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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 조회수 11224 -
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 조회수 9865 -
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 조회수 12273 -
항공우주공학과, 제1회 극초음속 국제 심포지엄 개최
우리 대학 항공우주공학과는 오는 27(일)-30일(수) KI빌딩 퓨전홀에서 고속 공기역학/열·유체/추진 분야 전문가들이 한자리에 참석한 가운데 ‘제 1회 극초음속 국제 심포지엄’을 개최한다.
극초음속 기술은 미래의 첨단/지능화된 초고속 비행체 개발에 절대적으로 필요한 기술로, 미국, 러시아, 독일, 프랑스, 호주 등을 중심으로 연구되고 있다. 미국은 현재 다양한 프로그램을 통해 극초음속 추진 기술을 확보하고 스크램제트 비행체의 비행시험을 성공리에 수행한 바 있으며, 호주는 HIFire 등 국제협력 프로그램을 통해 극초음속 핵심기술 연구를 수행하고 있다. 국내에서도 근래에 극초음속 추진기관, 달 탐사선 등 산학연에서 연구를 진행하고 있으나, 우주선진국에 비해 그 경험이 아직은 미약한 실정이다.
이번 심포지엄은 ‘극초음속 연구 현황’, ‘열/화학적 비평형 모델링’, ‘스크램제트 추진기관 및 지상시험’, ‘시험설비, 유동 측정 및 진단 기술’ 이라는 4가지 대주제로, 극초음속 기술과 관련하여 많은 경험을 보유한 세계적 석학(국외 11명, 국내 5명)을 중심으로 최신 기술동향 전파 및 기술 교류의 장을 마련하며, 산학연 기술교류 네트워크를 통해 극초음속 연구인력 확산 및 극초음속 분야의 학문적인 연구 분위기 조성에 기여하고자 한다.
조직위원장인 박기수 KAIST 항공우주공학과 교수는 “극초음속 기술 및 활용에 관한 폭넓은 지식을 얻고자 하는 산업체와 연구소의 연구원 및 대학원생들에게 좋은 기회가 될 것”이라고 말했다.
본 심포지엄은 국방과학연구소(ADD 초고속 공기흡입엔진 특화연구실)와 공동 주최하며 현대로템㈜, ㈜비츠로테크, ㈜데크카본, 한국항공우주연구원, 대전마케팅공사, 한국추진공학회, 서울대학교 우주융합대학원 사업단 및 KAIST 초고속비행체 특화연구센터의 후원을 받아 진행된다.
등록 및 관련 문의는 항공우주공학과(042-350-3726, gisu82@kaist.ac.kr)로 하면 된다.
첨부 : 초대의 글 및 세부일정 안내 1부.
2016.11.21 조회수 14354 -
이동영 박사과정, 복합구조학회 최우수 논문상 수상
이 동 영 박사과정
우리 대학 기계공학과 이동영 박사과정(지도교수 이대길)이 지난 6월 포르투갈 리스본에서 열린 제 18회 복합구조학회(ICCS : International Conference on Composite Structures)에서 최우수 논문상을 수상했다.
ICCS는 2년마다 열리는 복합재료 분야 최고 권위의 국제 학회이다. 올해는 총 680편의 논문이 발표됐고 그 중 이동영 학생을 포함한 2편의 논문이 최우수 논문상에 선정됐다.
논문 제목은 ‘고온 연료 전지용 가스켓 일체형 탄소/실리콘 복합재료 분리판(Gasket-integrated carbon/silicone elastomer composite bipolar plate for high-temperature PEMFC)’이다.
이 연구를 통해 기존 복합재료의 틀을 벗어나 고무로 복합재료 분리판을 개발하고, 연료 전지의 상용화에 걸림돌이었던 가스켓을 일체형으로 만들었다. 이를 통해 연료 전지의 성능 및 생산성을 크게 향상시켰다.
이 논문은 구글 스콜라 매트릭스(Google Scholar Metrics)의 기계공학 분야 1위 저널인 컴포지트 스트럭쳐스(Composite Structures) 9월호에 게재될 예정이다.
이동영 학생은 “다양한 분야의 학문을 융합하여 콜럼버스의 달걀과 같은 혁신을 이끌어 내는 이대길 교수님의 지도 덕분에 수상이 가능했다”며 “지속적인 기술 개발을 통해 에너지 문제 해결 및 복합재료 원천기술의 국산화에 기여하고 싶다”고 말했다.
이번 연구는 이동영 박사과정 외에 임준우 전북대 교수, 최일범 국방과학연구소 선임연구원, 남수현 박사과정의 참여로 진행됐다.
