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한국항행학회> 한국항행학회논문지> 한국형 운항승무원 피로관리 프로그램의 출두시간에 관한 연구

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한국형 운항승무원 피로관리 프로그램의 출두시간에 관한 연구

The Show up Time in the Development of the Korean Pilots Fatigue Management Program

이승영 ( Lee Seungyoung ) , 정승섭 ( Chung Seung Sup ) , 김현덕 ( Kim Hyeon Deok )
  • : 한국항행학회
  • : 한국항행학회논문지 25권4호
  • : 연속간행물
  • : 2021년 08월
  • : 280-285(6pages)
한국항행학회논문지

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목차

Ⅰ. Introduction
Ⅱ. Study Methods
Ⅲ. Flight Duty Time Regulations
Ⅳ. Results
Ⅴ. Conclusion
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항공산업의 발전에 따라 국제적으로 운항승무원의 피로 위험 관리에 대한 중요성은 증가하고 있으며, 이와 관련한 피로도 연구와 법 제정은 전 세계적으로 활발하게 진행되고 있다. 이미 미국, 유럽 등의 비행 선진국은 비행시간과 비행근무시간 규정을 운항승무원의 출두 시간, 이착륙 횟수, 휴식시간, 시차적응상태 등의 비행 환경을 반영한 최대 비행근무시간을 유연하게 적용 운항승무원의 피로도를 관리하고 있다. 국내의 경우는 운항승무원의 비행 환경 및 비행 조건을 반영하지 않은 연속되는 일간, 월간, 연간 기준으로 최대 비행근무시간을 정하는 획일적인 방식을 적용하고 있는 실정으로, 피로 위험관리시스템의 개선이 필요한 시점이다. 하지만 선진 해외항공사 위주로 개발된 피로도 관련 법과 규정을 국내의 비행 환경을 고려하지 않고 적용할 시 부작용이 있을 수 있다. 본연구의 국내 운항승무원 피로도 관련 설문 조사 결과에 의하면, 이미 해외에서 적용하고 있는 최대 비행시간 규정을 수정 없이 그대로 국내에 도입 및 적용하는 경우, 오히려 국내 운항승무원의 피로도는 증가할 수 있다는 시사점을 도출하였다. 이에 국내의 비행 환경과 문화에 적합한 한국형 비행근무시간 제한에 관한 연구의 필요성을 제안하고자 한다.
The significance of pilots' fatigue and the attributed risk management had continuously increased over time as the airline industry expanded. Research and legislation efforts associated with pilot fatigue are being taking place actively all over the world. In the developed world such as the United States and European Union etc., the airline pilot fatigue is already being managed by considering the show up time, the number of take offs and landings made, resting period, jet lag etc., when computing flight duty time. In Korea, the flight duty time is only limited by the total number of hours per given period regardless of the flight conditions and environment. Such lack of regulation demand development of a fatigue management program. According to the survey taken from the airline pilots in Korea, it has been found that acquiring foreign policies directly may in turn, increase the risk of fatigue. This research suggest future studies regarding fatigue management program adapted exclusively to Korean domestic flight environment and culture.

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  • : 공학분야  > 항공공학
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25권4호(2021년 08월) 수록논문
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1초소형위성 발사를 위한 공중기반 우주발사체 발전방안

저자 : 조태환 ( Taehwan Cho ) , 이성섭 ( Soungsub Lee )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 25권 4호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 267-272 (6 pages)

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한미 미사일 지침 종료를 계기로 공중, 해상기반의 다양한 플랫폼에 의한 우주발사체 개발 가능성이 열렸다. 특히, 공중기반 우주발사체는 지상기반 우주발사체 대비 다양한 궤도 운용, 적시적인 위성발사 등 한반도의 지리적 위치를 고려할 때 필수적인 우주전력투사 능력이다. 또한, 지상기반 발사체 대비 비용절감 효과가 크고, 항공기의 고도, 속도의 이점으로 발사할 수 있어 에너지 이득의 장점이 있다. 따라서 본 논문에서는 한반도의 전략적 환경하에서 공중기반 우주발사체의 필요성을 명확히 제시하고, 다양한 공중발사체에 대한 기술동향 분석을 통해서 현재의 우리나라 상황에서 가장 효율적으로 공중기반 우주발사체 능력을 확보할 수 있는 3가지 방안을 제시한다.


