인공지능 기반 전시 활주로의 불발탄 및 폭파구 정량화에 관한 연구

이철희,구태회,김인수 사단법인 한국국방기술학회 2021 한국국방기술학회 논문지 Vol.3 No.4

At the beginning of the war, the runway of a military airfield becomes the top target for enemy missile strikes, and crater of various sizes are formed on the attacked runway, while many unexploded ordnance bombs remain. According to the existing airfield damage analysis technology to solve this problem, manual survey of unexploded ordnance and crater by reconnaissance team relying on visual observation and measuring tape measure, transmission of information about the size and location of crater by radio to the facility control room, and detonation by the facility control room Classification of old buildings, manual selection of MOS, and runway repair (damage restoration) process by the damage recovery team are sequential is done. However, the existing technology takes a long time to work due to the manual surveying of unexploded ordnance munitions and crater, and there is a high possibility that the reference point will be lost. There is a problem, and there is a possibility of secondary work by the information morning moon in the runway repair process. A fixed FOD(Foreign Object Debris) detection system can be applied to solve this visual inspection problem, but there is a problem in that the installation of a fixed tower itself is not preferred around the runway due to flight safety issues. This study is proposed to solve the above problems, and based on drone footage, artificial intelligence algorithm, and SfM(Structure from Motion) algorithm for point cloud generation, it is possible to analyze the damage at the emergency airfield in wartime and to develop an automated system for repairing damage to the flight pavement. Its purpose is to develop. 전쟁발발 초기 군비행장 활주로는 적군의 미사일 공습의 최우선 목표가 되고 피습된 활주로에 다양한 크기의 폭파구가 형성되는 동시에 폭발하지 않은 많은 불발탄이 잔재하게 된다. 이를 해결하기 위한 기존 비행장 피해분석 기술에 따르면, 육안 관측 및 줄자 측정에 의존하는 정찰반에 의한 불발탄 및 폭파구 수동 측량, 무전으로 폭파구의 크기와 위치를 시설통제실에 정보 전달, 시설 통제실에 의한 폭파구 분류 및 MOS 수동 선정, 피해 복구반에 의한 활주로 보수(피해복구) 과정이 순차적으로 이루어진다. 그러나 기존 기술은 불발탄 및 폭파구의 수동 측량 과정으로 인해 작업시간이 오래 소요되고, 기준점이 소실될 가능성이 높을 뿐 아니라 MOS(Minimum Operating Strip) 수동 선정으로 인해 부정확한 결과가 도출될 수 있고 최적화하기 어려운 문제점이 있으며, 활주로 보수 과정에서 정보 오전달로 의한 2차 작업 가능성이 존재한다. 이러한 육안 조사의 문제점을 해결하기 위해 고정형 FOD(Foreign Object Debris) 탐지 시스템을 적용할 수 있으나 비행 안전문제로 활주로 주변에 고정형 타워 설치 자체를 선호하지 않다는 문제점이 있다. 본 연구는 전술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 드론 촬영영상과 인공지능 알고리즘, 포인트클라우드 생성을 위한 SfM(Structure from Motion) 알고리즘 기반으로 전시 긴급 비행장 피해분석 및 비행 포장면 피해복구 자동화 시스템을 개발하는데 그 목적이 있다.

한국형 원자력 잠수함 도입 방안별 경제적 파급효과 분석

강종원,박찬현 사단법인 한국국방기술학회 2023 한국국방기술학회 논문지 Vol.5 No.4

본 연구에서는 한국형 원자력 추진 잠수함의 도입 방안별 경제적 파급효과를 분석하였다. 이를 위해 원자력 추진 잠수함을 도입한 외국의 도입 사례들을 선행 조사하고 3가지의 도입 방안을 분류하였다. 그리고 도입 방안별로 경제적 파급효과를 분석하기 위해서 함정 무기체계의 개발 및 운영 경험을 보유한 전문가들을 대상으로 다단계적 설문조사를 수행하여 산업연관분석을 위한 산업적 연관성이 있는 소분류 항목을 정량적인 결과로 산출하였다. 이를 통해 도입 방안별로 부가가치유발계수, 생산유발계수, 고용 및 취업유발계수를 산출하여 유리한 도입 방안을 도출하였다. 본 연구의 결과가 한국형 원자력 잠수함 도입을 위한 선행연구 시 의사결정에 참고가 되기를 기대한다. In this study the economic impact of each plan for introducing Korea unclear-powered submarines were analyzed. This study conducted a preliminary investigation into foreign countries cases of unclear-powered submarines and classified three introduction plans. In order to analyze the economic impact of each introduction plan, a multiple-level survey was conducted targeting experts with experience in developing and operating ship weapon systems, and quantitative results were calculated for subcategory items with industrial relevance for industrial correlation analysis. The value added inducement coefficient and production inducement coefficient and employment inducement coefficient were calculated for each introduction method, and a favorable introduction method was derived. It is hoped that the results of this study will serve as a reference for policy decision-making during prior research for the introduction of korea nuclear submarines.

