선박 갑판에서 이미지 기반 이동로봇 주행에 관한 연구

김선덕,박경민,왕승열 해양환경안전학회 2022 해양환경안전학회지 Vol.28 No.7

Ships tend to be larger to increase the efficiency of cargo transportation. Larger ships lead to increased travel time for ship workers, increased work intensity, and reduced work efficiency. Problems such as increased work intensity are reducing the influx of young people into labor, along with the phenomenon of avoidance of high intensity labor by the younger generation. In addition, the rapid aging of the population and decrease in the young labor force aggravate the labor shortage problem in the maritime industry. To overcome this, the maritime industry has recently introduced technologies such as an intelligent production design platform and a smart production operation management system, and a smart autonomous logistics system in one of these technologies. The smart autonomous logistics system is a technology that delivers various goods using intelligent mobile robots, and enables the robot to drive itself by using sensors such as lidar and camera. Therefore, in this paper, it was checked whether the mobile robot could autonomously drive to the stop sign by detecting the passage way of the ship deck. The autonomous driving was performed by detecting the passage way of the ship deck through the camera mounted on the mobile robot based on the data learned through Nvidia’s End-to-end learning. The mobile robot was stopped by checking the stop sign using SSD MobileNetV2. The experiment was repeated five times in which the mobile robot autonomously drives to the stop sign without deviation from the ship deck passage way at a distance of about 70m. As a result of the experiment, it was confirmed that the mobile robot was driven without deviation from passage way. If the smart autonomous logistics system to which this result is applied is used in the marine industry, it is thought that the stability, reduction of labor force, and work efficiency will be improved when workers work. 선박은 화물 운송의 효율을 증대시키기 위해 대형화되는 추세이다. 선박 대형화는 선박 작업자의 이동시간 증가, 업무 강도 증가 및 작업 효율 저하 등으로 이어진다. 작업 업무 강도 증가 등의 문제는 젊은 세대의 고강도 노동 기피 현상과 맞물러 젊은 세대의 노동력 유입을 감소시키고 있다. 또한 급속한 인구 노령화도 젊은 세대의 노동력 유입 감소와 복합적으로 작용하면서 해양산업 분야의 인력 부족 문제는 극심해지는 추세이다. 해양산업 분야는 인력 부족 문제를 극복하기 위해 지능형 생산설계 플랫폼, 스마트 생산 운영관리 시스템 등의 기술을 도입하고 있으며, 스마트 자율물류 시스템도 이러한 기술 중의 하나이다. 스마트 자율물류 시스템은 각종 물품들을 지능형 이동로봇을 활용하여 전달하는 기술로서 라이다, 카메라 등의 센서를 활용해 로봇 스스로 주행이 가능하도록 하는 것이다. 이에 본 논문에서는 이동로봇이 선박 갑판의 통행로를 감지하여 stop sign이 있는 곳까지 자율적으로 주행할 수 있는지를 확인하였다. 자율주행은 Nvidia의 End-to-end learning을 통해 학습한 데이터를 기반으로, 이동로봇에 장착된 카메라를 통해 선박 갑판의 통행로를 감지하여 수행하였다. 이동로봇의 정지는 SSD MobileNetV2를 이용하여 stop sign을 확인하여 수행하였다. 실험은 약 70m 거리의 선박 갑판 통행로를 이동로봇이 이탈 없이 주행 후 stop sign을 확인하여 정지하는지를 5회 반복 실험하였으며, 실험 결과 경로이탈 없이 주행하는 결과를 얻을 수 있었다. 이 결과를 적용한 스마트 자율물류 시스템이 산업현장에 적용된다면 작업자가 작업 시 안정성, 노동력 감소, 작업 효율이 향상될 것으로 사료된다.

Why are Autonomous Vehicles Important?

