2016년도 「무인이동체 미래선도 핵심기술개발사업」

신규과제 신청안내서

2016. 7.

무인이동체미래선도핵심기술개발사업단

목  차

I. 사업 개요	1

II. 선정계획	4

III. 신청요건	8

IV. 신청방법	14

【붙임1】제안요구서(RFP)	16

【붙임2】연구비 비목별 계상기준	105

【붙임3】연구비 집행 윤리 서약서	112

【붙임4】연구과제 관리 적용사항(공통)	113

【별 첨】제출서류 서식

‧ 연구개발계획서

‧ 개인정보 제공 및 활용 동의서

‧ 기업참여의사 확인서

‧ 연구과제수 상한 예외 인정 요청서

‧ 학생인건비 지급 하한선 적용 예외요청서

‧ 주관기관 및 참여기관의 최근 3개년 회계감사보고서 또는 재무제표

‧ 연구장비도입 심의요청서

‧ 통합사업단 연계 확약서

I

사업개요

목적

○ 무인이동체 공통기술개발

- R&D 효율화, 무인이동체 간 상호운용성 확보를 위해 육상, 해상, 항공분야의 다양한 종류의 무인이동체에 공통으로 적용 가능한 핵심기술 개발을 목적으로 함

○ 차세대 무인이동체 원천기술개발

- 글로벌 시장을 주도할 미래 기술·사회적·문화적 변화를 반영한 차세대 무인이동체 원천요소 기술 개발을 목적으로 함

○ 소형무인기 성능향상

- 소형무인기 기반기술 : 단기간 내에 국내 소형 무인기 중소기업의 기술력 향상을 위해 무인기 기술력을 보유한 공공(연)․대학 등이 기반기술을 개발․보급토록 지원을 목적으로 함

- 활용․서비스 기반 소형무인기 혁신기술 : 시장 및 공공 수요를 바탕으로 한 신개념·고성능의 소형무인기 기술/장비를 개발․실용화함으로써 초기 시장 창출 지원을 목적으로 함 (차후 공고 예정)

<무인이동체 미래선도 핵심기술개발 사업구조>

(단위 : 억원)

분 야		공모방식	’16
【Ⅰ】무인이동체 공통기술개발		지정	40
【Ⅱ】차세대 무인이동체 원천기술개발		지정+자유	30
【Ⅲ】소형무인기 성능향상		지정	60
	① 소형무인기 기반기술 개발		30
	② 활용·서비스 기반 혁신기술 개발 (차후공고예정)		30
계			130

지원내용

분야명	무인이동체 공통기술개발
공모방식	지정공모
수행주체	산 ․ 학 ․ 연
주요분야	① 무인이동체 공통 요소 기술 ② 안전운용 인프라 ③ 기타 무인이동체 공통 적용 가능 기술
과제규모	지정	① 3년/ 연 5억원 내외(RFP참조)/ 8과제	※ 과제별 지원 규모 등에 따라 과제 수는 변동될 수 있음
		② 1년/ 연 0.6억원 이내(RFP 참조)/ 8과제 ※ 1년 지원 후 우수과제를 선별하여 연장․확대 지원
고려사항	․ 산업 현장에서의 높은 활용성 또는 활용 잠재성 ․ 상용화 단계 또는 상용화 직전 최소한 HW/SW 형태로 기술 실증․시현이 가능한 기술

분야명	차세대 무인이동체 원천기술개발
공모방식	지정공모 + 자유공모
수행주체	산 ․ 학 ․ 연
주요분야	① 자율협력형 무인이동체 기술 ② 미래 무인이동체 산업분야에서 글로벌 경쟁력 갖추기 위해 선점이 필요한 핵심기술(상향식 공모) ※ 극한형(고고도, 우주, 심해 등), 융복합형(육·해·공 다목적 복합임무 수행), 지능형(인공지능 기술 적용 차세대 무인이동체) 등
과제규모	지정	① 3년/연 26억원 내외/1과제(총괄1, 세부3) ※ 총괄주관기관은 1,2,3세부과제 중 한 과제의 주관기관을 함께 수행하여야 함. ※ 총괄주관기관의 제안기관은 1,2,3세부과제의 주관기관과 컨소시엄을 구성하여 제안해야 함	※ 과제별 지원 규모 등에 따라 과제 수는 변동될 수 있음
	자유	② 1년/연 0.8억원 이내/5과제 ※ 1년 지원 후 우수과제를 선별하여 연장․확대 지원
고려사항	․ 現 시점에서 당장의 상용화와 여부와는 상관없이 미래 무인이동체 시장을 선도하기 위한 기술파괴적 연구 ․ 자율협력형 무인이동체 연구는 시스템 수준에서의 실증 실시

분야명	소형무인기 성능향상 (소형무인기 기반기술 개발)
공모방식	지정공모
수행주체	산 ․ 학 ․ 연
주요분야	① 비행제어 시스템 ② 안전성 향상 기술 ③ 난조건 운용 기술 ④ 기타 소형무인기 기반 기술
과제규모	지정	3년/연 5억원 내외(RFP 참조)/ 6과제 ※ 과제별 지원 규모 등에 따라 과제 수는 변동될 수 있음
고려사항	․ 산업 현장 수요 및 애로기술을 반영한 기술수요 도출 ․ 연구성과의 공개 및 기술 이전 가능성을 전제로 함 ․ 개발 결과, 산업 현장에서 직접 적용․활용 가능한 수준의 기술

추진일정

일정	추진내용	비고
7.18	∙ 신규과제 사업공고	미래창조과학부/ 연구재단 / 사업단
8.16	∙ 신청서(연구개발계획서) 접수마감 ※ 주관연구기관 승인 마감(온라인)은 8.17까지	사업단
8.25~9.6	∙ 선정평가 실시	사업단 / 연구재단
9월 중	∙ 무인이동체미래선도핵심기술개발사업 추진위원회 최종심의 및 선정결과 공고	미래창조과학부/ 연구재단 / 사업단
9월 중	∙ 신규과제 협약체결	미래창조과학부/ 연구재단 / 사업단
9월 중	∙ 신규과제 연구개시	미래창조과학부/ 연구재단 / 사업단

※ 상기 일정은 사업 추진 상황에 따라 변동될 수 있음

Ⅱ

선정계획

중점 추진방향

○ (무인이동체 공통기술개발) 주요분야로 무인이동체 공통 요소기술, 안전운용 인프라, 기타 무인이동체 공통 적용 가능 기술이 있으며, 아래의 사항을 고려하여 선정

- 산업 현장에서의 높은 활용성 또는 잠재성

- 상용화 단계 또는 상용화 직전 최소한 HW/SW 형태로 기술 실증․시현이 가능한 기술

※ 단년과제의 경우 1년 지원 후 우수과제를 선별하여 후속과제로 지원

○ (차세대 무인이동체 원천기술개발) 주요분야로 자율협력형 무인이동체 기술, 미래 무인이동체 산업분야에서 글로벌 경쟁력 갖추기 위해 선점이 필요한 핵심기술(자유공모)이 있으며, 아래의 사항을 고려하여 선정

- 現 시점에서 당장의 상용화와 여부와는 상관없이 미래 무인이동체 시장을 선도하기 위한 기술파괴적 연구

- 자율협력형 무인이동체 연구는 시스템 수준에서의 실증 실시

※ 단년과제의 경우 1년 지원 후 우수과제를 선별하여 후속과제로 지원

○ (소형무인기 성능향상 / 소형무인기 기반기술 개발) 비행제어 시스템, 안전성 향상, 난조건 운용 기술, 기타 소형무인기 기반 기술이 있으며, 아래의 사항을 고려하여 선정

- 산업 현장 수요 및 애로기술을 반영한 기술수요 도출

- 연구성과의 공개 및 기술 이전 가능성을 전제로 함

- 개발 결과, 산업 현장에서 직접 적용․활용 가능한 수준의 기술

지원 내용

○ 지원대상

∙ 주관연구책임자 : 산업체 정규직 연구원 이상, 대학(교) 교원(전임, 비전임), 공공(연) 기관 정규직 연구원 이상인 자

∙ 연구원 : Post-Doc 또는 박사급 연구원(연구수행 필요시 활용)

∙ 연구조원 : 석사 또는 박사학위과정 학생. 학부 3, 4학년생도 가능

○ 지원규모 및 기간 (1차년도 : 16.9~17.7(11개월))

∙ 무인이동체 공통기술개발 (16과제 내외)

- 5억원 내외/년, 3년 지원, 8과제 내외

- 0.6억원 이내/년, 1년 지원, 8과제 내외

∙ 차세대 무인이동체 원천기술개발 (6과제 내외)

- 26억원 내외/년, 3년 지원, 1과제

- 0.8억원 이내/년, 1년 지원(자유공모과제), 5과제 내외

∙ 소형무인기 성능향상 (6과제 내외)

- 5억 원 내외/년, 3년 지원

○ 통합사업단 연계과제

- 상기 공고되는 과제(지정공모) 중 8과제 내외는 과제 수행 간 사업단과 긴밀히 협조가 이루어져야하는 과제로써 세부적인 사항은 RFP 참조

※ 선정규모는 각 연구분야별로 신청과제 수 등을 고려하여 적정 수준 선정

제안요구서(RFP) 현황(※ 과제 제안요구서 붙임1 참조)

(단위 : 억원)

구 분			‘16 예산	총사업비**
Ⅰ. 무인이동체 공통기술개발			40	108
	(1) 3D 영상센서와 초소형 라이다를 결합한 차세대 3D인식 복합센서모듈 기술개발*		6	17
	(2) 실시간 3차원 복합정보지도 구축 및 최적이동경로 생성기법 개발		2	6
	(3) 무인이동체 비영상 이종센서 융복합 항법센서모듈 개발		4	12
	(4) 무인이동체용 차세대 이차전지기술 개발		5	14
	(5) 무인이동체용 연료전지-이차전지 하이브리드 시스템 개발		3	7
	(6) 무인이동체용 3D프린팅 기반 소형엔진 핵심기술 개발*		6	15
	(7) 사이버-물리 융합공격 대응 자율복원 통신/보안기술 개발		2	5
	(8) 무인이동체 미션컴퓨터용 개방형 SW 프레임워크 기술 개발*		7	19
	무인이동체 자율지능 핵심기술 개발		5	13
	(9) ~ (16)	GPS 음영지역에서 무인이동체 자율이동 성능향상을 위한 지능형 이동에이전트 기술 개발
		군집 지능 기반 탐색 알고리즘
		인공지능 기반 조난자 탐지기술 개발
		음성‧제스쳐 인식을 통한 인간-무인이동체 협업 기술
Ⅱ. 차세대 무인이동체 원천기술개발			30	89.5
	(17) (총괄)다수-다종 무인이동체를 활용한 자율협력형 무인이동체 원천기술 개발		3	12
		(1세부) 지상 무인이동체의 자율협력 임무 수행을 위한 자율운행시스템 및 육-공 협력 통합 3D Mapping 기술 개발*	7.5	22.5
		(2세부) 자율협력형 무인이동체를 위한 N-N 멀티캐스팅 및 Flying Ad hoc 네트워크 기술 개발*	8	22
		(3세부) 다수 무인이동체의 자율협력 운용을 위한 인공지능 기반 핵심기술*	7.5	21
	(18)∼(22) 차세대 무인이동체 창의개발연구【자유공모】		4	12
Ⅲ. 소형무인기 성능향상 (소형무인기 기반기술 개발)			30	82.5
	(23) 오픈아키텍처 기반 무인이동체 비행조종 및 다중임무 통합 컴퓨터 개발*		10	27
	(24) 멀티콥터형 소형무인기 고장·오작동 예측/진단 및 제어기 재구성 기술 개발		3	9
	(25) 휴대형 복합 재머 개발		2	5.6
	(26) 악기상 대처 능력 향상을 통한 소형무인기 난조건 안전 운용 기술 개발*		9	25
	(27) 멀티콥터형 소형무인기용 고효율/저소음 프로펠러 설계기술 개발		2	4.5
	(28) 멀티콥터형 소형무인기 설계·개발기술 토탈 솔루션 개발		4	11.4
계			100	280

* 핵심과제로 효율적인 과제수행을 위하여 통합사업단 인력 연계 필요 (총8개 과제)

** 정부출연금 지원규모는 정부 예산 등의 사정에 따라 변동될 수 있음.

선정 절차

○ 서면평가 → 발표평가 → 현장평가(필요시) → 사업추진위원회 선정

※ 서면평가 후 최종선정 과제 수의 2배수 내외에 대해서 발표평가 실시

※ RFP에 따라 필요시 현장평가가 진행되며, 선정 시 패널 내 순위가 아닌 RFP 내 순위에 따라 선정(자유공모과제는 현장평가 해당사항 없음)

※ 평가결과 반영 : 발표평가(100%) 또는 발표평가(70%)+현장평가(30%)

평가 항목

○ 지정공모과제  (※서면평가항목은 발표평가항목과 동일)

1차 발표평가(100%, 현장평가시 70%)		2차 현장평가(필요시)(30%)
평가항목	평가지표	평가항목	평가지표
연구계획의 우수성 (60점)	· RFP별 세부 착안사항(RFP 하단 참조) 등의 부합성 · 연구목표의 달성가능성 및 성과창출계획의 적정성 · 연구 추진전략 및 방법, 추진체계의 타당성 · 연구실 인프라 적합성	선행기반기술 및 연구성과 (70점)	· 연구성과의 존재 및 실물 등의 일치 여부 · 기술개발 사례 등 신청 과제 수행과의 연관성
연구자의 연구역량 (30점)	· 선행 기반기술 및 연구 성과 · 연구 참여진의 연구 수행역량 · 연구책임자 및 참여연구진간 역할 분담의 적절성	연구조직 및 연구인프라 (20점)	· 연구인력 및 시설, 장비 등 연구환경의 적합성 · 연구협력 및 지원체계 유기성
연구결과의 활용가치 및 기대효과 (10점)	· 연구결과의 과학기술적·사회경제적 활용가치 및 기대효과	주관기관 및 참여기관의 수행의지, 경영전략(10점)	· 주관기관 및 참여기관의 수행의지 정도 · 경제적 및 산업적 측면의 전략의 구체성

※서면평가시 현장평가 대상여부 결정

○ 자유공모과제  (※서면평가항목은 발표평가항목과 동일)

평가항목	평가지표	배점
연구목표 및 내용과 사업목적의 부합성	· 연구목표의 달성 가능성 · 연구추진전략 및 방법, 추진체계의 타당성 · 연구실 인프라 적합성	15점
연구계획 : 연구내용 및 방법의 적절성	· 연구계획의 우수성(독창성) · 연구방법의 합리성(창의성) · 성과창출계획의 적정성	30점
연구결과의 활용가치 및 기대효과	· 연구결과의 과학기술적·사회경제적 활용가치 및 기대효과 · 후속과제 연계 가능성	30점
연구역량 : 연구자의 우수성	· 연구책임자의 선행 연구 성과 · 연구 참여진의 연구 수행역량 · 연구수행 잠재력	25점

Ⅲ

신청요건

신청대상기관

	신청대상기관
1.「정부출연연구기관 등의 설립·운영 및 육성에 관한 법률」 또는 「과학기술분야 정부출연연구기관 등의 설립·운영 및 육성에 관한 법률」에 따라 설립된 정부출연연구기관 2.「특정연구기관육성법」의 적용을 받는 연구기관 3. 연구인력·시설 등 대통령령이 정하는 기준에 해당하는 기업부설연구소 및 기업의 연구개발전담부서 4.「산업기술연구조합 육성법」에 따른 산업기술연구조합 5.「고등교육법」에 따른 대학·산업대학·전문대학 및 기술대학 6. 국·공립연구기관 7.「산업기술혁신 촉진법」제42조에 따른 전문생산기술연구소 8.「나노기술개발 촉진법」제7조에 따른 나노기술연구협의회 9.「민법」 또는 다른 법률에 의하여 설립된 과학기술분야의 비영리법인 중 연구인력·시설 등 대통령령이 정하는 기준에 해당하는 비영리법인 10.「의료법」에 의하여 설립된 「의료법인」중 연구인력·시설 등 대통령령이 정하는 기준에 해당하는 의료법인 11. 그 밖에 연구인력·시설 등 대통령령이 정하는 기준에 해당하는 국내외 연구기관 또는 단체 및 영리를 목적으로 하는 법인

지원제외 대상

◦ 신청과제의 기술개발 목표 및 내용이 기 지원, 기 개발된 과제와 동일한 경우

◦ 주관기관, 참여기관, 총괄책임자 등이 접수마감일 현재 각종 보고서 제출, 기술료/정산금/환수금 납부 등 의무사항을 불이행하고 있는 경우

◦ 주관기관, 참여기관, 주관기관의 장, 참여기관의 장, 총괄책임자 등이 접수 마감일 현재 국가연구개발사업에 참여제한을 받고 있는 경우

◦접수마감일 현재 주관기관, 주관기관의 장, 총괄책임자, 참여기관, 참여기관 대표자가 아래의 어느 하나에 해당하는 경우 접수마감일 현재 주관기관, 주관기관의 장, 총괄책임자, 참여기관, 참여기관 대표자가 아래의 어느 하나에 해당하는 경우

- 기업의 부도

- 세무당국에 의하여 국세, 지방세 등의 체납처분을 받은 경우

- 민사집행법에 기하여 채무불이행자명부에 등재되거나, 은행연합회 등 신용정보집중기관에 채무불이행자로 등록된 경우

- 파산․회생절차․개인회생절차의 개시 신청이 이루어진 경우(단, 법원의 인가를 받은 회생계획 또는 변제계획에 따른 채무변제를 정상적으로 이행하고 있는 경우는 예외로 함)

- 최근 2년 결산 재무제표상 부채비율이 연속 500% 이상인 기업 또는 유동비율이 연속 50% 이하인 기업(단, 기업신용평점 70점 이상이거나, 신용평가등급 'BBB' 이상인 경우 및 외국인투자촉진법에 따른 외국인투자기업 중 외국인투자비율이 50%이상이며, 기업설립일로부터 5년이 경과되지 않은 외국인투자기업은 예외로 함)

- 자본전액잠식

- 외부감사 기업의 경우 최근년도 감사의견이 “미반영” 또는 “부적정”인 경우

※ 결산재무제표 확인 결과 부채비율, 유동비율 등이 지원 대상 제외 사유에 해당할 경우에는 평가결과와 관계없이 지원이 제외될 수 있음

주관연구책임자 자격요건

○ 산업체 정규직 연구원 이상, 대학(교) 교원(전임, 비전임), 공공(연) 기관 정규직 연구원 이상인 자

○ 주관연구책임자는 주관연구기관의 장이 지정한 연구원으로서 해당 분야의 연구경험과 연구수행 능력을 갖추고 해당과제를 주관하여 수행하는 자

참여과제 수 제한

○ ｢미래창조과학부 소관 과학기술분야 연구개발사업 처리규정 제18조｣에 의거하여 연구자가 동시수행 가능한 연구개발과제는 5과제 이내로 하며, 그 중 연구책임자로서 수행할 수 있는 연구개발과제는 3과제 이내로 하나, 다음의 경우는 예외임

1. 신청마감일로부터 4개월 이내에 종료되는 연구개발과제

2. 사전조사, 기획·평가연구 또는 시험·검사·분석에 관한 연구개발과제

3. 세부과제의 조정 및 관리를 목적으로 하는 연구개발과제

4. 중소기업과 비영리법인의 공동기술개발 과제로서 장관이 관계 중앙행정기관의 장과 협의하여 그 금액 등을 별도로 정하는 연구개발과제

5. 장관이 관계 중앙행정기관의 장과 협의하여 별도로 정하는 금액 이하의 소규모 연구개발과제

6. 연구개발사업의 위탁연구과제

7. 연구개발을 목적으로 하지 않는 인력양성 및 학술활동사업

8. 그 밖에 장관 또는 전문기관의 장이 필요성을 인정하는 연구개발과제

※ 예외 인정 절차는 과제 선정평가 시 전문가 심의를 통해 추진함(⑤연구과제수 상한 예외 인정 요청서별첨 서식 참조)

무인이동체 미래선도 핵심기술개발사업 1인 1과제 수행

○ 연구 수행 집중도 강화를 위해 무인이동체 공통기술개발, 차세대 무인이동체 원천기술개발, 소형무인기 성능향상(단위, 세부과제 포함) 내에서 1인 1과제 수행(연구책임자 기준)

동일 수행과제 신청 금지

○ 미래창조과학부의 국가연구개발사업 및 타 부처/기관 유사사업의 지원으로 동 신청과제와 연구목표, 연구내용 및 연구방법이 동일하게 수행되었거나 수행 중에 있는 경우 등은 신청을 금지함

국가연구개발사업 참여제한 연구자

○ 국가연구개발사업 참여제한 제재 조치를 받은 연구자는 제재기간이 신청마감일 전일까지 종료되는 경우 신규과제 신청 및 참여가능

학생인건비 실지급액 하한선 적용 안내

○ 대상과제 : 2016년도 협약체결 과제

○ 대상학생 : 연구개발과제에 참여하는 석․박사 과정 학생연구원*

* 과제 협약 시 참여 학생연구원 명단 및 연락처를 기재

○ 적용기간 : 과제 협약기간

○ 학생인건비 지급기준 및 하한선 적용 방법

- (기준) 연구개발과제 참여율에 따라 적정 인건비 지급

* 참여율 100% 기준 석사 월 180만원, 박사 월 250만원

- (하한선) 개인별 실지급액* 기준으로 석사과정생 월 80만원(참여율 기준 약 44%), 박사과정생 월 120만원(참여율 기준 48%) 이상 보장

* 각종 R&D과제 인건비(정부, 민간, 지자체, 대학자체, 국외 등에서 지원하는 과제로 대학본부에서 학생별 월지급액을 기록․관리하는 경우만 인정) 및 정부지원 연구장학금(BK21 플러스 사업 등)으로 학생에게 지급되는 금액 전체
(단, 정부지원 연구장학금 이외 각종 장학금, 학비면제, 조교수당 등은 제외)

○ 하한선 적용 예외

- (학생 요청) 학업 등의 사유로 학생 요청 시 ‘[별첨] 학생인건비 실지급액 하한선 적용 예외 신청서(참여학생용)’ 양식에 따라 참여율 및 실지급액 조정 가능

- (연구책임자 요청) 지원대상 학생 수 과다* 등의 사유로 연구책임자 요청 시 ‘[별첨] 학생인건비 실지급액 하한선 적용 예외 신청서(연구책임자용)’ 양식 제출 후, 전문기관 검토 결과에 따라 한시적으로 예외 인정

* 최소기준(안) :	(연구책임자 과거 3년간 연도별 연구비 평균)	≤	30백만원
	(논문 지도 중인 석․박사 과정 학생 수)

정부출연금 및 민간부담금 비율

○ 주관기관 또는 참여기관의 자격으로 과제에 참여하는 참여기업의 수 및  유형에 따라 정부출연금 지원비율 및 민간부담금 현금비율 한도가 정해짐

○ 기업이 부담하는 연구개발비 중 현금 부담 기준 및 현물 부담이 허용되는 비목 및 범위는 ‘미래창조과학부 소관 과학기술분야 연구개발사업 처리규정’[별표 4]에 의함

<미래창조과학부 및 참여기업의 연구개발비 출연ㆍ부담 기준>

(미래창조과학부 소관 과학기술분야 연구개발사업 처리규정 별표 4)

1. 미래창조과학부의 연구개발비 출연 기준	2. 참여기업이 부담하는 연구개발비 중 현금 부담 기준	3. 참여기업이 부담하는 연구개발비 중 현물 부담이 허용되는 비목 및 범위
가. 참여기업이 대기업인 경우: 총연구개발비의 50퍼센트 이내 나. 참여기업이 중견기업인 경우: 총연구개발비의 60퍼센트 이내 다. 참여기업이 중소기업인 경우: 총연구개발비의 75퍼센트 이내 라. <삭제> 마. 참여기업이 복합적으로 구성되어 있고, 그 중 대기업의 비율이 3분의 1 이하인 경우 : 총연구개발비의 60퍼센트 이내. 다만, 참여기업 중 중소기업의 비율이 3분의 2 이상인 경우는 총 연구개발비의 75퍼센트이내. 바. <삭제> 사. 그 밖의 경우: 총연구개발비의 50퍼센트 이내	가. 참여기업이 대기업인 경우: 부담금액의 15퍼센트 이상 나. 참여기업이 중견기업인 경우: 부담금액의 13퍼센트 이상 다. 참여기업이 중소기업인 경우: 부담금액의 10퍼센트 이상	가. 참여기업 소속 연구원의 인건비(대기업의 경우에는 현물 부담액의 50퍼센트 이내, 중견기업인 경우에는 70퍼센트 이내) 나. 직접경비 중 보유하고 있는 연구기자재 및 시설비, 재료비, 시작품 제작에 필요한 부품비(대기업이 보유하고 있는 연구기자재 및 시설비는 기업의 현물 부담액 중 인건비를 제외한 금액의 50퍼센트 이내, 중견기업인 경우에는 70퍼센트 이내)
※ 비고 연구개발과제가 둘 이상의 세부과제로 구성된 경우에는 세부과제 단위로 연구개발비 출연･부담기준을 적용한다.

기술료 징수

○ 기술료에 관한 사항은 ‘과학기술기본법’ 제11조의4(기술료의 징수 및 사용), 국가연구개발사업의 관리 등에 관한 규정 제22조(기술료의 징수) 및‘미래창조과학부 소관 과학기술분야 연구개발사업 처리규정’제38조(기술료의 징수)에서 정한 바에 의함

- 실시권의 범위와 내용, 기술료 금액 및 납부방법 등에 대해서는 당사자 간 자유로운 합의에 따름

주의사항

○ 사업비 및 사업기간은 평가결과에 따라 조정될 수 있음

○ 과제추진 중 연차평가 시 평가를 통해 과제가 중단될 수 있음

○ 제출된 서류는 반환하지 않으며, 기재된 내용이 사실과 다를 경우 선정을 취소할 수 있음

○ 통합사업단 연계 과제 신청자는 확약서(제출서류⑨)를 미제출 할 경우 신청대상에서 제외될 수 있음

기타

○ 기타사항은 「관련 규정」적용

-「국가연구개발사업의 관리 등에 관한 규정」

-「미래창조과학부 소관 과학기술분야 연구개발사업 처리규정」

-「미래창조과학부 소관 연구개발사업 보안관리지침」

-「국가연구개발사업의 대학 학생인건비 관리지침」등

○ 연구책임자는 연구과제 협약 시 ‘연구비 집행 윤리서약서(붙임3 양식)’에 서명하여 제출하여야 함(협약단계에서 전산시스템으로 구현)

Ⅳ

신청방법

신청방법 및 절차

○ 신청서 제출(2016. 8. 16. 18:00까지) : 주관연구책임자 업로드

∙ 한국연구재단 연구사업통합지원시스템(http://ernd.nrf.re.kr)에 로그인하여 신청계획서 업로드 및 기관승인요청(별도 매뉴얼 참고)

∙ 연구책임자 작성 및 등록 → 주관연구기관(소속기관) 승인 (8월 17일 18시까지)

한국연구업적 통합정보 개인정보 등록․갱신		한국연구재단 시스템 연구개발계획서 업로드(온라인)		연구개발계획서 등록사항 승인(온라인)		연구과제 신청완료
연구책임자		연구책임자		주관연구기관장

제출서류

제출서류	비고
① 신청서(연구개발계획서)	온라인 제출
② 개인정보 제공 및 활용동의서(필수)	* 첨부로 온라인 제출 (필요시 스캔 후 그림파일로 저장하여 제출)
③ 기업참여의사 확인서(해당시)
④ 연구과제수 상한 예외 인정 요청서(해당시)
⑤ 학생인건비 지급 하한선 적용 예외요청서(해당시)
⑥ 주관기관 및 참여기관의 최근 3개년 회계감사보고서 또는 재무제표 * 비영리와 상장사(거래소․코스닥) 미제출, 그 외 기업은 제출
⑦ 연구장비도입 심의요청서(해당시)
⑧ 통합사업단 연계 확약서(해당시)

※ 서식은 별첨 참조

신청서(연구개발계획서) 작성

○ 지정공모: 연구개발계획서 작성 시 과제별 RFP 요구사항을 반드시 포함하여야 함

※ 연구개발계획서 작성요령은 첨부(①연구개발계획서) 참조.

신청기간

○ 연구개발계획서 신청(온라인) : 2016.8.8(월) 10:00 ~ 2016.8.16(화) 18:00까지

○ 주관기관 승인(전자인증) : 2016.8.8(월) 10:00 ~ 2016.8.17(수) 18:00까지

※ 연구책임자의 신청사항에 대해 주관연구기관장의 승인이 완료되어야 신청접수가 최종 완료되는 것이므로 연구책임자는 그 전에 등록신청을 완료하여야 함

※ 접수마감 이후에는 연구사업 통합시스템이 자동으로 차단되어 과제신청 및 수정이 불가하므로
연구계획서 작성요령 등을 참고하여 완성된 연구계획서를 제출하시기 바람

문의처

○ 사업문의 및 신청서(연구개발계획서) 작성 등
- 한국항공우주연구원 무인이동체미래선도핵심기술개발사업단 (Tel. 042-860-2289)

· 무인이동체 공통기술개발 (042-870-3537)

· 차세대 무인이동체 원천기술개발 (042-870-3535)

· 소형무인기 성능향상 (042-870-3541)

○ 파일업로드 및 전산장애 등 연구통합관리시스템 관련 문의
- 한국연구재단 정보팀 Help Desk (Tel. 1544 – 6118)

붙임 1		제안요구서(RFP)

구 분			페이지
Ⅰ. 무인이동체 공통기술개발
	(1) 3D 영상센서와 초소형 라이다를 결합한 차세대 3D인식 복합센서모듈 기술개발*		17
	(2) 실시간 3차원 복합정보지도 구축 및 최적이동경로 생성기법 개발		21
	(3) 무인이동체 비영상 이종센서 융복합 항법센서모듈 개발		25
	(4) 무인이동체용 차세대 이차전지기술 개발		28
	(5) 무인이동체용 연료전지-이차전지 하이브리드 시스템 개발		31
	(6) 무인이동체용 3D프린팅 기반 소형엔진 핵심기술 개발*		34
	(7) 사이버-물리 융합공격 대응 자율복원 통신/보안기술 개발		38
	(8) 무인이동체 미션컴퓨터용 개방형 SW 프레임워크 기술 개발*		42
	무인이동체 자율지능 핵심기술 개발		46
	(9) ~ (16)	GPS 음영지역에서 무인이동체 자율이동 성능향상을 위한 지능형 이동에이전트 기술 개발	50
		군집 지능 기반 탐색 알고리즘	53
		인공지능 기반 조난자 탐지기술 개발	56
		음성‧제스쳐 인식을 통한 인간-무인이동체 협업 기술	59
Ⅱ. 차세대 무인이동체 원천기술개발
	(17) (총괄)다수-다종 무인이동체를 활용한 자율협력형 무인이동체 원천기술 개발		62
		(1세부) 지상 무인이동체의 자율협력 임무 수행을 위한 자율운행시스템 및 육-공 협력 통합 3D Mapping 기술 개발*	65
		(2세부) 자율협력형 무인이동체를 위한 N-N 멀티캐스팅 및 Flying Ad hoc 네트워크 기술 개발*	69
		(3세부) 다수 무인이동체의 자율협력 운용을 위한 인공지능 기반 핵심기술*	73
	(18)∼(22) 차세대 무인이동체 창의개발연구【자유공모】		78
Ⅲ. 소형무인기 성능향상 (소형무인기 기반기술 개발)
	(23) 오픈아키텍처 기반 무인이동체 비행조종 및 다중임무 통합 컴퓨터 개발*		81
	(24) 멀티콥터형 소형무인기 고장·오작동 예측/진단 및 제어기 재구성 기술 개발		86
	(25) 휴대형 복합 재머 개발		90
	(26) 악기상 대처 능력 향상을 통한 소형무인기 난조건 안전 운용 기술 개발*		93
	(27) 멀티콥터형 소형무인기용 고효율/저소음 프로펠러 설계기술 개발		97
	(28) 멀티콥터형 소형무인기 설계·개발기술 토탈 솔루션 개발		101

* 핵심과제로 효율적인 과제수행을 위하여 통합사업단 인력 연계 필요 (총8개 과제)

사업분야

무인이동체 공통기술개발 / 탐지 및 인식

과제명

3D 영상센서와 초소형 라이다(LiDAR)를 결합한

차세대 3D인식 복합센서모듈 기술개발

개요

◦ 정의 : 장애물 회피 및 충돌 방지를 위한 실시간 3차원 영상센서와 초소형 라이다(LiDAR)를 결합한 새로운 3D인식 복합센서 모듈 개발 및 장애물 탐지 및 회피를 위한 3D 공간정보제공기술 개발

◦ 필요성 :

- 무인이동체의 자율이동을 위하여 실시간으로 무인이동체 주변의 장애물을 인식하고 이를 회피하는 기능의 탑재가 필요함

- 다양한 외부환경에서 장애물 탐지를 위한 영상 센서가 필요하지만, 기존의 카메라 영상정보는 데이터 처리 용량의 증가 및 실시간 이미지처리의 어려움으로 사용의 제약이 있음

- 이를 극복하기 위한 방안으로 다양한 외부환경에서 장애물 탐지 및 비행체간의 충돌 방지를 위하여 데이터 처리 용량이 적고, 거리 측정 오차가 적은, 3D 영상센서 및 초소형 라이다를 개발할 필요성이 제기됨

- 무인이동체에 적용하기 위해서는 부피 및 소비전력이 적으면서도 주변의 장애물을 고속으로 탐지할 수 있는 초소형 라이다 개발이 필요

- 3차원 영상센서와 초소형 라이다 센서의 장점을 결합하여 복합적으로 운용하여 무인이동체 주변의 장애물 감지 능력을 향상시키고, 안정적으로 제어할 수 있는 운용시스템에 적용될 필요가 있음

◦ 국내외 동향

<해외>

- 소형무인기의 자율비행을 위해서 중국, 미국, 유럽 등의 소형무인기 제작 회사들을 중심으로 관성항법장치 기반의 독자적인 Autopilot을 개발하고 판매 중이나 복합영상센서를 이용한 자율비행 센서모듈은 개발된 바 없음

- 3DRobotics(미국), Yuneec(홍콩), Baidu(중국) 등 소형무인기 개발 관련 업체 외에도 Intel(미국), Qualcomm(미국) 등 칩셋 업체들이 참여하여 드론코드 프로젝트(dronecode.org)를 구성 하였으며, 최근 스위스 Computer Vision and Geometry Lab of ETH Zurich를 주체로 한 PIXHAWK 프로젝트를 통해 저비용 고효율의 PX4 autopilot과 OS를 개발하였으며 3DRobotics社는 이것들을 사용하는 소형무인기를 제작하여 판매 중임