The end of the ROK-U.S. missile guidelines opened up the possibility of developing space launch vehicles for various platforms based on air and sea. In particular, the air-based space launch vehicle is an essential space power projection capability compared to the ground-based space launch vehicle in consideration of the geographical location of the Korean Peninsula, such as the deployment of various satellite orbits and the timely launch of satellite. In addition, compared to the ground-based launch vehicle, the cost reduction effect is large, and it has the merit of energy gain because it can be launched with the advantage of the aircraft's altitude and speed. Therefore, in this paper, the necessity of air-based space launch vehicle in the strategic environment of the Korean Peninsula is clearly presented, and through technology trend analysis of various air launch vehicle, the three methods are proposed to have the most efficient air-based space launch vehicle capability in the Korean situation.

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2무인기를 위한 이중화 비행제어컴퓨터의 동기화 설계

저자 : 이영서 ( Young Seo Lee ) , 강신우 ( Shin Woo Kang ) , 이희곤 ( Hee Gon Lee ) , 안태식 ( Tae-sik Ahn )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 25권 4호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 273-279 (7 pages)

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무인항공기에 적용되는 비행제어컴퓨터는 safety-critical 구성품으로, 내결함성을 확보함으로써 운용의 신뢰성을 높이기 위해 다중화 구조로 설계되고 있다. 이러한 다중화 구조가 적용된 비행제어컴퓨터는 각각의 독립적인 연산/제어 장치가 동일한 시점에 동일한 작업을 수행할 수 있도록 설계되어야 하며, 이를 위해 각 연산/제어 장치 간의 작업 동기화를 위한 동기화 알고리즘이 포함되어야 한다. 본 논문에서는 무인기에 적용되는 이중화 비행제어컴퓨터간의 동기화를 위한 소프트웨어 설계 방법을 제안한다. 제안하는 동기화 방법은 고장률 감소를 위해 최소의 하드웨어 리소스만을 사용하여 동기화할 수 있도록 설계하였고, 동기화에 사용되는 하드웨어 타이머의 동작 방식을 고려하여 설계함으로써 타이머 동작에 따른 동기화 오차를 최소화 할 수 있도록 설계하였다.


A flight control computer(FLCC) applied to an unmanned aerial vehicle(UAV) is a safety-critical item, and which is designed in a multiple structure to increase the reliability of operation by securing fault tolerance. These FLCC of multiple structure should be designed so that each independent processing/control components can perform the same operation at the same time. And for this reason, a synchronization algorithm for synchronizing the operation between FLCCs should be included in an operational flight program. In this paper, we propose a software design method for synchronization between dual FLCCs applied to UAVs. The proposed synchronization method is designed to synchronize using only the minimum hardware resources to reduce a failure rate. In addition, the proposed synchronization method is designed to minimized synchronization errors due to a timer operation by designing in consideration of operation characteristics of the hardware timer used for the synchronization.

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3한국형 운항승무원 피로관리 프로그램의 출두시간에 관한 연구

저자 : 이승영 ( Lee Seungyoung ) , 정승섭 ( Chung Seung Sup ) , 김현덕 ( Kim Hyeon Deok )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 25권 4호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 280-285 (6 pages)

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항공산업의 발전에 따라 국제적으로 운항승무원의 피로 위험 관리에 대한 중요성은 증가하고 있으며, 이와 관련한 피로도 연구와 법 제정은 전 세계적으로 활발하게 진행되고 있다. 이미 미국, 유럽 등의 비행 선진국은 비행시간과 비행근무시간 규정을 운항승무원의 출두 시간, 이착륙 횟수, 휴식시간, 시차적응상태 등의 비행 환경을 반영한 최대 비행근무시간을 유연하게 적용 운항승무원의 피로도를 관리하고 있다. 국내의 경우는 운항승무원의 비행 환경 및 비행 조건을 반영하지 않은 연속되는 일간, 월간, 연간 기준으로 최대 비행근무시간을 정하는 획일적인 방식을 적용하고 있는 실정으로, 피로 위험관리시스템의 개선이 필요한 시점이다. 하지만 선진 해외항공사 위주로 개발된 피로도 관련 법과 규정을 국내의 비행 환경을 고려하지 않고 적용할 시 부작용이 있을 수 있다. 본연구의 국내 운항승무원 피로도 관련 설문 조사 결과에 의하면, 이미 해외에서 적용하고 있는 최대 비행시간 규정을 수정 없이 그대로 국내에 도입 및 적용하는 경우, 오히려 국내 운항승무원의 피로도는 증가할 수 있다는 시사점을 도출하였다. 이에 국내의 비행 환경과 문화에 적합한 한국형 비행근무시간 제한에 관한 연구의 필요성을 제안하고자 한다.