2015.07.03 조회수 14050 -
'KAIST 조정훈 학술상'시상 및 장학증서 전달식
- 학술상에 이진익 박사, 장학생에 이정섭, 김낙현, 김용운 선정
우리대학은 오는 13일 오후 2시, 본관 회의실에서 서남표 총장과 유족 대표가 참석한 가운데 “KAIST 조정훈 학술상” 시상식을 갖는다.
학술상 수상자는 국방과학연구소 이진익(李鎭翊, 44) 박사가 선정됐다.
이 박사는 유도비행체 정밀/지능 비행기법, 비행제어 최적설계기법 개발에 기여한 공적을 인정받아 이 상을 수상하게 됐다.
장학금 수여자는 이정섭(24, KAIST 항공우주공학과 박사과정), 김낙현(25, 고려대학교 기계공학과 석·박사통합과정), 김용운(18, 공주대 사대부고 3년) 등 3명이 선정됐다. 학술상 수상자에게는 2천만원의 부상이, 장학금은 대학생 2명에게 각각 3백만원, 고등학생에게는 2백만원이 지급된다.
“KAIST 조정훈 학술상”은 지난 2003년 발생한 KAIST 추진 및 연소공학연구실 폭발사고로 숨진 故 조정훈(趙丁焄, 항공우주공학전공, 사고당시 25세)박사를 기념하고 그의 학문적 열정을 기리기 위하여 趙 박사의 부친인 조동길(趙東吉, 공주대 국어교육과) 교수가 유족보상금 등에 사재를 합친 5억3천6백만원을 KAIST 학술기금으로 기부한 기부금을 재원으로 하여 제정된 뜻 깊은 상이다.
2005년부터 매년 항공우주공학분야에서 연구업적이 뛰어난 젊은 과학자를 발굴하여 수상해오고 있으며 올해로 5회째를 맞는다.
2009.05.12 조회수 13395 -
국방M&S기술 특화연구센터 개소
미래 전장(戰場), 첨단-복합 무기체계 개발-운영-훈련의 핵심과제로 떠오르고 있는 모델링 및 시뮬레이션 기술에 관한 연구가 우리학교에서 본격 추진된다.
이와 관련 우리학교는 방위사업청이 지정하고, 국방과학연구소가 지원하는 ‘국방M&S기술 특화연구센터’ 개소식을 19일(목) 오후 2시 30분 교내 창의학습관에서 갖었다.
2016년까지 향후 9년간 총 115억 원의 연구비를 지원받는 이 센터는 앞으로첨단-복합 무기체계의 국방M&S(Modelling & Simulation) 기반 기술을 확보하고 이를 전력화하기 위한 전문 인력을 양성하게 된다.
이 센터에는 KAIST, 성균관대, 아주대를 비롯한 총 8개 대학이 참여하여 ▲전장모의모델링연구실, ▲합성환경/실험연구실, ▲통합협업환경연구실, ▲시뮬레이션엔진연구실, ▲SBA(Simulation Based Acquisition)개념발전연구실 등 5개 연구실에서 21개의 세부과제를 수행하게 된다. 해외협력기관은 조지아공대, 미해군대학원 등이며, 이외에 포스데이타, 삼성탈레스, LIG넥스원, 심네트, 코딕커뮤니케이션 등 국방M&S 관련 회사가 참여한다.
이태억(李泰億) 센터장은 “무기체계는 전쟁이 발발하지 않는 한 실전테스트를 할 수가 없다. 특히 고도화되는 미래 무기체계는 복합적으로 운용될 때, 그 효과가 극대화되는데, 이러한 복합 무기체계를 실험-운용-훈련할 수 있는 환경은 시뮬레이션을 이용한 가상공간 밖에 없다”면서 “본 센터의 설립으로 그동안 선진국에 의존해온 M&S기술을 종합적인 시각에서 재정비하고, 원천기술을 확보할 수 있는 계기를 마련하게 됐다. 이를 바탕으로 군 전력증강 및 자주국방에 기여할 뿐 아니라 건설, 환경, 엔터테인먼트 등의 민수산업(民需産業)에 적용하여 국가경쟁력 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.”고 소감을 밝혔다.