- Canesta(미국)은 광센서 자체 개발 및 다수의 원천 특허를 보유하고 있으며  PMD(독일)은 자동차 응용을 위해, 3DVsystem(이스라엘)은 게임, UI 등의 응용, Axi-Vision(일본)은 HD급 TV용으로 개발 중에 있음

- 자동차용 라이다는 Velodyne 등 몇 개 회사에서 상용화에 근접해 있으나,  탑재용량을 고려한 초소형 시스템은 세계적으로 연구 초기단계임

<국내>

- 중소기업 및 대기업 중심으로 관련 연구가 수행 중에 있으나, 관성항법장치에 기반한 항법 장치 개발에 집중하고 있음. 복합영상에 기반을 둔 항법기술 및 3차원 영상정보 획득에 관한 연구는 진행되고 있지 못함

연구목표

◦ 최종목표 :

- 3차원 영상센서와 MEMS 기술 기반 초소형 라이다(LiDAR)의 개발

- 두 센서의 장점을 결합한 3D 인식 복합센서모듈 개발

- 장애물 탐지 및 회피를 위한 3차원 복합영상처리 기술개발

◦ 세부목표

세부목표 1: 저전력/고해상도 3D 영상센서 개발

세부목표 2: MEMS 광 scanner를 적용한 초소형 라이다(LiDAR) 개발

세부목표 3: 3D 인식 복합센서를 사용한 장애물 탐지 및 추적 시연

* 복합센서모듈 해상도 검증을 위한 무인이동체 이동속도는 초기 연구를 통해서 확정

지 표		단위	달성 목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국,기관명)
복합 센서	모듈 크기	mm	≤ 50×50×30
	모듈 무게	g	≤ 100
3D 영상 센서	3D 센서 평면 해상도	pixels	HD 급이상	-	3600 x 15 (미국, Velodyne)
	거리 해상도* (속도 10km/h 운용시)	cm	≤ 2	2.3	3
	최대 측정 거리	m	≥ 10	-	100
초소형 라이다	수평시야각(H.FOV)	deg.	≥ ±30	-	Slow axis 20도 Fast axis 14도
	장애물 거리 감지 정밀도* (속도 10km/h 운용시)	cm	≤ 2 cm
	측정속도	Hz	≥ 10		5Hz (Toyota)
	최대 측정 거리	m	≥ 30	-	100 m (자동차용)
복합영상 처리	물체 인식 알고리즘 동작시간	ms	≤ 0.35		0.37 (Stanford univ)
	물체 인식 정확도	%	> 80		76.6 (ETH Zurich)

◦ 년도별 산출물 및 평가방법

- (1차년도) 3차원 광센서와 초소형 라이다 기반 복합영상센서 도면 작성

- (2차년도) 복합영상센서 시제 제작 및 성능시험

- (3,4차년도) 복합영상센서 무인이동체 적용 장애물탐지 및 인식 시연

◦ 최종산출물

- 3차원 영상센서와 초소형 라이다(LiDAR) 기반 3D인식 복합영상센서모듈

- 복합영상센서 데이터처리 SW모듈(미션 컴퓨터 데이터 통신용 SW Firmware 및 Driver)

개발요구사항

◦ 제원 : 3차원 영상센서와 초소형 라이다(LiDAR)를 결합한 3D인식 영상복합센서모듈 개발 및 장애물 및 궤적 탐지를 위한 복합영상센서 데이터처리 SW모듈

◦ 성능요구조건 :

H/W :

- 무인이동체 탑재를 위한 경량, 저전력 3D 고해상도 영상센서

센서 경량화를 위한 얇은 두께의 광센서 설계

주야간 거리측정이 가능한 적외선 기반 광변조기 개발

- 무인이동체 탑재를 위한 초소형 라이다(LiDAR) 모듈개발

LiDAR 시스템의 소형화를 위한 MEMS scanner 개발

- 무인이동체의 운용성능을 고려한 기계적/전기적 제약 사항

무인이동체 운용시간에 미치는 영향을 고려하여 센서모듈중량 및 소모전력 최소화 필요

S/W :

- 3D 복합영상센서 모듈로부터 얻은 센서정보 처리(장애물탐지 및 궤적추적)

◦ 환경조건 :

- 동작 온도 :  –10 ℃ ~ 60 ℃

◦ 시험절차 :

- 무인이동체 테스트베드를 표준 시험기체로 활용

- 실내환경에서 3D 복합영상센서를 이용한 장애물 탐지 및 이동장애물 추적

기대효과

◦ 이용가능 분야 : 육상, 공중

◦ 경제적 효과 : 장애물 회피 성능을 위한 3D 복합영상센서 모듈 개발은 무인이동체의 협업 및 자율이동을 위한 기반 기술로 무인이동체 활용성 증대에 기여할 것으로 기대됨

◦ 기술적 효과 :

3D 복합영상센서 모듈에 적용된 고해상도 3차원 영상센서 및 초소형 라이다 기술은 무인이동체의 vision 기술과 연계하여 탐지시스템, 웨어러블 증강현실 장비 및 3차원 디스플레이 장비 등에 적용이 가능함

복합영상센서 신호처리 기술은 3차원 공간정보 획득을 통하여, 무인이동체를 이용한 3차원 공간정보 매핑기술에 적용이 가능함

특기사항

◦ 공통기술 핵심과제로 효율적인 과제수행을 위하여 통합사업단 인력 연계 필요

◦ 사업기간 내 TRL6 단계 이상의 기술완성도 확보

◦ 사업단에서 반기마다 무인이동체 미래선도 핵심기술개발사업 통합 기술워크숍을 통하여 과제간 기술 및 산출물의 공유, 연계가 가능하도록 지원하며, 기술적 사용과 달성레벨을 점검하여 과제별 융합 연계를 강화하고자 함.

◦ 국가과학기술연구회 공동TLO와 기술사업화 전문관리 추진체계를 구축하고, 과제 수행 단계별 지적재산권의 창출‧활용‧사후관리를 통한 기술 경제성 확보 지원

- 과제 초기 3개월간 공동TLO 주관으로 IP권리화 전략 컨설팅 집중 지원

- 공동TLO 주관 아이디어 발굴에서 IP의 출원-심사-등록의 전 과정을 지원

- 공동TLO와 사업단이 개발기술‧IP를 기술상품화하고, 수요기업과의 매칭 등과 같은 마케팅 업무를 공동으로 수행

※ 특허출원에 소요되는 비용은 주관기관 또는 참여기관에서 부담.

연구기간

및연구비

◦ 연구기간 : 2016. 9 ~ 2019. 7, 1차년도 2016. 9~2017. 7(11개월)

◦ 연구비 : 2016년 정부출연금 6억원 지원,

- 총사업비(정부출연금) 17억원 지원

※ 참여기업(주관기관 또는 참여기관)이 있을 경우 관련 규정에 따라 민간부담금을 부담하여야 함.

정부출연금 지원규모는 정부 예산 등의 사정에 따라 변동될 수 있음.

[참고사항] 연차 구분

- 1차년도 2016. 9 ~ 2017. 7 (11개월)

- 2차년도 2017. 8 ~ 2018. 5 (10개월)

- 3차년도 2018. 6 ~ 2019. 3 (10개월)

- 4차년도 2019. 4 ~ 2019. 7 (4개월)

※ 정부시책에 따라 연차별 기간은 변동될 수 있음.

추진체계

◦ 주관기관 : 연구계/학계/산업계

과제계획서 주요평가 사항

◦ 개발 기술의 시험평가 (모사시험 및 비행시험) 계획의 구체성

◦ 개발 기술의 신뢰성 확보 및 검증 방안

◦ 개발 기술의 범용성 및 확장성

◦ 본 과제에 대한 중복연구를 방지하고 “필수기술에 대한 단기적 역량 집중 및 성과창출”을 위해, 産·學·硏 내 旣 보유개발기술에 대한 조사를 수행하여 □ 이러한 旣 보유개발기술과 본 과제 필수기술과의 차별성, 및 □ 旣 보유개발기술을 본 과제 수행에 연계·활용할 수 있는 구체적인 방안을 기재할 것

(※ 이와 관련된 사항은 동 사업설명회 참조 또는 국가과학기술연구회 공동TLO와의 협조 요망)

사업분야

무인이동체 공통기술개발 / 탐지 및 인식

과제명

실시간 3차원 복합정보지도 구축 및 최적이동경로 생성기법 개발

개요

◦ 정의 : 이종 융복합 센서정보를 이용한 실내외 3차원 고정밀 복합지도의 실시간 구축 및 이를 이용한 실내외 위치 추정 및 최적이동경로 생성기법 개발

◦ 필요성 :

- 무인이동체의 원격 임무 수행을 위해서는 무인이동체 주변 상황의 공간정보데이터베이스가 필수적으로 요구됨

- 제2차 공간정보산업진흥 기본계획”등의 국가정보산업 계획을 통해 공간정보 데이터베이스가 구축될 예정이나, 공간정보가 제공되지 않는 실내환경 및 재난상황 및 환경변화로 인해 공간정보와 실제 환경이 차이가 있는 경우, 무인이동체 주변 공간정보를 획득하기 위한 실시간 3차원 정보지도 구축기술이 필수적임.

- 또한, 구축된 공간정보 데이터를 이용해서 효율적인 무인이동체 임무수행을 위해서는 무인이동체 위치추정 및 최적이동경로를 생성하는 기술이 필요함.

- 이와 관련, 미국 등의 무인기술 선진국 또한 무인이동체 네비게이션 시스템 개발에 관한 연구는 비교적 최근에 시작하여 기술 완성도가 낮음. 따라서 시장 진입이 수월하며, 경쟁력을 확보할 수 있음.

◦ 국내 동향

- LiDAR 기반 지도 작성은 대부분 모바일 로봇을 이용한 SLAM 기술에 치중되어 있으며 무인이동체에 공통적으로 활용 가능한 실내외 3차원 지도 연구는 거의 수행되지 않음.

- LiDAR등의 센서를 통한 위치 인식 및 주행하는 방법이 아닌, 3차원 지도상에서 영상 기반으로 자신의 위치 추정 및 이동하는 기술은 개발되지 않음.

◦ 국외 동향

- 해외의 연구팀(미시간, 카네기 멜론 대학 등)이 카메라와 LiDAR 융합을 통한 3차원 지도 생성을 연구 중이며, 최근 소형무인기에 적용한 사례가 보고되고 있음.

- 생성된 지도에서 영상 기반의 위치 추정에 대한 연구는 시작 단계이며, 무인이동체 경로 생성 및 제어 등과 같은 운용에 융합된 사례는 전무함.

연구목표

◦ 최종목표 : 실시간 3차원 복합정보지도 구축 및 실내외 위치 추정을 통한 최적이동경로 생성 S/W 개발

◦ 세부목표 :

LiDAR와 전방위 카메라의 융합을 통한 실내외 3차원 지도 생성 기술 개발

LiDAR를 이용한 점군(Point Cloud) 기반 3차원 깊이 지도 실시간 생성

전방위 카메라의 영상과 깊이 지도의 결합을 통한 복합정보지도 생성

다지점 국소 지도의 결합을 통한 무인이동체(UAV, UGV 등) 활용 가능 대규모 전역 지도 생성

구축된 복합정보지도를 이용한 3차원 실내외 위치 추정 기술 개발

전역 지도 내 특징점 추출 및 표현자(Descriptor)를 이용한 실내외 특징점 정보 데이터베이스 구축

무인이동체 이동상황에서의 지도 및 복합센서 데이터를 통한 정밀 위치/자세 추정 알고리즘 개발

통신 두절을 고려한 사전 지도 정보 기반의 실내외 위치 인식 기술 개발

3차원 복합정보지도 기반 무인이동체 최적이동경로 생성 S/W개발

실시간 3차원 지도 정보를 이용한 무인이동체 최적이동경로 생성기술 개발

Cloud 3차원 지도 서비스와 연계된 무인이동체 최적이동경로 생성기술 개발

실내외 무인이동체 운용시험을 통한 최적이동경로 생성성능 검증

지 표	단위	달성 목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국,기관명)
LiDAR와 전방위 카메라를 이용한 지도 정밀도	m	≦ 0.1	≦ 0.2	≦ 0.1 (미국, RealEarth)
국소적 복합정보지도 생성 시간		실시간 처리 (soft real-time, 최대 1초 이하)	오프라인 처리	실시간 처리 (미국, RealEarth)
영상을 이용한 지도 상의 위치 인식 정밀도	m	≦ 0.1	≦ 0.1	≦ 0.1 (미국, Microsoft)
영상을 이용한 자세 인식 정밀도	deg	≦ 1	≦ 2	≦ 1 (스위스, ETH)
실내외 지도 최대 생성 범위	m	≦ 90		≦ 100 (실외) (미국, Pheonix Aerial)

◦ 년도별 산출물 및 평가방법

- (1차년도) 복합센서정보를 이용한 실시간 실내외 3차원 지도 생성 SW 모듈개발 및 시연

- (2차년도) 실시간 지도SW모듈과 사전지도의 공간정보를 이용한 실내외 3차원 위치 추정 SW모듈 개발 및 시연

- (3,4차년도) 3차원 복합정보지도를 이용한 최적경로 생성 SW 개발 및 시연

ㅇ 최종산출물

- 융복합 센서를 이용한 실시간 실내외 3차원 지도 구축 SW 모듈

- 3차원 지도를 이용한 무인기의 실내외 위치 인식 및 최적이동경로 생성 SW 모듈

- 무인이동체 미션컴퓨터용 SW 모듈(과제통합 기술워크숍에서 세부사항 결정)

개발요구사항

◦ 제원 : 복합 센서 이용한 실시간 3차원 복합지도 생성 SW모듈 및 실내외 위치추정 및 최적이동경로 생성 SW 모듈

◦ 성능요구조건 :

- 고정밀 3차원 복합정보지도 실시간 생성

무인이동체 이동조건 상화의 실시간 3차원 복합정보지도 시연

- 3차원 복합정보지도 기반 실내외 위치인식

복합센서 및 영상센서(LiDAR 미적용)를 이용한 무인이동체 위치인식

실시간 생성 지도 및 사전정보 지도를 이용한 위치인식

- 무인이동체의 운용성능 고려한 최적이동경로 생성

임무수행을 위한 최적이동경로 생성 알고리즘

에너지소모 절감 최적경로도출 알고리즘 개발.

◦ 환경조건 :
- 실외이동조건(60km/h 이상) 및 실내조건

◦ 시험절차 :

- 적용기체 : 무인이동체 테스트베드

- 시험내용 : 실시간 디지털 맵 정밀도 및 실내외위치인식 정밀도, 최적경로생성성능 평가

- 무인이동체(드론 등) 테스트베드에 시연

- 실내환경에서 3차원 복합정보생성 및 최적경로 이동

기대효과

◦ 이용가능 분야 : 공중, 육상, 해상

◦ 경제적 효과 :

- 3차원 복합정보지도 생성 및 최적경로생성 기술을 적용하여 무인이동체의 효율적인 임무수행 및 협업을 위한 기반 기술로 무인이동체 활용성 증대에 기여할 것으로 기대됨

- 영상기반 실내외 위치 인식 기술을 통해 무인기의 실내외 위치인식을 통해 이 가능해져  라이다(LiDAR)의 고가의 고정밀 센서의존도를 낮추어 단가가 낮아질 것으로 기대됨.

◦ 기술적 효과 :

- 지도 기반의 실내외 위치 인식 기술을 통한 무인이동체 실내외 복합운용이 가능해짐.

- 기존 고가의 LiDAR 센서 기반의 주변 환경 및 위치 인식 기술을 저가의 단일 카메라만을 가지고도 달성이 가능할 것으로 예상됨.

특기사항

◦ 사업기간 내 TRL6단계 이상의 기술완성도 확보

◦ 사업단에서 반기마다 무인이동체 미래선도 핵심기술개발사업 통합 기술워크숍을 통하여 과제간 기술 및 산출물의 공유, 연계가 가능하도록 지원하며, 기술적 사용과 달성레벨을 점검하여 과제별 융합 연계를 강화하고자 함.

◦ 국가과학기술연구회 공동TLO와 기술사업화 전문관리 추진체계를 구축하고, 과제 수행 단계별 지적재산권의 창출‧활용‧사후관리를 통한 기술 경제성 확보 지원

- 과제 초기 3개월간 공동TLO 주관으로 IP권리화 전략 컨설팅 집중 지원

- 공동TLO 주관 아이디어 발굴에서 IP의 출원-심사-등록의 전 과정을 지원

- 공동TLO와 사업단이 개발기술‧IP를 기술상품화하고, 수요기업과의 매칭 등과 같은 마케팅 업무를 공동으로 수행

※ 특허출원에 소요되는 비용은 주관기관 또는 참여기관에서 부담.

연구기간

및연구비

◦ 연구기간 : 2016. 9 ~ 2019. 7, 1차년도 2016. 9~2017. 7(11개월)

◦ 연구비 : 2016년 정부출연금 2억원 지원,

- 총사업비(정부출연금) 6억원 지원

※ 참여기업(주관기관 또는 참여기관)이 있을 경우 관련 규정에 따라 민간부담금을 부담하여야 함.

정부출연금 지원규모는 정부 예산 등의 사정에 따라 변동될 수 있음.

[참고사항] 연차 구분

- 1차년도 2016. 9 ~ 2017. 7 (11개월)

- 2차년도 2017. 8 ~ 2018. 5 (10개월)

- 3차년도 2018. 6 ~ 2019. 3 (10개월)

- 4차년도 2019. 4 ~ 2019. 7 (4개월)

※ 정부시책에 따라 연차별 기간은 변동될 수 있음.

추진체계

◦ 주관기관 : 연구계/학계/산업계

과제계획서 주요평가 사항

◦ 개발 기술의 시험평가 (모사시험 및 비행시험) 계획의 구체성

◦ 개발 기술의 신뢰성 확보 및 검증 방안

◦ 개발 기술의 범용성 및 확장성

◦ 본 과제에 대한 중복연구를 방지하고 “필수기술에 대한 단기적 역량 집중 및 성과창출”을 위해, 産·學·硏 내 旣 보유개발기술에 대한 조사를 수행하여 □ 이러한 旣 보유개발기술과 본 과제 필수기술과의 차별성, 및 □ 旣 보유개발기술을 본 과제 수행에 연계·활용할 수 있는 구체적인 방안을 기재할 것

(※ 이와 관련된 사항은 동 사업설명회 참조 또는 국가과학기술연구회 공동TLO와의 협조 요망)

사업분야

무인이동체 공통기술개발 / 탐지 및 인식

과제명

무인이동체 비영상 이종센서 융복합 항법센서모듈 개발

개요

◦ 정의 : 난통신/고밀도 통신전파 환경, GPS 음영지역에서 비영상 이종센서의 정보 융복합을 통한 정밀 측위 제공으로 무인이동체의 안정적 운용을 지원하는 기술

◦ 필요성

- 무인이동체 활용확대 및 자율이동을 위한 정밀항법센서모듈 핵심기술 개발이 요구됨

- 도심을 비롯한 난통신/고밀도 통신전파 환경, GPS 음영지역, 전파오류 발생지역에서 기존 항법센서의 기능을 대체하고, 충돌방지, 장애물 회피 등 무인이동체의 안전한 운용에 적합한 이종센서 융복합센서모듈 원천기술 확보 필요

- 단일 센서 의존도 저감, 충돌회피에 따른 안전성 증대, 위치 정밀도 향상을 통한 미래 신기술 경쟁력 확보 필요

- 무인이동체 성능향상에 필요한 지능형 복합항법센서모듈 개발과 위성항법센서 난조건 환경에서의 강건한 운용 기술확보를 위한 저가 소형 자율비행 융복합 항법센서모듈 개발이 요구됨

◦ 국내외 동향

<국내>

- 소형 저가 항법센서기술 및 비행제어 기술은 단일 기능으로 개발, 무인이동체에 적합한 지능형 복합항법장치 핵심기술개발 및 적용 사례는 부족함

<국외>

- 소형무인기 분야에서 실내․외 및 난조건 비행을 위한 SLAM기반 장비개발과 다중센서 융합자율비행 항법장치 개발이 증가하고 있음

연구목표

◦ 최종목표 : 실외 GPS 음영지역에서 이동중인 무인이동체의 정밀 항법 위치 제어를 위한 이종 센서 융복합 기술 및 통합센서모듈 개발

◦ 세부목표 :

지 표	단위	달성 목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국,기관명)
실외 복합항법 위치 분해능 (GPS 음영지역에서 속도 30km/h 운용시)	m	≤ 2	-	2 (US, MIT 외)
융복합센서모듈 위치 정밀도	%	≥ 95	-
GPS영역에서 non-GPS 영역 이동 시 모드변환 Latency	sec	≤ 2	-	-
융복합센서모듈 크기	mm	≤ 100×100×50	-	-

◦ 연도별 산출물 및 평가방법

- (1차년도) 정밀 항법을 위한 이종 센서 융복합센서모듈 설계 및 도면

- (2차년도) Embedded on-board 통합센서모듈 개발 및 성능시험

- (3,4차년도) 실외 GPS 음영지역의 시험을 통한 개발기술 검증

◦ 최종산출물

- Non-GPS 지역 정밀 항법을 위한 이종센서 융복합센서모듈

- 융복합센서모듈 기반 정밀 항법을 위한 데이터처리 SW 모듈(미션 컴퓨터 데이터 통신용 SW Firmware 및 Driver)

개발요구사항

◦ 제원 :

- 항법장치 : 저가 소형 On-board 융복합 항법센서모듈

- 운용환경 : 실외 GPS 음영지역 (도심 등 일시적 GPS 신호수신 장애환경)

- 항법기술 : 3D GIS기반 맵 매칭 및 이동경로 생성

◦ 성능요구조건 :

- 실외 GPS 음영지역에서의 운용이 가능하도록 제시된 세부목표 성능지표를 만족하는 다수의 이종 센서 융복합을 통한 정밀 항법 기술 개발

- 고신뢰도 센서융합 Embedded On-board 통합 아키텍처 개발

- 지자기 센서, IMU, 고도계, 기압계, 온도계 등을 활용한 통합센서모듈 개발

- 3D GIS기반 맵 매칭

◦ 환경조건 :
- 실외 GPS 음영지역

- 이동속도 : 30km/h 이상

◦ 시험절차 :

- 지원기체 : 무인이동체 테스트베드에 온보드 융복합 항법센서모듈 시험

- 시험내용 : 세부목표를 만족하는 실외 GPS 음영지역 복합항법 위치 정밀도 측정

기대효과

◦ 이용가능 분야 : 육상, 공중, 해양으로 모두 확장 적용 가능

◦ 경제적 효과 : 저가 소형 융복합 항법제어기 개발로 도심공간정보 안전관리, 교량 및 접근이 어려운 산업시설 점검 등 무인이동체 운용 확대 예상

◦ 기술적 효과 : 실외 GPS 음영지역, 전파교란환경의 극복을 위한 무인이동체 핵심기술 확보

특기사항

◦ 사업기간 내 TRL6단계 이상의 기술완성도 확보

◦ 사업단에서 반기마다 무인이동체 미래선도 핵심기술개발사업 통합 기술워크숍을 통하여 과제간 기술 및 산출물의 공유, 연계가 가능하도록 지원하며, 기술적 사용과 달성레벨을 점검하여 과제별 융합 연계를 강화하고자 함.

◦ 국가과학기술연구회 공동TLO와 기술사업화 전문관리 추진체계를 구축하고, 과제 수행 단계별 지적재산권의 창출‧활용‧사후관리를 통한 기술 경제성 확보 지원

- 과제 초기 3개월간 공동TLO 주관으로 IP권리화 전략 컨설팅 집중 지원

- 공동TLO 주관 아이디어 발굴에서 IP의 출원-심사-등록의 전 과정을 지원

- 공동TLO와 사업단이 개발기술‧IP를 기술상품화하고, 수요기업과의 매칭 등과 같은 마케팅 업무를 공동으로 수행

※ 특허출원에 소요되는 비용은 주관기관 또는 참여기관에서 부담.

연구기간

및연구비

◦ 연구기간 : 2016. 9 ~ 2019. 7, 1차년도 2016. 9~2017. 7(11개월)

◦ 연구비 : 2016년 정부출연금 4억원 지원

- 총사업비(정부출연금) 12억원 지원

※ 참여기업(주관기관 또는 참여기관)이 있을 경우 관련 규정에 따라 민간부담금을 부담하여야 함.

정부출연금 지원규모는 정부 예산 등의 사정에 따라 변동될 수 있음.

[참고사항] 연차 구분

- 1차년도 2016. 9 ~ 2017. 7 (11개월)

- 2차년도 2017. 8 ~ 2018. 5 (10개월)

- 3차년도 2018. 6 ~ 2019. 3 (10개월)

- 4차년도 2019. 4 ~ 2019. 7 (4개월)

※ 정부시책에 따라 연차별 기간은 변동될 수 있음.

추진체계

◦ 주관기관 : 산업계/연구계/학계

◦ 항법기술 분야의 산업계/연구계/학계 전문기관의 공동 연구 추진

과제계획서 주요평가 사항

◦ 이종 센서 융복합 계획의 구체성

◦ 통합센서모듈의 저가, 소형, 경량화 개발 목표의 적절성

◦ 시험평가 계획의 구체성

◦ 본 과제에 대한 중복연구를 방지하고 “필수기술에 대한 단기적 역량 집중 및 성과창출”을 위해, 産·學·硏 내 旣 보유개발기술에 대한 조사를 수행하여 □ 이러한 旣 보유개발기술과 본 과제 필수기술과의 차별성, 및 □ 旣 보유개발기술을 본 과제 수행에 연계·활용할 수 있는 구체적인 방안을 기재할 것

(※ 이와 관련된 사항은 동 사업설명회 참조 또는 국가과학기술연구회 공동TLO와의 협조 요망)

사업분야

무인이동체 공통기술개발 / 동력원 및 작업

과제명

무인이동체용 차세대 이차전지기술 개발

개요

◦ 정의 : 현 리튬이온전지의 에너지밀도보다 최소 50% 이상 향상된 리튬금속이차전지 팩을 개발(설계/제작/평가)하고, 무인이동체에 적용하여 성능검증 시연

◦ 필요성 : 무인이동체는 크기 및 형상 특성 상 동력원의 성능 개선(효율, 중량 등), 저비용화가 무인이동체 전체의 성능을 결정짓는 중요한 인자임. 리튬금속을 음극으로 하는 차세대 리튬이차전지의 설계/제작기술은 동력원 핵심 구성부품에 대한 기존 설계 개념에서 탈피한 신개념 이차전지의 설계 및 제작을 가능하게 하며, 해당 기술은 리튬이차전지 제조산업의 패러다임을 전환하여 새로운 맞춤형 이차전지의 설계/제작 및 신속한 피드백을 통하여 다양한 무인이동체 동력원 시장 수요를 충족시킬 수 있음. 해외 선진국에서도 2000년대 이후 연구개발에 착수하였으며, 일부 기술이 전기자동차에 채택되고 있으며, 특히 전기자동차와 무인 자동차, 무인기에 효과적이기 때문에 도요타, BASF, OXIS 등의 회사들이 개발을 서두르고 있음. 현재는 시장 초기단계로 상용화 시기는 짧게는 2020년에서 길게는 2030년 까지 예상되지만 산업 전반에 파급효과가 매우 큰 미래성장동력의 핵심기술이기 때문에 단기간 내 선진국 수준의 원천핵심기술을 확보하여 세계시장 진입 및 선점을 추진할 필요가 있음.

◦ 국내외 동향

<국내> KIST, KETI, 화학연구원, 경상대, KAIST 등을 중심으로 소규모로 관련 기술개발이 진행되고 있으나, 별다른 커다란 진척이 이루어지지 못하고 있으며, 특히 실제 셀을 만드는 기술은 전지제조기업에 비해 매우 열악함.

<국외> 차세대 이차전지에 대한 중요성이 인식되어 미국에서는 IBM을 중심으로, 일본에서는 All Japan 프로젝트를 통하여 적지 않은 지원이 이루어지기는 하였으나, 아직 상용화에는 답보 상태에 머무르고 있음. 독일 BASF도 미국 중소기업에 대한 투자를 통하여 관련 기술을 확보하였으나, 아직은 상용 차세대 전지를 내놓고 있지 못한 실정임. 영국에서는 OXIS가 무인 전기자동차, 미국에서는 Sion Power 등이 이 분야를 앞서 나가고 있으며, 최근 대학을 중심으로 폭발적인 연구가 수행되어 조기 상용화가 예상되고 있음.

<DMB 에너지 Li-Metal Polymer전지>	<Sion Power의 Li-S 시작품 전지>

연구목표

◦ 최종목표 : 금속리튬 음극을 적용한 무인이동체 동력용 차세대 이차전지 개발

◦ 세부목표 :

지 표	단위	달성 목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국,기관명)
에너지 밀도	Wh/kg Wh/L	> 260 > 400	-	240 (캐나다/HQ)
출력	mA/cm2	> 3	-	3 (캐나다/HQ)
수명 특성	%	80% @ 300 사이클	-	250 (캐나다/HQ)
율 특성	%	> 85 (1C/0.2C)	-	-

◦ 년도별 산출물 및 평가방법

- (1차년도) 무인이동체 동력원용 차세대 이차전지 성능검증 및 시뮬레이션

- (2차년도) 차세대 이차전지 파우치 셀 제작, 시제 조립

- (3,4차년도) 차세대 이차전지 팩 성능평가시험 및 소형무인기 적용 성능검증

ㅇ 최종산출물

- 리튬금속기반 차세대 이차전지 모듈/팩 제작 부품 및 도면

- 차세대 이차전지 성능평가시험보고서

- 소형무인기 적용 리튬금속기반 차세대 이차전지 시제

개발요구사항

◦ 제원 : 260 Wh/kg 전지 팩

◦ 성능요구조건 : 1C에서 300 싸이클 운용 후 80% 성능

◦ 환경조건 : -20℃~ 60℃

◦ 시험절차 :

- 충방전 전지 시험기와 온도조절 오븐 환경에 전지를 위치하여 시험하며, 관련 시험원의 인증을 최종받아 공인 시험성적서 제출

- 소형무인기 적용 운용시간 측정 및 반복특성 확인

기대효과

◦ 이용가능 분야 : 육상, 공중, 해양

◦ 경제적 효과 : 현 리튬이차전지 시장의 일부 대체가 가능함

◦ 기술적 효과 : 무인 전기차와 ESS 등 관련제품의 개발에 기여

◦ 기타 효과 : 친환경 에너지 사용을 통해 온실가스 및 미세먼지 저감에 기여

특기사항

◦ 사업기간 내 TRL6 단계 이상의 기술완성도 확보

◦ 사업단에서 반기마다 무인이동체 미래선도 핵심기술개발사업 통합 기술워크숍을 통하여 과제간 기술 및 산출물의 공유, 연계가 가능하도록 지원하며, 기술적 사용과 달성레벨을 점검하여 과제별 융합 연계를 강화하고자 함.

◦ 국가과학기술연구회 공동TLO와 기술사업화 전문관리 추진체계를 구축하고, 과제 수행 단계별 지적재산권의 창출‧활용‧사후관리를 통한 기술 경제성 확보 지원

- 과제 초기 3개월간 공동TLO 주관으로 IP권리화 전략 컨설팅 집중 지원

- 공동TLO 주관 아이디어 발굴에서 IP의 출원-심사-등록의 전 과정을 지원

- 공동TLO와 사업단이 개발기술‧IP를 기술상품화하고, 수요기업과의 매칭 등과 같은 마케팅 업무를 공동으로 수행

※ 특허출원에 소요되는 비용은 주관기관 또는 참여기관에서 부담.

연구기간

및연구비

◦ 연구기간 : 2016. 9 ~ 2019. 7, 1차년도 2016. 9~2017. 7(11개월)

◦ 연구비 : 2016년 정부출연금 5억원 지원,

- 총사업비(정부출연금) 14억원 지원

※ 참여기업(주관기관 또는 참여기관)이 있을 경우 관련 규정에 따라 민간부담금을 부담하여야 함.

정부출연금 지원규모는 정부 예산 등의 사정에 따라 변동될 수 있음.

[참고사항] 연차 구분

- 1차년도 2016. 9 ~ 2017. 7 (11개월)

- 2차년도 2017. 8 ~ 2018. 5 (10개월)

- 3차년도 2018. 6 ~ 2019. 3 (10개월)

- 4차년도 2019. 4 ~ 2019. 7 (4개월)

※ 정부시책에 따라 연차별 기간은 변동될 수 있음.

추진체계

◦ 주관기관 : 연구계/학계/산업계

◦ 실사용이 가능한 배터리 팩 개발을 위하여 시험평가 인프라를 보유하고 있는 기관의 주도가 필요함. 주관기관은 전지를 초저습도에서 제조할 수 있는 설비(드라이룸)를 보유하거나 건립계획을 제시(본 과제 외의 재원)해야 함

과제계획서 주요평가 사항

◦ 개발 기술의 시험평가 (성능시험 및 비행시험) 계획의 구체성

◦ 개발 기술의 신뢰성 확보 및 검증 방안

◦ 개발 기술의 범용성 및 확장성

◦ 본 과제에 대한 중복연구를 방지하고 “필수기술에 대한 단기적 역량 집중 및 성과창출”을 위해, 産·學·硏 내 旣 보유개발기술에 대한 조사를 수행하여 □ 이러한 旣 보유개발기술과 본 과제 필수기술과의 차별성, 및 □ 旣 보유개발기술을 본 과제 수행에 연계·활용할 수 있는 구체적인 방안을 기재할 것

(※ 이와 관련된 사항은 동 사업설명회 참조 또는 국가과학기술연구회 공동TLO와의 협조 요망)

사업분야

무인이동체 공통기술개발 / 동력원 및 작업

과제명

무인이동체용 연료전지-이차전지 하이브리드 시스템 개발

개요

◦ 정의 : 무인이동체 운용시간을 증대시킬 수 있는 연료전지-이차전지 하이브리드 시스템 개발. 소형무인기에 장착하여 운용시간 2시간 이상 비행하는 것을 시연할 수 있는 연료전지 스택, 수소저장 및 수소발생기, 배터리 등으로 구성된 일체의 하이브리드 시스템과 시스템 통합 제어기술을 개발

◦ 필요성 : 무인이동체 동력원은 운용시간을 결정짓는 중요한 인자임. 현재 사용되는 이차전지는 에너지밀도가 낮아 차세대 무인이동체가 필요로 하는 운용시간을 제공하지 못하고 있으므로 차세대 동력원 및 여러 동력원의 장점을 결합한 하이브리드 동력원 개발의 필요성이 커지고 있음. 전 세계에서 경쟁적으로 연료전지를 개발하고 있으나, 주로 발전용 및 자동차용으로 시장이 형성되어 있으며, 최근 들어서 소형무인기의 관심이 고조되면서 소형 연료전지 시장이 점차 형성되고 있음. 연료전지 스택의 낮은 출력밀도 외에도 수소연료의 낮은 저장밀도로 인해 전체 동력원의 에너지밀도 및 출력밀도가 극대화되지 못하고 있기 때문에 연료전지 실용화를 위한 수소저장 및 수소발생기에 대한 연구도 진행되고 있음.