The significance of pilots' fatigue and the attributed risk management had continuously increased over time as the airline industry expanded. Research and legislation efforts associated with pilot fatigue are being taking place actively all over the world. In the developed world such as the United States and European Union etc., the airline pilot fatigue is already being managed by considering the show up time, the number of take offs and landings made, resting period, jet lag etc., when computing flight duty time. In Korea, the flight duty time is only limited by the total number of hours per given period regardless of the flight conditions and environment. Such lack of regulation demand development of a fatigue management program. According to the survey taken from the airline pilots in Korea, it has been found that acquiring foreign policies directly may in turn, increase the risk of fatigue. This research suggest future studies regarding fatigue management program adapted exclusively to Korean domestic flight environment and culture.

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4원점 대칭 분산 맵과 OPC를 가진 광전송 링크

저자 : 이성렬 ( Seong-real Lee )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 25권 4호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 286-292 (7 pages)

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단일 모드 광섬유의 본질적인 색 분산과 비선형 Kerr 효과에 의해 왜곡되는 파장 분할 다중 신호의 보상을 위한 광 위상 공액기를 갖는 분산 제어 링크에서의 보상 효과 제고를 위한 원점 대칭 구조의 분산 맵을 제안하였다. 제안된 모든 형태의 원점 대칭 분산 맵을 갖는 분산 제어 링크는 전통적인 균일 구조의 분산 제어 링크에 비해 파장 분할 다중 채널의 왜곡 보상에 효과적이라는 것을 확인하였다. 특히 알파벳 S자 형태의 분산 맵보다 알파벳 S자를 상하 반전시킨 형태인 분산 맵의 구조를 다양한 형태로 변형시켜도 왜곡 보상에 유리하다는 것을 확인하였다. 제안된 원점 대칭 구조의 분산 맵을 전송 링크에 적용하면 광 네트워크의 토폴로지를 보다 다양하게 구성할 수 있을 것으로 기대된다.


Dispersion maps of antipodal symmetric type for improvement of compensation effect in dispersion managed link combined with optical phase conjugation, which can compensate for the distorted wavelength division multiplexed (WDM) signals due to chromatic dispersion and nonlinear Kerr effects of single-mode fiber, were proposed. It was confirmed that the proposed all of antipodal symmetric dispersion maps was more effective to compensate for the distorted WDM channels than the conventional link of uniform type dispersion map. Especially, dispersion maps formed like the inversion of alphabet S were more advantageous as the distorted WDM channels were compensated than dispersion maps formed like alphabet S. It was expected that the variety of optical network topology was more expanded by applying the proposed antipodal symmetric dispersion maps into transmission link.

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5병렬처리 알고리즘 적용 유도탄 점검

저자 : 정의재 ( Eui-jae Jung ) , 고상훈 ( Sang-hoon Koh ) , 이유상 ( You-sang Lee ) , 김영성 ( Young-sung Kim )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 25권 4호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 293-298 (6 pages)