해외 주요국의 국방AI 현황 연구

이지은,이지선,류종수 사단법인 한국국방기술학회 2023 한국국방기술학회 논문지 Vol.5 No.1

The future battlefield is expected to be very different from what it is today because of the development of new technologies. In particular, it becomes difficult to predict the war’s outcome as AI and robots, whose performance is improved, participate in the battlefield. Accordingly, major countries including the US and China regard AI as the key technology and game changer that changing national competitiveness and future wars. Therefore, they are concentrating their efforts at the national level to occupy advance related technologies and to develop AI weapon systems. For this reason, countries are preparing strategies and policies to defense AI, and are actively expanding infrastructure, such as establishing organizations. In Korea, Defense AI is also being promoted. But, it suffers from a lack of governance that manages and controls integrally. Nevertheless, a significant consensus is forming on the necessity of establishing a defense AI center. In this study, we analyzed the status of defense AI promotion in major foreign countries such as the US, UK, and Australia, and suggested some implications for the establishment of defense AI policies.

협력 빔포밍의 군사적 효용성 및 동기화 기술 동향 연구

오세명 사단법인 한국국방기술학회 2023 한국국방기술학회 논문지 Vol.5 No.4

Small sensors have been widely used in both defense and commercial areas, with their high portability and affordability. However, due to their limited energy resources, wireless data transmission is constrained. Collaborative beamforming is a promising technology that can significantly reduce the energy consumption of wireless communication and extend the communication range, thereby enhancing the usability of small sensors. Nevertheless, there have been no reported studies on collaborative beamforming in Korea. Therefore, this paper first aims to explore the utility and necessity of collaborative beamforming in the defense area and then investigate the current trends in synchronization, which is a fundamental technology for collaborative beamforming. 초소형 센서는 높은 휴대성과 비용 효율성으로 국방 및 민간 분야에서 광범위하게 활용되고 있다. 하지만, 제한된 동력원으로 인해 무선통신 기반 데이터 전송에 제한적이다. 협력 빔포밍은 무선통신으로 인한 에너지 소모율을 대폭 감소시킬 수 있으며 통신 범위를 확장할 수 있어, 초소형 센서의 활용성을 한층 향상시킬 수 있는 미래 지향적 기술이다. 하지만, 국내에는 협력 빔포밍 연구 사례가 전무한 상태이다. 따라서, 본 논문에서는 국방 분야에서의 협력 빔포밍의 효용성과 필요성을 먼저 살펴보고, 협력 빔포밍의 핵심기반 기술인 동기화의 최신 동향에 대해 알아보고자 한다.

국방 분야 인공지능 기술 접목에 따른 교육훈련 데이터 가명처리 방법론에 관한 연구

조현석,강수진,조동래,신영섭 사단법인 한국국방기술학회 2023 한국국방기술학회 논문지 Vol.5 No.3

최근 국방 분야에서는 인공지능 기술을 접목하기 위해 데이터센터를 구축하여 데이터를 모으려 한다. 무기체계 훈련 데이터는 인공지능 모델의 입력 데이터로 사용되어 훈련 성과를 극대화하고 군 전략을 발전시킬 수 있는 양질의 데이터로 사용될 수 있다. 하지만 훈련 데이터에는 그 장비를 운용했던 인원의 이름과 군번 등의 개인적인 정보와 무기체계의 특징을 알 수 있는 훈련 기록들을 담고 있다. 이런 데이터가 적군에게 넘어간다면 무기체계의 제원 및 성능뿐만 아니라 운용자별 숙련도도 노출될 수 있다. 본 논문에서는 교육훈련 데이터 보안을 위해 가명처리 방법론을 제안하고 관련 법령의 개정 방향도 제언한다.