Gi Hong Kim 인문사회과학기술융합학회 2018 예술인문사회융합멀티미디어논문지 Vol.8 No.8

이 논문의 목적은 자율주행차의 중요성을 검토하고, 자율주행차의 보급으로 인해 어떤 산업이 확산되는지 그 경제적 효과를 분석하고자 한 것이다. 중요한 결론은 다음과 같이 요약할 수 있다. 자율주행차는 사물인터넷, 인공지능과 같은 4차 산업혁명을 이끄는 핵심적인 요인들과 밀접한 관련을 가지기 때문에 중요하다. 자율주행차는 여러 단계로 구분될 수 있지만 늦어도 2035년까지는 대중화될 것이다. 자율주행차의 경제적 효과는 간접적 효과와 직접적 효과로 구분할 수 있다. 직접적 효과는 주로 비용의 절감과 관련되지만, 간접적 효과는 자율주행차의 보급으로 인한 산업의 변화와 밀접한 관련을 가진다. 이 두 효과를 모두 합한 경제적 혜택은 2050년까지 7조 달러에 달할 것으로 추정된다. 자율주행차의 확산은 자동차의 특성을 ‘지위의 상징인 재산’에서 ‘서비스의 일종인 이동성’으로 변화시킬 것이다. 이에 대한 가장 대표적인 사례는 이동하는 식당, 이동하는 편의점이 될 것이다. 자동차의 특성이 변함에 따라 정보와 오락이 결합한 인포테인먼트 산업, 이동성에 기반을 둔 산업, 데이터를 기반으로 한 산업들이 더 중요하게 될 것이다. The purpose of this paper is to identify the importance of AV and to analyze the economic impact of AV, identifying the rising new industries due to the AV s proliferation. The main conclusion of this paper is summarized as follows. AV are important because they are intimately related with core factors of 4th industrial revolution such as Internet of Things and Artificial Intelligence. The development of AV is classified into several stages, depending upon technological advances. AV will be popular by 2035. Their economic impact will be classified into direct and indirect ones. The direct impact is intimately related with general cost reduction but, the indirect one with the change of industrial structure. Their total benefit will amount to $7 trillion by 2050. The proliferation of AV will change the characteristics of vehicles, from Property as status symbol to Mobility as a service . The best examples are a moving restaurant and a moving convenient store. Therefore, infortainment industry, mobility-based industry and data industry will be more important than ever.

새로운 모빌리티와 공간법제의 과제

박건우 행정법이론실무학회 2023 행정법연구 Vol.- No.72

하나의 토지에 하나의 건축적 용도를 부여하고, 자동차를 중심으로 하는 교통시설을 중심으로 설계되어 있는 공간 법제는 강력한 도전에 직면하여 있다. 코로나로 인한 재택근무의 강제적 경험과 비대면 상업서비스의 활성화에 따라 새로운 모빌리티 기술이 상용화되기 이전 단계인 현시점에서도 이미 주거/상업 용도의 엄격한 구별은 붕괴하고 있다. 이 논문에서는 기술 변화 속에서 새롭게 등장하고 있는 모빌리티인 개인형 이동장치(personal mobility), 도시형 공중 모빌리티(urban air mobility), 자율주행자동차라는 세 가지 기술 수단을 중심으로 공간법제의 도전과 대응, 향후 과제를 살펴 보았다. 새로운 모빌리티의 등장은 현 단계에서는 자동차 도로를 중심으로 설계되어 있는 공간 법제의 부분적 조정을 요구하고 있다. 아직까지는 현행 제도 내에서 기존 모빌리티 체계 내에 새로운 모빌리티를 포섭시키고, 안전한 활용을 위한 제도적 배려 방안을 마련하는 것으로 대응할 수 있을 것으로 보인다. 그러나 향후 다가올 고도의 자율주행 자동차의 상용화와 UAM 대중화는 공간 법제의 근본적인 구조 변경을 동반하게 될 것이다. 그에 대비하여 제도 개편 방향의 설정을 위한 예측적 판단과 사회적 합의를 위한 토론도 필요한 시점에 이르렀다. The spatial legislation, which assigns one architectural use to one piece of land and is designed around transportation facilities centered on automobiles, is facing strong challenges. Due to the forced experience of working from home due to the coronavirus and the activation of non-face-to-face commercial services, the strict distinction between residential/commercial use is already collapsing even at this stage before new mobility technologies are commercialized. This study focuses on the challenges and responses to spatial legislation, and the future, focusing on three technological means of mobility that are newly emerging amid technological changes: personal mobility, urban air mobility, and autonomous vehicles. The emergence of new mobility requires partial adjustment of the spatial legislation, which is currently designed around automobile roads. So far, it appears that it will be possible to respond by incorporating new mobility within the existing mobility system within the current system and preparing institutional considerations for safe use. However, the upcoming commercialization of highly autonomous vehicles and the popularization of UAM will be accompanied by fundamental structural changes in spatial legislation. In preparation for this, we have reached a point where predictive judgment and discussion for social consensus are needed to set the direction of system reform.