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일반적으로 유도무기의 탐색기와 유도조종장치는 유도탄의 상태를 나타내기 위해 표적, 탐색, 인지, 포착정보를 처리하여 유도무기의 운용 및 제어를 담당하는 역할을 한다. 유도에 필요한 신호는 시선 변화율 신호, 시각 신호, 종말 단계 동체 지향 신호이며, 발사 통제에 필요한 신호는 표적, 감지 신호가 필요하다. 최근 유도탄의 복잡하고 처리하기 어려운 유도탄 신호를 실시간으로 처리하기 위해 유도탄의 데이터 처리 속도를 높여야 한다.
본 연구는 PLINQ(Parallel Language-Integrated Query)의 병렬 알고리즘 방법 중 스톱앤고와 역 열거형 알고리즘을 적용한 후 유도탄 점검 프로그램을 이용하여 실시간으로 유도탄 필요 신호 데이터 처리속도를 비교 후 처리결과를 나타내었다. 도출된 데이터 처리결과 기준으로 다중코어 처리방식과 단독코어 처리방식 CPU(Central Processing Unit) 처리속도 비교, CPU 코어 이용률을 비교하고 병렬처리 알고리즘 적용 시 유도탄 데이터 처리에 효과적 방법을 제안한다.


In general, the guided weapon seeker and the guided control device process the target, search, recognition, and capture information to indicate the state of the guided missile, and play a role in controlling the operation and control of the guided weapon. The signals required for guided weapons are gaze change rate, visual signal, and end-stage fuselage orientation signal. In order to process the complex and difficult-to-process missile signals of recent missiles in real time, it is necessary to increase the data processing speed of the missiles.
This study showed the processing speed after applying the stop and go and inverse enumeration algorithm among the parallel algorithm methods of PINQ and comparing the processing speed of the signal data required for the guided missile in real time using the guided missile inspection program. Based on the derived data processing results, we propose an effective method for processing missile data when applying a parallel processing algorithm by comparing the processing speed of the multi-core processing method and the single-core processing method, and the CPU core utilization rate.

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6WiFi 신호를 활용한 CNN 기반 사람 행동 인식 시스템 설계 및 구현

저자 : 정유신 ( You-shin Chung ) , 정윤호 ( Yunho Jung )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 25권 4호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 299-304 (6 pages)

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기존의 사람 행동 인식 시스템은 웨어러블 센서, 카메라와 같은 장치를 통해 행동을 탐지하였다. 그러나, 이와 같은 방법들은 추가적인 장치와 비용이 요구되고, 특히 카메라 장치의 경우 사생활 침해 문제가 발생한다. 이미 설치되어 있는 WiFi 신호를 사용한다면 해당 문제를 해결할 수 있다는 장점이 있다. 본 논문에서는 WiFi 신호의 채널 상태 정보를 활용한 CNN 기반 사람 행동 인식 시스템을 제안하고, 가속 하드웨어 구조 설계 및 구현 결과를 제시한다. 해당 시스템은 실내 공간에서 학습 중 나타날 수 있는 네 가지 행동에 대해 정의하였고, 그에 대한 WiFi의 채널 상태 정보를 CNN으로 분류하여 평균 정확도는 91.86%를 보였다. 또한, 가속화를 위해 CNN 분류기에서 연산량이 가장 많은 완전 연결 계층에 대한 가속 하드웨어 구조 설계 결과를 제시하였다. FPGA 디바이스 상에서 성능 평가 결과, 기존 software 기반 시스템 대비 4.28배 빠른 연산 시간을 보임을 확인하였다.


Existing human activity recognition systems detect activities through devices such as wearable sensors and cameras. However, these methods require additional devices and costs, especially for cameras, which cause privacy issue. Using WiFi signals that are already installed can solve this problem. In this paper, we propose a CNN-based human activity recognition system using channel state information of WiFi signals, and present results of designing and implementing accelerated hardware structures. The system defined four possible behaviors during studying in indoor environments, and classified the channel state information of WiFi using convolutional neural network (CNN), showing and average accuracy of 91.86%. In addition, for acceleration, we present the results of an accelerated hardware structure design for fully connected layer with the highest computation volume on CNN classifiers. As a result of performance evaluation on FPGA device, it showed 4.28 times faster calculation time than software-based system.