시뮬레이션 데이터 기반으로 학습된 딥러닝 모델을 활용한 지뢰식별연구

전부환,이춘주 사단법인 한국국방기술학회 2023 한국국방기술학회 논문지 Vol.5 No.4

세계적으로 지뢰의 수는 감소하는 추세이지만, 과거에 묻힌 지뢰로 인한 피해는 계속되고 있다. 이에따라 본 연구는지뢰탐지 장비의 개선과 미래 군인 수의 감소 등으로 인해 발생할 수 있는 문제점, 제한사항에 대한 해결방안을 생각하였다. 현재 지뢰탐지기들에는 데이터 저장 기능이 탑재되어 있지 않아 연구 등을 위한 데이터 구축에 제한사항이 있다. 그리고 실제 환경에서 데이터 구축은 많은 시간과 인력이 들어가게된다. 그래서 본 연구에서는 gprMax 시뮬레이션을 활용하여 데이터를 생성하고, CNN 기반의 경량 모델인 MobileNet을 학습시켰고, 실제 데이터로 검증한 결과 97.35%의 높은 식별율을 볼 수 있었다. 그러므로 딥러닝, 시뮬레이션 등의 기술이 지리탐지 장비 등에 접목되는 가능성을 보고, 미래 발생할 수 있을 문제점을 어느정도 해소하고 우리군이 미래 과학기술군이 되기위한 무기체계 발전의 발판이 되길 기대한다. Although the global number of landmines is on a declining trend, the damages caused by previously buried landmines persist. In light of this, the present study contemplates solutions to issues and constraints that may arise due to the improvement of mine detection equipment and the reduction in the number of future soldiers. Current mine detectors lack data storage capabilities, posing limitations on data collection for research purposes. Additionally, practical data collection in real-world environments demands substantial time and manpower. Therefore, in this study, gprMax simulation was utilized to generate data. The lightweight CNN-based model, MobileNet, was trained and validated with real data, achieving a high identification rate of 97.35%. Consequently, the potential integration of technologies such as deep learning and simulation into geographical detection equipment is highlighted, offering a pathway to address potential future challenges. The study aims to somewhat alleviate these issues and anticipates contributing to the development of our military capabilities in becoming a future scientific and technological force.

국방 무기체계 시험평가 수행체계 개선방안 연구

김백중,정석재 사단법인 한국국방기술학회 2023 한국국방기술학회 논문지 Vol.5 No.2

본 연구는 첨단 과학기술이 적용된 무기체계 시험평가 수행체계 개선 소요를 도출하고 우선순위를 평가하여 발전방안을 제시하는데 목적이 있다. 무기체계 시험평가 환경변화에 대한 문헌연구와 사례분석을 통해 AI 기반 무기체계의 시험평가 발전방안과 시험평가 제도·구조·기술적 측면에서 11개의 세부 평가항목을 도출하였다. AI 기반 무기체계 시험평가는 데이터 기반 성능평가와 실물에 의한 시험평가를 병행해야 하며, 별도의 데이터셋을 활용한 성능측정이 필요하다. AHP 분석을 통해 시험평가의 중요도를 분석한 결과, 시험평가 제도-기술-구조 순이며, 세부 평가항목의 우선순위는 시험평가 결과판정-시험평가 조직 및 전문가 양성-과학적 시험평가 순으로 평가되었다. 우선순위가 높은 평가항목에 대하여 시험평가 수행체계 개선방안을 제시하였다.