무인이동체용 연료전지 시장규모는 2008년 전체 연료전지 시장규모의 5% 정도에 그쳤던 것이, 2013년에는 10%, 2018년에는 20% 이상 점유할 것으로 전망

◦ 국내외 동향

<국내>

- 국내에서는 최근 정부출연연구소, 대학 등에서 연료전지 무인이동체를 연구 개발하고 있으나, 여전히 상용화에 근접한 기술력이 확보되지 못하였음.

<국외>

- 무인이동체용 연료전지는 주로 미국, 유럽에서 2000년 초에 연구개발을 시작하여 현재 무인기, 소형, 무인잠수정에 실증한 사례가 있음.

연구목표

◦ 최종목표 : 차세대 무인이동체용 연료전지-이차전지 하이브리드 시스템 개발

◦ 세부목표 :

- 1kW급 연료전지 스택, 수소저장 및 수소발생기, 배터리 등으로 구성된 일체의 하이브리드 시스템과 시스템 통합제어기술

- 개발된 연료전지-이차전지 하이브리드 시스템을 소형무인기에 적용하여 2시간 이상 운용 시연

지 표	단위	달성 목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국,기관명)
하이브리드 시스템 에너지 밀도	Wh/kg	500	-	400
연료 재충전 및 시동시간	min	< 10	-	30
운용온도	℃	-40oC ~ 60oC	-	0oC ~ 60oC
운용시간	hr	> 2 (소형 멀티콥터 적용)	-	2

◦ 년도별 산출물 및 평가방법

- (1차년도) 연료전지-이차전지 하이브리드 시스템 상세설계 및 시뮬레이션

- (2차년도) 연료전지-이차전지 하이브리드 시스템 시제 성능 검증시험

- (3차년도) 연료전지-이차전지 하이브리드 시스템 소형무인기 적용 시연

ㅇ 최종산출물

- 차세대 무인이동체용 연료전지-이차전지 하이브리드 시스템

개발요구사항

◦ 제원 : 소형 멀티콥터에 적용 시연 가능한 연료전지-이차전지 하이브리드 시스템

◦ 성능요구조건 : 2시간 이상 운용이 가능한 하이브리드 시스템 에너지 밀도 구현

◦ 환경조건 : -40oC ~ 60oC 환경에서 시스템의 시동 가능

◦ 시험절차 :

- 지상시험을 통하여 하이브리드 시스템 에너지 밀도 확인

- 온도조절 오븐 환경에 하이브리드 시스템을 위치하여 운용온도 시험

- 소형무인기 적용 운용시간 측정

기대효과

◦ 이용가능 분야 : 육상, 공중, 해양 (중복 선택 가능)

◦ 경제적 효과 : 짧은 작동시간으로 활용범위가 제한적인 무인이동체의 동력원을 연료전지-이차전지 하이브리드 시스템으로 대체하면 작동시간을 크게 증대시킬 수 있어 다양한 임무가 가능하여 경제적 파급효과가 클 것으로 기대됨.

◦ 기술적 효과 : 무인이동체에 적합한 연료전지-이차전지 하이브리드 시스템의 핵심기술을 개발하여 기초연구에 머물러있는 기술수준을 시현 및 검증이 가능한 수준까지 달성할 수 있을 것으로 기대됨.

◦ 기타 효과 : 개발된 연료전지-이차전지 하이브리드 시스템 기술은 무인이동체 뿐만 아니라, 이동형 발전기, 방송용/의료용 장비, 과학연구분야 등 산업적으로 이용가치가 높을 것으로 기대됨.

특기사항

◦ 사업기간 내 TRL6 단계 이상의 기술완성도 확보

◦ 사업단에서 반기마다 무인이동체 미래선도 핵심기술개발사업 통합 기술워크숍을 통하여 과제간 기술 및 산출물의 공유, 연계가 가능하도록 지원하며, 기술적 사용과 달성레벨을 점검하여 과제별 융합 연계를 강화하고자 함.

◦ 국가과학기술연구회 공동TLO와 기술사업화 전문관리 추진체계를 구축하고, 과제 수행 단계별 지적재산권의 창출‧활용‧사후관리를 통한 기술 경제성 확보 지원

- 과제 초기 3개월간 공동TLO 주관으로 IP권리화 전략 컨설팅 집중 지원

- 공동TLO 주관 아이디어 발굴에서 IP의 출원-심사-등록의 전 과정을 지원

- 공동TLO와 사업단이 개발기술‧IP를 기술상품화하고, 수요기업과의 매칭 등과 같은 마케팅 업무를 공동으로 수행

※ 특허출원에 소요되는 비용은 주관기관 또는 참여기관에서 부담.

연구기간

및연구비

◦ 연구기간 : 2016. 9 ~ 2019. 7, 1차년도 2016. 9~2017. 7(11개월)

◦ 연구비 : 2016년 정부출연금 3억원 지원

- 총사업비(정부출연금) 7억원 지원

※ 참여기업(주관기관 또는 참여기관)이 있을 경우 관련 규정에 따라 민간부담금을 부담하여야 함.

정부출연금 지원규모는 정부 예산 등의 사정에 따라 변동될 수 있음.

[참고사항] 연차 구분

- 1차년도 2016. 9 ~ 2017. 7 (11개월)

- 2차년도 2017. 8 ~ 2018. 5 (10개월)

- 3차년도 2018. 6 ~ 2019. 3 (10개월)

- 4차년도 2019. 4 ~ 2019. 7 (4개월)

※ 정부시책에 따라 연차별 기간은 변동될 수 있음.

추진체계

◦ 주관기관 : 연구계/학계/산업계

◦ 공공수요에 활용하기 위한 소형무인기의 2시간 운용 요구사항을 만족시키고 추후 실용화 사업으로 연계하여 추진할 수 있는 기관에서 주관하여 개발할 필요가 있음

과제계획서 주요평가 사항

◦ 개발 기술의 시험평가 (성능시험 및 운용시험) 계획의 구체성

◦ 개발 기술의 신뢰성 확보 및 검증 방안

◦ 개발 기술의 범용성 및 확장성

◦ 본 과제에 대한 중복연구를 방지하고 “필수기술에 대한 단기적 역량 집중 및 성과창출”을 위해, 産·學·硏 내 旣 보유개발기술에 대한 조사를 수행하여 □ 이러한 旣 보유개발기술과 본 과제 필수기술과의 차별성, 및 □ 旣 보유개발기술을 본 과제 수행에 연계·활용할 수 있는 구체적인 방안을 기재할 것

(※ 이와 관련된 사항은 동 사업설명회 참조 또는 국가과학기술연구회 공동TLO와의 협조 요망)

사업분야

무인이동체 공통기술개발 / 동력원 및 작업

과제명

무인이동체용 3D 프린팅 기반 소형엔진 핵심기술 개발

개요

◦ 정의 : 무인이동체 동력원에 적용되는 소형 가스터빈엔진(터보제트/터보샤프트 등) 시제 개발을 위한 금속/복합소재 3차원 프린팅을 적용한 구성부품 설계/제작/조립 및 시험평가 핵심기술 개발

◦ 필요성 : 무인이동체는 크기 및 형상 특성 상 동력원의 성능 개선(효율, 중량 등), 저비용화가 무인이동체 전체의 성능을 결정짓는 중요한 인자임. 금속/복합소재 3차원 프린팅 설계/제작기술은 동력원 핵심 구성부품에 대한 기존 설계 개념에서 탈피한 신개념 최적설계 및 제작이 가능하며, 해당 기술은 제조업 형태의 패러다임을 전환하여 설계/제작의 customizing과 신속한 feedback이 가능하므로, 다양한 무인이동체 동력원 시장 수요 충족 가능함. 해외 선진국에서도 1990년대 후반 이후 연구개발에 착수하였으며, 일부 부품에 한하여 2016년부터 상용화가 예정되어 있는 기술로서, 시장 초기단계에 있으나 산업 전반에 파급효과가 매우 큰 미래성장동력의 핵심기술임. 따라서, 국가 전략적인 연구개발 투자를 통해 단기간 내 선진국 수준의 원천핵심기술을 확보하여 세계시장 진입 및 선점을 추진하여야 함. 또한 해당 기술은 무인기 분야는 물론 항공우주, 발전 등 산업 전반에 큰 파급효과를 기대할 수 있음.

◦ 국내외 동향

<국내> 국내에서는 금속/복합소재 3차원 프린팅 관련 기술은 소수 중소기업/연구계에서 제한적으로 수행 중임. 무인이동체 동력원 중량 절감 및 성능개선 기술개발을 위하여 금속 3차원 프린팅 기술을 활용한 국가 주도의 원천핵심기술 연구개발이 필수적임.

<국외> 3차원 프린팅 설계/제작기술은 미래 혁신 제조기술로 인정되어, 미국과 유럽을 중심으로 활발한 연구개발이 수행되고 있음. 미국에서는 1990년대 후반부터 R&D를 수행하였으며, GE 사는 2016년 세계 최초로 민간 항공엔진 성능개량 금속 3차원 프린팅 부품 탑재 예정 (CFM LEAP engine 연료노즐: 22개 부속품 조립품을 3차원 프린팅 기술로 단일 부품으로 제작). 유럽에서는 EOS, Concept Laser 등 금속 3차원 프린터 및 재료/후처리 기술보유업체를 기반으로 Rolls-Royce 등 항공우주 업체에서 동력원 경량화 및 성능개선 연구개발을 활발히 수행 중임. 금속 3차원 프린팅 기술을 통해 기존 제작개념에서 탈피한 경량화 및 성능개선 신개념 설계, 제작일정 및 비용 절감이 가능함. GE에서는 민항기용 가스터빈엔진의 연료노즐의 설계/공정 개선을 수행하고, 세계 최초로 상용화하였음. 또한 무인기 대상 소형 가스터빈엔진의 금속 3차원 프린팅 설계, 제작 및 성능평가를 수행 중이나, 아직 상용화된 사례는 없음

3차원 프린팅 기술 시장은 2000년대 이후 폭발적인 성장세를 보이고 있으며, 2020년 초반까지 연평균 15%~23%의 성장률이 예상되며, 그 중 무인기 동력원과 관련된 금속 3차원 프린팅은 복합소재에 비해 높은 성장세를 보임. 금속 3차원 프린팅 제작 비용은 향후 5년 이내 60%, 이후 10년 이내 추가 30% 절감될 것으로 예상되며, 이에 따라 금속 3차원 프린팅 시장의 추가 성장이 예상됨.

<3D printed Turbojet engine(GE)>	<3D printed APU model(Safran)>

연구목표

◦ 최종목표 : 무인이동체용 소형 가스터빈엔진 시제 개발을 위한 금속/복합소재 3차원 프린팅 적용 구성부품 설계/제작/조립 및 시험평가 핵심기술 개발

◦ 세부목표 :

- 대상엔진 선정, 부품 설계/해석 및 개선, 도면 제작

- 엔진 부품별 최적 3차원 프린팅 제작방식/공정 선정 및 부품 제작/보완

- 엔진 조립 및 시험평가(지상/고도성능시험) 수행, 설계/제작공정 보완

지 표	단위	달성 목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국,기관명)
대상엔진 최대 출력	kW N(thrust)	> 9 (터보샤프트 기준) > 200 (터보팬 기준)	-	- (미국/GE)
대상엔진 최대 운용고도	km	3	-
대상엔진 3차원 프린팅 부품 수	%	> 40	-	70%(기술시연용) (미국/GE)
3차원 프린팅 부품 적용 시의 엔진 성능 (대상엔진 성능 기준)	%	> 95	-

◦ 년도별 산출물 및 평가방법

- (1차년도) 무인이동체 동력원용 소형엔진 설계/해석 및 도면 작성

- (2차년도) 소형엔진 부품 3차원 프린팅 제작, 시제 조립

- (3,4차년도) 소형엔진 부품/엔진시제 성능평가시험

◦ 최종산출물

- 3차원 프린팅 부품 적용 소형 가스터빈엔진 시제

- 3차원 프린팅 제작 부품 및 도면, 소형 가스터빈엔진 성능평가시험보고서

개발요구사항

◦ 제원

- 엔진 형식: 가스터빈엔진(터보제트/터보팬/터보샤프트 등)

- 크기 200(Dia) x 500(L) mm 이하

- 중량 4kg 이하

◦ 성능요구조건

- 최대출력 9kW 혹은 200N(thrust) 이상 (지상 표준대기 조건 기준)

◦ 환경조건

- 지상 ~ 고도 3km 이하(표준대기 조건)

◦ 시험절차

- 지상 조건 엔진 운용 및 성능 평가

- 고도 조건 엔진 운용 및 성능 평가, 설계보완

기대효과

◦ 이용가능 분야 : 육상, 공중, 해양

◦ 경제적 효과 :

- 제조업 패러다임 변화에 따라 저비용 단기간 부품 설계/생산이 가능하므로, 기술 개발을 통하여 급격한 성장이 예상되는 무인이동체 동력원 시장에 적기 대응이 가능함. 이에 따라 국내 강소 부품기업 및 해외 수출주도 기업군 육성이 가능함

- 공정/부품수 절감 등의 부품 설계/제작기술 개발은 항공우주 및 발전을 비롯한 다양한 산업 전반으로의 활용이 가능하므로 시장 범위 확대를 통한 관련 산업 경쟁력 확보 및 동반 성장이 기대됨

◦ 기술적 효과 :

- 금속/복합소재 3차원 프린팅 부품 및 엔진 개발 기술은 시장 초기 단계의 선도핵심기술이므로, 신개념 설계/제작기술 확보를 통한 무인이동체 동력원 고효율화 및 경량화를 통한 무인 이동체 시스템 효율 및 성능 개선, 시장 경쟁력 확보 가능함

- 현재 진행/계획 중인 유/무인 항공기 동력원의 성능 개량에 직접 활용 가능하며, 특히 소형~중대형에 이르는 다양한 무인기 동력원 수요 대응이 가능함.

- 3차원 프린팅 공정 설계 및 제작부품 시험 검증에 따라 국내 3차원 프린팅 관련 산업 및 세계 시장에서의 기술 경쟁력 제고 가능함

◦ 기타 효과 :

- 3D 프린팅을 적용한 무인이동체 동력원(연료전지, 배터리 등) 제작을 위한  기초기술 확보

- 가스터빈엔진 주요 구성품 시험평가를 위한 엔진통합 테스트베드 구축

- 신개념 설계/제작기술을 활용한 성능 개선 및 중량/비용 절감

특기사항

◦ 공통기술 분야 효율적인 과제수행을 위하여 통합사업단 인력 연계 필요

◦ 사업기간 내 TRL5단계 이상의 기술완성도 확보

◦ 사업기간동안 해외엔진사와 3D 프린팅 가스터빈엔진 개발을 위한 협력체계 구축

◦ 사업단에서 반기마다 무인이동체 미래선도 핵심기술개발사업 통합 기술워크숍을 통하여 과제간 기술 및 산출물의 공유, 연계가 가능하도록 지원하며, 기술적 사용과 달성레벨을 점검하여 과제별 융합 연계를 강화하고자 함.

◦ 국가과학기술연구회 공동TLO와 기술사업화 전문관리 추진체계를 구축하고, 과제 수행 단계별 지적재산권의 창출‧활용‧사후관리를 통한 기술 경제성 확보 지원

- 과제 초기 3개월간 공동TLO 주관으로 IP권리화 전략 컨설팅 집중 지원

- 공동TLO 주관 아이디어 발굴에서 IP의 출원-심사-등록의 전 과정을 지원

- 공동TLO와 사업단이 개발기술‧IP를 기술상품화하고, 수요기업과의 매칭 등과 같은 마케팅 업무를 공동으로 수행

※ 특허출원에 소요되는 비용은 주관기관 또는 참여기관에서 부담.

연구기간

및연구비

◦ 연구기간 : 2016. 9 ~ 2019. 7, 1차년도 2016. 9 ~ 2017. 7(11개월)

◦ 연구비 : 2016년 정부출연금 6억원 지원

- 총사업비(정부출연금) 15억원 지원

※ 참여기업(주관기관 또는 참여기관)이 있을 경우 관련 규정에 따라 민간부담금을 부담하여야 함.

정부출연금 지원규모는 정부 예산 등의 사정에 따라 변동될 수 있음.

[참고사항] 연차 구분

- 1차년도 2016. 9 ~ 2017. 7 (11개월)

- 2차년도 2017. 8 ~ 2018. 5 (10개월)

- 3차년도 2018. 6 ~ 2019. 3 (10개월)

- 4차년도 2019. 4 ~ 2019. 7 (4개월)

※ 정부시책에 따라 연차별 기간은 변동될 수 있음.

추진체계

◦ 주관기관 : 연구계/학계/산업계

◦ 항공추진, 기계설계/제작 및 제어, 시험평가 분야의 연구계/학계/산업계 전문기관의 공동 연구 추진

과제계획서

주요평가 사항

◦ 개발 기술 적용 엔진 시연 또는 시험평가 계획의 구체성

◦ 개발 기술의 신뢰성 확보 및 검증 방안

◦ 개발 기술의 해외협력체계 구축 계획 타당성

◦ 본 과제에 대한 중복연구를 방지하고 “필수기술에 대한 단기적 역량 집중 및 성과창출”을 위해, 産·學·硏 내 旣 보유개발기술에 대한 조사를 수행하여 □ 이러한 旣 보유개발기술과 본 과제 필수기술과의 차별성, 및 □ 旣 보유개발기술을 본 과제 수행에 연계·활용할 수 있는 구체적인 방안을 기재할 것

(※ 이와 관련된 사항은 동 사업설명회 참조 또는 국가과학기술연구회 공동TLO와의 협조 요망)

사업분야

무인이동체 공통기술개발 / 통신·네트워크

과제명

사이버-물리 융합공격 대응 자율복원 통신/보안기술 개발

개요

◦ 정의 : 무인이동체에 대한 사이버-물리 융합공격 대응 및 제어 안정성 향상을 위한 방해(interference)/교란(jamming) 검출 및 통신 자가복구 기술과 데이터 암호화 기반의 보안 기술 개발

◦ 필요성 :

- 무인이동체에 대한 공격은 통신 채널과 악성 코드 주입 등을 통한 사이버 공격과 GPS 교란, 스푸핑, 무인기에 대한 물리적 공격을 통한 보안 암호 해킹 및 불법 장치 탑재 등 다양한 분야에서 이루어지고 있음. 최근 물리시스템과 사이버시스템의 성질을 복합적으로 이용하는 사이버-물리 융합공격이 대두됨

- 특히 2011년 이란은 미군으로부터 탈취한 스텔스 무인기를 분석하고 복제 무인기를 생산하여 무인기에 대한 사이버/물리적 보안 위협이 실재함을 보임

<이란에 의한 무인기 탈취 및 해킹 사례 (Source:한국인터넷진흥원)>

- 무인이동체용 센서 및 통신 시스템에 오류 또는 방해 공격이 발생할 경우 무인이동체 제어기능 상실 혹은 악의적인 임무수행으로 치명적인 문제 유발. 기존의 통신방식들(WCDMA, Wi-Fi, Bluetooth 등)의 경우 사이버-물리 융합공격 및 일반적 해킹 대응 방안 미비하기 때문에 무인이동체는 다양한 형태의 사이버-물리 융합공격에도 자율복원성이 보장될 수 있는 다중센서 활용기법, 센서정보 검증 및 보완용 상태추정 알고리즘 등의 개발이 필요함.

◦ 국내외 동향

<국내>

- 14년부터 국책연구소 (ETRI) 위주로 무인기 주파수 할당 문제 및 전용 통신 기술 연구 시작함

- KAIST에서 무인기 센서의 취약점을 이용한 특정 주파수 신호방해(jamming)을 이용한 해킹 기술 시연함

- 정부, 산업계, 학교 및 연구소는 Quantum ICT 산업기반 구축을 위해 QKD(Quantum Key Distribution) 선진기술을 도입하여 상용화를 추진하고, 이를 바탕으로 국내 산업기반을 구축하여 2020년 Global Leading 국가 진입을 목표로 하고 있음

<국외>

- ITU-R WRC에서 무인기 통신 주파수 대역 할당 및 분배 관련 표준화 논의. WRC-12에서 무인기의 지상 조종용으로 5030-5091 MHz대역 신규 분배. Ku/Ka 등의 고주파 대역 활용 여부 검토 중임

- 미국은 NASA를 중심으로 한 NextGen 프로젝트를 통하여 위성과 지상 IEEE 802.16 통합망을 구축하고, 제어용 통신 기술, 탐지·회피 기술 등의 연구개발을 진행. 지상 상용 셀룰라, 고정 위성 서비스, 군사용 C4I 링크 등이 상호 연결된 이기종 망에서의 무인기 운용 연구 진행 중임

- 영국도 Thales, BAE 등의 군수업체를 중심으로 무인기 통신/보안/주파수와 충돌 회피 연구를 진행함

- 호주 국립 정보통신기술연구소(NITCA) 주도로 개발된 시큐어 임베디드 L4 마이크로커널이 드론 해킹을 방지할 수 있는 대안으로 오픈소스형태 형태로 공개됨

- 2013년 미국의 University of Texas, Austin (UT)에서 60m가량 되는 크기의 요트의 GPS에 가상의 값을 덮어 씌워서 실제 목적지가 아닌 다른 목적지로 향하게 만드는 실험에 성공하여, GPS 측정값을 공격자가 원하는 대로 바꾸는 GPS Spoofing이 실제로 가능하다는 것을 증명한 바 있음

- 세계 드론 시장 최대 점유율을 가진 DJI사의 Phantom의 해외 사용자 커뮤니티인 PhantomPilots.com에서 시행했던 설문조사에 따르면, 사용자의 39%는 드론이 사용자의 조종을 무시하고 날아가버리는 "Flyaway" 현상을 경험했다고 함. 이는 센서의 이상 작동으로 인해 심각한 현실적인 문제가 발생할 수 있다는 것을 의미함

연구목표

◦ 최종목표: 무인이동체에 대한 사이버-물리 융합공격 대응 및 제어 안정성 향상을 위한 방해(interference)/교란(jamming) 검출 및 통신 자가복구 기술과 데이터 암호화 기반의 보안 기술 개발

◦ 세부목표:

1. 무인이동체 대상 통신방해/교란 및 사이버-물리 융합공격 감지 및 대응기술

- 무인이동체의 통신방해/교란에 의한 센서 오류 발생 감지

- 무인이동체의 통신방해/교란에 의한 통신 장애 감지

- 무인이동체 환경에서 방해/교란 대응 운용안정성 확보 기술 연구

2. 무인이동체 간 정보 공유를 통한 통신방해/교란 및 사이버-물리 융합공격에 대응 가능한 원천기술 개발

- 무인이동체간 통신 불능 여부 및 공격형태 파악

- 통신 불능 시 무인이동체간 정보 교환 기술 연구

- 무인이동체간 정보 공유를 통해 향상된 공격 감지 및 대응 기술 연구

3. 통신방해/교란 시 무인이동체를 자율적으로 안전 유도 기술

- 무인이동체와 지상관제센터의 통신 불능 여부 판단

- 무인이동체 이상동작 발생시 Flyaway 등을 방지하기 위한 제어 기술

4. 무인이동체 협업 시 사이버-물리 융합 공격에 대한 통신 안정성 향상 기술

- 무인이동체 간 저비용-실시간성 인증 기법 개발

- 무인이동체 내의 시스템 관련 무결성 및 가용성 셀프테스트 기술 개발

- 무인이동체 중심의 대칭키 기반 데이터 암호화 및 키 교환 기법 개발

지 표	단위	달성 목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국,기관명)
전파 방해/교란시 전파 복원율	%	95	해당사항없음	96.7 (신호, 방해전파 크기 동일시) (영국, Univ. of Hertfordshire)
사이버-물리 공격 검출 시간	시간	< 5 min (실시간)	해당사항없음	비실시간 (캐나다, Western Univ.)
센서 정보 교란 검출율	%	90	해당사항없음	90 (미국, Cornell Univ.)
통신 불능시 임무 수행 성공율	%	90	해당사항없음	79 (미국, George Institute of Technology)
무인이동체 간 기기 인증 및 데이터 암호화 수행 시간 (1 hop 거리 이내)	시간	< 5 sec	해당사항없음	해당사항없음

◦ 년도별 산출물 및 평가방법

- (1차년도) 사이버-물리 융합공격 및 통신방해/교란 대응 SW 아키텍처

- (2차년도) 사이버-물리 융합공격 및 통신방해/교란 시 SW 생존성 시연

- (3,4차년도) 자율복원 통신/정보처리 SW 모듈 소형무인기 적용 시연

◦ 최종산출물

- 사이버-물리 융합공격 및 통신방해/교란 대응 지능형 무인이동체 SW 모듈

- 통신불능 시 무인이동체 안정성 향상을 위한 자율이동 및 Fail-Safe SW 모듈

개발요구사항

◦ 제원 : 사이버-물리 융합공격 및 통신방해/교란 대응 무인이동체 SW 및 무인이동체 Fail-Safe SW 모듈

◦ 성능요구조건 : 사이버-물리 공격 상황 감지 및 상태 복원

◦ 환경조건 : 전파교란 모사환경(무선통신 제한 및 센서오류 상황)

◦ 시험절차 :

- 단일 무인이동체 운용 환경에서 사이버물리 융합공격 검출 및 해당공격에 대한 무인이동체 생존성 확인(전파복원, 임무수행 성공률)

- 다중 무인이동체 운용 환경사이버물리 융합공격 검출 및 해당공격에 대한 무인이동체 집단 생존성 확인

- 무인이동체가 외부와의 무선통신기술을 사용할 수 없고 내부 센서에 오류가 발생한 상황에서 Flyaway현상 없이 안전유도 가능성 확인

기대효과

◦ 이용가능 분야: 육상, 공중, 해양

◦ 경제적 효과: 본 연구를 통해 개발된 무인이동체의 자율이동제어기술은 장기적으로 기존 무인이동체 제어기술의 일부 대체 및 국내외 지적재산권 확보 등을 기대할 수 있음

◦ 기술적 효과: 무인이동체의 자율이동 제어기술은 전세계적으로 개발이 진행 중인 기술 중의 하나로 개발이 이루어지는 경우 소형무인기 및 거의 모든 자율 무인이동체에 적용 가능하며 무인이동체의 응용분야를 확대할 수 있는 핵심기술임.

◦ 기타 효과: 미래형 무인이동체를 위한 통신/정보처리의 자율복원성은 자율협력형/융복합형 이동체 기술의 핵심으로 다양한 형태의 무인이동체 운용에 있어 효율성과 보안성을 동시에 보장가능하게 함.

특기사항

◦ 사업기간 내 TRL6 단계 이상의 기술완성도 확보

◦ 사업단에서 반기마다 무인이동체 미래선도 핵심기술개발사업 통합 기술워크숍을 통하여 과제간 기술 및 산출물의 공유, 연계가 가능하도록 지원하며, 기술적 사용과 달성레벨을 점검하여 과제별 융합 연계를 강화하고자 함.

◦ 국가과학기술연구회 공동TLO와 기술사업화 전문관리 추진체계를 구축하고, 과제 수행 단계별 지적재산권의 창출‧활용‧사후관리를 통한 기술 경제성 확보 지원

- 과제 초기 3개월간 공동TLO 주관으로 IP권리화 전략 컨설팅 집중 지원

- 공동TLO 주관 아이디어 발굴에서 IP의 출원-심사-등록의 전 과정을 지원

- 공동TLO와 사업단이 개발기술‧IP를 기술상품화하고, 수요기업과의 매칭 등과 같은 마케팅 업무를 공동으로 수행

※ 특허출원에 소요되는 비용은 주관기관 또는 참여기관에서 부담.

연구기간

및연구비

◦ 연구기간 : 2016. 9 ~ 2019. 3, 1차년도 2016. 9 ~ 2017. 7(11개월)

◦ 연구비 : 2016년 정부출연금 2억원 지원,

- 총사업비(정부출연금) 5억원 이내

※ 참여기업(주관기관 또는 참여기관)이 있을 경우 관련 규정에 따라 민간부담금을 부담하여야 함.

정부출연금 지원규모는 정부 예산 등의 사정에 따라 변동될 수 있음.

[참고사항] 연차 구분

- 1차년도 2016. 9 ~ 2017. 7 (11개월)

- 2차년도 2017. 8 ~ 2018. 5 (10개월)

- 3차년도 2018. 6 ~ 2019. 3 (10개월)

※ 정부시책에 따라 연차별 기간은 변동될 수 있음.

추진체계

◦ 주관기관 : 연구계/학계/산업계

과제계획서 주요평가 사항

◦ 개발 기술의 시연 또는 시험평가 계획의 구체성

◦ 개발 기술의 신뢰성 확보 및 검증 방안

◦ 개발 기술의 범용성 및 확장성

◦ 본 과제에 대한 중복연구를 방지하고 “필수기술에 대한 단기적 역량 집중 및 성과창출”을 위해, 産·學·硏 내 旣 보유개발기술에 대한 조사를 수행하여 □ 이러한 旣 보유개발기술과 본 과제 필수기술과의 차별성, 및 □ 旣 보유개발기술을 본 과제 수행에 연계·활용할 수 있는 구체적인 방안을 기재할 것

(※ 이와 관련된 사항은 동 사업설명회 참조 또는 국가과학기술연구회 공동TLO와의 협조 요망)

사업분야

무인이동체 공통기술개발 / 시스템통합

과제명

무인이동체 미션컴퓨터용 개방형 SW 프레임워크 기술 개발

개요

◦ 정의 : 기존 개방형 SW를 활용해서 국내 다수의 드론용 미션 SW 개발자들이 사용할 수 있는 미션컴퓨터용 개방형 SW 프레임워크 기술 개발로, 다양한 미션 SW를 HW와 운영체제에 독립적으로 동작할 수 있도록 하는 기술과 미션컴퓨터 HW 성능을 효율적으로 활용하는 기술, 미션컴퓨터의 미션 SW를 관리할 수 있는 기술, 미션 SW 개발자의 개발 편의성을 높여주는 개발지원도구(SDK: SW Development Kit)와 분석 도구의 개발을 포함하고 있음

◦ 필요성 : 국외 대비 무인이동체 활용 SW 기술이 부족한 상태에서 정부 투자 효율성 증대를 위해서는 공통으로 필요한 기술 개발을 통해 무인이동체 생태계 구성원들의 기술 경쟁력을 강화할 필요가 있으며, 특히 드론 SW 발전 방향을 고려해서 개방형 SW 플랫폼 기술들과 미션 SW 신뢰성을 확보할 수 있는 기술 개발이 필요함

◦ 국내외 동향

<국내> 국내에도 드론 HW/SW 플랫폼을 연구하는 연구소, 업체, 대학들이 증가 추세

- 드론 관련 지재권은 늘어나고 있으나, 제품 개발 측면에서는 완구, 헬리캠 등 특정 용도를 위한 HW 중심의 드론 개발하는 업체들이 대다수임

- 오픈 소스 커뮤니티 등이 활성화되지 못한 상태에서 지속적인 기술적 교류가 이루어지지 않고 연구소와 대학을 중심으로 개별 연구를 진행 중

- 아직 국내에 드론 SW 플랫폼 전문 기업이 없으며 국내 드론 기업들의 기반 SW 기술 수준이 선진국에 비해 뒤쳐져있음

<국외> 리눅스 기반 개방형 SW 프로젝트 및 SDK를 제공하는 업체 및 커뮤니티들을 중심으로 기술 개발이 활성화 되어 있음

- Dronecode 프로젝트는 Linux Foundation 하에서 3D Robotics 주도로 개방형 소스 기반으로 SW 플랫폼뿐만 아니라, Firmware, 개방형 HW도 개발하여 개발자들에게 제공해 주고 있음

- OpenPilot은 STM32를 기반으로 한 개방형 드론 플랫폼으로 자세 측정 장비(AHRS) 및 지상제어시스템(GCS)을 제공하고 있음

- Paparazzi는 프랑스 국립 항공 대학교(ENAC)에서 시작된 프로젝트로 오토파일럿, 센서 모듈을 비롯한 하드웨어 및 GCS, 시뮬레이터 등 드론 개발에 필요한 SW/HW를 오픈 소스로 제공하고 있으며 여러 벤더 및 대학들이 Paparazzi의 기술로 드론을 제작 중

연구목표

◦ 최종목표 : 개방형 운영체제 기반 무인이동체용 고성능/고신뢰 미션컴퓨터 SW 공통 프레임워크 기술 개발 및 다양한 종류의 시스템제어컴퓨터(예:비행제어컴퓨터(FCC))와  연계가 가능한 SW 프레임워크 개발

◦ 세부목표

- 개방형 운영체제 기반 드론용 미션컴퓨터 SW 공통 프레임워크 기술 개발

· 미션컴퓨터 SW 공통 프레임워크 개발 및 검증프로세스 개발

· 여러 종류의 시스템제어컴퓨터(개방형 RTOS, 파티션 RTOS 등)와 연계 가능한 미션 SW 공통 프레임워크 설계 및 구현

· 다양한 미션 SW 모듈 지원을 위한 공통 API 및 실행 엔진 개발

- 개방형 미션컴퓨터용 SW 아키텍처 참조 구현을 통한 검증

· 미션 컴퓨터 용 레퍼런스 Driver 개발

· 무인이동체 HW 지원 BSP(Board Support Package) 최적화 및 재패키징

· 시스템제어컴퓨터와 미션컴퓨터 간 데이터 통신 모듈 및 통신 인터페이스 이중화 기술

· 시스템제어컴퓨터(2 종류 이상)와 미션컴퓨터의 시스템 통합을 통해 실증 (무인기용 FCC 및 미션컴퓨터와의 실증시험 수행)

- 미션컴퓨터 SW 처리 성능 향상 기술 개발

· 우선순위 기반 미션 SW 관리 기술

· 대용량 센서 데이터 처리 미션 SW의 Throughput 향상을 위한 기법 개발

· 미션컴퓨터 프로파일링을 통한 미션 SW 분석 도구

- 미션 SW 개발을 위한 개발도구 개발

· 프로그램 코딩, 환경설정, 빌드, 실행을 포함하고 원격 디버깅 기능을 제공하는 통합개발환경 개발

· 모듈화된 라이브러리 동적 설정/관리 기능

· 다양한 플랫폼에 적용 가능하도록 확장성 지원

- 미국/유럽에서 추진 중인 개방형 SW 플랫폼 개발 현황 조사 및 이에 대응하기 위한 표준화 방안을 수립하여 제시

지 표	단위	달성 목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국,기관명)
미션 SW 모듈 수	종	5종 이상	-	-
실시간 이벤트 응답속도1	msec	10msec 이하	-	-
미션 SW 실행 독립성2	%	95%	-	-
미션컴퓨터 데이터 처리 성능 향상률3	%	30이상	-	-
SW 프레임워크 적용 검증 테스트4	종	2종 이상	-	-

1) 실시간 이벤트 응답속도는 FCC에서의 요청에 대한 미션컴퓨터의 응답 속도

2) 미션 SW 실행 독립성은 개별 미션 SW 오류 발생 시 다른 미션 SW로의 오류 전이 가능성에 대한 확률

3) 미션컴퓨터 데이터 처리 성능 향상률은 타겟시스템의 HW 성능에 따라 다르기 때문에 알고리즘 적용 전/후에 따른 %

4) SW 프레임워크 적용은 미션컴퓨터와 2종 이상의 시스템제어컴퓨터(개방형 RTOS, 파티션 RTOS 등)의 통합 및 시험

◦ 년도별 산출물 및 평가방법

- (1차년도) 개방형 미션컴퓨터용 SW 프레임워크 설계 명세서 및 관련 소스코드

- (2차년도) 미션컴퓨터용 SW 공통 프레임워크 및 이를 적용한 미션컴퓨터 SW 성능시험평가

- (3,4차년도) 시스템제어컴퓨터(소형무인기용 FCC)와 SW 프레임워크가 적용된 미션컴퓨터 통합시스템 시연

◦ 최종산출물

- 미션컴퓨터용 SW 아키텍처 설계 명세서 및 관련 소스코드

- 미션컴퓨터용 SW 공통 프레임워크(소스코드 패키지)

- 미션컴퓨터용 SW 개발을 위한 개발지원도구(SDK) 및 매뉴얼

- 미션컴퓨터용 SW 성능시험평가결과 보고서

- 개방형 SW 플랫폼 현황조사 및 대응방안 보고서

개발요구사항

◦ 제원 : ARM 계열 멀티코어 개발 보드

◦ 성능요구조건

- FCC와 미션컴퓨터의 미션 SW 간 연성 실시간성 보장

- 멀티코어 성능 향상 알고리즘 적용으로 30% 이상 성능 향상

- 대용량 센서 데이터 처리 미션 SW의 Throughput 30% 이상 향상

◦ 환경조건 :

- 개방형 운영체제 기반으로 미션 SW 플랫폼 요소 기술 개발

- 시험 무인이동체 : 무인이동체 테스트베드

◦ 시험절차 : 공인시험인증 절차 준수

기대효과

◦ 이용가능 분야 : 공중, 육상

◦ 경제적 효과 : 국내 열악한 드론 기업들이 공통으로 사용할 수 있는 미션컴퓨터  SW 공통 프레임워크를 제공함으로써 드론 개발 생산성 향상

◦ 기술적 효과 : 다양한 미션 SW를 Plug-in 형태로 미션컴퓨터 SW 공통 프레임워크에 탑재가 가능하며, 미션 SW 독립성을 통해 SW 신뢰성 확보

◦ 기타 효과 : 미션 SW 개발자들에게 개발 지원도구를 제공

특기사항

◦ 공통기술 핵심과제로 효율적인 과제수행을 위하여 통합사업단 인력 연계 필요

◦ 사업기간 내 TRL6단계 이상의 기술완성도 확보

◦ 사업단에서 반기마다 무인이동체 미래선도 핵심기술개발사업 통합 기술워크숍을 통하여 과제간 기술 및 산출물의 공유, 연계가 가능하도록 지원하며, 기술적 사용과 달성레벨을 점검하여 과제별 융합 연계를 강화하고자 함.