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7호흡 기반 사람과 사물 구분 가능한 FMCW 레이다 신호처리 프로세서의 설계

저자 : 이윤구 ( Yungu Lee ) , 윤형석 ( Hyeongseok Yun ) , 김수연 ( Suyeon Kim ) , 허성욱 ( Seongwook Heo ) , 정윤호 ( Yunho Jung )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 25권 4호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 305-312 (8 pages)

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보안 시스템에는 다양한 센서가 사용되고 있지만, 사생활 문제가 논란이 됨에 따라 레이다 센서가 대안으로 제시되고 있다. 그 중 PD (Pulse Doppler) 레이다는 짧은 펄스를 사용함으로써 수신부 복잡도가 증가하는 문제가 존재하나, FMCW (Frequency modulated continuous wave) 레이다는 그러한 제한이 적다는 장점이 있다. 그러나, FMCW 레이다는 2D-FFT (2-dimensional fast Fourier transform)를 사용하므로 기존의 센서에 비해서 상대적으로 높은 복잡도를 가지며, 정지해있는 표적에 대해 사람과 사물을 구분하기 어려운 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 1D-FFT와 위상 변화만으로 호흡 여부를 확인하여 사람과 사물을 구분할 수 있는 레이다 신호처리 프로세서의 설계 및 구현 결과를 제시한다. 제안된 신호처리 프로세서는 Verilog-HDL을 기반으로 설계하여 FPGA 디바이스에 기반하여 구현 및 검증하였다. LUT (Look up table) 6,425개, register 4,243개, 12,288개의 memory bit로 구현하여 92.1%의 정확도로 대상의 호흡 여부를 확인할 수 있음을 확인하였다.


Even though various types of sensors are being used for security applications, radar sensors are being suggested as an alternative due to the privacy issues. Among those radar sensors, PD radar has high-complexity receiver, but, FMCW radar requires fewer resources. However, FMCW has disadvantage from the use of 2D-FFT which increases the complexity, and it is difficult to distinguish people from objects those are stationary. In this paper, we present the design and the implementation results of the radar signal processor (RSP) that can distinguish between people and object by respiration measurement using phase estimation without 2D-FFT. The proposed RSP is designed with Verilog-HDL and is implemented on FPGA device. It was confirmed that the proposed RSP includes 6,425 LUT, 4,243 register, and 12,288 memory bits with 92.1% accuracy for target's breathing status.

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1초소형위성 발사를 위한 공중기반 우주발사체 발전방안

저자 : 조태환 ( Taehwan Cho ) , 이성섭 ( Soungsub Lee )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 25권 4호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 267-272 (6 pages)

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한미 미사일 지침 종료를 계기로 공중, 해상기반의 다양한 플랫폼에 의한 우주발사체 개발 가능성이 열렸다. 특히, 공중기반 우주발사체는 지상기반 우주발사체 대비 다양한 궤도 운용, 적시적인 위성발사 등 한반도의 지리적 위치를 고려할 때 필수적인 우주전력투사 능력이다. 또한, 지상기반 발사체 대비 비용절감 효과가 크고, 항공기의 고도, 속도의 이점으로 발사할 수 있어 에너지 이득의 장점이 있다. 따라서 본 논문에서는 한반도의 전략적 환경하에서 공중기반 우주발사체의 필요성을 명확히 제시하고, 다양한 공중발사체에 대한 기술동향 분석을 통해서 현재의 우리나라 상황에서 가장 효율적으로 공중기반 우주발사체 능력을 확보할 수 있는 3가지 방안을 제시한다.

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2무인기를 위한 이중화 비행제어컴퓨터의 동기화 설계

저자 : 이영서 ( Young Seo Lee ) , 강신우 ( Shin Woo Kang ) , 이희곤 ( Hee Gon Lee ) , 안태식 ( Tae-sik Ahn )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 25권 4호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 273-279 (7 pages)

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무인항공기에 적용되는 비행제어컴퓨터는 safety-critical 구성품으로, 내결함성을 확보함으로써 운용의 신뢰성을 높이기 위해 다중화 구조로 설계되고 있다. 이러한 다중화 구조가 적용된 비행제어컴퓨터는 각각의 독립적인 연산/제어 장치가 동일한 시점에 동일한 작업을 수행할 수 있도록 설계되어야 하며, 이를 위해 각 연산/제어 장치 간의 작업 동기화를 위한 동기화 알고리즘이 포함되어야 한다. 본 논문에서는 무인기에 적용되는 이중화 비행제어컴퓨터간의 동기화를 위한 소프트웨어 설계 방법을 제안한다. 제안하는 동기화 방법은 고장률 감소를 위해 최소의 하드웨어 리소스만을 사용하여 동기화할 수 있도록 설계하였고, 동기화에 사용되는 하드웨어 타이머의 동작 방식을 고려하여 설계함으로써 타이머 동작에 따른 동기화 오차를 최소화 할 수 있도록 설계하였다.