시스템 통합 관점의 복합 무기체계 기술성숙도 평가 프레임워크 개선에 관한 연구

구지인,정석재 사단법인 한국국방기술학회 2023 한국국방기술학회 논문지 Vol.5 No.2

RA(Technology Readiness Assessment) quantitatively assesses the current level of domestic technology and is used as a key tool for determining the possibility of domestic R&D and risk management. However, since the current TRA utilizes hardware-oriented TRL(Technology Readiness Level), it is suitable for independent assessment of each technologies, but has limitations in evaluation from a system integration perspective. In addition, the checklist-based assessment is highly likely to involve subjective evaluation. This study proposes an enhanced TRA framework by redefining TRA procedures and criteria from the systems integration perspective of system engineering. We focused on developing a framework that overcomes the limitations of the current TRL/TRA and enables easier and more intuitive assessment. The proposed framework distinguishes between TE(Technology Element) and CTE(Critical Technology Element) in terms of HW, SW and interface and redefines TRL. TRA is performed according to the TRL redefined from the above three points of view, and the lowest evaluation value is used as system maturity level in consideration of risk management. The proposed CTE selection method minimizes the intervention of the evaluator by utilizing the quantitative goal of the key ROC(Required Operational Capability), development difficulty, and application of COTS(Common Off The Shelf) technology. The effectiveness of this framework was confirmed through a case study of the TSS(Target Surveillance System). It is hoped that starting with this study, research at the framework level will be activated and contribute to the improvement of the TRA system.

5G MUM-T 운용 시스템 분석

김병운 사단법인 한국국방기술학회 2023 한국국방기술학회 논문지 Vol.5 No.2

본 연구는 4차 산업혁명 국방기술과 통신설비 기반 5G MUM-T 체계의 운용개념을 정립하고, 5G MUM-T 체계 및 운영의 선도국인 미국 정부 기술정책 사례를 중심으로 우리의 현황을 진단한다. 그리고 5G MUM-T 체계의 운용고도화를 위해서는 무기체계 세부 분류에 전투용 로봇·드론 반영, 저궤도 5G 위성통신 조기 도입, 실증·검증에 5G 특화망 및 도매제공 이용의 확대, 국방 AI 거버넌스 체계 구축, 방사법 무기체계의 3분류 방안의 필요성을 제시한다. 향후 연구는 6G MUM-T, 6G NTN 기술진화에 대응하고 중국, 독일, 영국, 일본 등의 국가별 정책사례를 비교·분석하는 것이 중요하다.

시스템요구사항을 통한 아키텍처 기반의 비용데이터 추천 모델 사례 개발 : 구축함·호위함·초계함을 중심으로

박찬현,강종원,손은호,정보민,박종선 사단법인 한국국방기술학회 2021 한국국방기술학회 논문지 Vol.3 No.4

In the weapon system requirement planning and concept phase, in order to secure an appropriate budget for project promotion of the weapon system to be developed, the total cost should be estimated based on the data of similar weapon systems. However, Similar systems information and cost data at this phase, the environment and institutional support for systematically managing and accumulating information generated during the process of weapon system development, production, operating and maintenance are insufficient. Currently advanced countries are trying to minimize the shortage of information by using a ace-based reasoning model equipped with a database. However there is a lack of accumulated weapon system cases, and it is necessary to check whether it can be used in the domestic weapon system R&D process. Therefore, In this paper presents a domestic utilization plan of CostIQ and CBR model used in the process of R&D of overseas weapon systems. we verified whether information and cost data of similar systems were appropriately recommended only by the desgin and performance requirements of the development target system. 무기체계 소요기획 및 개념단계에서는 개발 대상 무기체계의 사업 추진을 위한 적정 예산을 확보하기 위해서 유사 무기체계의 자료를 근거하여 총 소요 비용을 추정해야 한다. 하지만 해당 단계에서 유사체계 정보와 비용 데이터를 확보하기에는 무기체계 개발, 생산, 운영유지 과정 중에 발생되는 정보들을 체계적으로 관리하고 축적 가능한 데이터베이스를 구축하기 위한 환경 조성과 제도적 지원이 미흡한 실정이다. 현재 선진국은 데이터베이스를 탑재한 사례기반추론모델을 비용분석 전산모델과 연동하여 정보 획득의 부족현상을 최소화하기 위해서 노력 중이다. 다만 축적된 무기체계 사례가 부족하고 국내 무기체계 연구개발 과정에서 활용 가능한지 여부를 확인해볼 필요가 있다. 따라서 본 논문에서는 해외 무기체계 연구개발 과정에서 사용 하고 있는 사례기반추론모델인 CostIQ의 국내 활용 방안을 제시하고 사용자가 CostIQ를 통해 개발 대상 체계의 설계·성능 요구사항만으로 유사 체계의 정보와 비용데이터를 적절하게 추천 받을 수 있는지 함정 사례를 개발하여 사용 가능성을 검증하였다.