◦ 국가과학기술연구회 공동TLO와 기술사업화 전문관리 추진체계를 구축하고, 과제 수행 단계별 지적재산권의 창출‧활용‧사후관리를 통한 기술 경제성 확보 지원

- 과제 초기 3개월간 공동TLO 주관으로 IP권리화 전략 컨설팅 집중 지원

- 공동TLO 주관 아이디어 발굴에서 IP의 출원-심사-등록의 전 과정을 지원

- 공동TLO와 사업단이 개발기술‧IP를 기술상품화하고, 수요기업과의 매칭 등과 같은 마케팅 업무를 공동으로 수행

※ 특허출원에 소요되는 비용은 주관기관 또는 참여기관에서 부담.

연구기간

및연구비

◦ 연구기간 : 2016. 9 ~ 2019. 7, 1차년도 2016. 9 ~ 2017. 7(11개월)

◦ 연구비 : 2016년 정부출연금 7억원 지원

- 총사업비(정부출연금) 19억원 지원

※ 참여기업(주관기관 또는 참여기관)이 있을 경우 관련 규정에 따라 민간부담금을 부담하여야 함.

정부출연금 지원규모는 정부 예산 등의 사정에 따라 변동될 수 있음.

[참고사항] 연차 구분

- 1차년도 2016. 9 ~ 2017. 7 (11개월)

- 2차년도 2017. 8 ~ 2018. 5 (10개월)

- 3차년도 2018. 6 ~ 2019. 3 (10개월)

- 4차년도 2019. 4 ~ 2019. 7 (4개월)

※ 정부시책에 따라 연차별 기간은 변동될 수 있음.

추진체계

◦ 주관기관 : 학계/연구계/산업계

◦ 최종결과물을 공개하여 다수의 산업체와 대학에서 활용 가능하도록 보급할 계획이므로 최종결과물을 공개하고 다수의산업체와 대학에 기술 지원을 할 수 있는 기관에서 주관하여 개발할 필요가 있음

과제계획서

주요평가 사항

◦ 개발 기술의 성능평가를 위한 시험평가 방안

◦ 개발 기술의 범용성 및 확장성

◦ 개발 기술의 개방형 구조를 위한 신뢰성 확보방안 및 검증방안

◦ 본 과제에 대한 중복연구를 방지하고 “필수기술에 대한 단기적 역량 집중 및 성과창출”을 위해, 産·學·硏 내 旣 보유개발기술에 대한 조사를 수행하여 □ 이러한 旣 보유개발기술과 본 과제 필수기술과의 차별성, 및 □ 旣 보유개발기술을 본 과제 수행에 연계·활용할 수 있는 구체적인 방안을 기재할 것

(※ 이와 관련된 사항은 동 사업설명회 참조 또는 국가과학기술연구회 공동TLO와의 협조 요망)

사업분야		무인이동체 공통기술개발 / 자율지능
과제명		무인이동체 자율지능 핵심기술 개발
개요
◦ 정의 : 인공지능 기술을 적용하여 무인이동체의 활용영역과 성능을 획기적으로 제고하기 위해 무인이동체 자율지능 핵심기술을 단계적으로 추진 <무인이동체 자율지능 연구분야> - 인식: 인공지능 기반의 영상 인식 기술을 무인이동체에 적용 ⋅ 빠른 시간 내에 다량의 영상정보를 자체 처리로 조난‧실종자 수색, 재난피해 추산 등에 활용 ※ 인공지능 기반 무인기 획득영상 분석기술, 조난자 인체인식기술, 수색경로최적화기술 등 - 작업: 인공지능 기반의 임무장비 제어 기술 개발 ⋅ 짐벌, 매니플레이터 등 임무장비의 작업수행 알고리듬을 최적화하여 고난이도 작업 수행 및 외부 교란에 대한 즉시적 대응력 강화 ※ 무인이동체용 짐벌/매니퓰레이터의 운동 모델 개발, 다양한 외부 환경으로부터의 교란에 대응하는 보상 알고리즘 및 제어기술 구성, 임무최적화 학습기술 - 기동: 인공지능 칩(NPU)* 기반 조종컴퓨터를 내장한 무인이동체 개발 ⋅ 다양한 외부환경(강우‧강설, 난기류, 복잡‧혼잡지형) 및 물체의 움직임을 감지하여 무인이동체 스스로 경로를 최적화하여 이동 * Neuromophic chip(인간뇌를 모사한 뉴런 칩 기반의 인공지능 및 학습이 가능한 프로세서) ※ 뉴로모픽 칩 내장 무인이동체, 전천후 무인이동체, 무인이동체 조종학습 시뮬레이터 - 협업: 인공지능 기반의 다중 무인이동체 임무 할당 및 경로 최적화 ⋅ 자율협력형 무인이동체 기술에 인공지능을 더하여 다수 무인이동체간 완성도 높은 자율협력 기능 제공 ◦ 필요성 : - 2005년 허리케인 카트리나를 포함한 초대형 자연재해에서 무인기를 조난자 구출에 이용하였으며, 이때 대부분의 경우 조난자의 탐지는 인간의 육안 판독에 의존하였으나, 정확도가 낮고 인간의 시력 피로로 인해 장시간 작업을 수행할 수 없어, 자동 조난자 검출 시스템의 구현 필요성이 대두됨. - 무인이동체에 인공지능 기술을 적용하면 무인이동체의 활용영역과 성능을 획기적으로 제고할 수 있으므로 무인이동체의 핵심부품 기술의 개발과 병행하여 발전시킬 필요가 있음. - 인공지능 기술은 현재는 영상인식 분야를 제외하고는 초기 단계이지만 무인이동체의 안전성과 효율성을 높이기 위한 필수적인 기술이기 때문에 단계적으로 연구개발하여 플랫폼에 적용함으로써 사회적 활용도를 높일 필요가 있음. ◦ 국내외 동향 <국내> ⋅대부분의 인공지능에 대한 연구는 강화학습을 통한 영상인식에 집중되어 있으며, 인간의 제스쳐 또는 동작을 통한 의미 전달, 협업을 통한 군집 작업 수행, 수색경로 최적화 등을 위한 인공지능 기술 개발은 아직 수행되지 못하고 있음. <국외> ⋅무인기에서의 인간 검출을 위하여 실시간 검출이 가능하다는 점 때문에 Viola-Jones detector가 선호되었으나, 최근 5 fps 속도로 (준)실시간 검출에 이용 가능한 Faster R-CNN에 관심이 높아짐. ⋅DeepDrone 등 임베디드 GPU, 혹은 Neuromorphic Chip을 이용하여 드론에 딥러닝 기반의 물체 검출기를 탑재하는 시도는 최근 많아지고 있음. ⋅무인비행체의 군집에 관련한 연구는 2012년 펜실베니아 대학 Vijay Kumar 교수의 연구팀을 중심으로 시작되었으며, 최근 EU의 SHERPA project를 통해서는 음성과 제스쳐를 이용해 세 개 이상의 무인이동체를 제어하는 연구가 수행된 바 있으나, 영상이 아닌 햅틱장비를 기반으로 함. ⋅최근 Stanford 대학에서는 3-D CNN을 위해 Optical flow 기반 regularization에 관한 연구를 수행하였음
연구목표
◦ 최종목표 : 무인이동체의 활용영역과 성능을 획기적으로 제고하기 위해 인공지능 기술을 적용한 무인이동체 자율지능 핵심기술 개발 ◦ 세부과제 목표 : - GPS음영 지역에서 무인이동체 자율이동 성능향상을 위한 지능형 이동에이전트 기술 개발 - 군집 지능기반 탐색 알고리즘 - 인공지능 기반 조난자 탐지기술 개발 - 음성·제스쳐 인식을 통한 인간-무인이동체 협업 기술 - 그 외의 무인이동체에 적용가능한 인공지능 기술
기대효과
◦ 이용가능 분야 : 육상, 공중, 해양으로 모두 확장 적용 가능 ◦ 경제적 효과 : 무인이동체 산업 경쟁력 확대를 통한 사업화시 높은 부가가치 창출기대 ◦ 기술적 효과 : 무인이동체의 임무범위를 확대하고 다양한 임무를 수행 가능한 지능화 기술로 다양한 형태의 무인이동체로 확대 적용 가능 ◦ 기타 효과 : 지능형 무인이동체 개발에 있어 파급 효과가 큰 기술
특기사항
◦ 1년 단년과제 기간 내 TRL4단계 이상의 기술완성도 확보 (우수과제로 선정시 후속연구 지원시 최종연차 TRL6단계 이상의 기술완성도 확보) ◦ 1년 단년과제로 복수기관에서 수행 후 평가결과 우수과제는 후속연구 필요시, 공통기술분야로 2년 추가지원 또는 차세대 무인이동체 원천기술 분야 플랫폼에 통합 적용할 수 있도록 지원 ◦ 사업단에서 반기마다 무인이동체 미래선도 핵심기술개발사업 통합 기술워크숍을 통하여 과제간 기술 및 산출물의 공유, 연계가 가능하도록 지원하며, 기술적 사용과 달성레벨을 점검하여 과제별 융합 연계를 강화하고자 함. ◦ 국가과학기술연구회 공동TLO와 기술사업화 전문관리 추진체계를 구축하고, 과제 수행 단계별 지적재산권의 창출‧활용‧사후관리를 통한 기술 경제성 확보 지원 - 과제 초기 3개월간 공동TLO 주관으로 IP권리화 전략 컨설팅 집중 지원 - 공동TLO 주관 아이디어 발굴에서 IP의 출원-심사-등록의 전 과정을 지원 - 공동TLO와 사업단이 개발기술‧IP를 기술상품화하고, 수요기업과의 매칭 등과 같은 마케팅 업무를 공동으로 수행 ※ 특허출원에 소요되는 비용은 주관기관 또는 참여기관에서 부담.
연구기간 및연구비
◦ 연구기간 : 2016. 9 ~ 2017. 7 (11개월) ◦ 연구비 : 2016년 정부출연금 5억원 지원(8개 과제 x 6천만원 이내) ※ 우수과제로 선별될 경우 연장·확대* 지원 * 연구개발계획서 상에 후속연차 연구개발계획안도 기재 - 총사업비(정부출연금) 13억원 지원 ※ 참여기업(주관기관 또는 참여기관)이 있을 경우 관련 규정에 따라 민간부담금을 부담하여야 함. 정부출연금 지원규모는 정부 예산 등의 사정에 따라 변동될 수 있음. [참고사항] 연차 구분 - 1차년도 2016. 9 ~ 2017. 7 (11개월) - 2차년도 2017. 8 ~ 2018. 5 (10개월) - 3차년도 2018. 6 ~ 2019. 3 (10개월) ※ 정부시책에 따라 연차별 기간은 변동될 수 있음.
추진체계	◦ 주관기관 : 학계/산업계 ◦ 사유 : 학계 또는 벤처기업 주관 단년도 과제로 기술개발 수행 후 후속연구 필요시 2년 추가지원
과제계획서 주요평가 사항	◦ 개발 기술의 개발계획(시뮬레이션 및 검증시험)의 구체성 ◦ 개발 기술의 신뢰성 확보 및 검증 방안 ◦ 개발 기술의 산출물의 활용성 및 확장성 ◦ 본 과제에 대한 중복연구를 방지하고 “필수기술에 대한 단기적 역량 집중 및 성과창출”을 위해, 産·學·硏 내 旣 보유개발기술에 대한 조사를 수행하여 □ 이러한 旣 보유개발기술과 본 과제 필수기술과의 차별성, 및 □ 旣 보유개발기술을 본 과제 수행에 연계·활용할 수 있는 구체적인 방안을 기재할 것 (※ 이와 관련된 사항은 동 사업설명회 참조 또는 국가과학기술연구회 공동TLO와의 협조 요망)

사업분야

무인이동체 공통기술개발 / 자율지능

과제명

GPS 음영지역에서 무인이동체 자율이동 성능향상을 위한 지능형 이동에이전트 기술 개발

개요

◦ 정의 : 저가의 센서를 이용하여 GPS음영 지역 또는 난통신 환경에서 무인이동체가 주변 환경을 인식하여 스스로 장애물 충돌회피 및 자율이동이 가능하도록 지원하는 인공지능 기반 지능형 이동에이전트 기술 개발

◦ 필요성 :

⋅험준한 산악지역 및 실내 등 GPS 음영 환경에서 안전한 무인이동체 운영을 위한 인공지능 기반 학습형 자율이동 기술 필요

⋅불확실한 외부 환경의 강건한 인식을 위한 강화학습 기반 영상처리 기법 필요

⋅무인이동체가 인식된 환경 정보를 이용하여 자율이동 후 임무를 수행할 수 있는 가상의 지능형 에이전트 개발 필요

◦ 국내외 동향

<국내>

⋅최근에 국내에서 소형무인기 활용에 대한 필요성 및 수요가 급부상하고 있으나, GPS음영 환경에서 소형무인기의 비행안정성을 향상시켜줄 수 있는 인공지능 기반 자율비행 및 충돌회피 연구 미흡

<국외>

⋅해외에서는 주로 거대 IT기업인 Nvidia, 구글 및 인텔을 중심으로 드론의 지능화 연구 진행 중에 있으며 강화학습 처리를 위한 GPU를 이용한 고속 병렬처리 및 드론 전용 프로세서 개발 활성화되고 있음

연구목표

◦ 최종목표 : 저가의 센서를 이용하여 GPS음영 지역 또는 난통신 환경에서 무인이동체가 주변 환경을 인식하여 스스로 장애물 충돌회피 및 자율이동이 가능하도록 지원하는 인공지능 기반 지능형 이동에이전트 기술 개발

◦세부목표 :

- 영상센서 기반 장애물 인식을 위한 인공지능 모델 개발

- 정적 및 동적 장애물 충돌회피를 위한 인공지능 기반 가상 지능형 이동에이전트 알고리즘 개발

- 목표지점까지 자율이동이 가능하도록 제어 알고리즘* 기술 개발

* 무인항공기 경우 지능형 이동에이전트와 항법센서 융합을 통한 자율비행 알고리즘, 목표물 인식 및 목표물 추종 임무 수행을 위한 비행제어 알고리즘 기술

- 지능형 이동에이전트 알고리즘 성능 검증을 위한 GPU기반 임베디드 모듈 개발

- GPS음역 지역에서 지능형 이동에이전트 기반 충돌회피 및 자율이동 성능 검증을 위한 검증플랫폼/검증환경 개발 및 시연

지 표	단위	달성 목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국,기관명)
인공지능 기반 목표물 인식 정밀도	m	≦ 1	-	1m 이내 (인텔)
가상 이동에이전트 운동성	방향성	좌/우 이동, 회전 전진/후진, 정지	-	좌/우. 전진/후진, 회전, 정지 (인텔)
목표지점 이동을 위한 비행제어 정밀도	m	≦ 3	-	2m 이내 (인텔)
이동에이전트 알고리즘 실행성능		실시간	-	실시간 (인텔)

◦ 년도별 산출물 및 평가방법

- (1차년도) 지능형 이동에이전트 및 제어 알고리즘 무인이동체 시뮬레이션을 통한 성능 검증

- (2차년도) 지능형 이동에이전트 및 제어 알고리즘 무인이동체 검증 플랫폼을 이용한 성능 검증

- (3차년도) 지능형 이동에이전트 및 제어 알고리즘 무인이동체 적용 GPS 음영지역 실시간 이동(비행/주행)을 통한 성능 검증

ㅇ 최종산출물

- 목표물 인식 및 목표물 추종 임무 수행을 위한 비행제어 알고리즘

- 충돌회피 및 자율이동이 가능하도록 지원하는 강화학습기반 지능형 이동에이전트

기대효과

◦ 이용가능 분야 : 육상, 공중, 해양으로 모두 확장 적용 가능

◦ 경제적 효과 : 무인이동체 산업 경쟁력 확대를 통한 사업화시 높은 부가가치 창출기대

◦ 기술적 효과 : 무인이동체 안정화 및 지능화 기술로 다양한 형태의 무인이동체로 확대 적용 가능

◦ 기타 효과   : 지능형 무인이동체 개발에 있어 파급 효과가 큰 기술

특기사항

◦ 1년 단년과제로 복수기관에서 수행 후 평가결과 우수과제는 후속연구 필요시, 공통기술분야로 2년 추가지원 또는 차세대 무인이동체 원천기술 분야 플랫폼에 통합 적용할 수 있도록 지원

◦ 사업단에서 반기마다 무인이동체 미래선도 핵심기술개발사업 통합 기술워크숍을 통하여 과제간 기술 및 산출물의 공유, 연계가 가능하도록 지원하며, 기술적 사용과 달성레벨을 점검하여 과제별 융합 연계를 강화하고자 함.

◦ 국가과학기술연구회 공동TLO와 기술사업화 전문관리 추진체계를 구축하고, 과제 수행 단계별 지적재산권의 창출‧활용‧사후관리를 통한 기술 경제성 확보 지원

- 과제 초기 3개월간 공동TLO 주관으로 IP권리화 전략 컨설팅 집중 지원

- 공동TLO 주관 아이디어 발굴에서 IP의 출원-심사-등록의 전 과정을 지원

- 공동TLO와 사업단이 개발기술‧IP를 기술상품화하고, 수요기업과의 매칭 등과 같은 마케팅 업무를 공동으로 수행

※ 특허출원에 소요되는 비용은 주관기관 또는 참여기관에서 부담.

연구기간

및연구비

◦ 연구기간 : 2016. 9 ~ 2017. 7 (11개월)

◦ 연구비 : 2016년 정부출연금 6천만원 이내 지원

※ 우수과제로 선별될 경우 연장·확대* 지원

* 연구개발계획서 상에 후속연차 연구개발계획안도 기재

- 총사업비(정부출연금) 3억원 이내

※ 참여기업(주관기관 또는 참여기관)이 있을 경우 관련 규정에 따라 민간부담금을 부담하여야 함.

정부출연금 지원규모는 정부 예산 등의 사정에 따라 변동될 수 있음.

[참고사항] 연차 구분

- 1차년도 2016. 9 ~ 2017. 7 (11개월)

- 2차년도 2017. 8 ~ 2018. 5 (10개월)

- 3차년도 2018. 6 ~ 2019. 3 (10개월)

※ 정부시책에 따라 연차별 기간은 변동될 수 있음.

추진체계

◦ 주관기관 : 학계/산업계

◦ 사유 : 학계 또는 벤처기업 주관 단년도 과제로 기술개발 수행 후 후속연구 필요시 2년 추가지원

과제계획서 주요평가 사항

◦ 개발 기술의 개발계획(시뮬레이션 및 검증시험)의 구체성

◦ 개발 기술의 신뢰성 확보 및 검증 방안

◦ 개발 기술의 산출물의 활용성 및 확장성

◦ 본 과제에 대한 중복연구를 방지하고 “필수기술에 대한 단기적 역량 집중 및 성과창출”을 위해, 産·學·硏 내 旣 보유개발기술에 대한 조사를 수행하여 □ 이러한 旣 보유개발기술과 본 과제 필수기술과의 차별성, 및 □ 旣 보유개발기술을 본 과제 수행에 연계·활용할 수 있는 구체적인 방안을 기재할 것

(※ 이와 관련된 사항은 동 사업설명회 참조 또는 국가과학기술연구회 공동TLO와의 협조 요망)

사업분야

무인이동체 공통기술개발 / 자율지능

과제명

군집 지능 기반 탐색 알고리즘

개요

◦ 정의 : 개미, 벌 등의 군집 지능을 모사한 탐색 정보 수집 및 공유를 위한 알고리즘을 설계하고 기반 시스템 구축

◦ 필요성 :

- 무인이동체를 이용한 탐색

• 조난자 탐색, 산불 원점 탐색, 범인 수색, 등, 탐색 임무는 높은 위험을 수반하는 경우가 많고, 특히 그 범위가 넓을 경우 다수의 무인이동체를 활용하는 것이 가장 효과적임

• 임무 수행시간 단축을 위해서는 탐색의 종류 및 상황, 동원된 무인이동체의 규모 및 숫자, 실시간 획득한 정보 등에 따라 지능적으로 탐색을 진행해야함

◦ 국내외 동향

<국내> 관련 연구가 수행되기 전 상태임

<국외>

- 2012년 펜실베니아 대학 Vijay Kumar 교수의 연구팀을 중심으로 무인비행체의 군집에 관련한 연구가 시작됨

- 최근 EU의 SHERPA project를 통해서는 음성과 제스쳐를 이용해 세 개 이상의 무인이동체를 제어하는 연구가 수행된 바 있음

- 군집 지능에 관한 최적화 알고리즘 이론은 1995년 Kennedy, Eberhart 교수 연구팀을 시작으로 현재까지 활발히 연구되고 있음

연구목표

◦ 최종목표 : 화재, 또는 가스유출 등의 재난 상황에서 중요 목적지를 탐색할 수 있는 군집 지능 기반 탐색 알고리즘의 개발

◦ 세부목표 :

- 탐색 정보 수집 및 공유를 위한 기반 시스템 구축

• 무인이동체간 통신 규약 및 구현 방법 제시

• 소형 무인이동체의 센서 구성 및 정보 수집 방식의 합리적인 결정

• 중앙시스템의 정보 취합 및 처리 시스템 구현

- 개미, 벌 등의 군집 지능을 모사한 탐색 알고리즘 설계

• 자연계에 존재하는 여러 개체들의 군집 지능을 모사

• 매 시간 서로 정보를 공유하고 이를 통해 각자 최적의 목적지를 향할 수 있는 탐색 알고리즘 개발

• 현재 위치의 좋고 나쁨을 평가할 수 있는 평가함수를 명확한 수식으로 도출

지 표	단위	달성 목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국,기관명)
동시에 제어 가능한 무인비행체 수	개	10 이상	-	-
테스트 문제 개수	가지	5 이상	-	-
평가를 위한 문제별 반복 수행 회수	회	10 이상	-	-
탐색 완료까지 평균 개별 위치 업데이트 회수	회	1차년도 평가 시 알고리듬 검증을 위한 문제해결 제시(업데이트 회수 최소화)	-	-
탐색 완료시 평균 오차	%	5% 이내	-	-

◦ 년도별 산출물 및 평가방법

- (1차년도) 군집 지능 기반 탐색 알고리즘 성능 검증 및 시뮬레이션

- (2차년도) 군집 지능 기반 탐색 알고리즘 하드웨어 적용 성능 검증

- (3차년도) 군집 지능 기반 탐색 알고리즘 소형무인기 적용 문제해결력 시연

◦ 최종산출물

- 군집 지능 기반 탐색 알고리즘 적용 SW 모듈

개발요구사항

◦ 제원 : 무인비행체는 반경 25cm 이내의 소형으로 함

◦ 성능요구조건 : 특이사항 없음

◦ 환경조건 : 100m3 이내의 실내 환경을 기본으로 함

◦ 시험절차 :

1. 1차년도에는 시뮬레이션으로 실현가능성을 입증하고, 2, 3차년도에 걸쳐 실제 하드웨어를 이용해 실험으로 검증

2. 탐색의 정답 위치는 임의로 설정하되 수행 때마다 다르게 설정

3. 무인비행체의 초기 위치 또한 수행때마다 다르게 설정

기대효과

◦ 이용가능 분야 : 육상, 공중, 해양

◦ 경제적 효과 : 탐색 임무의 비용과 소요 시간이 기존 대비 획기적으로 감소

◦ 기술적 효과 : 산불 원점 탐색, 가스 누출 지점 탐색, 등 다양한 분야로의 활용 및 관련 시장 확대

◦ 기타 효과 : 기존 산발적으로 개발된 여러 무인이동체를 통합하여 운용할 수 있는 기반 기술 확보

특기사항

◦ 1년 단년과제로 복수기관에서 수행 후 평가결과 우수과제는 후속연구 필요시, 공통기술분야로 2년 추가지원 또는 차세대 무인이동체 원천기술 분야 플랫폼에 통합 적용할 수 있도록 지원

◦ 사업단에서 반기마다 무인이동체 미래선도 핵심기술개발사업 통합 기술워크숍을 통하여 과제간 기술 및 산출물의 공유, 연계가 가능하도록 지원하며, 기술적 사용과 달성레벨을 점검하여 과제별 융합 연계를 강화하고자 함.

◦ 국가과학기술연구회 공동TLO와 기술사업화 전문관리 추진체계를 구축하고, 과제 수행 단계별 지적재산권의 창출‧활용‧사후관리를 통한 기술 경제성 확보 지원

- 과제 초기 3개월간 공동TLO 주관으로 IP권리화 전략 컨설팅 집중 지원

- 공동TLO 주관 아이디어 발굴에서 IP의 출원-심사-등록의 전 과정을 지원

- 공동TLO와 사업단이 개발기술‧IP를 기술상품화하고, 수요기업과의 매칭 등과 같은 마케팅 업무를 공동으로 수행

※ 특허출원에 소요되는 비용은 주관기관 또는 참여기관에서 부담.

연구기간

및연구비

◦ 연구기간 : 2016. 9 ~ 2017. 7 (11개월)

◦ 연구비 : 2016년 정부출연금 6천만원 이내 지원

※ 우수과제로 선별될 경우 연장·확대* 지원

* 연구개발계획서 상에 후속연차 연구개발계획안도 기재

- 총사업비(정부출연금) 3억원 이내

※ 참여기업(주관기관 또는 참여기관)이 있을 경우 관련 규정에 따라 민간부담금을 부담하여야 함.

정부출연금 지원규모는 정부 예산 등의 사정에 따라 변동될 수 있음.

[참고사항] 연차 구분

- 1차년도 2016. 9 ~ 2017. 7 (11개월)

- 2차년도 2017. 8 ~ 2018. 5 (10개월)

- 3차년도 2018. 6 ~ 2019. 3 (10개월)

※ 정부시책에 따라 연차별 기간은 변동될 수 있음.

추진체계

◦ 주관기관 : 학계/산업계

◦ 사유 : 학계 또는 벤처기업 주관 단년도 과제로 기술개발 수행 후 후속연구 필요시 2년 추가지원

과제계획서 주요평가 사항

◦ 개발 기술의 개발을 위한 방법론의 구체성

◦ 개발 기술의 신뢰성 확보 및 검증 방안

◦ 개발 기술을 이용한 활용방안 및 파급효과

◦ 본 과제에 대한 중복연구를 방지하고 “필수기술에 대한 단기적 역량 집중 및 성과창출”을 위해, 産·學·硏 내 旣 보유개발기술에 대한 조사를 수행하여 □ 이러한 旣 보유개발기술과 본 과제 필수기술과의 차별성, 및 □ 旣 보유개발기술을 본 과제 수행에 연계·활용할 수 있는 구체적인 방안을 기재할 것

(※ 이와 관련된 사항은 동 사업설명회 참조 또는 국가과학기술연구회 공동TLO와의 협조 요망)

사업분야

무인이동체 공통기술개발 / 자율지능

과제명

인공지능 기반 조난자 탐지기술 개발

개요

◦ 정의 : 무인이동체에 적용하여 조난자 탐지를 위한 인공지능 기반 개체 검출 시스템 설계, 구현 및 실증연구

◦ 필요성 :

- 2005년 허리케인 카트리나를 포함한 초대형 자연재해에서 무인기를 조난자 구출에 이용하였으며, 이때 대부분의 경우 조난자의 탐지는 인간의 육안 판독에 의존하였으나, 정확도가 낮고 인간의 시력 피로로 인해 장시간 작업을 수행할 수 없어, 자동 조난자 검출 시스템의 구현 필요성이 대두됨

- 여러 단계의 비선형 변환을 통하여 최적의 데이터 표현형을 학습하는 딥러닝 기반 모델이 물체 검출 분야에서도 기존 모델들에 비해 높은 성능을 보여주고 있으나, 무인기와 같은 무인이동체 시스템에 탑재하여 실시간으로 적용하기 위해서는 1) 동영상 자료의 검출을 위한 모션블러 등 화질열화 문제를 해결, 2) 검출 시스템의 학습을 이미지 생성 방법, 3) 무인기의 임베디드 GPU에 적용 가능한 고속 검출 기법, 4) 저전력을 위한 저연산 딥러닝 모델 개발이 필요함.

◦ 국내외 동향

- 무인기에서의 인간 검출은 실시간 검출이 가능하다는 점 때문에 Haar-like feature와 AdaBoost 모델을 이용하는 Viola-Jones detector가 선호됨.

- 하지만 최근 더 높은 정확도의 딥러닝을 기반으로 하는 물체 검출기가 연구되고 있으며, 이때 속도가 제약이었지만 최근 S. Ren등의 Faster R-CNN은 5 fps (frame per second) 정도의 속도로 높은 속도로 (준)실시간 검출에 이용 가능.

- DeepDrone 등 임베디드 GPU, 혹은 Neuromorphic Chip을 이용하여 드론에 딥러닝 기반의 물체 검출기를 탑재하는 시도도 최근 많아지고 있음.

연구목표

◦ 최종목표 : 무인이동체에 적용하여 실시간 조난자 탐지를 위한 인공지능 기반 개체 검출 시스템 구현

◦ 세부목표 :

1)  인공지능 기반 조난자 검출 시스템 구현

- 비디오의 모션블러 등을 제거하기 위한 화질개선 알고리즘 구현

- 비디오의 모션정보를 이용한 실시간 개체 검출 모델 구현

- 최소한의 학습데이터를 이용하여 학습할 수 있는 알고리즘의 구현

- 환경(예) 산/바다)에 맞게 검출기를 적응 가능한 적응적 학습 알고리즘 구현

- 환경(예) 산/바다), 날씨, 고도를 달리한 조난자 비디오로부터의 검출 실험

2)　조난자 검출 시스템의 드론 탑재

- 저성능 임베디드 GPU*에서의 실시간 개체 검출

- 저 연산 딥 뉴럴 네트워크의 구현 (뉴로모픽 칩을 이용한 온칩 네트워크의 구현)

- 환경 (예) 산/바다), 날씨, 고도를 달리한 조난자 구조 실증실험

* mAP (Mean-average Precision) = 개체검출 정확도 / 개체검출수 정확도

지 표	단위	달성 목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국,기관명)
목표물 검출률	mAP*	90	-	-
검출속도	fps	5	-	5 (미, Microsoft)
목표물 검출 가능한 최대 거리	m	100

◦ 년도별 산출물 및 평가방법

- (1차년도) 강화학습 기반 개체 검출을 위한 학습데이터 확보 및 학습 성능 시뮬레이션

- (2차년도) 강화학습 기반 개체 검출 SW 모듈 하드웨어 적용 성능 검증

- (3차년도) 강화학습 기반 개체 검출 SW 모듈 소형무인기 적용 성능 검증

◦ 최종산출물

- 강화학습 기반 개체 검출을 위한 학습데이터

- 강화학습 기반 개체 검출을 위한 SW 모듈

개발요구사항

◦ 제원 : 무인기 탑재용 조남자 탐지 프로그램 개발

◦ 성능요구조건 :

- 저성능 임베디드 GPU에 활용 가능한 S/W 성능최적화

- 저화질 영상정보를 활용한 실시간 개체 검출

◦ 검증시험조건 :

- HD급 영상장비에서 탑재한 무인기에서의 S/W 탑재시현

- 조난모사 환경에서의 실시간 개체 검출 시험

기대효과

◦ 이용가능 분야 : 공중

◦ 경제적 효과 : 조난자의 자동 탐지로 영상 판독 및 구조에 들어가는 인력을 대대적으로 줄일 수 있음.

◦ 기술적 효과 : 소형 무인기에 구현하기에 여러 제약조건이 있는 딥러닝 기반 물체 검출기의 무인기 탑재는 검출성능을 획기적으로 높여 군사적 목적 등 더 많은 응용에 적용 가능.

