조겸래 연구실
항공우주공학과
조겸래
조겸래 연구실은 항공우주공학 분야에서 오랜 전통과 혁신적인 연구 성과를 자랑하는 연구실입니다. 본 연구실은 무인항공기, 위성, 비행선 등 다양한 항공우주 시스템의 유도제어, 항법, 임무계획, 시스템 통합 등 폭넓은 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 영상 기반 유도제어, 퍼지 및 인공신경망 제어, 임베디드 시스템 개발 등 첨단 제어기술을 바탕으로 실제 비행시험과 시뮬레이션을 통한 실증 연구에 강점을 가지고 있습니다.
연구실은 위성 및 우주비행체의 궤도 결정, 자세제어, 임무 스케줄링 최적화, 우주파편 위험 분석 등 우주항공 분야의 핵심 이슈를 다루고 있습니다. 유전 알고리즘, 몬테카를로 시뮬레이션, 타부 탐색 등 다양한 최적화 및 확률 분석 기법을 적용하여 위성 임무의 효율성과 안전성을 높이고, 실제 운용 환경에서의 실용적 문제 해결에 기여하고 있습니다. 또한, ESA, NASA 등 국제 표준 도구와 자체 개발 알고리즘을 활용하여 국내외 우주개발 프로젝트와 연계된 연구를 활발히 수행하고 있습니다.
무인항공기 분야에서는 영상처리 기반 목표물 탐지 및 추적, 편대비행, 자율비행, 실시간 비행제어 소프트웨어 개발 등 미래 항공우주 산업을 선도할 수 있는 핵심 기술을 개발하고 있습니다. GPS, IMU 등 센서 융합 항법 시스템, 임베디드 하드웨어 및 소프트웨어 통합, 실시간 시뮬레이션 환경 구축 등 하드웨어와 소프트웨어를 아우르는 융합 연구가 이루어지고 있습니다.
연구실은 국내외 항공우주 연구기관, 산업체와의 협력 프로젝트를 통해 연구 성과의 실용화와 기술 이전에도 적극적으로 참여하고 있습니다. 다양한 특허와 논문, 산학협력 과제 수행을 통해 연구실의 기술력과 영향력을 넓혀가고 있습니다. 이러한 연구 성과는 국가 우주개발 역량 강화와 미래 항공우주 산업의 발전에 크게 기여하고 있습니다.
앞으로도 조겸래 연구실은 인공지능, 빅데이터, 고성능 컴퓨팅 등 신기술을 접목하여 무인항공기 및 우주비행체의 지능화, 자동화, 고도화를 선도할 계획입니다. 이를 통해 미래 항공우주 분야의 혁신과 지속가능한 발전에 중추적인 역할을 수행할 것입니다.
무인항공기 및 비행체의 유도제어 기술
조겸래 연구실은 무인항공기(UAV)와 다양한 비행체의 유도 및 제어 시스템 개발에 중점을 두고 있습니다. 연구실은 영상 기반 유도제어, PID 및 퍼지 제어기, 인공신경망 기반 제어 등 첨단 제어기법을 적용하여 무인항공기의 비행 안정성과 임무 수행 능력을 극대화하는 연구를 지속해왔습니다. 특히, 단안 영상 기반의 목표물 탐지 및 추적, 편대비행 유도제어, 실시간 비행제어 소프트웨어 개발 등 실용적이고 혁신적인 기술을 다수 개발하였습니다.
이러한 연구는 실제 비행시험과 시뮬레이션을 통해 검증되며, X-Plane, Simulink 등 다양한 시뮬레이션 환경을 활용하여 제어 알고리즘의 성능을 평가합니다. 또한, 임베디드 시스템과 DSP 기반의 비행제어 하드웨어 개발, GPS 및 IMU 센서를 활용한 항법 시스템 통합 등 하드웨어와 소프트웨어를 아우르는 융합 연구가 이루어지고 있습니다. 연구실은 무인헬리콥터, 고정익 UAV, 비행선 등 다양한 플랫폼에 대한 제어기술을 축적해왔으며, 실제 산업 현장과 연계된 프로젝트도 활발히 수행하고 있습니다.
이러한 무인항공기 및 비행체 유도제어 기술은 정찰, 감시, 재난 대응, 통신 중계 등 다양한 분야에 응용될 수 있으며, 미래 항공우주 산업의 핵심 기반 기술로 자리매김하고 있습니다. 연구실은 앞으로도 인공지능, 영상처리, 자율비행 등 신기술을 접목하여 무인항공기 시스템의 지능화와 고도화를 선도할 계획입니다.
우주비행체 및 위성의 궤도·임무계획 최적화
본 연구실은 위성 및 우주비행체의 궤도 결정, 임무계획, 재진입 유도제어 등 우주항공 분야의 핵심 이슈를 다루고 있습니다. 위성의 궤도 결정 및 자세제어, 임무 스케줄링 최적화, 우주파편 충돌 위험 분석, 재진입체의 생존성 및 피해 확률 분석 등 다양한 연구가 진행되어 왔습니다. 특히, 유전 알고리즘, 타부 탐색, 몬테카를로 시뮬레이션 등 첨단 최적화 및 확률 분석 기법을 적용하여 실제 위성 운용 환경에서의 효율성과 안전성을 높이고 있습니다.
연구실은 ESA, NASA 등 국제 우주기구의 표준 분석 도구와 자체 개발한 알고리즘을 활용하여, 저궤도 위성의 재진입 경로 설계, 임무 종료 후 폐기기동, 우주파편과의 충돌 확률 예측 등 실질적인 문제 해결에 기여하고 있습니다. 또한, 위성 임무계획의 자동화 및 자율화, GUI 기반의 임무 스케줄링 시스템 개발 등 운용 효율성을 극대화하는 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 이러한 연구는 한국항공우주연구원 등 국내외 기관과의 협력 프로젝트를 통해 실용화되고 있습니다.
우주비행체 및 위성의 궤도·임무계획 최적화 연구는 국가 우주개발 역량 강화와 더불어, 우주환경의 안전한 활용, 위성 임무의 성공률 제고, 우주파편 문제 대응 등 미래 우주산업의 지속가능한 발전에 중추적인 역할을 하고 있습니다. 연구실은 앞으로도 인공지능, 빅데이터, 고성능 컴퓨팅 등 신기술을 접목하여 우주비행체 운용의 지능화와 자동화를 선도할 것입니다.
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Analysis of population damage by space debris upon collision with Earth based on the reverse geocoding method
조겸래, 이대우, 민찬오, 김영식, 이미현
AEROSPACE SCIENCE AND TECHNOLOGY, 2016
2
Two-Stage Trajectory Planning for Stable Image Acquisition of a Fixed Wing UAV
김정호, 조겸래, 이대우, 김종훈, 한동인
IEEE TRANSACTIONS ON AEROSPACE AND ELECTRONIC SYSTEMS, 2014
3
Development of a scheduling algorithm and GUI for autonomous satellite missions
Peter M. Bainum, 김해동, 조겸래, 이대우, 백승우, 한순미, 양장식
ACTA ASTRONAUTICA, 2011
3
이동체간 Data Link 및 동기화를 위한 추적 안테나 시스템 개발(3차년도)