2008.06.19 조회수 15107 -
제3회 “카이스트 조정훈 학술상” 시상
제3회“카이스트 조정훈 학술상”시상 - 학술상에 김세훈 박사, 장학생에 김용대, 김대현, 박선철 선정
KAIST(총장 서남표)는 11일(금) 오후 2시, 본관 회의실에서 서남표 총장과 유족 대표가 참석한 가운데 제3회 “카이스트 조정훈 학술상” 시상식을 가졌다.제3회 조정훈 학술상에는 국방과학연구소 김세훈(金世勳, 30, KAIST 학.석.박사졸) 박사가 선정됐다. 金 박사는 초음속 진공화 장치의 설계 방법을 확립한 공적을 인정받아 이 상을 수상하게 됐다. 장학금 수여자는 김용대(27, KAIST 항공우주공학과 박사 1년), 김대현(26, 고려대학교 기계공학과 석사 2년), 박선철(17, 공주사대부고 3년) 등 3명이 선정됐다. 학술상 수상자에게는 2천만원의 부상이, 장학금은 대학생 2명에게 각각 3백만원, 고등학생에게는 2백만원이 지급된다.“조정훈 학술상”은 지난 2003년 발생한 KAIST 추진 및 연소공학연구실 폭발사고로 숨진 故 조정훈(趙丁焄, 항공우주공학전공, 사고당시 25세)박사의 부친인 조동길(趙東吉, 공주대 국어교육과)교수가 유족보상금 등에 사재를 합친 4억 7천만원을 KAIST 학술기금으로 기부하여 제정된 뜻 깊은 상이다. ▲ 김세훈 박사
2007.05.11 조회수 17459 -
'국방소프트웨어설계 특화연구센터' 개소
- 네트워크 중심전(戰) 대비, 국방소프트웨어 기술 연구기반 조성
- 첨단무기체계의 개발에 적용 가능한 소프트웨어 기술 개발 본격화
- KAIST, 아주대, ICU, 고려대 등 13개 대학, 40명 교수진 참여
21세기 국가방위사업의 핵심과제로 떠오르고 있는 첨단 무기체계의 핵심인 국방소프트웨어 설계 및 개발에 관한 연구가 KAIST에서 본격 추진된다.
KAIST(총장 로버트 러플린)는 방위사업청 지정 ‘국방소프트웨어설계 특화연구센터’ 개소식을 4월 25일(화) 오후 2시 전산학동 제1공동강의실에서 가졌다.
국방소프트웨어설계 특화연구센터는 방위사업청(청장 김정일)이 9년간 총 109억원의 연구비를 지원하며, 국방과학연구소(소장 안동만)와 유기적인 협력을 통한 소프트웨어 집약 무기체계 개발의 핵심 기술을 연구하고 무기체계의 지능화와 전장관리를 위한 복합체계 구현의 기반기술을 확보하는 등 소프트웨어 중심의 미래전 대응 기술을 독자적으로 확보하는 연구를 수행한다.
국방소프트웨어의 대표적인 특징은 실시간, 내장형 소프트웨어라는 점, 그리고 높은 수준의 보안신뢰도를 요구한다는 점이다. 또한, 각종 전장정보를 실시간에 공유할 수 있도록 멀티미디어 데이터를 효과적으로 처리하고 유무선 환경에서 데이터를 효과적으로 전송하도록 하는 기술도 필수적이다. 뿐만 아니라 지휘통제자동화시스템(C4ISR)을 포함한 대부분의 국방소프트웨어가 대규모 시스템으로서 소프트웨어 공학의 관점에서의 체계적인 개발과 관리가 요구된다.
국방소프트웨어 설계 특화연구센터는 소프트웨어공학 연구실, 내장형 실시간 소프트웨어 연구실, 멀티미디어 및 객체지향 연구실, 정보전송 연구실, 정보보증 연구실의 5개 연구 분야에서 총 19개 세부 과제를 진행한다. 이들 세부 과제들은 대부분 핵심기반 기술을 연구하여, 무기체계 또는 민수활용 분야에서 적용 가능한 정도의 시제품 제작기술 확보가 목표다.
연구진은 KAIST, 아주대, ICU, 고려대 등 13개 대학, 40명의 교수진과 약 200여명의 석.박사과정 학생들이 참여한다.
센터장인 차성덕(車聖德, 46) KAIST 전자전산학과 교수는 “소프트웨어 집약 첨단 무기체계의 비중이 높아짐에 따라 최근 각국의 국방관련연구소가 소프트웨어 중심의 독자적인 미래전(戰) 대응 기술을 확보하기 위해 노력하고 있다”면서 “우수한 연구 성과를 통한 국방 소프트웨어 핵심 역량을 확보하고 군 전력 증강 및 자주 국방에 기여할 뿐만 아니라 개발된 국방 소프트웨어 기술을 산업체에 적용함으로써 국가경쟁력 향상에 기여할 것으로 기대한다.” 고 밝혔다.
한편, 이날 개소식에는 이용철 방위사업청 차장, 최태인 국방과학연구소 부소장, 로버트 러플린 KAIST 총장 등 내외 귀빈 100여명이 참석했다.
2006.04.25 조회수 17840