특기사항

◦ 1년 단년과제로 복수기관에서 수행 후 평가결과 우수과제는 후속연구 필요시, 공통기술분야로 2년 추가지원 또는 차세대 무인이동체 원천기술 분야 플랫폼에 통합 적용할 수 있도록 지원

◦ 사업단에서 반기마다 무인이동체 미래선도 핵심기술개발사업 통합 기술워크숍을 통하여 과제간 기술 및 산출물의 공유, 연계가 가능하도록 지원하며, 기술적 사용과 달성레벨을 점검하여 과제별 융합 연계를 강화하고자 함.

◦ 국가과학기술연구회 공동TLO와 기술사업화 전문관리 추진체계를 구축하고, 과제 수행 단계별 지적재산권의 창출‧활용‧사후관리를 통한 기술 경제성 확보 지원

- 과제 초기 3개월간 공동TLO 주관으로 IP권리화 전략 컨설팅 집중 지원

- 공동TLO 주관 아이디어 발굴에서 IP의 출원-심사-등록의 전 과정을 지원

- 공동TLO와 사업단이 개발기술‧IP를 기술상품화하고, 수요기업과의 매칭 등과 같은 마케팅 업무를 공동으로 수행

※ 특허출원에 소요되는 비용은 주관기관 또는 참여기관에서 부담.

연구기간

및연구비

◦ 연구기간 : 2016. 9 ~ 2017. 7 (11개월)

◦ 연구비 : 2016년 정부출연금 6천만원 이내 지원

※ 우수과제로 선별될 경우 연장·확대* 지원

* 연구개발계획서 상에 후속연차 연구개발계획안도 기재

- 총사업비(정부출연금) 3억원 이내

※ 참여기업(주관기관 또는 참여기관)이 있을 경우 관련 규정에 따라 민간부담금을 부담하여야 함.

정부출연금 지원규모는 정부 예산 등의 사정에 따라 변동될 수 있음.

[참고사항] 연차 구분

- 1차년도 2016. 9 ~ 2017. 7 (11개월)

- 2차년도 2017. 8 ~ 2018. 5 (10개월)

- 3차년도 2018. 6 ~ 2019. 3 (10개월)

※ 정부시책에 따라 연차별 기간은 변동될 수 있음.

추진체계

◦ 주관기관 : 학계/산업계

◦ 사유 : 학계 또는 벤처기업 주관 단년도 과제로 기술개발 수행 후 후속연구 필요시 2년 추가지원

과제계획서 주요평가 사항

◦ 개발 기술의 구현을 위한 방법론 및 시험자료 확보방안

◦ 개발 기술의 신뢰성 확보 및 검증 방안

◦ 개발 기술의 무인이동체 탑재 및 활용을 위한 확장방안

◦ 본 과제에 대한 중복연구를 방지하고 “필수기술에 대한 단기적 역량 집중 및 성과창출”을 위해, 産·學·硏 내 旣 보유개발기술에 대한 조사를 수행하여 □ 이러한 旣 보유개발기술과 본 과제 필수기술과의 차별성, 및 □ 旣 보유개발기술을 본 과제 수행에 연계·활용할 수 있는 구체적인 방안을 기재할 것

(※ 이와 관련된 사항은 동 사업설명회 참조 또는 국가과학기술연구회 공동TLO와의 협조 요망)

사업분야

무인이동체 공통기술개발 / 자율지능

과제명

음성·제스쳐 인식을 통한 인간-무인이동체 협업 기술

개요

◦ 정의 : 음성·제스쳐 인식을 위한 인공신경망을 설계하고 딥러닝 알고리즘을 개발하여 음성·제스쳐 인식을 통한 무인이동체 제어 시연

◦ 필요성 :

- 무인이동체의 적극적인 활용을 위해서는 인간-무인이동체의 협업이 필수적임

• 복잡하고 다양한 환경에서의 협업

ㅇ 통신이 불가능하거나 인간의 두 손이 자유롭지 못한 상황에서 원거리의 무인이동체에 제스쳐나 음성으로 명령을 해야 하는 경우가 많음

• 무인이동체 운용의 효율화

ㅇ 무인이동체 운용 전용 장비는 휴대하기 불편해 협업에 방해가 되며 별도의 교육 또한 필요로함

ㅇ 전파방해와 같은 상황에서는 기기간 통신을 활용한 의사소통은 제한적임

◦ 국내외 동향

<국내> 관련 연구가 수행되기 전 상태임

<국외>

- 최근 EU의 SHERPA project를 통해서는 음성과 제스쳐를 이용해 세 개 이상의 무인이동체를 제어하는 연구가 수행된 바 있으나, 영상이 아닌 햅틱장비를 기반으로 함

- 최근 Stanford 대학에서는 3-D CNN을 위해 Optical flow 기반 정규화(regularization)에 관한 연구를 수행하였음

연구목표

◦ 최종목표 : 인공지능 기반 음성·제스쳐 인식을 통한 인간-무인이동체 협업 기술

◦ 세부목표 :

- 음성·제스쳐 인식을 위한 인공신경망 설계 및 딥러닝 알고리즘 개발

• 3차원 kernel을 이용한 3-D convolutional neural network (CNN) 설계

• 3-D CNN 기반 딥러닝 알고리즘 개발

- 음성·제스쳐 인식을 통한 무인이동체 제어 기법 개발

• 기본 환경에서 다양한 제스쳐를 정의 및 학습

• 실제 원거리 환경에서 학습 및 검증

지 표	단위	달성 목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국,기관명)
인식 가능한 제스쳐 수	개	10 이상	-	-
인식이 가능한 최대 거리	m	100(제스쳐) 10(음성)	-	-
평가를 위한 제스쳐별 반복 수행 회수	회	50 이상	-	-
오인식율	%	10 이내	-	-

◦ 년도별 산출물 및 평가방법

- (1차년도) 음성·제스쳐 인식을 위한 학습데이터 확보 및 학습 성능 시뮬레이션

- (2차년도) 음성·제스쳐 인식 SW 모듈 하드웨어 적용 성능 검증

- (3차년도) 음성·제스쳐 인식 SW 모듈 무인이동체 적용 제어 시연

◦ 최종산출물

- 음성·제스쳐 인식을 위한 인공신경망 설계 및 딥러닝 알고리즘

- 인공지능 기반 음성·제스쳐 인식 SW 모듈

개발요구사항

◦ 제원 : 특이사항 없음

◦ 성능요구조건 : 특이사항 없음

◦ 환경조건 : 실외 환경을 기본으로 함

◦ 시험절차 :

- 근거리에서 간단한 음성·제스쳐를 이용한 검증으로 알고리즘의 동작을 검증

- 원거리에서 다양한 환경에 대한 실험을 거쳐 제안하는 기법의 정확성과 강인함을 입증

기대효과

◦ 이용가능 분야 : 육상, 공중, 해양

◦ 경제적 효과 : 쉽고 강인한 형태의 인간-무인이동체의 협업이 가능 > 시장 확대

◦ 기술적 효과 : 화재 현장 및 전시와 같은 특수 환경에서도 강인한 형태의 협업 및 명령 전달이 가능 > 사회적 가치 창출 및 국가 기술 경쟁력 제고

◦ 기타 효과 : 음성·제스쳐 인식 기술을 활용, 무인이동체 이외 다양한 산업에 응용가능

특기사항

◦ 1년 단년과제로 복수기관에서 수행 후 평가결과 우수과제는 후속연구 필요시, 공통기술분야로 2년 추가지원 또는 차세대 무인이동체 원천기술 분야 플랫폼에 통합 적용할 수 있도록 지원

◦ 사업단에서 반기마다 무인이동체 미래선도 핵심기술개발사업 통합 기술워크숍을 통하여 과제간 기술 및 산출물의 공유, 연계가 가능하도록 지원하며, 기술적 사용과 달성레벨을 점검하여 과제별 융합 연계를 강화하고자 함.

◦ 국가과학기술연구회 공동TLO와 기술사업화 전문관리 추진체계를 구축하고, 과제 수행 단계별 지적재산권의 창출‧활용‧사후관리를 통한 기술 경제성 확보 지원

- 과제 초기 3개월간 공동TLO 주관으로 IP권리화 전략 컨설팅 집중 지원

- 공동TLO 주관 아이디어 발굴에서 IP의 출원-심사-등록의 전 과정을 지원

- 공동TLO와 사업단이 개발기술‧IP를 기술상품화하고, 수요기업과의 매칭 등과 같은 마케팅 업무를 공동으로 수행

※ 특허출원에 소요되는 비용은 주관기관 또는 참여기관에서 부담.

연구기간

및연구비

◦ 연구기간 : 2016. 9 ~ 2017. 7 (11개월)

◦ 연구비 : 2016년 정부출연금 6천만원 이내 지원

※ 우수과제로 선별될 경우 연장·확대* 지원

* 연구개발계획서 상에 후속연차 연구개발계획안도 기재

- 총사업비(정부출연금) 3억원 이내

※ 참여기업(주관기관 또는 참여기관)이 있을 경우 관련 규정에 따라 민간부담금을 부담하여야 함.

정부출연금 지원규모는 정부 예산 등의 사정에 따라 변동될 수 있음.

[참고사항] 연차 구분

- 1차년도 2016. 9 ~ 2017. 7 (11개월)

- 2차년도 2017. 8 ~ 2018. 5 (10개월)

- 3차년도 2018. 6 ~ 2019. 3 (10개월)

※ 정부시책에 따라 연차별 기간은 변동될 수 있음.

추진체계

◦ 주관기관 : 학계/산업계

◦ 사유 : 학계 또는 벤처기업 주관 단년도 과제로 기술개발 수행 후 후속연구 필요시 2년 추가지원

과제계획서 주요평가 사항

◦ 개발 기술의 구현을 위한 방법론 및 시험자료 확보방안

◦ 개발 기술의 신뢰성 확보 및 검증 방안

◦ 개발 기술의 무인이동체 탑재 및 활용을 위한 확장방안

◦ 본 과제에 대한 중복연구를 방지하고 “필수기술에 대한 단기적 역량 집중 및 성과창출”을 위해, 産·學·硏 내 旣 보유개발기술에 대한 조사를 수행하여 □ 이러한 旣 보유개발기술과 본 과제 필수기술과의 차별성, 및 □ 旣 보유개발기술을 본 과제 수행에 연계·활용할 수 있는 구체적인 방안을 기재할 것

(※ 이와 관련된 사항은 동 사업설명회 참조 또는 국가과학기술연구회 공동TLO와의 협조 요망)

사업분야		차세대 무인이동체 원천기술개발 / 자율협력형 무인이동체
총괄 과제명		(총괄)다수-다종 무인이동체를 활용한 자율협력형 무인이동체 원천기술 개발
개요
◦ 정의 : 조종사의 개입없이 다수-다종의 무인이동체들이 자율적으로 협력하여 무인이동체가 필요한 다양한 분야의 임무 및 고난도의 임무를 수행할 수 있는 자율협력형 무인이동체 원천기술 개발 * 자율협력형 무인이동체 : - 정의 : 개별적으로 운용되는 무인이동체간 협력 및 통합운용을 위한 기술개발을 통해 새로운 임무수행 또는 기존 임무의 효율화 달성 - 운용 개념 : 다수의 소형 무인항공기와 육상 무인이동체 간의 자율협력체계를 구축하고, 다중협력 및 임무최적화 기술 개발 <자율협력형 무인이동체 개념도> ◦ 필요성 : ⋅ 기존에는 필요한 임무를 수행하기 위해 그에 맞는 단일 기종의 무인이동체를 개발해 왔으나, 국방/물류/농업/재난 등과 같이 무인이동체의 활용이 요구되는 분야가 증가하고 임무의 복잡성이 높아지면서 단일 기종으로는 한계가 발생 ⋅ 다수-다종 무인이동체들의 협력을 통해 임무를 수행할 필요성이 증가하면서 조종사의 개입을 최소화하고 무인이동체들끼리 자율적으로 협력하여 임무를 수행하는 개념이 등장 ⋅ 다종의 무인이동체를 임무에 투입시켜 단점을 상호 보완함으로써 임무 수행능력 향상 기대 ⋅ 자율협력형 무인이동체를 구현하기 위한 핵심기술 개발을 수행하여 향후 요구되는 복잡한 고난도의 임무에 대응할 필요성 있음 ◦ 국내외 동향 <국내> ⋅무인 시스템의 운용 현황이 선진국들에 비행 상대적으로 미흡한 단계이며 단순한 편대 비행시험에 치중되어 있음. ⋅국방과학연구소와 KAIST의 공동연구로 이종 협업 공중 무인이동체계 선행 연구에서 이종 공중 무인이동체의 실시간 임무 계획 및 협업 시연 (2014) <국외> ⋅미국 DARPA(방위고등연구계획국)은 무인항공기간 협력운용으로 임무거리를 늘리고, 난통신 및 전자파 재밍지역의 운용성을 확장하는 CODE(Collaborate Operations in Denied Environment) 프로그램 추진 ⋅유럽의 EU의 COMET 프로젝트는 이기종의 공중 무인이동체를 이용한 산불 감지 및 모니터링에 관한 연구를 수행
연구목표
◦ 최종목표 : 다수-다종 무인이동체로 구성된 자율협력형 무인이동체 개발을 위한 자율협업 무인이동체 운용 시스템을 통합 및 구성하고 최종적으로 육-공 협력임무에 대한 시연 주관 ◦ 세부목표 - 자율협력형 무인이동체 과제 총괄 업무 수행 · 세부과제간의 연계 및 일정관리를 통한 체계적인 과제 수행 지원 · 과제간 기술교류 회의 등을 통해 시너지 효과 촉진 - 다수 무인이동체의 자율협업 운용 시스템 구성 · 무인이동체의 자율 협업 운용을 위한 시스템 체계 분석 및 구축 · 세부과제에서 개발된 기술 항목들을 통합하여 다수 무인이동체의 자율 협력 운용 시스템 구성 - 다수 무인이동체 자율협력 임무수행 시연 주관 · 동적 임무 및 환경 변화 시나리오 반영된 육-공 통합 3D Mapping 임무 수행 시연
특기사항
◦ 사업기간 내 TRL5 단계 이상의 기술완성도 확보 ◦ 사업단에서 반기마다 무인이동체 미래선도 핵심기술개발사업 통합 기술워크숍을 통하여 과제간 기술 및 산출물의 공유, 연계가 가능하도록 지원하며, 기술적 사용과 달성레벨을 점검하여 과제별 융합 연계를 강화하고자 함. ◦ 국가과학기술연구회 공동TLO와 기술사업화 전문관리 추진체계를 구축하고, 과제 수행 단계별 지적재산권의 창출‧활용‧사후관리를 통한 기술 경제성 확보 지원 - 과제 초기 3개월간 공동TLO 주관으로 IP권리화 전략 컨설팅 집중 지원 - 공동TLO 주관 아이디어 발굴에서 IP의 출원-심사-등록의 전 과정을 지원 - 공동TLO와 사업단이 개발기술‧IP를 기술상품화하고, 수요기업과의 매칭 등과 같은 마케팅 업무를 공동으로 수행 ※ 특허출원에 소요되는 비용은 주관기관 또는 참여기관에서 부담.
연구기간 및연구비
◦ 연구기간 : 2016. 9 ~ 2019. 7, 1차년도 2016. 9~2017. 7(11개월) ◦ 연구비 : 2016년 정부출연금 3억원 지원 - 총사업비(정부출연금) 12억원 지원 ※ 참여기업(주관기관 또는 참여기관)이 있을 경우 관련 규정에 따라 민간부담금을 부담하여야 함. 정부출연금 지원규모는 정부 예산 등의 사정에 따라 변동될 수 있음. [참고사항] 연차 구분 - 1차년도 2016. 9 ~ 2017. 7 (11개월) - 2차년도 2017. 8 ~ 2018. 5 (10개월) - 3차년도 2018. 6 ~ 2019. 3 (10개월) - 4차년도 2019. 4 ~ 2019. 7 (4개월) ※ 정부시책에 따라 연차별 기간은 변동될 수 있음.
추진체계	◦ 총괄주관기관 : 세부과제 중 한곳의 주관기관 ※ 총괄주관기관은 1,2,3세부과제 중 한 과제의 주관기관을 함께 수행하여야 함. ※ 총괄주관기관의 제안기관은 1,2,3세부과제의 주관기관과 컨소시엄을 구성하여 제안해야 함.
과제계획서 주요평가 사항	◦ 자율협력형 무인이동체 체계 통합에 대한 이해도 ◦ 개발 기술의 효과적인 시연 방안 ◦ 본 과제에 대한 중복연구를 방지하고 “필수기술에 대한 단기적 역량 집중 및 성과창출”을 위해, 産·學·硏 내 旣 보유개발기술에 대한 조사를 수행하여 □ 이러한 旣 보유개발기술과 본 과제 필수기술과의 차별성, 및 □ 旣 보유개발기술을 본 과제 수행에 연계·활용할 수 있는 구체적인 방안을 기재할 것 (※ 이와 관련된 사항은 동 사업설명회 참조 또는 국가과학기술연구회 공동TLO와의 협조 요망)

사업분야

차세대 무인이동체 원천기술개발 / 자율협력형 무인이동체

총괄 과제명

다수-다종 무인이동체를 활용한 자율협력형 무인이동체 원천기술 개발

세부 과제명

(1세부)지상 무인이동체의 자율협력 임무 수행을 위한 자율운행시스템 및 육-공 협력 통합 3D Mapping 기술 개발

개요

◦ 정의 : 지상 무인이동체의 자율협력 임무 수행을 위해 이동 안전성, 작업정밀도 및 공간효율성을 동시에 확보할 수 있는 자율운행시스템을 적용하고, 공중 무인이동체로부터 받은 데이터를 통합하여 실시간 3D Mapping을 구현할 수 있는 H/W 및 S/W를 탑재하여 자율협력 임무 시연

* 자율협력형 무인이동체 :

- 정의 : 개별적으로 운용되는 무인이동체간 협력 및 통합운용을 위한 기술개발을 통해 새로운 임무수행 또는 기존 임무의 효율화 달성

- 운용 개념 : 다수의 소형 무인항공기와 육상 무인이동체 간의 자율협력체계를 구축하고, 다중협력 및 임무최적화 기술 개발

◦ 필요성 :

⋅ 육-공 주변 지형 정보를 활용한 자율작업, 임무수행 및 안전이송 기술은 지능화 건설·농 기계, 무인임무장비 및 안전관리·안전작업 이송시스템 분야에서 지속적으로 필요성 및 수요 증가

⋅ 이를 위하여 거시적 지형 정보 등의 항공탐지 기술과 근거리 육상탐지 기술을 접목한 육-공 3D Mapping을 통한 상세 작업 및 임무지역정보(지형, 주변 이송체 등) 획득 기술과 이를 적용한 알고리즘 개발이 필요

⋅ 육-공 무인이송체간 협력을 통한 임무 수행 시스템은 각 개체별 무인이송체의 임무 수행을 보다 광범위하고 효율적으로 운영할 수 있으며 다수 이송체의 군집 작업이 가능한 기술로서 기계-기계의 협력 작업 나아가서 기계-기계-인간의 협업을 가능하게 하는 원천기술

◦ 국내외 동향

⋅ 영국 Trimble 社는 광산, 터널 작업을 위한 주변지형 탐지 S/W를 개발

⋅ 영국 Prolec 社는 장비의 운전영역을 제한하는 solution을 개발

⋅ 일본 고마츠 社 등 건설기계 선진사의 경우 굴삭기의 법면 그레이딩 작업이 가능한 machine guidance를 개발

⋅ 국내 작업기계 제조사에서는 작업자동화를 위한 시스템을 개발 중이나 아직 상용화 단계에는 이르지 못함

연구목표

◦ 최종목표 : 육-공 자율협력 임무 수행을 위해 실시간 대용량 임무처리용 모듈이 탑재된 이동, 작업 및 충돌 영역 예측과 자율 안전 운전제어가 가능한 지상 무인이동체를 구축하고, 공중 무인이동체와의 협력을 통한 3D Mapping 기술 및 공중 무인이동체의 임무시간 연장을 위한 에너지 공유 기술 구현

◦ 세부목표

- 자율협력 임무 수행을 위한 지상 무인이동체 H/W 플랫폼 구축

· 차륜형 모바일 무인이동체 형상 설계 및 실차(2대) 제작*

* 지상 무인이동체는 제안기관에서 수행한 기존연구시제나 상용화된 플랫폼을 활용하여 구축 가능

* 지상 무인이동체는 전기구동식, 정격 출력 40 kW, 구동 속도 30 km/h, 운행 시간 4 hr, 탑재임무중량 100 kg, 경사지 등판능력 20도의 사양을 만족해야함

· 실시간 3D Mapping 수행을 위한 대용량 임무처리용 모듈 탑재

· 공중 무인이동체 착륙용 패드 설치

· 이송 제어 및 통신 모듈 H/W 제작

- 자율협력 임무 수행을 위한 지상 무인이동체 S/W 적용

· 센싱(비전 등) 실시간 데이터 처리 기술

· 탑재형 탐지 및 운전제어 알고리즘

· 이동 시 판단(작업, 안전 등) 제어 기술

- 육-공 협력을 통한 3D Mapping 기술 개발

· 육-공 주변 지형 복합탐지(3D 지형 Mapping 구현) 기술

· 3D Mapping의 전 과정의 실시간 처리가 가능한 지상 무인이동체 탑재용 모듈 개발

- 육-공 협력 임무 수행 기술 구현

· 실시간 3D Mapping을 통한 육-공 연계 이동시스템 운영 시연

· 공중 무인이동체의 배터리 충전 또는 교체 모듈 장착을 통한 임무시간 연장 기술 적용

지 표	단위	달성 목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국,기관명)
주변 탐지거리	m	20	-	-
실시간 통합 3D 디지털 Mapping 반경	m	500	-	-
3D Mapping 오차	cm	< 10	-	-

◦ 년도별 산출물 및 평가방법

- (1차년도) 육상 무인이동체 구축안 및 설계도

- (2차년도) 육상 무인이동체 시제품, Real-time 3D Mapping S/W

- (3차년도) 육상 무인이동체 임무 수행 및 육-공 협력 임무수행 시연

◦ 최종산출물

- 육-공 협력이 가능한 임무장비가 탑재된 육상 무인이동체 H/W 플랫폼

개발요구사항

◦ 제원 :

- 정격 출력 40kW 급 전기구동시스템으로 험지 조향이 가능한 이동

- 구동속도, 주변 탐지거리, 운행시간, 임무중량, 경사지 각 등 지표 준수

◦ 성능요구조건 :

- 충전 후 최소 4시간 임무 수행 및 임무 중량 이송을 구현할 것

- 비포장 및 험지(경사지)에서 드론의 착륙이 가능한 자세 유지 필요

◦ 환경조건 :

- 비포장도로나 험지(경사지) 조건을 반영한 임무 환경

◦ 시험절차 :

- Simulation과 시제차량 적용 시험 평가

기대효과

◦ 이용가능 분야 : 군용 임무장비, 지능형 건설·농기계, 원전해체 장비, 재난재해 대응 특수목적기계 등

◦ 경제적 효과 : 지능형 건설·농기계 등 무인화 모바일 작업기계 시장을 확보하는데 기여

◦ 기술적 효과 : 무인화 기술의 산업체 파급 기술 확보

◦ 기타 효과 : 사회적으로 문제가 되는 재난 재해 대응 능력 및 안전 기술 확보

특기사항

◦ 원천기술 핵심과제로 효율적인 과제수행을 위하여 통합사업단 인력 연계 필요

◦ 사업기간 내 TRL5 단계 이상의 기술완성도 확보

◦ 사업단에서 반기마다 무인이동체 미래선도 핵심기술개발사업 통합 기술워크숍을 통하여 과제간 기술 및 산출물의 공유, 연계가 가능하도록 지원하며, 기술적 사용과 달성레벨을 점검하여 과제별 융합 연계를 강화하고자 함.

◦ 국가과학기술연구회 공동TLO와 기술사업화 전문관리 추진체계를 구축하고, 과제 수행 단계별 지적재산권의 창출‧활용‧사후관리를 통한 기술 경제성 확보 지원

- 과제 초기 3개월간 공동TLO 주관으로 IP권리화 전략 컨설팅 집중 지원

- 공동TLO 주관 아이디어 발굴에서 IP의 출원-심사-등록의 전 과정을 지원

- 공동TLO와 사업단이 개발기술‧IP를 기술상품화하고, 수요기업과의 매칭 등과 같은 마케팅 업무를 공동으로 수행

※ 특허출원에 소요되는 비용은 주관기관 또는 참여기관에서 부담.

연구기간

및연구비

◦ 연구기간 : 2016. 9 ~ 2019. 7, 1차년도 2016. 9~2017. 7(11개월)

◦ 연구비 : 2016년 정부출연금 7.5억원 지원

- 총사업비(정부출연금) 22.5억원 지원

※ 1세부, 2세부, 3세부 과제 간의 연구비는 해당 과제들의 총액 범위 내에서 조정하여 신청 가능함.

※ 참여기업(주관기관 또는 참여기관)이 있을 경우 관련 규정에 따라 민간부담금을 부담하여야 함.

정부출연금 지원규모는 정부 예산 등의 사정에 따라 변동될 수 있음.

[참고사항] 연차 구분

- 1차년도 2016. 9 ~ 2017. 7 (11개월)

- 2차년도 2017. 8 ~ 2018. 5 (10개월)

- 3차년도 2018. 6 ~ 2019. 3 (10개월)

- 4차년도 2019. 4 ~ 2019. 7 (4개월)

※ 정부시책에 따라 연차별 기간은 변동될 수 있음.

추진체계

◦ 주관기관 : 연구계/학계/산업계

※ 총괄주관기관은 1,2,3세부과제 중 한 과제의 주관기관을 함께 수행하여야 함.

※ 총괄주관기관의 제안기관은 1,2,3세부과제의 주관기관과 컨소시엄을 구성하여 제안해야 함.

과제계획서 주요평가 사항

◦ 자율협력형 무인이동체 총괄 과제 지원에 대한 계획

◦ 개발 기술의 목표 성능 지표 달성 및 검증 방안

◦ 구현된 개발 기술의 안정성 확보 방안

◦ 개발 기술의 효과적인 시연 방안

◦ 본 과제에 대한 중복연구를 방지하고 “필수기술에 대한 단기적 역량 집중 및 성과창출”을 위해, 産·學·硏 내 旣 보유개발기술에 대한 조사를 수행하여 □ 이러한 旣 보유개발기술과 본 과제 필수기술과의 차별성, 및 □ 旣 보유개발기술을 본 과제 수행에 연계·활용할 수 있는 구체적인 방안을 기재할 것

(※ 이와 관련된 사항은 동 사업설명회 참조 또는 국가과학기술연구회 공동TLO와의 협조 요망)

사업분야

차세대 무인이동체 원천기술개발 / 자율협력형 무인이동체

총괄 과제명

다수-다종 무인이동체를 활용한 자율협력형 무인이동체 원천기술 개발

세부 과제명

(2세부)자율협력형 무인이동체를 위한 N-N 멀티캐스팅 및 Flying Ad hoc 네트워크 기술 개발

개요

◦ 정의 : 다수의 무인 이동체들간의 자율협력 운용에 요구되는 기반 네트워크 기술 제공을 위하여 고속 이동 및 토폴로지 변화에도 안정적인 Flying Ad hoc Network (FANET) 및 그룹기반 N-N 멀티캐스팅 지원 기술을 개발하고 이를 무인이동체에 시험적용

* 자율협력형 무인이동체 :

- 정의 : 개별적으로 운용되는 무인이동체간 협력 및 통합운용을 위한 기술개발을 통해 새로운 임무수행 또는 기존 임무의 효율화 달성

- 운용 개념 : 다수의 소형 무인항공기와 육상 무인이동체 간의 자율협력체계를 구축하고, 다중협력 및 임무최적화 기술 개발

◦ 필요성 :

⋅ 저비용의 운용능력과 임무 수행의 지속성 및 확장성 등의 이유로 다수의 소형 무인이동체간의 자율협력에 기반한 서비스 요구가 증대되고 있으며 이를 지원하기 위해서는 무인이동체를 위한 전용 FANET (Flying Ad-hoc Network) 기술의 개발이 필요함

⋅ 기존 지상컨트롤 센터와 무인이동체간의 1:1 통신만을 고려한 관제, 임무수행 지원 방식은 고성능의 하드웨어 및 통신모듈의 복잡성을 초래하고, 무인이동체간의 협력임무 및 재난환경의 네트워크 구성과 같은 자율협력 서비스 도입 및 확산의 한계가 있음

⋅ 다수 무인이동체간 Peer-to-Peer 통신 환경은 무인이동체의 이동속도가 매우 빠르고 토폴로지 변화가 매우 심하기 때문에 이를 고려한 Ad hoc 네트워크 구성 및 신뢰성을 보장할 수 있는 프로토콜 기술 개발이 필요함

⋅ 지리적으로 근접한 이동체간 충돌회피를 위한 항로 및 임무수행 정보를 무인이동체간 실시간 공유를 위해서는 N-N 멀티캐스팅 방식이 요구됨

◦ 국내외 동향

<국내>

⋅ 국내 무인이동체 시장은 도입 초기 단계로 시장규모는 미미하나 고 성장세를 보이고 있으며 향후 15년간 1.6조원 시장으로 확대 전망됨 (국토교통부)

⋅ KT는 재난재해 상황에서 사람과 차량의 접근이 어려운 위험지역이나 고립된 지역의 통신 서비스 제공을 위해 드론에 기지국의 핵심장비를 부착한 신개념 이동형 기지국을 시연함

<국외>

⋅ 세계 무인이동체 시장이 연평균 10% 성장해 2023년에는 125억불 규모로 성장하고 민간 무인기 시장은 연평균 35% 증가하여 8.8억불로 예측됨 (Global Information)

⋅ 스위스 EPFL은 재난 시 통신시설이 파괴된 환경에서 드론을 활용한 애드혹 네트워크를 구성하여 해당 지역에 무선랜 기반 통신을 지원하는 SMAVNET 프로젝트를 진행 중임

⋅ 카네기멜론대 CyLab Mobility Research Center는 드론의 이동통신 지원을 위한 전파모델링 및 상공에서 이동통신 서비스를 받기 위한 연구를 진행 중

⋅ 구글과 페이스북은 무인비행체를 활용한 애드혹 통신망 구축을 통해서 저개발 국가 및 오지환경을 위한 인터넷망 보급 프로젝트를 추진 중임

⋅ 다수 무인이동체간 협력 임무수행을 지원하기 위한 Flying Ad hoc 네트워크 기술은 현재 Georgia Tech., Berkley 등 학계를 중심으로 연구가 되고 있으며 Testbed 구축이 진행됨

연구목표

◦ 최종목표 : 이동 중인 다수 무인이동체들의 자율협력 임무수행을 위한 N-N 멀티캐스팅이 가능한 Flying Ad hoc 네트워크 기술 개발

◦ 세부목표 :

- 다수 무인이동체 토폴로지 변화에 안정적인 FANET 라우팅 기술

- 다수 무인이동체 N-N 멀티캐스팅 및 자율협력 네트워크 구성관리 기술

- 무인이동체 제어 및 서비스 통신 환경 최적 지원을 위한 FANET 최적 운용 기술 개발 및 통신 모뎀 연구

- 자율 협력형 무인이동체 FANET 기술 시험적용 및 통합통신 환경 실험

지 표	단위	달성 목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국,기관명)
이동속도	m/s	20	-	12m/s (스위스,EPFL)
통신거리	km	1	-	0.6Km (스위스,EPFL)
전송률 (Throughput)	Mb/s	10	-	5Mbit/s (스위스, ETH)
전송지연 (Latency)	ms	50		100ms (스위스,EPFL)
릴레이 홉수 (Hop Count)	-	5	-	3 hop (스위스,EPFL)
FANET 제어채널 평균 전력 소모	mW	100	-	-

◦ 년도별 산출물 및 평가방법

- (1차년도) 무인이동체 네트워크 환경 및 모델링 분석서

무인이동체 FANET 라우팅 기술 설계서

- (2차년도) 무인이동체 FANET 라우팅 기술개발 프로토타입

무인이동체 그룹기반 N-N 멀티캐스팅 기술개발 프로토타입

- (3차년도) 무인이동체 제어 및 서비스 통신환경 최적지원 FANET 기술 개발

통합 컴포넌트

무인이동체 자율협력 임무수행을 위한 FANET 기술 UAV/UGV

Test-bed 실증 및 성능평가서

◦ 최종산출물

- 무인이동체 N-N 멀티캐스팅 및 FANET 지원이 가능한 통신 모뎀

개발요구사항

◦ 제원 : 멀티콥터 (GPS지원)

◦ 성능요구조건 : 상공 100m 고도 운용, 평균 10m/s (고속 20m/s) 운용, 무인이동체 간 통신거리 1km 지원

◦ 환경조건 : 지상컨트롤센터(GCS), 무인이동체 10대 Ad-hoc 통신

◦ 시험절차 :

- UGV-UAV 간 임무수행, 센싱정보 전달

- UAV-UAV 간 멀티홉 링크 구성, Collaboration 정보 전달

- Telecommand, Telemetry, Sense, Multimedia 응용데이터 전송

기대효과

◦ 이용가능 분야 : 육상, 공중

◦ 경제적 효과 :

- 본 기술 개발을 통하여 저가의 통신장비를 적용한 다중 협력 무인동체를 통하여 적은 비용으로 고난위의 임무수행 지원이 가능하고 다양한 산업에서 높은 복잡도와 과도한 비용증가 없이 무인이동체의 통신지원이 가능함

◦ 기술적 효과 :

- 다중 자율 협업 무인동체의 핵심 통신기술 확보를 통하여 국내 무인이동체 기술의 글로벌 경쟁력 제고 및 관련 시장 선점 기여

- 무인 이동체간 신뢰성 있고 오버헤드가 적은 Ad hoc 네트워크 기술 개발로 인한 자율주행 자동차, 산업용 로봇 및 각종 험지에서의 임무 수행 로봇 간 네트워크 기술로 활용이 가능함

◦ 기타 효과 : 다중 무인이동체용 Flying ad hoc 네트워크 기술 확보를 통하여 자율협력 무인이동체의 통신 문제를 해결하여 국방, 재난, 응급 등의 다양한 서비스 분야에서 다중 무인기를 활용한 서비스 적용 확대

특기사항

◦ 원천기술 핵심과제로 효율적인 과제수행을 위하여 통합사업단 인력 연계 필요

◦ 사업기간 내 TRL5 단계 이상의 기술완성도 확보

◦ 사업단에서 반기마다 무인이동체 미래선도 핵심기술개발사업 통합 기술워크숍을 통하여 과제간 기술 및 산출물의 공유, 연계가 가능하도록 지원하며, 기술적 사용과 달성레벨을 점검하여 과제별 융합 연계를 강화하고자 함.

