은 이 기금으로 조 박사가 재학했던 KAIST와 고려대, 공주사대부고에서 매년 각 1명씩 장학생을 선발해 장학금을 수여하고 있다. 학술상 수상자에게는 2천 500만원, 대학(원)생은 400만원, 고등학생에게는 300만원의 장학금이 지급된다.
국방과학연구소 홍윤기 박사는 기술 수입이 불가능한 극초음속 비행체의 내열 구조 및 추진기관 시험평가를 위한 지상시험장치 핵심구성품인 공기가열장치의 독자적인 설계 및 해석 연구를 수행했다.
동료들과의 협업을 통해 기술 선진국들만이 보유한 공기가열장치의 개발과 그 운용성능을 입증하는 성과를 통해 그 공로를 인정받았다.
또한 한국과학기술단체총연합회가 주는 과학기술 우수논문상과 방위사업청장 표창 등을 수상한 바 있다.
우리 대학은 홍윤기 박사 외에 항공우주공학과 백승관 박사과정, 고려대 기계공학과 조원희 석박사통합과정, 공주사대부고 이재헌 학생 등 3명을 장학생으로 선발했다. 장학금 수여식 행사는 11일(금) 오전 본원에서 진행될 예정이다.
2018.05.09
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조은애 교수, 사용량 90% 줄이고 수명 2배 늘린 백금촉매 개발
〈 조 은 애 교수 〉
우리 대학 신소재공학과 조은애 교수 연구팀이 백금 사용량을 90% 줄이면서 동시에 수명은 2배 향상시킨 연료전지 촉매를 개발했다.
임정훈 연구원이 1저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 ‘나노 레터스(Nano Letters)’ 4월호(4월 11일자)에 게재됐다.
연료전지는 대기오염 물질을 배출하지 않는 친환경 발전장치로 기존 발전 설비를 대체할 수 있다. 연료전지를 주원료로 이용하는 수소 전기차 한 대는 성인 70명이 호흡하는 공기로부터 미세먼지와 초미세먼지를 98% 이상 정화할 수 있는 달리는 공기청정기로 불린다.
하지만 이 연료전지에 전극촉매로 사용되는 백금의 비싼 가격은 상용화를 가로막는 큰 장벽이다. 또한 현재 개발된 탄소 담지 백금 나노촉매는 상용화 기준에 못 미치는 산소환원반응 활성과 내구성을 보여 한계로 남아있다.
연구팀은 기존 백금 기반 촉매들의 산소환원반응 활성 및 내구성을 증진하는 것을 목표했다. 우선 백금과 니켈 합금 촉매를 합성한 뒤 성능 증진을 위해 여러 금속 원소를 도입한 결과 갈륨이 가장 효과적임을 발견했다.
연구팀은 백금-니켈 합금 촉매를 팔면체 형태의 나노입자로 만들고 나노입자의 표면에 갈륨을 첨가해 기존 백금 촉매에 비해 성능을 12배 향상시켰다.
특히 기존 연료전지 촉매들이 대부분 실제 시스템에 적용하는 데는 실패한 반면 조 교수 연구팀은 개발한 촉매를 이용해 연료전지를 제작해 가격을 30% 줄이고 수명도 2배 이상 향상시켜 실제 적용이 가능함을 증명했다.
1저자인 임정훈 연구원은 “기존 합성 방법으로 제조 가능한 백금 니켈 합금 촉매 표면에 갈륨을 첨가해 가열만 하면 촉매가 합성되기 때문에 기존 공정에 쉽게 도입이 가능하고 대량 생산이 용이해 실용화 가능성이 높다.”고 말했다.
조은애 교수는 “연료전지의 가격저감과 내구성 향상을 동시에 달성한 연구 성과로 수소 전기차, 발전용 연료전지의 시장경쟁력 제고가 기대된다”고 말했다.
