수중 환경 데이터 획득을 위한 무인 수상선 형의 로봇 개발

Abstract

무인 수상선은 환경 보호, 국방, 수중 환경 정보 획득 등 여러 분야의 연구에 활용되고 있다. 환경 보호를 목적으로 하는 무인 수상선은 녹조를 제거 하거나 해파리를 제거하는데 사용되기도 한다 (Jung, D 등, 2017). 국방 목적으로는 해안탐색, 기뢰탐지, 불법어선 감시 등 다양한 방법으로 사용된다. 뿐만 아니라 인간의 접근이 제한적인 물속 환경 정보를 획득하는데 사용되기도 한다 (김태진 등, 2015). 위와 같은 작업을 수행하기 위한 무인 수상선은 가장 기본적으로 안정적인 주행 능력을 필요로 한다. 이를 위해서는 안정적으로 주행할 수 있는 능력이 있는 하드웨어와 주행을 위한 제어 알고리듬이 필요하다. 추가로 무선 통신을 기반으로 자율 주행 및 장애물 회피 기술이 필요하다 (박정홍 등, 2018). 여러 분야 연구의 융합을 통해 무인 수상선에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 자율 주행 및 장애물 회피 알고리듬을 탑재할 수 있는 무인 수상선형의 로봇 하드웨어 설계에 대한 소개를 한다. 개발 중인 로봇은 이송, 보관에 용이 하도록 부품들을 모듈화 하여 분리할 수 있도록 제작하였으며운행 중 원활한 수리를 할 수 있는 구조를 가지고 있다. 또한 지상 제어 스테이션과 원거리 무선 통신이 가능하며 Fiber Optic Gyro (FOG), Doppler Velocity Log (DVL), 지상용 Global Positioning System (GPS) 등의 센서 데이터를 활용해 주행에 필요한 정보를 획득한다. 이를 통한 로봇의 자율 주행 및 장애물 회피 기능을 개발 중에 있다.