◦ 국가과학기술연구회 공동TLO와 기술사업화 전문관리 추진체계를 구축하고, 과제 수행 단계별 지적재산권의 창출‧활용‧사후관리를 통한 기술 경제성 확보 지원

- 과제 초기 3개월간 공동TLO 주관으로 IP권리화 전략 컨설팅 집중 지원

- 공동TLO 주관 아이디어 발굴에서 IP의 출원-심사-등록의 전 과정을 지원

- 공동TLO와 사업단이 개발기술‧IP를 기술상품화하고, 수요기업과의 매칭 등과 같은 마케팅 업무를 공동으로 수행

※ 특허출원에 소요되는 비용은 주관기관 또는 참여기관에서 부담.

연구기간

및연구비

◦ 연구기간 : 2016. 9 ~ 2019. 7, 1차년도 2016. 9~2017. 7(11개월)

◦ 연구비 : 2016년 정부출연금 8억원 지원

- 총사업비(정부출연금) 22억원 지원

※ 1세부, 2세부, 3세부 과제 간의 연구비는 해당 과제들의 총액 범위 내에서 조정하여 신청 가능함.

※ 참여기업(주관기관 또는 참여기관)이 있을 경우 관련 규정에 따라 민간부담금을 부담하여야 함.

정부출연금 지원규모는 정부 예산 등의 사정에 따라 변동될 수 있음.

[참고사항] 연차 구분

- 1차년도 2016. 9 ~ 2017. 7 (11개월)

- 2차년도 2017. 8 ~ 2018. 5 (10개월)

- 3차년도 2018. 6 ~ 2019. 3 (10개월)

- 4차년도 2019. 4 ~ 2019. 7 (4개월)

※ 정부시책에 따라 연차별 기간은 변동될 수 있음.

추진체계

◦ 주관기관 : 연구계/학계/산업계

※ 총괄주관기관은 1,2,3세부과제 중 한 과제의 주관기관을 함께 수행하여야 함.

※ 총괄주관기관의 제안기관은 1,2,3세부과제의 주관기관과 컨소시엄을 구성하여 제안해야 함.

과제계획서 주요평가 사항

◦ 자율협력형 무인이동체 총괄 과제 지원에 대한 계획

◦ 개발 기술의 모듈화에 관한 구체적인 방안

◦ 개발 기술의 효과적인 시연 방안

◦ 본 과제에 대한 중복연구를 방지하고 “필수기술에 대한 단기적 역량 집중 및 성과창출”을 위해, 産·學·硏 내 旣 보유개발기술에 대한 조사를 수행하여 □ 이러한 旣 보유개발기술과 본 과제 필수기술과의 차별성, 및 □ 旣 보유개발기술을 본 과제 수행에 연계·활용할 수 있는 구체적인 방안을 기재할 것

(※ 이와 관련된 사항은 동 사업설명회 참조 또는 국가과학기술연구회 공동TLO와의 협조 요망)

사업분야

차세대 무인이동체 원천기술개발 / 자율협력형 무인이동체

총괄 과제명

다수-다종 무인이동체를 활용한 자율협력형 무인이동체 원천기술 개발

세부 과제명

(3세부)다수 무인이동체의 자율협력 운용을 위한 인공지능 기반 핵심기술

개요

◦ 정의 : 다수-다종 무인이동체들이 자율적으로 협력하여 임무를 수행하기 위해 필요한 인공지능 기반의 핵심기술 개발

* 자율협력형 무인이동체 :

- 정의 : 개별적으로 운용되는 무인이동체간 협력 및 통합운용을 위한 기술개발을 통해 새로운 임무수행 또는 기존 임무의 효율화 달성

- 운용 개념 : 다수의 소형 무인항공기와 육상 무인이동체 간의 자율협력체계를 구축하고, 다중협력 및 임무최적화 기술 개발

◦ 필요성 :

⋅ 다수 무인이동체의 자율협력 운용에 필요한 핵심 알고리즘 개발

⋅ 주변 상황을 인지하여 다수의 무인이동체에 임무를 할당하고 상황에 따라 재조정하는 인공지능 기반의 임무최적화 알고리즘이 필요하며, 다수 무인 이동체들간의 이동경로 및 기동에 대한 안정화된 알고리즘 개발이 필요

⋅ 임무와 관련된 연산을 하나의 무인이동체에 집중하지 않고 분산 처리하여 임무 수행 달성도 및 효율성 향상 필요

⋅ 임무시간이 상대적으로 부족한 공중 무인이동체의 임무시간을 연장하기 위해 지상 무인이동체와의 에너지 공유(energy sharing)가 필요하며 이를 위해 공중 무인이동체가 지상 무인이동체에 이착륙하는 기술 필요

◦ 국내외 동향

<국내>

- 임무를 분산하여 할당하고 수행하는 연구는 기술적 측면에서 난이도가 높으며, 국내에서는 KAIST와 서울대 연구팀이 관련 연구를 수행하고 있음

- 국방과학연구소와 KAIST의 공동연구로 이종 협업 공중 무인이동체계 선행 연구에서 이종 공중 무인이동체의 실시간 임무 계획 및 협업 시연 (2014)

- 강인제어, 적응제어 기법 등을 적용한 비행제어법칙 관련 연구가 일부 진행되고 있으나, 특정 비행모드만을 대상으로 한 이론 및 모의시험에 그치고 있음

<국외>

- MIT의 Jonathan How 교수 그룹에서 분산임무 할당, 임무계획/재계획 및 학습 등에 대한 연구를 지속적으로 수행해 왔음

□ 분산 임무 할당 기법: CBBA(2009)와 그 후속연구는 AFRL, Boeing 등에서 직접 활용하고 있음

□ 임무계획/재계획 및 학습 기법: MDP (Markov Decision Process)를 이용한 health management, 배터리 재충전, reward 학습, 분산화 등의 연구를 2005년부터 수행하고 있음.

□ 협업 아키텍처: 지능적인 학습 기반의 cooperative control 아키텍처에 대한 연구 수행 (2010, 2012)

- 운행 및 기동 제어 레벨에서의 learning은 숙련자의 무인기 조종방법을 컴퓨터가 학습하는 방법이 많이 연구되었음

□ Stanford Andrew Ng 그룹에서 헬리콥터를 apprenticeship learning 이라는 기법으로 날렸음 (2008)

□ MIT Jonathan How 그룹에서 Bayesian Nonparamteric Inverse Reinforcement Learning 이라는 기법으로 모션캡처공간에서 쿼드로터 플립 운용 (2012)

□ ETH의 D’Andrea 그룹에서 Iterative Learning Control 기법으로 쿼드로터의 탁구 시연 (2011)

□ Berkely 의 Pieter Abbeel 그룹은 모션 캡처 환경에서 장애물을 피하는 경로를 미리 알려주고 쿼드로터가 스스로 피할 수 있도록 deep learning 하는 연구 수행 (2016)

연구목표

◦ 최종목표 : 다수-다종 무인이동체들이 자율적으로 협력하여 임무를 수행하기 위해 필요한 인공지능 기반의 핵심기술 개발

◦ 세부목표

- 다수 무인이동체의 자율 협력 운용을 위한 인공지능 적용 기술

· 불확실성하의 자율 협력 임무 수행을 위한 실시간 동적 임무 할당 알고리즘 개발

· 기존 제어기와 통합 가능한 인공지능 기반 비행제어 기술 개발 및 성능 분석 지표 도출

· 공중 무인이동체의 육상 무인이동체로의 착륙 기술 개발

- 다수 무인이동체 분산처리 기반 협력 임무 수행 기술 및 정보처리 기술

· 분산처리 기반의 시스템 모니터링 및 임무 계획/재계획 알고리듬 개발

· 다수 무인이동체의 정보/상황 인식 융합 분석 및 알고리듬 개발

지 표	단위	달성 목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국,기관명)
수행 가능한 협력 임무 수	개	≥ 5	-	-
새로운 임무 할당 소요시간	sec	< 1.0	-	< 1.0 (미국/University of Pennsylvania)
학습형 자동비행 모드	개	> 3	-	-
지능적 보조 비행제어컴퓨터 갱신율	Hz	> 50	-	-

◦ 년도별 산출물 및 평가방법

- (1차년도) 실시간 동적 임무할당 S/W 구조 및 지능적 비행제어 알고리즘 개발

- (2차년도) 실시간 동적 임무할당 S/W 및 지능적 비행제어 S/W 구성

- (3차년도) 공중 무인이동체 H/W, 다수/다종 무인이동체 자율협업 운용 시스템 및 지능적 보조 비행제어컴퓨터 구성, 자율협업 시연을 통한 기술 검증

◦ 최종산출물

- 다수/다종 무인이동체 자율협업 운용 시스템 모듈, 실시간 동적 임무할당 및 지능적 비행제어가 가능한 공중 무인이동체

개발요구사항

◦ 제원 :

- 다수/다종 무인 이동체의 자율 협업 운용이 가능한 시스템

- 수행 가능한 협력 임무 무, 임무 할당 소요시간, 학습형 자동비행 모드 등 지표 준수

◦ 성능요구조건 :

- 무인이동체의 불확실성에 대응 가능한 실시간 동적 임무할당 운용 시스템 구축

- 공중 무인이동체가 지상 무인 이동체로의 자동착륙이 가능한 운용 모드 포함

◦ 환경조건 :

- 임무 수행 중 임무 환경 변화가 존재할 수 있는 실험 환경

- 실제 대부분의 임무가 발생하는 실외 환경

◦ 시험절차 :

- 시뮬레이션 및 시제용 다수-다종이동체 적용 통합시험 평가

기대효과

◦ 이용가능 분야 : 육상, 공중, 해양

◦ 경제적 효과 :

- 다수 무인기의 자율 협력 운용 기술은 미래형 무인기의 선도 핵심기술이며, 기술력 바탕의 상용화를 통해 무인기 시장 진출 용이

- 국토 관리를 위한 3차원 공간 정보를 효율적으로 획득하여 사회적 현안 해결 비용 절감

- 모델링이 어렵거나 고비용 시스템에 대한 제어기 설계비용과 시간을 대폭 절감

◦ 기술적 효과 :

- 다수 무인기를 효과적으로 운용할 수 있는 시스템 개발로 무인기 활용분야 확대 가능

- 미래에 활용 가능성이 높은 다수 무인이동체 운용에 필요한 핵심 기술 확보로 인하여 무인이동체 기술 개발 선도

- 기존 고전제어기의 장점은 유지하되 지능적 오차보정 기능이 가능한 지능형 하이브리드 제어기 개발을 통해 무인기뿐만 아니라 자동제어 기술 시장 선도

◦ 기타 효과 :

- 넓은 지역의 정보 획득시간을 크게 줄일 수 있어 긴급성이 요구되는 재난상황에 효과적인 대응 가능

- 동일 시점에 여러 뷰포인트에서 정보획득이 가능하여 입체적인 데이터 분석 가능

- 기존 고전제어기의 장점은 살리고, 모델링 오차 및 외란에 적응 가능한 혁신적 제어기법 개발로 무인기 비행제어 시스템의 새로운 방향을 제시

특기사항

◦ 원천기술 핵심과제로 효율적인 과제수행을 위하여 통합사업단 인력 연계 필요

◦ 사업기간 내 TRL5 단계 이상의 기술완성도 확보

◦ 사업단에서 반기마다 무인이동체 미래선도 핵심기술개발사업 통합 기술워크숍을 통하여 과제간 기술 및 산출물의 공유, 연계가 가능하도록 지원하며, 기술적 사용과 달성레벨을 점검하여 과제별 융합 연계를 강화하고자 함.

◦ 국가과학기술연구회 공동TLO와 기술사업화 전문관리 추진체계를 구축하고, 과제 수행 단계별 지적재산권의 창출‧활용‧사후관리를 통한 기술 경제성 확보 지원

- 과제 초기 3개월간 공동TLO 주관으로 IP권리화 전략 컨설팅 집중 지원

- 공동TLO 주관 아이디어 발굴에서 IP의 출원-심사-등록의 전 과정을 지원

- 공동TLO와 사업단이 개발기술‧IP를 기술상품화하고, 수요기업과의 매칭 등과 같은 마케팅 업무를 공동으로 수행

※ 특허출원에 소요되는 비용은 주관기관 또는 참여기관에서 부담.

연구기간

및연구비

◦ 연구기간 : 2016. 9 ~ 2019. 7, 1차년도 2016. 9~2017. 7(11개월)

◦ 연구비 : 2016년 정부출연금 7.5억원 지원

- 총사업비(정부출연금) 21억원 지원

※ 1세부, 2세부, 3세부 과제 간의 연구비는 해당 과제들의 총액 범위 내에서 조정하여 신청 가능함.

※ 참여기업(주관기관 또는 참여기관)이 있을 경우 관련 규정에 따라 민간부담금을 부담하여야 함.

정부출연금 지원규모는 정부 예산 등의 사정에 따라 변동될 수 있음.

[참고사항] 연차 구분

- 1차년도 2016. 9 ~ 2017. 7 (11개월)

- 2차년도 2017. 8 ~ 2018. 5 (10개월)

- 3차년도 2018. 6 ~ 2019. 3 (10개월)

- 4차년도 2019. 4 ~ 2019. 7 (4개월)

※ 정부시책에 따라 연차별 기간은 변동될 수 있음.

추진체계

◦ 주관기관 : 연구계/학계/산업계

※ 총괄주관기관은 1,2,3세부과제 중 한 과제의 주관기관을 함께 수행하여야 함.

※ 총괄주관기관의 제안기관은 1,2,3세부과제의 주관기관과 컨소시엄을 구성하여 제안해야 함.

과제계획서 주요평가 사항

◦ 개발 기술 항목 및 구현 방법에 대한 구체성

◦ 개발된 기술 검증에 대한 구체적인 계획

◦ 본 과제에 대한 중복연구를 방지하고 “필수기술에 대한 단기적 역량 집중 및 성과창출”을 위해, 産·學·硏 내 旣 보유개발기술에 대한 조사를 수행하여 □ 이러한 旣 보유개발기술과 본 과제 필수기술과의 차별성, 및 □ 旣 보유개발기술을 본 과제 수행에 연계·활용할 수 있는 구체적인 방안을 기재할 것

(※ 이와 관련된 사항은 동 사업설명회 참조 또는 국가과학기술연구회 공동TLO와의 협조 요망)

사업분야		차세대 무인이동체 원천기술개발 / 차세대 무인이동체 창의개발연구
과제명		차세대 무인이동체 창의개발연구(자유공모)
개요
◦ 정의 : 사회변화와 기술발전 전망을 바탕으로 미래 유망수요를 충족할 수 있는 신개념 미래형 무인이동체를 제안하고, 이를 구현하기 위한 핵심기술을 식별하여 기술적 솔루션 구축 ◦ 필요성 : 무인이동체 미래시장을 개척하기 위해서는 국내 독자기술을 바탕으로 하는 Game-changer급 무인이동체를 발굴해, 원천기술을 조기에 확보함으로써 세계시장을 선도할 수 있는 비즈니스모델의 구축이 필요 ⋅무인이동체 분야에서 fast-follower가 아닌, first-mover로 도약이 시급 ⋅국내 독자적인 원천기술을 확보함으로써 first-mover로의 도약을 위한 기술기반의 구축이 시급 ⋅미래 유망 무인이동체를 조기 가시화해 국내 연구역량을 집중함으로써 연구자원 배분을 효율화 ◦ 국내외 동향 <국내> - 한국항공우주연구원은 틸트로터무인기와 고고도 전기동력무인기 등에 대한 연구를 수행 - 국방과학연구원/에너지연구원/한국항공우주연구원 등은 18km 이상 비행을 목표로 High-bird 무인기를 개발 중 - 대학 및 연구소의 순수 연구목적으로 Flying car 기반의 융복합 무인이동체에 대한 연구 수행 중 <국외> - 미국의 DARPA는 CODE, ICARUS, ARES 등의 차세대 신개념 무인이동체에 대한 개념연구 및 핵심기술 연구를 수행 - 미국 AeroVironment 社, 보잉 社에서 액체수소 내연기관을 활용한 고고도 장기체공 무인항공기 개발 진행 중 - 유럽의 공동연구 프로그램인 Horizon2020을 통해, Flourish, RawFie 등의 미래형 무인이동체 개발을 진행
연구목표
◦ 최종목표 : 미래형 무인이동체에 대한 개념연구, 핵심기술 및 장애기술을 제안하고 기술 솔루션을 수립 ◦ 세부목표 - 미래형 무인이동체 개념 수립 및 개념설계안 제시 (3D 모델 수준) (1) 육해공 융합형 무인이동체 : 육‧해‧공 중, 최소한 두가지 환경에서 운용가능한 무인이동체를 제안하고, 이에 대한 개념설계를 수행 (2) 극한형 무인이동체 : 고고도, 우주, 심해, 극한환경(극지, 사막, 화산), 험지, 재난환경 등에서 운용가능한 무인이동체를 제안하고, 이에 대한 개념설계를 수행 (3) 차세대 지능형 무인이동체 : 차세대 무인이동체에 적용 가능한 인공지능 기술을 제안하고, 이에 대한 개념연구를 수행 - 제안된 무인이동체의 운용시나리오, 성능해석, 핵심설계(총중량, 임무중량, 임무시간, 요구전력) 수행 - 제안된 무인이동체의 핵심기술과 장애기술을 정의하고 기술솔루션을 구축 * 장애기술은 미래형 무인이동체의 구현에 핵심적이나 현재기술로는 구현이 불가능한 기술요소 - 미래형 무인이동체 개념설계 결과와 핵심 및 장애기술을 바탕으로 개발로드맵을 수립 ◦ 년도별 산출물 및 평가방법 - (1차년도) 무인이동체 개념설계, 운용시나리오, 핵심설계지표 산출, 성능해석 ※ 1차년도 연구결과를 바탕으로 2차년도 진행여부를 결정 - (2~3차년도) 무인이동체의 핵심요소기술, 장애기술에 대한 기술솔루션, 개발계획 수립 ◦ 최종산출물 - 차세대 무인이동체 개념설계 (운용개념, 3D형상, 핵심구성품 정의 등) - 무인이동체 운용시나리오 및 성능해석, 핵심설계값 - 차세대 무인이동체의 핵심기술 및 장애기술 정의 및 기술솔류션
개발요구사항
◦ 제원 : 제안자 정의 ◦ 성능요구조건 : 제안자 정의 ◦ 환경조건 : 제안자 정의 ◦ 시험절차 : 제안자 정의
기대효과
◦ 이용가능 분야 : 육상, 공중, 해양 ◦ 경제적 효과 : - 기술 사회변화 예측을 통해 미래 유망 무인이동체를 조기 가시화함으로써, Game-changer급 차세대 무인이동체 국내 선도개발 및 관련시장 창출 ◦ 기술적 효과 : - 미래형 무인이동체 개발을 위한 원천기술을 조기에 가시화해 개발에 착수 - 미래형 무인이동체 구현을 위한 핵심요소기술을 식별해, 국내 연구역량을 고려한 최적의 개발전략을 수립
특기사항
◦ 1년 단년과제 기간 내 TRL2단계 이상의 기술완성도 확보 (우수과제로 선정시 후속연구 지원시 최종연차 TRL3단계 이상의 기술완성도 확보) ◦ 사업단에서 반기마다 무인이동체 미래선도 핵심기술개발사업 통합 기술워크숍을 통하여 과제간 기술 및 산출물의 공유, 연계가 가능하도록 지원하며, 기술적 사용과 달성레벨을 점검하여 과제별 융합 연계를 강화하고자 함. ◦ 국가과학기술연구회 공동TLO와 기술사업화 전문관리 추진체계를 구축하고, 과제 수행 단계별 지적재산권의 창출‧활용‧사후관리를 통한 기술 경제성 확보 지원 - 과제 초기 3개월간 공동TLO 주관으로 IP권리화 전략 컨설팅 집중 지원 - 공동TLO 주관 아이디어 발굴에서 IP의 출원-심사-등록의 전 과정을 지원 - 공동TLO와 사업단이 개발기술‧IP를 기술상품화하고, 수요기업과의 매칭 등과 같은 마케팅 업무를 공동으로 수행 ※ 특허출원에 소요되는 비용은 주관기관 또는 참여기관에서 부담.
연구기간 및연구비
◦ 연구기간 : 2016. 9 ~ 2017. 7 (11개월) ◦ 연구비 : 2016년 정부출연금 과제별 8천만원 지원 ※ 우수과제로 선별될 경우 연장·확대* 지원 * 연구개발계획서 상에 후속연차 연구개발계획안도 기재 - 총사업비(정부출연금) 2.4억원 이내 ※ 참여기업(주관기관 또는 참여기관)이 있을 경우 관련 규정에 따라 민간부담금을 부담하여야 함. 정부출연금 지원규모는 정부 예산 등의 사정에 따라 변동될 수 있음. [참고사항] 연차 구분 - 1차년도 2016. 9 ~ 2017. 7 (11개월) - 2차년도 2017. 8 ~ 2018. 5 (10개월) - 3차년도 2018. 6 ~ 2019. 3 (10개월) - 4차년도 2019. 4 ~ 2019. 7 (4개월) ※ 정부시책에 따라 연차별 기간은 변동될 수 있음.
추진체계	◦ 주관기관 : 연구계/학계/산업계
과제계획서 주요평가 사항	◦ 무인이동체 제안과정의 적절성/합리성/시급성 ◦ 미래형 무인이동체 구현을 위한 핵심기술 및 장애기술의 적절성 ◦ 무인이동체 설계, 해석 과정의 적절성 ◦ 본 과제에 대한 중복연구를 방지하고 “필수기술에 대한 단기적 역량 집중 및 성과창출”을 위해, 産·學·硏 내 旣 보유개발기술에 대한 조사를 수행하여 □ 이러한 旣 보유개발기술과 본 과제 필수기술과의 차별성, 및 □ 旣 보유개발기술을 본 과제 수행에 연계·활용할 수 있는 구체적인 방안을 기재할 것 (※ 이와 관련된 사항은 동 사업설명회 참조 또는 국가과학기술연구회 공동TLO와의 협조 요망)

사업분야

소형무인기 성능향상기술/비행제어시스템

과제명

오픈아키텍처 기반 무인이동체 비행조종 및 다중임무 통합 컴퓨터 개발

개요

◦ 정의

- 오픈아키텍처 기반 고성능 제어/임무 통합 표준 보드 개발

- 사용자 차원에서 필요한 임무에 따른 개방형 미들웨어 기반 application을 개발할 수 있는 공통분모 service-oriented API 개발(SDK 제공)

- 개발품에 대한 전체 SW 및 HW를 무료로 공개(BSD License)하여 육상/해상/공중 무인이동체에서 plug & play로 확장이 가능한 표준화된 자동화 플랫폼 개발

- 이를 통해 국내기업들의 다양한 산업 분야 신규 진입장벽 완화

- 멀티콥터형 소형무인기를 주 대상으로 하나, 향후 소형무인기 일반 또는 무인이동체 전반으로 확장가능한 통합 보드 구현

◦ 필요성

- 국내의 드론을 포함한 무인이동체 시장 규모와 업체 수는 크게 증가하고 있으나, 외형적인 하드웨어 제작에 집중되는 상황으로, 대부분 Autopilot 및 OS가 장착된 제품을 구입하고 있으며, 이를 이용하여 사용자 입장에서 미리 정해진 조작만이 가능한 수준임

- 항법, 신호처리, 제어 등을 관리하는 종합적인 핵심 소프트웨어 및 통합모듈의 개발 없이는 해외 수입에 의존할 수밖에 없는 상황으로, 상황인식 센서를 통해 다양한 임무를 수행할 수 없는 저사양이고, 확장성이 약함

- 상황인식/충돌회피용 센서(스테레오 Camera, LiDAR, 및 초음파) 등과 같은 센서를 활용하여 다양한 임무를 수행할 수 있도록 사용자가 필요한 application을 쉽게 개발할 수 있는 공통분모 service-oriented API(SDK 제공) 및 육상/해상/공중 무인이동체에서 plug & play로 확장이 가능한 표준화된 플랫폼 개발을 위한 고성능의 비행조종 및 다중임무 통합 컴퓨터가 필요함

◦ 국내외 동향

<국내>

- 국내외 소형 드론 시장 규모가 증가함에 따라 국내의 드론 업체는 급속하게 증가하고 있음

- 외형적인 하드웨어 제작은 가능하나, 드론의 핵심기술인 Autopilot에 대한 연구는 미흡하고 해외 대비 기술력이 부족함

<국외>

- 드론 기업 및 사용자간 공동 프로젝트 연합체를 구성하여 open source기반의 Autopilot과 통합 OS를 개발 중임

- 3DRobotics(미국), Yuneec(홍콩), Baidu(중국) 등 드론 개발 업체 외에도 Intel(미국), Qualcomm(미국) 등 반도체 회사들이 참여하여 드론코드 프로젝트(dronecode.org)를 구성함

- 스위스 ETH Zurich 대학을 필두로 PIXHAWK 프로젝트를 통해 PX4 autopilot을 개발하였고, 3DRobotics, Yuneec 등은 이를 활용한 드론을 제작하여 판매 중임

연구목표

◦ 최종목표 : 오픈아키텍처 기반의 고성능 비행조종 및 다중임무 통합 컴퓨터 개발

◦ 세부목표

- 무인항공기 대상 고성능 비행제어 및 다중 임무컴퓨터 통합 보드 개발

- 고성능 항법/센서/신호처리/오토파일럿 통합형 소프트웨어 개발

- 비행제어/다중 임무 통합보드 기반 자율비행을 위한 실시간 영상처리/상황인식/충돌회피 기술 개발

- 다양한 Application으로 확장 가능한 Autopilot 개발자 SDK 함수 제공(50개 이상)

- 전체 SW(RTOS/펌웨어)및 HW 회로도 공개(BSD License, 무료 공개)

- Service-oriented API를 통해 plug & play로 확장이 가능한 표준화된 자동화 플랫폼 개발

- 오픈아키텍처 기반 미들웨어(Robot Operation System) 및 분산객체 컴퓨팅 시스템 기반 응용소프트웨어 개발

- 개발된 비행제어컴퓨터 탑재 비행체를 지상시험 및 비행시험을 통해 비행데이터 축적 및 검증

지 표	단위	달성 목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국,기관명)
소스코드 SW 및 HW 라이센스 및 공개 범위	- SW License - HW License	: BSD License(RTOS 포함) : BSD License (Github을 통한 전체 무료 공개)	해당없음	BSD License (Pixhawk, Dronecode Project)
국내 오픈 생태계 조성	- 교육 홈페이지 (사용자 교육) - 해외 협력	: 교육/개발 커뮤니티 및 교육 자료 개발(한글화) : Dronecode(Pixhawk)	해당없음	Pixhawk, Dronecode Project
비행제어 컴퓨터	- 면적 - 무게 - 동작온도 - 필수 인터페이스 - 지원가능 멀티콥터 플랫폼 - Clock 속도(주파수) - 지원 통신 프로토콜 - 기타	: 60mm x 80mm 이하 : 100g 이하 : -10 ~ 40oC : I2C, UART, SPI, CAN, RSSI, ADC, USB 지원 : Quad, Hexa, Octa : 168MHz 이상 : MAVLINK 지원 : 실시간운영체제(RTOS) 기반 제어 기능 수행	해당없음	: 50mm x 81.5mm : 50g : -10 ~ 40oC : Quad, Hexa, Octa : 168MHz : MAVLINK 지원 : Nuttx RTOS (Pixhawk, Dronecode Project)
비행제어주기	- Hz	: 250Hz 이상	해당없음	250Hz (Pixhawk, Dronecode Project)
임무컴퓨터 H/W 처리속도	- Hz	: 2GHz Quadcore 이상	해당없음	2.2GHz (Snapdragon Flight) (미국/Qualcomm)
스테레오 영상처리 신호 엔진 (임무컴퓨터)	- FPS(Frame Per Second) - 해상도(resolution)	: 30 fps 이상 : HD(1280x720) 이하	해당없음	-
LiDAR 신호처리 엔진 (임무컴퓨터)	- 호환 채널 - 측정오차	: 1채널 이상 : 1cm 이내	해당없음	-
상황인식용/충돌회피 SW 모듈	- 최대탐지거리(m) - 탐지율(%/Frame)	: 최대탐지거리(20m) : 90%	해당없음	-
확장가능성 플랫폼 (Plug&Play 방식)	- ROS 연동 - 분산아키텍처	: ROS(Robot Operating System)과 연동 : 분산 객체 기반 소프트웨어 아키텍쳐	해당없음	-
Service-oriented API 기반 SDK(Software Development Kit) 개발	- API 함수 개수	50개 API 이상 : 자동비행, 자세제어, 영상처리 등 (개발자 SDK 함수 제공)	해당없음	약 40-50개 (DJI Onboard SDK)
시뮬레이션 및 데이터 S/W (비행 제어/ 지원 S/W 기능)	-비행 시뮬레이션 기능 -비행 로그기능	:SIL(Software-In-The-Loop) 환경 제공 및 비행 시뮬레이션과의 연동 : 고속 비행 데이터 로그 기록(200Hz 이상)	해당없음

◦ 연도별 산출물 및 평가방법

- (1차년도) 통합형 S/W 개발

- (2차년도) 비행제어 및 다중 임무컴퓨터 통합 보드 개발

- (3차년도) 지상시험 및 비행시험을 통한 개발 기술 성능 검증

◦ 최종산출물

- 오픈아키텍처 기반의 고성능 비행제어 및 다중임무 통합 컴퓨터

⦁ 50개 이상의 API 및 개발자 SDK 함수 포함

⦁ 주요 필수 인터페이스 포함

개발요구사항

◦ 제원 : 비행제어(ARM Cortex M4), 임무컴퓨터(ARM A Series)

◦ 성능요구조건 :

- H/W 회로도 및 S/W 무료 공개 배포(BSD License)

- 비행제어 CLOCK 주파수: 168MHz 이상

- 비행제어 주기:  RTOS 기반 250 Hz 이상

- I2C, UART, SPI, CAN, RSSI, ADC, USB 포트 지원

- 임무컴퓨터 H/W 처리속도: 2GHz Quadcore 이상

- 비행시뮬레이션 SIL(Software-In-The-Loop) 환경 제공

◦ 환경조건 : 온도 –10 ~ 40 oC

◦ 시험절차

- 공인시험인증 절차 준수 (사업단 및 외부 평가단을 통한 과제 세부지표 성능 검증)

- 지상시험 및 비행시험 시 타 과제를 통해 개발된 비행체 또는 사업단에서 지정하는 비행체에 탑재하여 개발 기술 검증

기대효과

◦ 이용가능 분야 : 공중

◦ 경제적 효과 : 사용자 차원에서 필요한 임무기반의 다양한 application(택배, 항공촬영, 재난, 구조 등)을 손쉽게 개발 할 수 있는 공통분모 service-oriented API 및 Autopilot 과 OS 기술이 반영된 비행제어/다중 임무 통합 보드제공을 통해서 각종 산업체, 학교, 연구소에서 손쉬운 시스템 구축 및 개발이 가능해짐. 이에 따라 각종 무인이동체에 대한 응용개발 활성화로 시장 확대 및 신규 일자리 창출이 가능함.

◦ 기술적 효과 : 항공 무인이동체를 기반으로 개발된 시스템을 확장하여 향후 육상, 해상 및 수중 무인이동체 분야를 아우르는 통합형 무인이동체의 제어 및 센서융합의 핵심 기술을 획득할 수 있으며, 다양한 무인이동체에 대한 표준화 기반의 손쉬운 융합 및 적용이 가능함.

연구단계 및

시장성숙도

연구단계	기초연구		응용연구		개발
			◯
국내외현황	연구전	연구초기	연구완료	시장형성기	시장형성기	시장성숙기
세계			◯
국내		◯

특기사항

◦ 소형무인기 성능향상 핵심과제로 효율적인 과제수행을 위하여 통합사업단 인력 연계 필요

◦ 사업기간 내 TRL6단계 이상의 기술완성도 확보

◦ 사업단에서 반기마다 무인이동체 미래선도 핵심기술개발사업 통합 기술워크숍을 통하여 과제간 기술 및 산출물의 공유, 연계가 가능하도록 지원하며, 기술적 사용과 달성레벨을 점검하여 과제별 융합 연계를 강화하고자 함

◦ 국가과학기술연구회 공동TLO와 기술사업화 전문관리 추진체계를 구축하고, 과제 수행 단계별 지적재산권의 창출‧활용‧사후관리를 통한 기술 경제성 확보

- 과제 초기 3개월간 공동TLO 주관으로 IP권리화 전략 컨설팅 집중 지원

- 공동TLO 주관 아이디어 발굴에서 IP의 출원-심사-등록의 전 과정을 지원

- 공동TLO와 사업단이 개발기술‧IP를 기술상품화하고, 수요기업과의 매칭 등과 같은 마케팅 업무를 공동으로 수행

※ 특허출원에 소요되는 비용은 주관기관 또는 참여기관에서 부담.

연구기간

및연구비

◦ 연구기간 : 2016. 9 ~ 2019. 7, 1차년도 2016. 9~2017. 7(11개월)

◦ 연구비 : 2016년 정부출연금 10억원 지원

- 총사업비(정부출연금) 27억원 지원

※ 참여기업(주관기관 또는 참여기관)이 있을 경우 관련 규정에 따라 민간부담금을 부담하여야 함.

정부출연금 지원규모는 정부 예산 등의 사정에 따라 변동될 수 있음.

[참고사항] 연차 구분

- 1차년도 2016. 9 ~ 2017. 7 (11개월)

- 2차년도 2017. 8 ~ 2018. 5 (10개월)

- 3차년도 2018. 6 ~ 2019. 3 (10개월)

- 4차년도 2019. 4 ~ 2019. 7 (4개월)

※ 정부시책에 따라 연차별 기간은 변동될 수 있음.