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3한국형 운항승무원 피로관리 프로그램의 출두시간에 관한 연구

저자 : 이승영 ( Lee Seungyoung ) , 정승섭 ( Chung Seung Sup ) , 김현덕 ( Kim Hyeon Deok )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 25권 4호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 280-285 (6 pages)

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항공산업의 발전에 따라 국제적으로 운항승무원의 피로 위험 관리에 대한 중요성은 증가하고 있으며, 이와 관련한 피로도 연구와 법 제정은 전 세계적으로 활발하게 진행되고 있다. 이미 미국, 유럽 등의 비행 선진국은 비행시간과 비행근무시간 규정을 운항승무원의 출두 시간, 이착륙 횟수, 휴식시간, 시차적응상태 등의 비행 환경을 반영한 최대 비행근무시간을 유연하게 적용 운항승무원의 피로도를 관리하고 있다. 국내의 경우는 운항승무원의 비행 환경 및 비행 조건을 반영하지 않은 연속되는 일간, 월간, 연간 기준으로 최대 비행근무시간을 정하는 획일적인 방식을 적용하고 있는 실정으로, 피로 위험관리시스템의 개선이 필요한 시점이다. 하지만 선진 해외항공사 위주로 개발된 피로도 관련 법과 규정을 국내의 비행 환경을 고려하지 않고 적용할 시 부작용이 있을 수 있다. 본연구의 국내 운항승무원 피로도 관련 설문 조사 결과에 의하면, 이미 해외에서 적용하고 있는 최대 비행시간 규정을 수정 없이 그대로 국내에 도입 및 적용하는 경우, 오히려 국내 운항승무원의 피로도는 증가할 수 있다는 시사점을 도출하였다. 이에 국내의 비행 환경과 문화에 적합한 한국형 비행근무시간 제한에 관한 연구의 필요성을 제안하고자 한다.

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4원점 대칭 분산 맵과 OPC를 가진 광전송 링크

저자 : 이성렬 ( Seong-real Lee )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 25권 4호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 286-292 (7 pages)

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단일 모드 광섬유의 본질적인 색 분산과 비선형 Kerr 효과에 의해 왜곡되는 파장 분할 다중 신호의 보상을 위한 광 위상 공액기를 갖는 분산 제어 링크에서의 보상 효과 제고를 위한 원점 대칭 구조의 분산 맵을 제안하였다. 제안된 모든 형태의 원점 대칭 분산 맵을 갖는 분산 제어 링크는 전통적인 균일 구조의 분산 제어 링크에 비해 파장 분할 다중 채널의 왜곡 보상에 효과적이라는 것을 확인하였다. 특히 알파벳 S자 형태의 분산 맵보다 알파벳 S자를 상하 반전시킨 형태인 분산 맵의 구조를 다양한 형태로 변형시켜도 왜곡 보상에 유리하다는 것을 확인하였다. 제안된 원점 대칭 구조의 분산 맵을 전송 링크에 적용하면 광 네트워크의 토폴로지를 보다 다양하게 구성할 수 있을 것으로 기대된다.

