실내 재난 환경을 위한 컨텍스트 기반 자율 무인 이동체 제어 시스템 설계

Context-based Autonomous Unmanned Vehicle Control System Design for Indoor Disaster Environment

실내 재난 환경에서 요구조자의 골든타임 및 현장대원들의 안전 확보를 위해서 자율 무인 이동체를 활용하려는 요구가 증가하고 있다. 자율 무인 이동체를 통해 현장대원 진입 전에 내부를 수색함으로써 위험 요소들과 요구조자의 위치 등을 빠르게 파악할 수 있기 때문이다. 하지만 실내 재난 환경은 기본적으로 공간이 제한적인 데다가 화재⋅붕괴⋅폭발 등으로 인해서 예상치 못한 장애물 등이 발생하는 경우가 많아서 무인 이동체가 움직일 수 있는 공간의 범위가 한정되는 경우가 많다. 그렇기에 실내 재난 환경에서 무인 이동체는 어느 정도 위험을 감수하고 이동할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 컨텍스트 기반 자율 무인 이동체 제어 시스템을 제안한다. 자율 무인 이동체는 본 제어시스템을 통해서 1) 현 상태에서의 이동체와 주변 물체들의 속성값들과 이동체의 제어 명령 별 예상 이동경로를 분석⋅예측하고, 2) 이를 기반으로 각 제어 명령에 대한 안전성을 산출하며, 3) 이 안전성 수치에 기반해서 이동체가 수행할 제어 명령을 도출하게 된다. 본 시스템의 고려 대상인 이동체의 속성에는 이동체 재질(철, 플라스틱, 유리 등), 이동 수단(고정익, 회전익, 바퀴, 무한궤도, 다리 등) 및 그 이동 수단에 대한 가드 여부 그리고 이동 속도 등이 있으며, 주변 물체들의 속성에는 물체 재질(연기, 불, 뾰족한 유리 조각, 부드러운 천, 딱딱한 강철 등)과 물체 이동성(고정, 확산, 선형/원형 이동 등) 등이 있다. 향후 본 제어 시스템이 적용된 자율 무인 이동체 학습 시뮬레이터를 통해서 모사된 실내 재난 환경에서의 자율 무인 이동체 지능 학습 및 성능 분석 관련 연구를 수행할 예정이다.