추진체계

◦ 주관기관 : 연구계/학계/산업계

◦ 소형무인기 비행조종 및 다중임무 통합 컴퓨터 분야의 연구계/학계/산업계 전문기관의 공동 연구 추진

과제계획서 주요평가 사항

◦ 연차별 타 분야 연계 방안의 구체성

◦ 시험평가를 통한 개발 기술 검증 계획의 구체성

◦ 기술 개발 범위의 명확성

◦ 본 과제에 대한 중복연구를 방지하고 “필수기술에 대한 단기적 역량 집중 및 성과창출”을 위해, 産·學·硏 내 旣 보유개발기술에 대한 조사를 수행하여 □ 이러한 旣 보유개발기술과 본 과제 필수기술과의 차별성, 및 □ 旣 보유개발기술을 본 과제 수행에 연계·활용할 수 있는 구체적인 방안을 기재할 것

(※ 이와 관련된 사항은 동 사업설명회 참조 또는 국가과학기술연구회 공동TLO와의 협조 요망)

사업분야

소형무인기 성능향상기술/안전성 향상

과제명

멀티콥터형 소형무인기 고장·오작동 예측/진단 및

제어기 재구성 기술 개발

개요

◦ 정의 : 멀티콥터형 소형무인기 핵심부품 고장·오작동을 자체 예측 및 진단하고, 제어기를 재구성해 안전비행 및 안전지대 회수가 가능한 기술 개발

◦ 필요성

- 소형무인기의 활용이 많아짐에 따라 부품의 고장․오작동에 의한 사고 가능성이 높아지고 있음

- 멀티콥터형 소형무인기용 상용 부품이 시중에 많이 출시되어 있으나, 부품의 고장․오작동을 예측하고 진단하는 방법이 제공되지 않고 있음

- 소형무인기 핵심부품의 고장 또는 오작동 시, 이를 예측/진단하고 시스템이 능동적으로 고장에 대처하도록 하는 기술을 통해 무인기 안전성을 확보하고 사고 피해를 최소할 필요가 있음

- 고장이나 오동작 발생 시 안전회수를 통하여 인명과 재산 피해 최소화가 가능하여, 인구밀집지역 등으로의 비행영역 확대를 위해 기술개발 필요

◦ 국내외 동향

- 학교와 연구소를 중심으로 인공위성 분야에서 사용되던 센서 고장 진단기법을 무인항공기에 적용시키는 시도가 이루어지고 있으며 적응형 필터로써 대처하는 연구가 이루어지고 있음

- 기계적 고장에 대해서 조종면의 제어 성능이 상대적으로 떨어진 경우에 대한 연구 사례가 있음

연구목표

◦ 최종목표 : 멀티콥터형 소형무인기 운용 중 발생한 핵심부품의 고장 및 오작동 에 대해 능동적으로 대처하여 안전을 확보하고 피해를 최소화하는 고장·오작동 예측/진단 및 제어기 재구성 기술 개발

◦ 세부목표

지 표	단위	달성 목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국,기관명)
고장⦁오작동 예측/진단 가능 부품 수*	종	6종 이상	-	-
고장⦁오작동 시 비행체 안정화 상태 회복율	%	90% 이상	-	-
고장 감지 및 처리 속도	sec	50msec 이하	-	-

* FCC, 모터, ESC, 프로펠러, 배터리, 전원보드 포함

◦ 연도별 산출물 및 평가방법

- (1차년도) 멀티콥터형 소형무인기 고장·오작동 예측/진단 및 제어기 재구성 소프트웨어 개발

- (2차년도) 멀티콥터형 소형무인기 고장·오작동 예측/진단 모듈 및 제어기 재구성 시스템 개발

- (3차년도) 아이언버드 시험 및 비행시험을 통한 개발 기술 성능 검증

◦ 최종산출물

- 멀티콥터형 소형무인기 고장·오작동 예측/진단 모듈 및 제어기 재구성 시스템

개발요구사항

◦ 제원

- 멀티콥터형 소형무인기 고장·오작동 예측/진단 및 제어기 재구성 S/W, H/W

◦ 성능요구조건

- 대상 부품 : FCC, 모터, ESC, 프로펠러, 배터리, 전원보드를 포함하는 다수의 멀티콥터형 소형무인기 핵심부품

- 대상 비행체 : 최대이륙중량 5kg급/10kg급/15kg급, Quad/Hexa/Octa 형태의 멀티콥터형 소형무인기

- 상용 핵심부품의 고장·오작동 예측/진단 모듈 개발

⦁ 상용 부품의 구조 분석을 통한 고장 ․ 오작동 요인 분석

⦁ 소형무인기 운용 시나리오를 고려한 부품별 고장·오작동 특성 분석시험장치

개발

⦁ 부품별 내구성시험/고장주입시험 등을 통한 고장 ․ 오작동 데이터 획득

⦁ 부품별 고장 ․ 오작동 예측/진단 모듈 및 소프트웨어 개발

□ 사전 고장 예측을 위한 위험 레벨 경고 시스템 개발

□ 주요 비행 상태 정보, 고장 발생 부품 및 위치, 비행 동작 모드 모니터링

- 멀티콥터형 소형무인기 아이언버드를 통한 실기체 모사시험

⦁ 고장 ․ 오작동 예측/진단 모듈이 적용된 멀티콥터 아이언버드 제작

⦁ 멀티콥터형 소형무인기 운용 환경 및 시나리오 모사 시험장치 구축

⦁ 각 부품별 복수의 상용품을 대상으로 고장 ․ 오작동 예측/진단 모듈 성능 시험

- 멀티콥터형 소형무인기 비행시험

⦁ 5kg급 멀티콥터 비행시험을 통한 핵심부품 고장 ․ 오작동 시 안전비행 또는 안전지대 회수 성능 검증

◦ 환경조건

- 풍속 : 순간최대 12m/s, 연속최대 6m/s (순항 및 임무비행 시)

- 온도 : -10 ~ 40 oC

◦ 시험절차

- 고장·오작동 특성 분석시험장치를 이용한 고장 ․ 오작동 예측/진단 모듈 성능 시험

- 멀티콥터형 소형무인기 아이언버드를 통한 실기체 운용 시나리오 모사 반복시험

- 멀티콥터형 소형무인기 비행시험을 통한 개발 기술 성능 입증

기대효과

◦ 이용가능 분야 : 공중

◦ 경제적 효과 : 소형무인기 안전성 향상 기술을 통해 사고 방지, 피해 경감 및 운용 범위 확장

◦ 기술적 효과 : 소형무인기 고장에 따른 위험 최소화 및 안전성 확보 기술 개발을 통해 소형무인기 활용 기술 개발 확대

연구단계 및

시장성숙도

연구단계	기초연구		응용연구		개발
			O
국내외현황	연구전	연구초기	연구완료	시장형성기	시장형성기	시장성숙기
세계			O
국내			O

특기사항

◦ 사업기간 내 TRL6단계 이상의 기술완성도 확보

◦ 사업단에서 반기마다 무인이동체 미래선도 핵심기술개발사업 통합 기술워크숍을 통하여 과제간 기술 및 산출물의 공유, 연계가 가능하도록 지원하며, 기술적 사용과 달성레벨을 점검하여 과제별 융합 연계를 강화하고자 함

◦ 국가과학기술연구회 공동TLO와 기술사업화 전문관리 추진체계를 구축하고, 과제 수행 단계별 지적재산권의 창출‧활용‧사후관리를 통한 기술 경제성 확보

- 과제 초기 3개월간 공동TLO 주관으로 IP권리화 전략 컨설팅 집중 지원

- 공동TLO 주관 아이디어 발굴에서 IP의 출원-심사-등록의 전 과정을 지원

- 공동TLO와 사업단이 개발기술‧IP를 기술상품화하고, 수요기업과의 매칭 등과 같은 마케팅 업무를 공동으로 수행

※ 특허출원에 소요되는 비용은 주관기관 또는 참여기관에서 부담

연구기간

및연구비

◦ 연구기간 : 2016. 9 ~ 2019. 7, 1차년도 2016. 9~2017. 7(11개월)

◦ 연구비 : 2016년 정부출연금 3억원 지원

- 총사업비(정부출연금) 9억원 지원

※ 참여기업(주관기관 또는 참여기관)이 있을 경우 관련 규정에 따라 민간부담금을 부담하여야 함.

정부출연금 지원규모는 정부 예산 등의 사정에 따라 변동될 수 있음.

[참고사항] 연차 구분

- 1차년도 2016. 9 ~ 2017. 7 (11개월)

- 2차년도 2017. 8 ~ 2018. 5 (10개월)

- 3차년도 2018. 6 ~ 2019. 3 (10개월)

- 4차년도 2019. 4 ~ 2019. 7 (4개월)

※ 정부시책에 따라 연차별 기간은 변동될 수 있음.

추진체계

◦ 주관기관 : 학계/연구계/산업계

◦ 소형무인기 설계 및 시험평가 분야의 학계/연구계/산업계 전문기관의 공동 연구 추진

과제계획서 주요평가 사항

◦ 개발 기술의 시험평가 (모사시험 및 비행시험) 계획의 구체성

◦ 개발 기술의 신뢰성 확보 및 검증 방안

◦ 개발 기술의 범용성 및 확장성

◦ 본 과제에 대한 중복연구를 방지하고 “필수기술에 대한 단기적 역량 집중 및 성과창출”을 위해, 産·學·硏 내 旣 보유개발기술에 대한 조사를 수행하여 □ 이러한 旣 보유개발기술과 본 과제 필수기술과의 차별성, 및 □ 旣 보유개발기술을 본 과제 수행에 연계·활용할 수 있는 구체적인 방안을 기재할 것

(※ 이와 관련된 사항은 동 사업설명회 참조 또는 국가과학기술연구회 공동TLO와의 협조 요망)

사업분야

소형무인기 성능향상기술/기타 기반기술

과제명

휴대형 복합 재머 개발

개요

◦ 정의 : 적대적 감시/정찰 등의 의도를 갖고 접근하는 소형무인기를 전자파 재밍 신호를 이용하여 효과적이고 안전하게 제지할 수 있는 복합 재머 장치임. 소형무인기의 C2 무선데이터링크를 재밍함과 동시에 소형무인기에 장착된 위성항법(GNSS) 수신기의 다양한 위성신호에 대해서도 복합적으로 재밍을 가함으로써 적대적 소형무인기의 무력화뿐만 아니라 포획을 가능하게 함. 휴대이동형 소형경량 재머장치로 개발하여 사람이 휴대운용 가능하게 개발함

◦ 필요성 : 소형무인기를 이용한 국가 중요 기관이나 군사/보안 시설들에 대한 침입 및 정찰감시활동이 향후 크게 증대되어 사회안전망을 위협할 것으로 예상됨. 소형무인기를 이용한 불법적 정보수집 이나 물리적 공격도 가능할 것임. 화기를 이용한 제압 보다 복합재머를 이용하는 것이 보다 쉽고 효과적이며 안전한 방안이 될 수 있음

◦ 국내외 동향

<국내> 북한의 소형무인기를 이용한 청와대 정찰활동이 사회적 이슈가 되었음. 국방분야에서 재머개발이 추진되고 있으나 사회안전망 구축 차원에서의 국내투자 및 개발은 미미함

<국외> 미국의 Battelle사는 소형무인기를 무력화/포획할 수 있는 휴대형 복합재머의 상용화에 성공하였고 영국의 Brighter사는 고가의 이동형 추적/재밍 장비 상용화에 성공

연구목표

◦ 최종목표 : 소형무인기의 C2 데이터링크 및 다대역 위성항법수신기에 대한 전자파 재밍이 가능한 휴대형 복합 재머 개발

◦ 세부목표

지 표	단위	달성 목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국,기관명)
재밍 주파수 대역*		2.4GHz ISM, GNSS 주파수 대역 (GPS L1, GLONASS G1, GPS L2C 등), C2 데이터링크 대역	GPS L1	ISM, GPS L1, GLONASS G1 (Brighter, 영국)
재밍신호파형	-	CW/AWGN/FM	CW/AWGN/FM	CW/AWGN/FM (러시아,Aviaconversiya)
송신출력	Watt	1	1	20 (러시아,Aviaconversiya)
광대역 안테나	-	재밍주파수대역 수용, 빔폭 30도 이내	-	재밍주파수대역 수용 (Battelle, 미국)

* 주파수 대역은 주관 부처 협의 결과에 따라 변경 가능

◦ 연도별 산출물 및 평가방법

- (1차년도) 휴대형 복합재머 도면 작성

- (2차년도) 휴대형 복합재머 제작, 시제 조립 및 성능시험

- (3차년도) 휴대형 복합재머 소형무인기 대상 성능검증시험

ㅇ 최종산출물

- 휴대형 복합재머 시제

- 휴대형 복합재머 도면, 휴대형 복합재머 성능평가시험보고서

개발요구사항

◦ 제원 : 크기(210x210x100(mm)(WxDxH)), 무게(5 Kg 내외(안테나 포함))

◦ 성능요구조건 : 동작주파수대역(ISM대역 및 다중 위성항법신호대역 동시지원), 다중 신호파형 지원, 광대역 안테나 적용, 25kg 이하급 고정익/회전익 소형무인기 대상

◦ 환경조건 : 운용온도(-10 ~ +40℃)

◦ 시험절차 :

1) 성능시험: 주파수대역 측정, 스펙트럼 형상 분석, 송신출력세기 측정, 재밍효과도 분석

2) 야외시험: 소형무인기와 복합재머 시제품을 이용한 재밍효과도 시험

기대효과

◦ 이용가능 분야 : 육상, 해양

◦ 경제적 효과 : 외산제품 수입대체 효과로서 년 50억원 이상의 수입 및 유지보수비 절감 효과

◦ 기술적 효과 : 휴대형 복합 재머 설계기술 확보 가능. 재머에 대한 국가적 안보 및 안전성 문제로 인한 높은 수입장벽을 국내기술로 해결 가능

◦ 기타 효과 : 주요 군 시설 방어 등 군사적 목적으로 활용 가능

연구단계 및

시장성숙도

연구단계	기초연구		응용연구		개발
					o
국내외현황	연구전	연구초기	연구완료	시장형성기	시장형성기	시장성숙기
세계					o
국내					o

특기사항

◦ 사업기간 내 TRL6 단계 이상의 기술완성도 확보

◦ 사업단에서 반기마다 무인이동체 미래선도 핵심기술개발사업 통합 기술워크숍을 통하여 과제간 기술 및 산출물의 공유, 연계가 가능하도록 지원하며, 기술적 사용과 달성레벨을 점검하여 과제별 융합 연계를 강화하고자 함

◦ 국가과학기술연구회 공동TLO와 기술사업화 전문관리 추진체계를 구축하고, 과제 수행 단계별 지적재산권의 창출‧활용‧사후관리를 통한 기술 경제성 확보

- 과제 초기 3개월간 공동TLO 주관으로 IP권리화 전략 컨설팅 집중 지원

- 공동TLO 주관 아이디어 발굴에서 IP의 출원-심사-등록의 전 과정을 지원

- 공동TLO와 사업단이 개발기술‧IP를 기술상품화하고, 수요기업과의 매칭 등과 같은 마케팅 업무를 공동으로 수행

※ 특허출원에 소요되는 비용은 주관기관 또는 참여기관에서 부담

연구기간

및연구비

◦ 연구기간 : 2016. 9 ~ 2019. 3, 1차년도 2016. 9~2017. 7(11개월)

◦ 연구비 : 2016년 정부출연금 2억원 지원

- 총사업비(정부출연금) 5억6천만원 지원

※ 참여기업(주관기관 또는 참여기관)이 있을 경우 관련 규정에 따라 민간부담금을 부담하여야 함.

정부출연금 지원규모는 정부 예산 등의 사정에 따라 변동될 수 있음.

[참고사항] 연차 구분

- 1차년도 2016. 9 ~ 2017. 7 (11개월)

- 2차년도 2017. 8 ~ 2018. 5 (10개월)

- 3차년도 2018. 6 ~ 2019. 3 (10개월)

※ 정부시책에 따라 연차별 기간은 변동될 수 있음.

추진체계

◦ 주관기관 : 연구계/산업계

◦ 사유 : GPS 복합 재머 시제품을 제작하여 시연하고 수요기관에 공급하기 위해 제품을 개발해 본 경험이 풍부한 연구계 또는 산업계 기관이 주관되어 수행하는 것이 타당함

과제계획서 주요평가 사항

◦ 개발 기술의 시험평가 계획의 구체성

◦ 개발 기술의 신뢰성 확보 및 검증 방안

◦ 개발 기술의 범용성 및 확장성

◦ 본 과제에 대한 중복연구를 방지하고 “필수기술에 대한 단기적 역량 집중 및 성과창출”을 위해, 産·學·硏 내 旣 보유개발기술에 대한 조사를 수행하여 □ 이러한 旣 보유개발기술과 본 과제 필수기술과의 차별성, 및 □ 旣 보유개발기술을 본 과제 수행에 연계·활용할 수 있는 구체적인 방안을 기재할 것

(※ 이와 관련된 사항은 동 사업설명회 참조 또는 국가과학기술연구회 공동TLO와의 협조 요망)

사업분야

소형무인기 성능향상기술/난조건 운용

과제명

악기상 대처 능력 향상을 통한 소형무인기 난조건 안전 운용 기술 개발

개요

◦ 정의 : 소형무인기의 안전성을 증대시키기 위하여, 상승/하강 기류, 측풍, 전단류 및 강우 등 악기상에 대한 대처 능력 향상 기술

◦ 필요성

- 소형무인기는 상승기류 및 전단류 등의 악기상에서 와류고리 상태(Vortex Ring State)나 자세 제어 불능에 의하여 기체 손실 가능성이 매우 높음

- 야지, 산악지형, 활주로, 비행시험장 및 도심에 대한 지상풍 및 악기상 모델을 구축하고, 비행체 시뮬레이션을 연동하여, 위험 상황 재현 및 대책 수립 필요

- 비행 중 난기류를 조기 감지하고, 위험상황에 대처하는 센서 및 형상 설계 기술을 적용하면 악기상 및 난조건에서 운용시 소형무인기의 생존성을 높일 수 있음

◦ 국내외 동향

<국내>

- 국내 소형무인기 분야는 최근 수요가 증대하고 있으나, 소규모 기업들이 해외 부품을 조립 판매하는 수준으로, 해석, 설계 및 성능 최적화 능력이 미비함. 따라서, 전문연구기관의 기술지원 및 협력을 통하여 경쟁력 확보가 시급함

- Frost & Sullivan(2009)에서는 우리나라의 무인기 기술수준을 미국, 영국, 이스라엘, 일본 등과 함께 Tier 1 등급으로 평가하였으며, 국방기술 품질원(2015)에 따르면 우리나라가 세계 7위권의 무인기 기술경쟁력을 보유하고 있음

<국외>

- 소형무인기의 선두주자인 중국의 DJI는 2014년 매출 5억 달러를 기록하며 세계 시장 1위를 달리고 있으며, 그 뒤를 미국의 3D로보틱스와 프랑스 패럿(2014년 매출 1,000억원) 등이 쫒고 있음

- 미국, 중국 등에서는 멀티콥터에 고정익 복합 기술을 적용하여 체공시간을 최대 4시간까지 늘리고, 충돌회피 등 자동임무 성능을 향상시키는데 주력하고 있으나, 악기상 대처 능력 향상을 위한 해석 및 시험 등은 기술 및 비용문제로 인하여 체계적인 연구가 미흡

- 최근 멀티콥터는 풍속 15m/s 및 시간당 7mm의 강수에서 운용 가능한 기종(Lockheed Martin의 Indago)이 출현하고 있음

연구목표

◦ 최종목표 : 상승/하강 기류, 측풍, 전단류, 강우 및 와류고리 상태에 대한 체계적 분석과 대처 방안 연구를 통하여 악기상 조건에서 소형무인기의 운용성과 생존성을 향상시킴

◦ 세부목표

지 표	단위	달성 목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국,기관명)
순간 풍속*	m/s	> 7	-	6 (독일/Microdrone MD4-1000)
운용 전단류 속도	m/s	> 3	-	-
운용 상승 기류	m/s	> 3	-	-
운용 강수량	mm/hr	> 3	-	7 (미국/Lockheed Martin)

* 제자리 비행이 가능한 최대 교란풍속

ㅇ (연도별 산출물 및 평가방법)

- (1차년도) 전단류 및 와류고리 상태에 대한 소형무인기 유동장 해석 및 풍동시험 결과

- (2차년도) 다양한 악기상 조건*의 풍황 모델 및 소형무인기 6자유도 시뮬레이터

* 야지, 산악지형, 활주로, 비행시험장 및 도심 등의 상승/하강 기류, 측풍, 전단류 조건

- (3차년도) 멀티콥터 Airdata System을 적용한 악기상 대처 비행체 및 비행시험 결과

ㅇ (최종산출물)

- 다양한 악기상 조건의 풍황 모델 및 소형무인기 6자유도 시뮬레이터

- 멀티콥터 Airdata System을 적용한 악기상 대처 비행체 및 검증 비행시험 결과

개발요구사항

◦ 제원

- 다양한 악기상 조건의 풍황 모델

- 풍황 모델을 반영한 소형무인기 6자유도 시뮬레이터

- 멀티콥터 Airdata System을 적용한 악기상 대처 비행체

◦ 성능요구조건

- 악기상에 의한 소형무인기 비행 위험도 분석

⦁ 강풍, 상승/하강 기류, 전단류 환경에서의 위험도 분석

⦁ 소형 무인기에 적합한 청천난기류(CAT, Clear-Air Turbulence) 지수 개발 및 운용 criterion 제시

⦁ 악기상 조건에서의 비행 성능 예측

⦁ 추력 상실 및 실속을 유발하는 Vortex Ring State 현상 분석 : 실기체 풍동시험 및 전기체 전산 유체 해석을 통한 물리 현상 규명

- 소형무인기의 악기상 시뮬레이션 환경 구축

⦁ High fidelity 전산 해석을 통한 야지, 산악지형, 활주로 및 도심 등 다양한 지형, 기상환경에 대한 풍환경 데이터 베이스 구축

⦁ 강풍, 상승/하강 기류, 전단류의 비정상 풍황 모델링

⦁ 픙황 모델과 소형무인기 비행 Simulator 연동으로 실제 비행 상황 모사

- 소형무인기 악기상 대처 능력 향상 및 기술 시연

⦁ 비행중 돌발적 악기상 조기 감지를 위한 멀티콥터용 Airdata 시스템 적용 연구

⦁ 악기상시 Vortex Ring State에 대처하기 위한 형상 설계 및 회복 기술 연구

⦁ 측풍 및 전단류에 강건한 형상 설계 최적화 연구

⦁ 개방형 풍동에서 악기상 재현 및 실기체 비행을 통한 악기상 대처 능력 시연

◦ 시험절차

- 전단류 및 와류고리 상태에 대한 소형무인기 유동장 해석 및 풍동시험

- 다양한 악기상 조건의 풍황 모델 및 소형무인기 6자유도 시뮬레이터 성능 평가

- 멀티콥터 Airdata System을 적용한 악기상 대처 비행체 대상 비행시험

기대효과

◦ 이용가능 분야 : 공중

◦ 경제적 효과 : 공기역학과 가상현실 및 제어기술의 접목으로 전천후 고성능 소형무인기 시장을 선도할 수 있을 것으로 기대됨

◦ 기술적 효과 : 각종 지형에서의 풍환경을 모델링하고, 비행체의 시뮬레이션이 가능하게 되면 제어기 로직 개발과 전문 조종사 양성에 활용할 수 있음

◦ 기타 효과 : 저가의 중국산 멀티콥터에 대한 성능 우위를 확보하여 세계 시장에서의 제품 경쟁력 제고

연구단계 및

시장성숙도

연구단계	기초연구		응용연구		개발
			√
국내외현황	연구전	연구초기	연구완료	시장형성기	시장형성기	시장성숙기
세계		√		√
국내		√

특기사항

◦ 소형무인기 성능향상 핵심과제로 효율적인 과제수행을 위하여 통합사업단 인력 연계 필요

◦ 사업기간 내 TRL5단계 이상의 기술완성도 확보

◦ 사업단에서 반기마다 무인이동체 미래선도 핵심기술개발사업 통합 기술워크숍을 통하여 과제간 기술 및 산출물의 공유, 연계가 가능하도록 지원하며, 기술적 사용과 달성레벨을 점검하여 과제별 융합 연계를 강화하고자 함

◦ 국가과학기술연구회 공동TLO와 기술사업화 전문관리 추진체계를 구축하고, 과제 수행 단계별 지적재산권의 창출‧활용‧사후관리를 통한 기술 경제성 확보

- 과제 초기 3개월간 공동TLO 주관으로 IP권리화 전략 컨설팅 집중 지원

- 공동TLO 주관 아이디어 발굴에서 IP의 출원-심사-등록의 전 과정을 지원

- 공동TLO와 사업단이 개발기술‧IP를 기술상품화하고, 수요기업과의 매칭 등과 같은 마케팅 업무를 공동으로 수행

※ 특허출원에 소요되는 비용은 주관기관 또는 참여기관에서 부담

연구기간

및연구비

◦ 연구기간 : 2016. 9 ~ 2019. 7, 1차년도 2016. 9~2017. 7(11개월)

◦ 연구비 : 2016년 정부출연금 9억원 지원

- 총 사업비(정부출연금) 25억원 지원

※ 참여기업(주관기관 또는 참여기관)이 있을 경우 관련 규정에 따라 민간부담금을 부담하여야 함.

정부출연금 지원규모는 정부 예산 등의 사정에 따라 변동될 수 있음.

[참고사항] 연차 구분

- 1차년도 2016. 9 ~ 2017. 7 (11개월)

- 2차년도 2017. 8 ~ 2018. 5 (10개월)

- 3차년도 2018. 6 ~ 2019. 3 (10개월)

- 4차년도 2019. 4 ~ 2019. 7 (4개월)

※ 정부시책에 따라 연차별 기간은 변동될 수 있음.

추진체계

◦ 주관기관 : 연구계/학계/산업계

◦ 소형무인기 악기상 운용 기술 분야의 연구계/학계/산업계 전문기관의 공동 연구 추진

과제계획서 주요평가 사항

◦ 풍황 모델의 다양성

◦ 시험평가 계획의 구체성

◦ 풍동시험을 통한 개발 기술 검증 방안

◦ 본 과제에 대한 중복연구를 방지하고 “필수기술에 대한 단기적 역량 집중 및 성과창출”을 위해, 産·學·硏 내 旣 보유개발기술에 대한 조사를 수행하여 □ 이러한 旣 보유개발기술과 본 과제 필수기술과의 차별성, 및 □ 旣 보유개발기술을 본 과제 수행에 연계·활용할 수 있는 구체적인 방안을 기재할 것

(※ 이와 관련된 사항은 동 사업설명회 참조 또는 국가과학기술연구회 공동TLO와의 협조 요망)

사업분야

소형무인기 성능향상기술/기타 기반기술

과제명

멀티콥터형 소형무인기용 고효율/저소음 프로펠러 설계기술 개발

개요

◦ 정의 : 멀티콥터형 소형무인기의 비행성능 향상 및 저소음화를 위한 프로펠러  형상 최적설계 S/W 개발 및 검증

◦ 필요성

- 소형무인기의 확산에 따라 정온하면서도 높은 체공성능을 갖는 프로펠러에 대한 사용자의 요구도가 발생할 것으로 예측됨

- 소형무인기를 이용한 영상촬영 및 음향 녹취과정에서 프로펠러 소음간섭 최소화하기 위한 프로펠러 소음예측 및 저소음 형상설계 기술이 필요함

- 소형무인기용 프로펠러의 경우, 중량 및 제작성 문제로 인해 적용 가능한 익형두께 및 블레이드형상이 제한되어 있기 때문에, 이를 고려한 저소음 프로펠러 형상 최적설계 기술 개발이 필요함

◦ 국내외 동향

- 팬소음, 프로펠러 소음, 헬리콥터 소음과 같은 회전체 소음은 국내/외 연구기관에서 저소음 연구를 수행한 바 있음 (자동차용 팬, 풍력 발전기, 저소음 헬리콥터 블레이드 등)

- 지금까지의 회전체 저소음 연구는 대부분 직경이 크고 두께가 큰 블레이드 형상에 대해 주로 이루어졌으나, 운용 마하수 및 레이놀즈수 조건이 다른 소형무인기의 프로펠러에 대해 특화된 연구는 거의 수행되지 않음

연구목표

◦ 최종목표 : 소형무인기용 프로펠러 공력 및 소음예측을 통한 고효율/저소음 프로펠러 형상 최적설계 S/W 개발 및 검증

◦ 세부목표

- 25kg 이하 멀티콥터형 소형무인기용 프로펠러 형상 최적설계 및 소음예측

- 프로펠러 성능예측 (RPM vs Thrust, Torque, Power 등)

- 무인기 형상별(Quad/Hexa/Octa/Coaxial 등) 전기체 소음방사특성 예측

- 프로펠러 성능 및 소음 데이터베이스 구축 (RPM, 직경, 추력요구도)

- GUI 기반 S/W

- 입출력 Interface 문서화

지 표		단위	달성 목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국,기관명)
정지비행 효율 (FM)		-	≥ 0.75	-	-
기존 프로펠러 비교	전기체 소음감소량	dB	≥ 3	-	-
	비행체의 체공성능	%	≥ 5	-	-
프로펠러 설계 Tool의 소음 예측 정확성 (주파수 스펙트럼 비교)		dB	≤ 1.5	-	-
구축 프로펠러 데이터베이스 (3차원 형상, 추력, 소음 스펙트럼 해석 DB)		-	100개 이상	-	-

◦ 연도별 산출물 및 평가방법

- (1차년도) 고효율/저소음 프로펠러 최적 형상설계 기법 개발

- (2차년도) 고효율/저소음 프로펠러 최적 형상설계 S/W 개발

- (3차년도) 단일 프로펠러 및 10kg 이하급 소형무인기 전기체 소음 측정 시험을 통한 개발 기술 검증

◦ 최종산출물

- 멀티콥터형 소형무인기용 고효율/저소음 프로펠러 최적설계 S/W

- 멀티콥터형 소형무인기용 프로펠러 데이터베이스 100종 이상

개발요구사항

◦ 제원 : 소형무인기용 프로펠러 최적설계 S/W

◦ 성능요구조건

- 고효율/저소음 프로펠러 형상설계기술 개발

∙ 프로펠러 공력 및 소음예측 기법 개발

∙ 프로펠러 고효율/저소음화를 위한 최적설계 기법 개발

∙ 비행소음 최소화를 위한 형상 최적설계

- 고효율/저소음 프로펠러 설계 Tool 개발

∙ 기체중량 및 형상 별 최적 프로펠러 형상 개발

∙ 최적 프로펠러 설계를 위한 해석 데이터베이스 구축

∙ 소형무인기 운용조건 별 소음도 예측

- 고효율/저소음 프로펠러 성능 및 소음 검증

∙ 프로펠러 개발형상 공력/소음 해석 및 시험 결과 비교

∙ 상용 프로펠러 및 개발 프로펠러 간 공력/소음 비교

∙ 소형무인기 비행소음 측정

◦ 검증시험조건

- 시험기준 :“음향-음압법에 의한 소음원 음향파워레벨 측정방법” 준용

- 시험내용

∙ 최대이륙중량 10kg 이하 급 소형무인기에 대한 측정 수행

∙ 프로펠러 성능 및 소음예측 결과 비교

∙ 성능 비교

상용프로펠러 및 최적설계 프로펠러 간 성능 및 시험 비교

동일 직경 프로펠러 간 동일 추력시의 발생 소음 비교

- 검증 데이터

∙ 프로펠러 공력 성능 비교 (RPM 대역별 추력, 토크, 전류, 전력소모량)

∙ 단일 프로펠러 소음 방사특성 측정

∙ 전기체 소음 방사특성 측정

기대효과

◦ 이용가능 분야 : 공중

◦ 경제적 효과 : 개발된 소형무인기용 고성능/저소음 프로펠러 최적설계 프로그램을 이용한 중소기업 기술 지원을 통해 프로펠러 개발비용 및 기간 단축 가능

◦ 기술적 효과 : 고효율/저소음 프로펠러 최적설계 기술을 무인기 설계 및 제작을 위한 시스템 통합설계 프레임웍과 연계 가능

연구단계 및

시장성숙도

연구단계	기초연구		응용연구		개발
			○
국내외현황	연구전	연구초기	연구완료	시장형성기	시장형성기	시장성숙기
세계				○
국내				○

특기사항

◦ 사업기간 내 TRL5단계 이상의 기술완성도 확보

◦ 사업단에서 반기마다 무인이동체 미래선도 핵심기술개발사업 통합 기술워크숍을 통하여 과제간 기술 및 산출물의 공유, 연계가 가능하도록 지원하며, 기술적 사용과 달성레벨을 점검하여 과제별 융합 연계를 강화하고자 함

◦ 국가과학기술연구회 공동TLO와 기술사업화 전문관리 추진체계를 구축하고, 과제 수행 단계별 지적재산권의 창출‧활용‧사후관리를 통한 기술 경제성 확보

- 과제 초기 3개월간 공동TLO 주관으로 IP권리화 전략 컨설팅 집중 지원

- 공동TLO 주관 아이디어 발굴에서 IP의 출원-심사-등록의 전 과정을 지원

- 공동TLO와 사업단이 개발기술‧IP를 기술상품화하고, 수요기업과의 매칭 등과 같은 마케팅 업무를 공동으로 수행

※ 특허출원에 소요되는 비용은 주관기관 또는 참여기관에서 부담.

연구기간

및연구비

◦ 연구기간 : 2016. 9 ~ 2019. 3, 1차년도 2016. 9~2017. 7(11개월)

◦ 연구비 : 2016년 정부출연금 2억원 지원

- 총 사업비 (정부출연금) 4억5천만원 지원

※ 참여기업(주관기관 또는 참여기관)이 있을 경우 관련 규정에 따라 민간부담금을 부담하여야 함.

정부출연금 지원규모는 정부 예산 등의 사정에 따라 변동될 수 있음.

[참고사항] 연차 구분

- 1차년도 2016. 9 ~ 2017. 7 (11개월)

- 2차년도 2017. 8 ~ 2018. 5 (10개월)

- 3차년도 2018. 6 ~ 2019. 3 (10개월)

※ 정부시책에 따라 연차별 기간은 변동될 수 있음.