지체장애인의 자율주행차량 기반 특별교통수단의 미래 이동지원서비스 니즈 분석

도유미,홍현근,오창석,장정아,김석현 대한경영정보학회 2022 경영과 정보연구 Vol.41 No.4

인간에게 있어서 이동의 자유 및 이동권은 자신의 기본권 실현에 있어 매우 중요하다. 특히 장애인뿐만 아니라 노인, 임산부 등 이동에 불편을 가지는 교통약자들에게 있어 이동권 보장에 대한 과제는 중요하게 인정되고 있다. 교통약자에게 이동권 확보는 삶을 영위하는 사회적 일부로서의 삶을 가능하게 하는 기능적인 요소이다. 한편, 자율주행차량은 미래형 자동차로써 ‘이동’이라는 측면에 있어서 교통약자들에게 이동으로부터의 자유를 기대할 수는 있으나 자율주행차량의 광범위하고 보편적으로 이용할 수 있도록 실현하기 위한 시설 등이 구축되어 있지 않은 실정이며, 이에 대한 사회 전반의 인지상황이나 제도 및 정책은 이렇다 할 변화가 없는 상황에서 자율주행차량기반 미래 이동지원서비스에 대한 교통약자의 요구사항을 선행적으로 파악하고자 하는데 이 연구의 목적이 있다. 본 연구에서는 이러한 목적을 바탕으로 특별교통수단을 이용하고 있는 지체장애인을 대상으로 서비스 디자인 방법론과 퍼실리테이션, 디자인 씽킹 등 인간중심 디자인 방법론을 활용하여 특별교통수단 이용행태에 따른 이동지원서비스에 대한 이용자 여정맵을 도식화하고 미래의 자율주행차량 기반 이동지원서비스에 대한 이용자의 핵심 요구사항 62건을 제시하여 후속 연구의 기초자료로 활용하고자 하였다.

고령운전자 교통안전정책에 관한 연구 : 자율주행차량을 중심으로

김용태(Kim, Yong Tae),유근환(Yoo, Keun Hwan) 대구과학대학교 국방안보연구소 2021 사회융합연구 Vol.5 No.2

본 연구는 완전자율주행 사회의 구현을 위해서 “자율주행차의 기술적 진보로 획기적인 인명사고의 감소와 국민의 보편적 이동성 사회의 실현을 목표”로 자율주행의 개발, 보급촉진을 가속화하는 데 있어서 정책적 의의를 모색하는 것이다. 연구결과에서 살펴본 바와 같이 한국에서 자율주행이 활성화되지 못한 이유는 결국 다양한 불확실성에 대한 명확한 대응 방안을 마련하지 못했기 때문이다. 특히, 소외계층의 지원에 있어서 단기적인 위로금 지급 등의 방식이 아닌 기존 인력들의 재교육을 통한 혁신 참여자로의 전환 유도가 필요하다. 따라서 자율주행 역시 도입 및 확산에 걸릴 것으로 예상되는 기간 동안 기존 인력의 새로운 취업과 재교육을 통해 사회적 문제를 해결하고자 하는 노력을 확대해야 할 것이다. In order to realize a fully autonomous driving society, this study has policy implications in accelerating the development and spread of autonomous driving with the aim of “aim to reduce life-threatening accidents and realize a universal mobility society for the people through technological advances in autonomous vehicles.” Is to seek. As shown in the results of the study, the reason why autonomous driving has not been activated in Korea is that, in the end, it has not been able to prepare a clear countermeasure for various uncertainties. In particular, in the support of the underprivileged, it is necessary to induce conversion to innovation participants through retraining of existing personnel, not through short-term payment of condolence money. Therefore, it is necessary to expand efforts to solve social problems through new employment and re-education of existing personnel during the period when it is expected that autonomous driving will also be introduced and spread.

아이폰 기반의 이동로봇 시뮬레이터 개발

김동헌(Dong Hun Kim) 한국지능시스템학회 2013 한국지능시스템학회논문지 Vol.23 No.1

본 논문은 애드혹 통신을 기반으로 아이폰의 가속도 센서를 사용하여 이동로봇을 무선 제어하는 연구에 대하여 다룬다. 이동로봇을 아이폰으로 무선제어하기 위한 방법으로 사용자 원격제어와 자율제어 방법이 제안되었다. 궤적 추종제어 알고리즘의 효율성을 평가하기 위하여 아이폰의 인터페이스를 기반으로 모니터에 그려진 궤적을 가상로봇이 추종하는 시뮬레이터를 개발하였다. 제안된 시뮬레이터에서는 궤적 추종제어를 위해 이동로봇을 제어할 때 컴퓨터에서 해당 알고리즘을 이용하여 미리 시뮬레이션이 가능하며 사용자에 의한 원격제어와의 결과 비교도 보여준다. 연구의 결과로 제안된 시뮬레이터가 이동로봇에 자율이동제어 방법을 사용할 때, 자율추종 알고리즘의 적합성과 효율성을 미리 검사 하는데 사용될 수 있음을 보여준다. This study presents the remote control of a mobile robot using iPhone based on ad hoc communication. Two control interfaces are proposed to control a mobile robot using iPhone : Remote control by a user and autonomous control. To evaluate the effectiveness of algorithms for trajectory following, a simulator are developed where a virtual robot follows a referenced trajectory in a monitor by iPhone interface. In the proposed simulator, some algorithms are tested how they work well or not for trajectory following of a mobile robot. Comparative results by remote user control and autonomous control are shown. Results of an experiment show that the proposed simulator can be effectively used for testing the effectiveness of autonomous tracking algorithms.