이번 연구는 에너지기술평가원, 한국연구재단 기후변화대응사업과 국방과학연구소의 지원을 통해 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. 내구성 평가 후의 촉매 입자 형상 변화
2018.04.17
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KAIST-한화시스템, 국방 인공지능 융합연구센터 개소
우리 대학과 한화시스템이 20일 낮 12시 대전 본원에서 신성철 총장, 한화 장시권 대표이사 참석 하에 국방인공지능 융합연구센터(센터장 : 김정호 교수) 개소식을 가졌다.
이번 개소식을 통해 우리 대학과 방산전자 기업인 한화시스템이 힘을 합쳐 4차 산업혁명에서 핵심 기술로 떠오르는 인공지능(AI)기술과 국방을 접목하는 계기가 될 것으로 기대된다.
우리 대학과 한화시스템은 센터의 공동 운영을 통해 ▲국방 인공지능 융합과제 발굴, 연구 및 기술자문 ▲연구 인력 상호교류 및 교육 등을 통한 협력체계를 구축할 예정이다.
현재 국방 분야는 네트워크 중심의 미래 전장에 효과적으로 대응하기 위해 4차 산업혁명 기술의 활용 방안을 활발히 모색 중이다. 특히 미국 등의 선진국은 인공지능 기술을 적용한 신 무기체계를 개발하고 있다.
국방 인공지능 융합연구센터는 ▲인공지능 기반 지휘결심지원체계 ▲대형급 무인 잠수정 복합항법 알고리즘 ▲인공지능 기반 지능형 항공기 훈련시스템 ▲인공지능 기반 지능형 물체추적 및 인식기술 개발 등 4개 과제를 우선적으로 선정했고, 산학협동연구개발 방식을 통해 인공지능 기술의 국방 융합 연구를 진행할 예정이다.
신성철 총장은 “KAIST는 인공지능 분야 교수진이 60여 명에 이를 만큼 세계적인 인공지능 연구개발 능력을 갖추고 있다”며 “이번 연구센터 설립을 통해 한화시스템과 함께 국방 기술 발전에 기여할 수 있는 계기가 될 것으로 기대한다”고 말했다.
2018.02.20
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산업통산자원부 지정 휴머노이드 로봇 연구센터 개소
<왼쪽부터 김경훈 한국산업기술평가관리원 로봇PD, 이희윤 KAIST 연구부총장, 오준호 KAIST 휴머노이드 로봇 연구센터 소장, 김정환 산업통상자원부 시스템산업정책관, 박기한 한국로봇산업진흥원장, 정윤철 KAIST KI원장>
최근 4차 산업 혁명 주요 기술의 하나로 로봇공학의 중요성이 대두되고 있다.
우리 대학은 19일(목) 대전 본교 KI빌딩에서 산업통산자원부 시스템산업정책관, 로봇산업진흥원장, 로봇 PD 등 교내·외 관계자 50여명이 참석한 가운데‘휴머노이드 로봇 연구센터(소장 오준호)’개소식을 가졌다.
산업통산자원부 지정 연구센터로 선정되어 5년간 150억 원의 지원을 받게 되는 연구센터는, 휴머노이드 로봇 분야의 세계 선도기술을 개발하고 해당 분야 석박사급 전문연구인력 양성을 목표로 하고 있다.
오준호 교수는 “지난 10여 년간 휴보 로봇개발을 통하여 축적해온 기술력을 바탕으로 △고효율·고출력 전기구동 및 유압시스템 등 로봇 핵심부품 △조작성이 뛰어나고 신뢰성 높은 인간형 로봇 시스템 △작업환경 대응 물체 인식 지능구현기술 등 휴머노이드 로봇 원천기술을 개발해 기술자립화를 이룰 계획” 이라며 “이와 함께 모듈형·확장형 오픈 소프트웨어 개발 및 확산을 통해 우리나라의 로봇기술 공유 생태계 구축에도 적극 나설 예정” 이라고 밝혔다.
오준호 교수팀(Team KAIST)은 전 세계 6개국 24개 팀이 참가한 ‘2015년 미국 DARPA(미국방위고등연구계획국) 로보틱스 챌린지(DRC)’결선대회에서 최종 우승하여 우리나라 로봇 기술의 우수성을 전 세계에 알린바 있다.
2017.01.20
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