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5병렬처리 알고리즘 적용 유도탄 점검

저자 : 정의재 ( Eui-jae Jung ) , 고상훈 ( Sang-hoon Koh ) , 이유상 ( You-sang Lee ) , 김영성 ( Young-sung Kim )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 25권 4호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 293-298 (6 pages)

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일반적으로 유도무기의 탐색기와 유도조종장치는 유도탄의 상태를 나타내기 위해 표적, 탐색, 인지, 포착정보를 처리하여 유도무기의 운용 및 제어를 담당하는 역할을 한다. 유도에 필요한 신호는 시선 변화율 신호, 시각 신호, 종말 단계 동체 지향 신호이며, 발사 통제에 필요한 신호는 표적, 감지 신호가 필요하다. 최근 유도탄의 복잡하고 처리하기 어려운 유도탄 신호를 실시간으로 처리하기 위해 유도탄의 데이터 처리 속도를 높여야 한다.
본 연구는 PLINQ(Parallel Language-Integrated Query)의 병렬 알고리즘 방법 중 스톱앤고와 역 열거형 알고리즘을 적용한 후 유도탄 점검 프로그램을 이용하여 실시간으로 유도탄 필요 신호 데이터 처리속도를 비교 후 처리결과를 나타내었다. 도출된 데이터 처리결과 기준으로 다중코어 처리방식과 단독코어 처리방식 CPU(Central Processing Unit) 처리속도 비교, CPU 코어 이용률을 비교하고 병렬처리 알고리즘 적용 시 유도탄 데이터 처리에 효과적 방법을 제안한다.

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6WiFi 신호를 활용한 CNN 기반 사람 행동 인식 시스템 설계 및 구현

저자 : 정유신 ( You-shin Chung ) , 정윤호 ( Yunho Jung )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 25권 4호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 299-304 (6 pages)

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기존의 사람 행동 인식 시스템은 웨어러블 센서, 카메라와 같은 장치를 통해 행동을 탐지하였다. 그러나, 이와 같은 방법들은 추가적인 장치와 비용이 요구되고, 특히 카메라 장치의 경우 사생활 침해 문제가 발생한다. 이미 설치되어 있는 WiFi 신호를 사용한다면 해당 문제를 해결할 수 있다는 장점이 있다. 본 논문에서는 WiFi 신호의 채널 상태 정보를 활용한 CNN 기반 사람 행동 인식 시스템을 제안하고, 가속 하드웨어 구조 설계 및 구현 결과를 제시한다. 해당 시스템은 실내 공간에서 학습 중 나타날 수 있는 네 가지 행동에 대해 정의하였고, 그에 대한 WiFi의 채널 상태 정보를 CNN으로 분류하여 평균 정확도는 91.86%를 보였다. 또한, 가속화를 위해 CNN 분류기에서 연산량이 가장 많은 완전 연결 계층에 대한 가속 하드웨어 구조 설계 결과를 제시하였다. FPGA 디바이스 상에서 성능 평가 결과, 기존 software 기반 시스템 대비 4.28배 빠른 연산 시간을 보임을 확인하였다.

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7호흡 기반 사람과 사물 구분 가능한 FMCW 레이다 신호처리 프로세서의 설계

저자 : 이윤구 ( Yungu Lee ) , 윤형석 ( Hyeongseok Yun ) , 김수연 ( Suyeon Kim ) , 허성욱 ( Seongwook Heo ) , 정윤호 ( Yunho Jung )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 25권 4호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 305-312 (8 pages)

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보안 시스템에는 다양한 센서가 사용되고 있지만, 사생활 문제가 논란이 됨에 따라 레이다 센서가 대안으로 제시되고 있다. 그 중 PD (Pulse Doppler) 레이다는 짧은 펄스를 사용함으로써 수신부 복잡도가 증가하는 문제가 존재하나, FMCW (Frequency modulated continuous wave) 레이다는 그러한 제한이 적다는 장점이 있다. 그러나, FMCW 레이다는 2D-FFT (2-dimensional fast Fourier transform)를 사용하므로 기존의 센서에 비해서 상대적으로 높은 복잡도를 가지며, 정지해있는 표적에 대해 사람과 사물을 구분하기 어려운 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 1D-FFT와 위상 변화만으로 호흡 여부를 확인하여 사람과 사물을 구분할 수 있는 레이다 신호처리 프로세서의 설계 및 구현 결과를 제시한다. 제안된 신호처리 프로세서는 Verilog-HDL을 기반으로 설계하여 FPGA 디바이스에 기반하여 구현 및 검증하였다. LUT (Look up table) 6,425개, register 4,243개, 12,288개의 memory bit로 구현하여 92.1%의 정확도로 대상의 호흡 여부를 확인할 수 있음을 확인하였다.

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