짐칸의 전후 수평유지를 위한 이동로봇의 기계장치 설계

김제현,고임현,김갑순 한국기계가공학회 2024 한국기계가공학회지 Vol.23 No.1

In this study, we designed and manufactured a mechanical device for a mobile robot that can maintain aluggage compartment in the horizontal direction when the robot moves on an inclined path. The mobilerobot has hinges attached to both sides of the front of the luggage compartment, and a linear actuator isattached to the center of the back of the luggage compartment. When the linear actuator is raised andlowered, the luggage compartment moves up and down by the hinge. As a result, the mobile robot canmaintain forward and backward horizontality on an inclined path. An inclination characteristic test of themanufactured mobile robot luggage compartment revealed that operation up to an inclination angle of ±5°was possible. Thus, the luggage compartment of the front-to-back horizontal maintenance mobile robotmanufactured in this study can maintain front-to-back horizontality when the robot moves on an inclined path.

이동형 모빌리티의 영상․음성 개인정보 취득의 공법적 논의

박세훈 한국비교공법학회 2023 공법학연구 Vol.24 No.2

Through the development of technology, new types of devices such as drones and self-driving cars have emerged. Such technological development can be a factor in strengthening national competitiveness, but it also creates a problem of personal information infringement. As a result, the 「Personal Information Protection Act」 was recently completely revised, and it is scheduled to take effect in September 2023. The purpose of this study is to identify major issues that may arise in relation to the operating standards of mobile mobility among the various contents of the revised 「Personal Information Protection Act」, and to analyze related foreign legal systems. In this study, legal issues were categorized into four categories: ‘scope of personal information’, ‘scope of use of acquired personal information’, ‘availability of other acquired information’, and ‘related to damages incurred in the process of using data’. As a result of synthesizing major issues in Korea and foreign legal systems, it was confirmed that specific guidelines and examples are needed to apply the legal provisions in reality, given that specific personal information definitions and scopes are prepared, and related industrial development is currently needed. In particular, through foreign cases, it was confirmed that a criterion as a proposition about what personal information is is necessary to increase the possibility of using information for technological development in the field. In addition, by presenting several cases that can be referred to, such as exceptions, it was confirmed that there is a need to prepare a legal basis for using video information using mobile mobility in a more advanced and safe direction in the future. 기술의 발전을 통해 드론, 자율주행자동차 등 새로운 유형의 촬영 기기가 등장하였다. 이러한 기술 발전은 국가 경쟁력을 강화하는 요인이 될 수 있으나, 개인정보의 침해라는문제를 발생시키기도 한다. 이로 인해 최근 「개인정보 보호법」이 전면 개정되었으며, 2023년 9월에 시행될 예정이다. 본 연구에서는 개정된 「개인정보 보호법」의 여러 내용중 이동형 모빌리티의 운영 기준과 관련하여 발생할 수 있는 주요 쟁점을 파악하고, 관련 국외 법제도를 분석하는 데 목적이 있다. 본 연구에서는 ‘개인정보의 범위’, ‘취득 개인정보의 활용 범위’, ‘기타 취득 정보의 활용 가능성’, ‘데이터 활용 과정에서 발생한 피해 관련’의 4가지로 법적 쟁점을 범주화하였다. 국내 주요 쟁점과 국외 법제도를 종합한결과, 구체적인 개인정보 정의 및 범위를 마련할 필요가 있다는 점, 현재 관련 산업 발전이 진행 중이라는 점에서 현실에서의 법 조문 적용을 위해 구체적인 지침, 사례 등을마련할 필요가 있다는 점을 확인할 수 있었다. 특히 국외 사례를 통해 현장에서의 기술발전을 위한 정보 사용 가능성을 높이기 위해서 개인정보가 무엇인지에 대한 하나의 명제로서의 기준이 필요함을 확인할 수 있었다. 또한 예외 사항 등 참고 가능한 여러 사례를 제시함으로써 향후 이동형 모빌리티를 활용한 영상 정보를 더욱 발전적이고 안전한방향으로의 활용할 수 있는 법적 근거를 마련할 필요가 있음을 확인할 수 있었다.

