3. 연구개발과제 및 추진계획
3.2 연구개발과제 도출
3.2.4 과제별 주요연구내용
가 세부과제(P1) : 극한사물인터넷 (IoET) 기술 개발
구
분 세부 연구 목표 주요 연구 내용
기술수준 1단계 종료후
2단계 종료후
PS11 단기
극한환경 무선통신 인프라
구축 (TRL 5 → 7)
극한환경 무선 backhaul 네트워크 설계
micro/mm-wave 고속 통신 기술을 활용한 무선 backhaul 네트워크 설계 및 기술 개발
이동형 기지국 기반 무선 backhaul 네트워크 설계 및 기술 개발
65 85
극한환경 통신 클라우드
설계
극한환경 자체망 구성을 위한 코어 네트워크 (서버) 설계
외부망 연결을 위한 위성통신 게이트웨이 기 술 개발
80 95
극한환경 통신 장비 개발
극한환경(예, 극저온, 블라지드 등)에서도 운
용이 가능한 장비 개발 10 60
PS12 중기
IoET 실현을 위한 통신 기술
개발 (TRL 4 → 5)
최소 인프라 기반 장거리 통신 기술 개발
(최대 100km) 장거리 통신을 위한 하는 Adaptive beamforming 기술 개발
저주파 대역 통신 기술 개발
이동형 기지국 운용 기술 개발
70 90
재난구조 (Disaster Relief)/필수임무
(Mission Critical)지원을 위한 통신 기술
개발
Push to talk(PTT)를 위한 low latency, multicast 기술 개발
Self organizing mesh 네트워크 기술 개발
80 100
실시간 모니터링/원격운
용을 위한 센서 네트워크 기반 IoET 기술 개발
Low power wide area (LPWA) 네트워크 기술 개발
Quality of service (QoS) 보장 기술 개발
70 95
저전력 환경 무선센서 개발
QoS를 보장하면서 전력 소모를 최소화 하는
무선 센서 개발 70 95
❙표 3-5❙ (P1)과제 주요연구내용
나 세부과제(P2) : 수중 모바일플랫폼 (HROV) 기술 개발
구
분 세부 연구 목표 주요 연구 내용
기술수준 1단계 종료후
2단계 종료후
PS21 단기
￮ HROV 핵심 설계
AUV 플랫폼 설계/제 작
ROV 플랫폼 설계/제 작
핵심 요소 기술 개발
‑ AUV 도킹스테이션 기술 개발
‑ 무접점 충전 및 통 신 기술
시스템 통합 및 수조 환경에서 성능검증
(TRL 3 → 4)
극한지 AUV 기술 개발
극한지 환경에서 운용 가능한 AUV 플랫폼 설계/제작 기술
70 90
극한지 ROV 기술 개발
극한지 환경에서 운용 가능한 ROV 플랫폼 설계/제작 기술
80 95
ROV 탑재 도킹스테이션 및 AUV의 도킹을 위한
근거리 정밀 유도 기술 개발
AUV의 도킹을 위한 ROV
탑재 도킹 스테이션 기술 60 80 최대 80%의
충전효율 및 20kbps 통신속도의 수중
무접점 충전 및 통신 기술 개발
도킹 상태에서 AUV의
무접점 충전 및 통신 기술 30 60
PS22 중기
￮ HROV 시스템 구축
HROV 육상/선상 통 합 운용 시스템 구축
극한지 실해역에서 핵심 요소 기술 개발
시스템 통합 및 극한 지 실해역에서 성능 검증
(TRL 5 → 6)
HROV를 위한 통합 운용시스템 기술
개발
AUV, ROV 및 통합시스템을 위한 육상/선상 원격 운용 시스템 기술
70 90
빙하면 하단 및 해저면 지형을 활용한 수중 장거리
정밀 항법 기술 개발
수중 정밀 항법 기술 75 95
최대 90%의 충전효율 및 30kbps
통신속도의 극한지 수중 환경에서 무접점 충전 및 통신 기술 개발
극한지 환경에서 수중
무접점 충전 및 통신 기술 50 70
30m 근거리에서 0.3m 정밀도를 갖는
AUV의 센서퓨전 기반의 근거리 정밀
유도 기술 개발
AUV의 도킹을 위한 근거리
정밀 유도 기술 60 80
0.3m의 해상도를 갖는 센서퓨전 기반의 빙하면 하단
3차원 형상 구현 기술
AUV를 활용한 빙하면 하단
3차원 형상 구현 기술 75 95
빙하 환경에서 AUV의 자율주행을 위한 장애물회피 및 경로계획 기술 개발
극한지 환경에서 AUV의
자율주행 기술 70 90
❙표 3-6❙ (P2)과제 주요연구내용
【참고】 핵심 기술 분야 별 예상되는 세계 최고수준 기술
<AUV 기술>
작업수심: 4,500m
전진속도: ≤ 4knots
운용시간: ≤ 60hrs
수중항법: IMU, DVL, Depth, USBL, GPS, TerrNav
센서: MBE, SSS, SBP, ADCP, Camera
(Hugin4500, 노르웨이)
<ROV 기술>
작업수심: 2,500m
외형치수: 3.2(L)x2.9(H)x3.2 (W)m
무게: ≤ 8000kg
주요 기능
- 7개 기능 매니플레이터 - 난파선, 해저유물 탐색 가능
(ZEUS/ODYSSEY MARINE EXPLORER, 미국)
<선체 설계 기술>
개방형은 미국의 Perry Tritec에서 2,500m급으로 Triton 계열의 ROV를 개발하여 운용 중이며, 일본 KAIKO는 11,000m까지 운용이 가능함
개방형은 3t 이상, 수심 10,000m 작업 가능 선체설계, 내압용기 설계 제작
폐쇄형은 미국에서 1,000m급 운용가능한 정교한 수중로봇을 개발 및 운용하고 있으며 유럽 국가 들 도 개발 및 운용 중
폐쇄형은 최대 6,000m 운용 가능한 선체 설계 및 제작
<항법 기술>
GPS, 관성항법장치(INS), DVL 등 보조장비 연동 복합항법기술 활용하고 있으며, 해저지형대조항 법 기술 연구 개발 중
미 해군에서는 SWARM 및 소나센서를 이용한 해저 지형대조 항법기술 실험 적용 중
<통신 기술>
미국 WHOI에서 수중 초음파를 이용한 무선통신 시스템 연구 개발, ATM 시리즈를 상업화하였고 고 속 데이터 전송 가능 심해광학통신 시스템도 개발
일본 KDD에서는 10kbps 초음파 무선통신시스 템을 개발
잠수함용 고속 심심도 수중통신체계 개발 중
<센서 기술>
수중센서는 Teledyne, SonTek, LinkQuest, Sperry 등의 국외 수중센서 전문기업들이 독점 생산
SAS는 미국, 영국 등의 국방관련 연구소, 학계, 전문기업에서 연구 개발 중