자율주행로봇의 정체 회피를 위한 기계학습 기반의 경로선정

김백현,김재윤,강민정,이상민,임대은,김해중 한국전자거래학회 2023 한국전자거래학회지 Vol.28 No.1

Recently interest in autonomous mobile robots (AMRs) has been increasing in various fields such as manufacturing and service. In particular, the demand for automated material handling in smart factories is gradually increasing. We deal with the problem of path selection to minimize the transportation time of AMR in job shop manufacturing systems that operate multiple AMRs. A machine learning approach for path selection has been proposed to avoid congestion paths. Simulation experiments were conducted to compare the performance of various binary classification and anomaly detection algorithms. The proposed method improved the transport delay ratio. Complementary points and research guidelines for future improvement research are presented in detail. 최근 제조, 서비스 등의 다양한 분야에서 자율주행로봇(autonomous mobile robot; AMR)에 대한 관심이 높아지고 있으며, 특히 스마트 공장에서 AMR을 활용한 자재 취급 자동화에 대한 수요가 점차 증가하고 있다. 본 연구는 다수의 AMR을 운영하는 job shop 제조시스템에서 AMR의 이동시간을 최소화하기 위한 경로 선정(path selection) 문제를 다루며, 정체를 회피하기 위한 기계학습(machine learning) 기반의 경로선정 방법을 제안한다. 다양한 이진 분류(binary classification) 및 이상탐지(anomaly detection) 알고리즘들의 성능을 비교하였고, 제안한 방법으로 운반지연 비율을 개선하였다. 성능 분석을 통해 추후 개선 연구를 위한 보완점 및 연구 가이드라인을 제시한다.

항공사진을 이용한 정밀도로지도 구축에 관한 연구

최태석(Choi, Tae Seok),윤하수(Yoon, Ha Su),최윤수(Choi, Yun Soo),이원종(Lee, Won Jong),장수영(Chang, Soo Young) 대한공간정보학회 2020 대한공간정보학회지 Vol.28 No.3

자율주행기술은 4차 산업혁명을 대표하는 기술로 주목되고 있음에 따라 자율주행차 지원을 위한 정밀도로지도 구축에 많은 투자가 이루어지고 있다. 현재 정밀도로지도는 지상 mobile mapping systems(MMS) 측량을 통해 구축되고 있지만, 장비 및 비용·효율의 한계가 존재한다. 이 연구는 정밀도로지도 구축에 있어 항공사진을 이용하여 구축된 정밀도로지도 분석을 통해 정밀도로지도 구축 가능성을 검토하였다. 검토 결과 지상표본거리 12cm 항공사진을 이용할 경우 지상표본거리 25cm 항공사진보다 구축 가능한 레이어 유형의 범위가 넓었으며, 지상표본거리 12cm 항공사진을 통해 구축된 정밀도로지도의 정밀도를 분석한 결과 평면오차는 0.15m, 수직오차는 0.20m 이내로 확인되었다. 이는 국토지리정보원의 정밀도로지도 품질검사 기준인 벡터데이터 절대정확도 0.25m를 모두 만족하는 수치로 나타났다. 레이어 구축범위 및 정밀도 분석결과를 고려해볼 때 정밀도로지도 구축 시 지상 MMS 측량 외 항공사진측량을 필요에 따라 활용할 경우 MMS장비 한계의 보완과 효율적인 정밀도로지도 제작·갱신이 가능할 것으로 기대된다. As autonomous driving technology is attracting attention as part of the 4th industrial revolution, significant investment is being made in developing high definition road maps to support autonomous vehicles. Currently, high definition road maps are being developed through land-based Mobile Mapping Systems surveying, but there are limitations in terms of equipment, cost, and efficiency. This study examined the possibility of developing a high definition road map through aerial photogrammetry rather than via existing methods. As a result, when using aerial photographs with a Ground Sampling Distance(GSD) of 12 cm, the range of layer types that can be constructed was wider than that of a 25 cm GSD aerial photograph. As a result, the HDmap developed through aerial photogrammetry with the 12 cm GSD contributed to plane and vertical errors of 0.15 m and 0.20 m, respectively. These values satisfy a vector data absolute accuracy of 0.25 m, which is the inspection standard for high definition road map quality defined by the National Geographic Information Institute. Considering the range of layers that can be constructed and the results of precision analysis, it is possible to supplement equipment limitations, and create and update an efficient high definition road map using aerial photogrammetry in addition to land-based MMS surveying.