추진체계

◦ 주관기관 : 학계/연구계/산업계

◦ 소형무인기 고효율/저소음 프로펠러 설계 분야의 학계/연구계/산업계 전문기관의 공동 연구 추진

과제계획서 주요평가 사항

◦ 시험평가 계획의 구체성 (평가기준, 평가방법)

◦ 개발 기술의 다양한 소형무인기 적용 가능성

◦ 사용자 편의성을 고려한 프로그램 개발 계획

◦ 본 과제에 대한 중복연구를 방지하고 “필수기술에 대한 단기적 역량 집중 및 성과창출”을 위해, 産·學·硏 내 旣 보유개발기술에 대한 조사를 수행하여 □ 이러한 旣 보유개발기술과 본 과제 필수기술과의 차별성, 및 □ 旣 보유개발기술을 본 과제 수행에 연계·활용할 수 있는 구체적인 방안을 기재할 것

(※ 이와 관련된 사항은 동 사업설명회 참조 또는 국가과학기술연구회 공동TLO와의 협조 요망)

사업분야

소형무인기 성능향상기술/기타 기반기술

과제명

멀티콥터형 소형무인기 설계·개발기술 토탈 솔루션 개발

개요

◦ 정의

- 신속하고 효율적인 멀티콥터형 소형무인기 설계·개발을 위한 토탈 솔루션 개발

◦ 필요성

- 소형무인기는 감시, 촬영, 인명구조, 농업방제 등, 활용 목적에 따라 매우 다양한 운용요구도가 도출되며, 이에 따른 최적의 시스템 개발이 요구됨

- 가격과 성능에서 경쟁력을 갖춘 소형무인기 개발을 위해 신속하고 효율적인 최적설계·개발이 가능한 토탈 솔루션이 요구됨

◦ 국내외 동향

<국내>

- 정부는 2020년까지 소형물품 배송, 산림 보호, 해안 감시, 국토 조사, 시설물 안전진단, 통신망 활용, 촬영·레저, 농업 지원 등 8대 분야에서 소형무인기를 상용화할 계획으로 ‘드론 상용화 로드맵’을 발표함

- 소형무인기 통합 최적설계 연구가 대학 또는 연구기관을 중심으로 수행되고 있으나, 실용화 수준으로 개발된 예는 없음

<국외>

- 민간용 소형무인기 시장규모가 2억달러(’14)에서 11억달러(’21)로, 연평균 28% 수준의 높은 성장률을 보일 것으로 예측됨 (WinterGreen, 2015)

연구목표

◦ 최종목표 : 운용요구도를 만족하는 최적의 소형무인기를 개발할 수 있는 통합 최적설계 프로그램을 개발하고, 기술시연기 제작을 통한 소프트웨어 및 시스템 검증을 수행함

◦ 세부목표

지 표		단위	달성 목표	국내최고수준	세계최고수준 (보유국, 기관명)
SW	개발 프로그램과 기술시연기 성능 정확도	%	90% 이상	-	-
	비행체 최대이륙중량	kg	25kg 이하	-	-
	비행체 최대순항속도	m/s	16m/s 이상	-	-
	비행체 최대상승속도	m/s	10m/s 이상	-	-
	비행체 최대임무고도	m	4,000m 이상	-	-
기술시연기	최대이륙중량	kg	10kg급	-	* S1000 사양 (중국, DJI社) - 최대이륙중량 11.0kg - 체공시간 15분 (9.5kg 이륙, 제자리비행)
	탑재중량 (최대)	kg	3kg	-
	체공시간 (탑재중량 3kg, 실내 제자리비행 기준)	min	25분 이상	-

◦ 연도별 산출물 및 평가방법

- (1차년도) 멀티콥터형 소형무인기 통합 최적설계 프레임웍 구축

- (2차년도) 시스템 성능 검증을 위한 PILS 시스템 구현,

최대이륙중량 5kg/10kg/15kg/25kg급 멀티콥터 표준 플랫폼 도출

- (3차년도) 10kg급 기술시연기 제작 및 성능 검증

◦ 최종산출물

- 멀티콥터형 소형무인기 통합 최적설계 프로그램

⦁ 사용자 친화적 GUI 기능 포함

- 최대이륙중량 5kg/10kg/15kg/25kg급 멀티콥터 표준 플랫폼 및 10kg급 기술시연기

개발요구사항

◦ 제원

- 멀티콥터형 소형무인기 통합 최적설계 프로그램

- 멀티콥터 표준 플랫폼 (최대이륙중량 5kg/10kg/15kg/25kg급)

- 개발 프로그램 및 시스템 검증을 위한 기술시연기

◦ 성능요구조건

- 다수의 소형무인기 운용요구도 도출

⦁ 임무분야 : 일반영상촬영, 농업용, 수송용, 탐지용, 감시·정찰·관측용 포함

⦁ 임무장비 : 임무중량, 탑재체

⦁ 임무조건 : 체공시간, 임무속도, 임무반경

⦁ 임무환경 : 임무고도, 임무온도, 임무풍속

- 소형무인기 구성품 DB 구축

⦁ 주요 구성품 성능 DB 구축 : 기체구조, 모터, 배터리, 프로펠러, FCC 등

⦁ 임무장비 특성 DB 구축 : 카메라, 센서 등

- 통합 최적설계 프레임웍 구축

⦁ 기본 형상설계 : 구조 및 시스템 배치설계, 비행체 개념 형상 모델링

⦁ 중량분석 : 주요 구성품 및 임무장비 중량 분석, 최대이륙중량 예측

⦁ 기본해석 : 전기체 공력해석 (항력 예측), 기체구조 사이징

⦁ 성능해석 : 전기체 운동방정식 해석, 설계요구도에 적합한 모터-프로펠러-배터리 조합 설계 및 비행성능해석

⦁ 일련의 기능을 통합한 최적설계 프레임웍 개발

- GUI 기능을 포함한 사용자 친화적 소프트웨어 개발

- PILS (Process in the Loop Simulation) 시스템 구현 : 가상의 독립적인 프로세서들을 이용하여 소형무인기 실시간 시뮬레이션 시스템 구현

- 25kg 이하급 멀티콥터형 소형무인기 상용제품 10종 이상에 대한 개발 프로그램 설계 성능 정확도 검증

- 최대이륙중량 5kg/10kg/15kg/25kg급 표준 설계 플랫폼 도출

- 최대이륙중량 10kg급 기술시연기를 통한 개발 기술 검증

◦ 환경조건

- 풍속 : 순간최대 12m/s, 연속최대 6m/s (순항 및 임무비행 시)

- 온도 : -10 ~ 40 oC

◦ 시험절차

- 시뮬레이션을 통한 시스템 성능 검증

- 세부목표에 제시된 성능을 만족하는 기술시연기 제작 및 비행시험을 통한 개발 소프트웨어 및 시스템 검증

기대효과

◦ 이용가능 분야 : 공중

◦ 경제적 효과

- 다양한 소형무인기의 신속하고 효율적인 설계·개발 기술 확보로 소형무인기 시장 글로벌 경쟁력 강화

◦ 기술적 효과

- 개발된 소형무인기 최적설계·개발 소프트웨어 핵심기술을 확장하여 유사급 또는 중대형 무인항공기 성능 향상을 위한 최적화 도구로 활용

- 개발된 표준 설계 플랫폼 및 기술시연기를 다양한 운용요구도에 따른 소형무인기 테스트베드용 플랫폼으로 활용

연구단계 및

시장성숙도

연구단계	기초연구		응용연구		개발
			O
국내외현황	연구전	연구초기	연구완료	시장형성기	시장형성기	시장성숙기
세계				O
국내				O

특기사항

◦ 사업기간 내 TRL6단계 이상의 기술완성도 확보

◦ 사업단에서 반기마다 무인이동체 미래선도 핵심기술개발사업 통합 기술워크숍을 통하여 과제간 기술 및 산출물의 공유, 연계가 가능하도록 지원하며, 기술적 사용과 달성레벨을 점검하여 과제별 융합 연계를 강화하고자 함

◦ 국가과학기술연구회 공동TLO와 기술사업화 전문관리 추진체계를 구축하고, 과제 수행 단계별 지적재산권의 창출‧활용‧사후관리를 통한 기술 경제성 확보

- 과제 초기 3개월간 공동TLO 주관으로 IP권리화 전략 컨설팅 집중 지원

- 공동TLO 주관 아이디어 발굴에서 IP의 출원-심사-등록의 전 과정을 지원

- 공동TLO와 사업단이 개발기술‧IP를 기술상품화하고, 수요기업과의 매칭 등과 같은 마케팅 업무를 공동으로 수행

※ 특허출원에 소요되는 비용은 주관기관 또는 참여기관에서 부담.

연구기간

및연구비

◦ 연구기간 : 2016. 9 ~ 2019. 7, 1차년도 2016. 9~2017. 7(11개월)

◦ 연구비 : 2016년 정부출연금 4억원 지원

- 총 사업비 (정부출연금) 11억4천만원 지원

※ 참여기업(주관기관 또는 참여기관)이 있을 경우 관련 규정에 따라 민간부담금을 부담하여야 함.

정부출연금 지원규모는 정부 예산 등의 사정에 따라 변동될 수 있음.

[참고사항] 연차 구분

- 1차년도 2016. 9 ~ 2017. 7 (11개월)

- 2차년도 2017. 8 ~ 2018. 5 (10개월)

- 3차년도 2018. 6 ~ 2019. 3 (10개월)

- 4차년도 2019. 4 ~ 2019. 7 (4개월)

※ 정부시책에 따라 연차별 기간은 변동될 수 있음.

추진체계

◦ 주관기관 : 연구계/학계/산업계

◦ 소형무인기 설계 및 시험평가 분야의 연구계/학계/산업계 전문기관의 공동 연구 추진

과제계획서 주요평가 사항

◦ 통합 최적설계 프레임웍 개발 계획의 구체성

◦ 사용자 편의성을 고려한 프로그램 개발 계획

◦ 개발 프로그램의 확장성 및 범용성

◦ 표준 설계 플랫폼 도출 계획의 적절성

◦ 본 과제에 대한 중복연구를 방지하고 “필수기술에 대한 단기적 역량 집중 및 성과창출”을 위해, 産·學·硏 내 旣 보유개발기술에 대한 조사를 수행하여 □ 이러한 旣 보유개발기술과 본 과제 필수기술과의 차별성, 및 □ 旣 보유개발기술을 본 과제 수행에 연계·활용할 수 있는 구체적인 방안을 기재할 것

(※ 이와 관련된 사항은 동 사업설명회 참조 또는 국가과학기술연구회 공동TLO와의 협조 요망)

붙임 2		연구비 비목별 계상기준

미래창조과학부 소관 과학기술분야 연구개발사업 처리규정 [별표 3]

연구개발비 비목별 계상 및 집행기준(제22조제1항 관련)

구 분

세부계상․집행기준

비목

세목

직접비

인건비

○ 해당 연구개발과제에 직접 참여하는 내부․외부 연구원에게 지급하는 인건비

○ 계상기준

1. 소속 기관(재직중인 기관 포함)의 급여기준에 따른 연구기간 동안의 급여총액(4대 보험과 퇴직급여충당금의 본인 및 기관 부담분 포함)을 해당 과제 참여율에 따라 계상하되, 총 연봉의 100%를 초과할 수 없다.

<인건비 산정기준>

구 분		세 부 산 정 내 용
정부 출연 연구 기관 및 특정연구기관	연봉제 적용기관	◦ 연봉총액 × 참여율 ※ 법정부담금도 소속기관 규정에 따름
	연봉제 미적용기관	◦ 정부인정 12개 항목 × 참여율 - 기본급여(기본급, 상여금) - 정액급(기본연구활동비, 능률제고수당기본급) - 복리후생비(가족수당, 중식보조비, 자가운전보조비) - 법정부담금(퇴직급여충당금, 국민연금, 건강보험, 고용보험, 산재보험)
기 타 기 관		◦ 소속기관 규정에 따른 실지급액 × 참여율

※ 해당 과제 참여율
: 정부출연연구기관 및 특정연구기관 등 인건비가 100퍼센트 확보되지 않은 기관의 경우 연구원의 연봉총액을 100으로 할 때 해당 연구개발과제에서 연구원에게 지급될 인건비의 비율을 말하며, 인건비가 이미 확보된 기관의 경우 실제로 해당 연구개발과제에 참여하는 정도를 말함. 또한, 연구책임자는 연구계획서 작성 시 참여연구원별로 다른 국가연구개발사업 등에의 참여현황을 명시

※ 연봉
: 해당기관의 인사규정과 취업규칙에서 정한 권리와 의무를 갖는 해당기관 소속의 연구원이 근로기준법, 해당기관 인사규정 및 취업규칙에 의해 받는 1년 동안의 임금 총액

2. 정부출연연구기관 및 특정연구기관 등 인건비가 100퍼센트 확보되지 않는 기관에 소속된 연구원이 새로운 연구개발과제에 인건비를 계상할 때에는 이미 수행중인 연구개발과제 참여율을 모두 합산한 결과 130퍼센트를 넘지 않는 범위에서 계상한다. 이 경우 정부수탁사업과 제3조제2항에도 불구하고 정부출연연구기관 및 특정연구기관 등의 기본사업을 포함하여 산정하며, 연구개발과제 참여율의 최대한도를 이미 확보한 연구원은 연구개발과제 참여율을 계상하여서는 안 된다.

※ 특정연구기관육성법 시행령 제3조제1호 내지 제3의2호에 해당하는 연구기관 소속 연구자의 인건비가 기 확보되어 해당 연구개발과제에서 별도의 인건비를 지급하지 않는 경우 과제당 30% 이내에서 참여율 계상이 가능하다. 다만, 해당 미지급인건비는 연구수당 계상 시 제외하여야 한다.

※ 기획․평가연구 등 장관이 별도로 정하는 연구개발과제의 경우 연구개발과제 참여율의 최대한도를 이미 확보한 연구원에게 연구수당 등 연동비목 계상을 위하여 과제당 30% 이내에서 참여율 계상이 가능하다.

3. 대학교수, 기업 및 국공립연구기관 소속 연구원 등 원 소속기관으로부터 지급받는 인건비에 해당하는 부분은 현물 또는 미지급 인건비로 계상하되, 현금으로 지급하지 않는다.

※ 참여연구원 중 소속기관이 없는 자는 주관연구기관에서 과제참여 계약을 전제로 국가연구개발사업에 참여해야 한다.

※ 인건비가 기 확보되어 참여연구원에게 별도의 인건비를 지급하지 않는 경우 연동비목 계산을 위하여 과제당 30% 이내에서 참여율 계상이 가능하다.

4. 제3호에도 불구하고 다음 각 목의 경우는 현금으로 계상하여 지급할 수 있다.

가. 지식서비스 분야의 개발내용을 포함한 과제를 수행하는 중소기업 소속 연구원의 인건비 (이 경우 인건비 현금인정 분야의 범위는 [별표12]를 따르되, 인건비 현금 인정 분야로 신청된 경우라 하더라도 과제 선정 시 평가위원회에서 인정하지 않은 경우에는 현금으로 산정할 수 없다.)

나. 「국가과학기술 경쟁력강화를 위한 이공계지원특별법」 제18조에 따라 연구개발을 전문으로 하는 연구개발서비스업자로 신고한 기업에 소속된 연구원으로 해당 연구개발과제에 직접 참여하는 연구원의 인건비

다. 중소기업의 경우 해당 연구개발과제 수행을 위해 신규로 채용하는 연구원의 인건비(신규 채용 연구원은 사업 공고일 기준 6개월 이내에 채용한 연구원도 인정)

라. 그 밖에 장관이 현금으로 계상하여 지급하는 것이 필요하다고 인정하는 연구원의 인건비

- 장관의 승인을 받은 기관에 소속된 연구원으로 해당 연구개발에 직접 참여하는 연구인력

마. 그밖의 연구기관에 소속된 연구원 중 해당 연구과제만을 수행하기 위해 채용되었음을 입증하는 서류(고용계약서 등)를 제출한 연구인력

※ 원 소속기관에서 인건비를 지급받던 연구원 또는 인건비 지급을 조건으로 고용된 계약직의 경우에도 인건비 지급 불가(퇴직 후 재입사 또는 계약변경의 경우 포함)

○ 당초계획대비 20%이상 증액 시 전문기관 장에게 보고하여야 한다.

학생
인건비

○ 해당 연구개발과제에 직접 참여하는 소속 학생연구원(「기초연구진흥 및 기술개발지원에 관한 법률 시행령」제2조제3호에 따른 박사후연구원(리서치 펠로우 포함)을 포함)에게 지급하는 인건비

- 해당 연구개발과제별로 투입되는 인원 총량(man-month)을 기준으로 계상한다.

- 참여율 100퍼센트를 기준으로 다음 각 호에서 정한 금액을 해당 과제 참여율에 따라 계상한다. 이 경우 연구개발과제 참여율은 정규 수업에 지장을 주지 않는 범위에서 계상한다.

1. 학사과정 : 월 1,000,000원

2. 석사과정 : 월 1,800,000원

3. 박사과정 : 월 2,500,000원

※ man-month 총액 : 한 사람의 1개월 작업량을 기준으로, 과제수행을 위해 한 사람을 온전히 투입해야 하는 기간에 따른 소요비용 총액

○「특정연구기관 육성법 시행령」제3조제4호부터 제11호까지의 연구기관 및 정부출연연구소(이하 ‘출연연구기관 등’이라 한다.)와 대학이 협약을 체결하여 운영하는 학ㆍ연 협동과정을 통하여 해당 연구개발과제에 참여하는 학생 연구원에게 지급하는 인건비

○ 출연연구기관 등에서 실시하는 6개월 이상의 연수프로그램을 통하여 해당 연구개발과제에 참여하는 학생연구원에게 지급하는 인건비

○ 연구기관은 학생연구원 등록 시 ‘건강보험자격득실확인서’ 등을 통해 타 기관 취업여부를 확인하여야 함

직접비

연구
장비

․

재료비

○ 실제 필요한 경비를 계상함

1. 해당 연구개발과제의 최종(단계) 종료 2개월 이전에 구입이 완료(기기․장비가 도착되어 검수완료)되어 해당연구에 사용할 수 있는 기기ㆍ장비(개인용컴퓨터는 연구개발과제 수행기관이 비영리기관이고 자체 규정에 따른 절차를 이행한 경우에만 해당), 연구시설의 설치ㆍ구입ㆍ임차ㆍ사용에 관한 경비와 운영비 등 부대 경비(연구인프라의 조성을 목적으로 하는 사업의 경우, 건축비, 부지 매입ㆍ조성비 등 포함)

※ 연구장비를 현물로 계상할 경우 최근 5년 이내 한해 구입한 구입가의 20% 이내로 산정하며, 내용연수가 협약기간보다 상회하여야 함.

2. 시약(試藥)ㆍ재료 구입비 및 전산 처리ㆍ관리비

※ 수행기관이 보유 또는 생산ㆍ판매하는 시약 및 재료투입은 현물로 산정. 이때 현물가액은 수행기관이 구입한 금액 또는 생산ㆍ판매가로 책정된 금액으로 산정

3. 시제품(試製品)ㆍ시작품(試作品)ㆍ시험설비 제작경비

※ 수행기관이 보유한 시제품ㆍ시작품은 자산으로 등재된 경우 현물로 산정 가능하며, 기준 단가는 자산등재 가격으로 계상

○ 방사광가속기, 나노팹 등 대형연구장비 등의 사용료는 동 항목에 계상할 수 있다.

<다음 각 목의 경우에는 계상 또는 집행할 수 없다.>

- 기관 공통 기자재 및 시설유지보수비, 공통연구 환경 구축비

- 연구와 무관한 범용성 기자재(프린터, 복사기 등 OA 기기)

- 일괄흡수 전산처리비 및 연구계획서상에 반영되지 않은 내부기자재 임차비 및 전산처리비

연구
활동비

○ 연구개발과제 수행기관이 정한 기준이 있는 경우에는 그 기준에 따라 계상하고, 기준이 없는 경우에는 실제 필요한 경비를 계상함

1. 연구원의 국외 출장여비 (체재비를 포함한다.)

※ 국외 출장여비는 국․공립 대학(단, 국가가 별도 법률에 의해 설립한 국립대학법인은 제외) 및 국․공립 연구기관은 공무원 여비규정에 따라 계상하고, 그 외 연구기관은 해당 연구기관에서 정한 기준에 따라 계상하며, 별도로 정한 기준이 없는 경우 실제 필요한 경비를 계상한다. 이 경우 연구개발과제 수행기관의 자체 여비기준이 있음에도 불구하고 연구개발과제 수행을 위해 별도로 정한 여비기준에 따라 계상하여서는 안 된다.

2. 과제와 직접 관련 있는 인쇄ㆍ복사ㆍ인화ㆍ슬라이드 제작비, 공공요금, 제세공과금 및 수수료, 연구과제 수행과 관련된 공고료 등

3. 전문가 활용비, 국내외 교육훈련비, 도서 등 문헌구입비, 회의장 사용료, 세미나 개최비, 학회ㆍ세미나 참가비, 원고료, 통역료, 번역료, 속기료 및 구독료, 기술도입비 등

4. 시험ㆍ분석ㆍ검사, 임상시험, 기술정보수집, 특허정보조사, 정보DB사용료 등 연구개발서비스 활용비

5. 과학기술자 유치 및 파견지원금

6. 세부과제가 있는 경우에는 해당 연구개발과제의 조정 및 관리에 필요한 경비

<다음 각 목의 경우에는 계상 또는 집행할 수 없다>

- 연구와 무관한 개인성 여비

- 연구용도와 무관한 내부차량 임차비, 차량 임차비, 유류비

- 연구와 직접 관련 없는 전기료, 수도료, 가스료 등

※ 공공요금은 총원 대비 해당과제 참여인원 해당 분을 계산하여 계상

- 사무 및 난방용 연료비, 청소비, 차량보험료, 경상피복비 등

- 종신 학회비 및 해당과제와 무관한 학회의 연회비․참가비

- 참여연구원에 대한 전문가 활용비

연구
과제
추진비

○ 연구개발과제 수행기관이 정한 기준이 있는 경우에는 그 기준에 따라 계상하고, 기준이 없는 경우에는 실제 필요한 경비를 계상함

1. 연구원의 국내 출장여비 및 시내교통비

2. 사무용품비, 연구환경 유지를 위한 기기ㆍ비품의 구입ㆍ유지 비용 등

3. 회의비(연구활동비의 회의장 사용료, 전문가활용비는 제외한다)

4. 해당 연구개발과제 수행과 관련된 식대

○ 계상기준

1. 국내 출장여비는 국․공립 대학(단, 국가가 별도 법률에 의해 설립한 국립대학법인은 제외) 및 국․공립 연구기관은 공무원 여비규정에 따라 계상하고, 그 외 연구기관은 해당 연구기관에서 정한 기준에 따라 계상하며, 별도로 정한 기준이 없는 경우 실제 필요한 경비를 계상한다. 이 경우 연구개발과제 수행기관의 자체 여비기준이 있음에도 불구하고 연구개발과제 수행을 위해 별도로 정한 여비기준에 따라 계상하여서는 아니된다.

2. 연구환경 유지를 위한 기기ㆍ비품의 구입ㆍ유지 비용은 연구실의 냉난방 및 건강하고 청결한 환경 유지를 위하여 필요한 기기ㆍ비품의 구입ㆍ유지 비용을 말한다.

<다음 각 목의 경우에는 계상 또는 집행할 수 없다>

- 식대 중 평일 점심 식대로 집행한 금액

연구
수당

○ 해당 연구개발과제 수행과 관련된 연구책임자 및 참여연구원의 보상금ㆍ장려금 지급을 위한 수당

○ 계상 및 사용기준

- 인건비(인건비로 계상된 현물ㆍ미지급인건비 및 학생인건비를 포함하되 정부출연연구기관 및 특정연구기관의 미지급인건비는 제외)의 20퍼센트 범위에서 계상한다.

- 당초 계획서보다 초과 집행할 수 없다.

○ 지급방법

- 연구기관의 장 및 연구책임자는 사전에 연구수당 지급을 위한 합리적인 평가기준 및 방법을 마련하여 연구기간 중 참여연구원을 대상으로 한 평가결과에 따라 계좌이체함

위탁
연구
개발비

○ 연구의 일부를 외부기관에 용역을 주어 위탁 수행하는 데에 드는 경비

○ 계상 및 사용기준

- 직접비, 간접비로 계상하되, 원칙적으로 해당 연구개발과제의 위탁연구개발비를 제외한 직접비의 40퍼센트를 초과할 수 없다.

- 당초계획대비 20%이상 증액 시 전문기관 장의 승인을 받아야 한다.

간접비

간접비

○ 실제 필요한 경비를 계상함

1. 인력지원비

가. 지원인력 인건비: 연구개발에 필요한 지원인력 (장비운영, 연구실 안전관리 전문인력 등을 포함), 연구책임자의 연구비 정산 등을 직접 지원하기 위한 인력(한 개 또는 여러 개의 연구실을 묶어 총 연구개발비가 10억원 이상 이고, 정산 등 행정업무 부담이 큰 경우만 해당한다)의 인건비

나. 연구개발능률성과급: 연구기관(주관연구기관, 협동연구기관, 공동연구기관, 위탁연구기관)의 장이 우수한 연구성과를 낸 연구자 및 우수한 지원인력에게 지급하는 능률성과급

※ 사전에 기관별 지급절차 및 방법을 마련하여 지급하여야 한다.

2. 연구지원비

가. 기관 공통지원경비: 연구개발에 필요한 기관 공통지원경비

나. 사업단 또는 연구단 운영비: 사업단 또는 연구단 형태로 운영되는 경우 운영경비 및 비품 구입경비

다. 연구실 안전관리비: 연구개발과제 수행과 관련하여 연구실험실 안전을 위한 안전교육비 등 예방활동과 보험 가입 등 연구실 안전환경 조성에 관한 경비 중 「연구실 안전환경 조성에 관한 법률」에 따라 ｢연구실 안전 및 유지관리비의 사용내역서 작성에 관한 세부기준｣에서 정한 경비

라. 연구보안관리비: 연구개발과제 수행과 관련하여 보안장비 구입, 보안교육 등 연구개발과제 보안을 위한 필요경비

마. 연구윤리활동비: 연구개발과제 수행과 관련하여 연구윤리규정 제정ㆍ운영, 연구윤리 교육 및 인식확산 활동 등 연구윤리 확립, 연구부정행위 예방 등과 관련된 경비

바. 연구개발준비금: 정부출연연구기관, 특정연구기관 및 장관이 별도로 고시하는 비영리 민간 연구기관에 소속된 연구원의 일시적 연구 중단(법 제11조의2제1항에 따라 참여제한을 받은 경우 또는 내부 징계로 인한 일시적 연구 중단의 경우는 제외한다), 연구 연가, 박사 후 연수 또는 3개월 이상의 교육훈련(연수 또는 교육훈련 기관에서 비용을 부담하지 않는 경우만 해당한다), 신규채용 직후 처음으로 과제에 참여하기까지의 공백 등으로 인하여 연구개발과제에 참여하지 않는 기간 동안의 급여 및 파견 관련 경비

사. 대학 연구활동 지원금: 리서치 펠로우 인건비, 학술용 도서 및 전자정보(Web-DB, e-Journal) 구입비, 실험실 운영 지원비, 학술대회 지원비, 논문 게재료 등 대학의 연구활동을 지원하는 경비(직접비에 계상되지 않는 경우만 계상하되, 리서치 펠로우 인건비는 예외로 한다.)

아. 대학의 연구 관련 기반시설 및 장비 운영비(직접비에 계상되지 않는 경우만 해당한다)

3. 성과활용지원비

가. 과학문화활동비: 연구개발의 홍보를 위한 과학홍보물 및 행사 프로그램 등의 제작, 강연, 체험활동, 연구실 개방 및 홍보전문가 양성 등 과학기술문화 확산에 관련된 경비

나. 지식재산권 출원ㆍ등록비: 해당 연도에 연구기관에서 수행하는 국가연구개발사업과 관련된 지식재산권의 출원ㆍ등록ㆍ유지 등에 필요한 모든 경비 또는 기술가치평가 등 기술이전에 필요한 경비, 국내외 표준등록 등 표준화(인증포함) 활동에 필요한 경비, 연구노트 작성 및 관리에 관한 자체 규정 제정ㆍ운영, 연구노트 교육ㆍ인식확산 활동 및 연구노트 활성화 등과 관련된 경비

다. 기술창업 출연ㆍ출자금: 연구기관에서 수행하였거나 수행하고 있는 국가연구개발과제와 관련된 기술지주회사, 학교기업, 실험실공장, 연구소기업의 설립 및 운영에 필요한 비용

○ 계상 및 사용기준

1. 간접비 비율이 고시된 비영리기관은 직접비(미지급 인건비, 현물 및 위탁연구개발비는 제외한다)에 고시된 간접비 비율을 곱한 금액 이내에서 계상한다.

2. 간접비 비율이 고시되지 않은 비영리법인은 직접비(미지급 인건비, 현물 및 위탁연구개발비는 제외한다)의 17퍼센트 범위에서 계상한다.

3. 영리법인(「공공기관의 운영에 관한 법률」 제5조제3항제1호의 공기업을 포함한다)에 대해서는 직접비(미지급 인건비, 현물 및 위탁연구개발비는 제외한다)의 5퍼센트 범위에서 실제 필요한 경비로 계상한다. 다만, 「국가과학기술 경쟁력강화를 위한 이공계지원특별법」 제18조에 따라 연구개발을 전문으로 하는 연구개발서비스업자로 신고한 기업은 10퍼센트까지 계상할 수 있다.

4. 연구개발능률성과급은 해당 연도 간접비 총액의 10퍼센트 범위에서 계상한다.

5. 기술창업 출연ㆍ출자금은 해당 연도 간접비 총액의 10퍼센트 범위 에서 설립 이후 최장 5년까지 집행할 수 있다.

※ 비고

1. 정부출연연구기관 및 특정연구기관 등 인건비가 100퍼센트 확보되지 않는 기관은 총 소요 인건비의 100퍼센트를 초과하지 않도록 인건비 지급 총액을 관리하여야 하며, 이를 초과하는 금액이 발생한 경우에는 연구개발 관련 용도로 이사회의 승인을 받아 사용하고, 해당 금액과 사용계획, 사용 후 집행내역을 다음해 4월 30일까지 장관 및 기획재정부장관에게 보고하여야 한다.

2. 대학, 특정연구기관(해당하는 기관만 해당한다) 및 학연협동 석사ㆍ박사 과정을 운영하는 정부출연연구기관의 학생연구원에게 지급되는 학생인건비는 연구책임자가 공동관리해서는 안 된다.

3. 장관이 소관 국가연구개발사업에 대한 기획ㆍ관리ㆍ평가 및 활용 등의 업무를 대행하도록 하기 위하여 전문기관에 위탁한 사업에 대해서는 연구수당을 지급할 수 없다.

4. 연구기관은 자체적으로 성과평가를 실시하고, 그 결과에 따라 연구개발능률성과급을 지급하여야 한다.

5. 대학은 소속 연구자들의 연구개발과제 수행현황 등을 고려하여 합리적인 ‘실험실 운영 지원비’ 사용기준을 마련하고 그 기준에 따라 ‘실험실 운영 지원비’를 집행하여야 한다.

6. 연구기관은 지급받은 연구개발비의 관리와 관련하여 연구개발과 관련된 각종 물품 계약 및 구매, 집행, 검수 등을 총괄․관리 하여야 하며, 기자재 등 물품 구매 시 국세청에서 발급하는 전자세금계산서를 발급받아야 한다.

7. [별표 3]의 인건비 및 연구수당 관련 규정에도 불구하고 국가연구개발사업에서 출연(연) 지원사업으로 인건비만 이관된 사업은 장관이 인정하는 범위에서 관련 인건비를 미지급인건비로 계상하고, 이와 연동하여 연구수당을 계상할 수 있다.

붙임 3		연구비 집행 윤리 서약서(협약시 전산시스템으로 구현)

연구비 집행 윤리서약서

소    속 :

성    명 :

생년월일 :

본인은 연구과제 책임자로서 연구개발비를 투명하게 집행하기 위해 다음 사항을 준수할 것을 서약합니다.

1. 연구과제를 수행하며 관련 법‧규정을 숙지하고 그에 따라 연구개발비를 투명하게 집행‧관리한다.

2. 연구비를 연구 목적 외로 집행한 경우, 관련 법‧규정에 따라 연구비 환수, 국가연구개발사업 참여제한 및 관련 정보를 대외에 공개 하는 등의 조치에 동의한다.

3. 연구에 참여하는 연구원과 연구비 집행에 관한 정보를 공유하도록 노력한다.(한국연구재단 연구비 알리미 모바일앱 활용 등)

년   월    일

성명                   (인)

미래창조과학부장관  귀하

붙임 4		연구과제 관리 적용사항(공통)

1. 연구비 부당집행 참여제한 시 간접비 지급비율 하향조정 건

□ 연구비 부당집행에 대한 주관연구기관 관리‧책임 강화

◦ (현황) 중대한 사항 위반에 대한 기관차원의 패널티 부여 필요성 제기

◦ (추진방안) 처리규정 제23조제8항에 근거하여, 해당 주관연구기관에 연구비 부당집행으로 인한 참여제한자가 있을 경우, 간접비 지급비율을 하향 조정 지급

※ 기초연구사업 기 적용사례 : 연구비 부당집행으로 인한 참여제한자 1명이 있는 기관에 2년간 간접비 비율을 3% 하향 조정하여 지급

2. 민간기업의 연구개발비 분할지급 건

□ 민간기업의 연구개발비 분할지급 시행

◦ (현황) 연구개발비 전액 일괄 선지급

※ 처리규정 제23조제4항에 따라 연구개발비 일시불 또는 분할지급 가능

◦ (문제점) 민간기업의 부도‧폐업 등에 따른 연구비 환수문제 사전방지 또는 최소화 등을 위해 연구개발비 분할지급 필요성 제기

◦ (추진방안) ‘16년 협약과제(신규/계속)부터 연구개발비 분할(분기별) 지급

※ ’17년부터는 연구개발비 건별 지급방식 적용예정

3. 정밀정산 확대 실시 건

□ 정밀정산 확대 실시로 연구비 관리 책무성 강화

◦ (현황) 처리규정 제29조제3항에 따라, 최소 5% 이상 과제 정밀정산 실시

◦ (문제점) 지속적인 제도개선에도 불구하고 연구비 부당집행 사례발생

◦ (추진방안) 최소 10% 이상 과제*에 대해 정밀정산을 실시하고, 현장점검 방식으로 70% 이상 확대 추진

* 기존 5%는 규정에 따라 선정, 확대실시 대상 5%는 기관별․사업별 유형의 특이성**을 고려하여 선정

** 기업체 과제, 연구비 관리 미흡기관, 외부감사 지적과제 등

4. 이지바로(Ezbaro)시스템 적용에 대한 안내

□ 이지바로(Ezbaro)시스템 적용

◦ (현황) 연구비 사용내역을 30일 이내에 연구비전산종합관리시스템에 입력하도록 되어 있으나 정산기간인 과제종료 후 3개월 이내에 집중 입력함으로써 연구비 사용현황 실시간 확인 불가

◦ (문제점) 현행 제도의 실효성 문제 제기 및 부적정 연구비 집행에 대한 사후 정산‧환수개념에서 사전예방을 위한 정산으로 변화 필요

◦ (추진방안) ‘16년 협약과제(신규/계속)부터 이지바로(Ezbaro)시스템 전면 적용

- 기관유형별로 사용내역은 아래 기준에 따라 집행결과 정보입력(전송)

‣ 유형 I(직접이체방식) : 집행 전 결의내역 입력  → 전문기관 확인  →  이지바로(Ezbaro)시스템에서 직접 연구비 집행

‣ 유형 II(연동방식) : 집행 전 결의내역 입력  → 전문기관 확인 → 연구기관 자체시스템을 이용하여 연구비 집행 → 집행결과를 이지바로(Ezbaro)시스템에 입력(전송 포함)

- 연구비 집행 전 이지바로(Ezbaro)시스템을 통해 전문기관의 확인을 받지 않은 집행 건과 집행완료 후 3일 이내에 집행결과를 입력(전송)하지 않은 건은 불인정(연구비카드 사용, 계좌이체, 현금사용 등)

- 특히, 연구비카드를 사용한 경우, 카드 결제일 도래 이전 이지바로(Ezbaro)시스템에 결의내역 입력(전송) 및 확인이 완료되어야 하며, 그렇지 않은 경우 해당 결제 금액은 불인정(단, ’16.6.30.까지는 유예기간 적용)

* 유형 I, 유형 II 설명

‣(유형 I) 연구비 관리 전담부서가 없는 기관, 민간기업 등 영리기관, 연구비 관리가 미흡한 기관 등

‣(유형 II) 연구비 관리 전담부서가 있는 기관, 비영리기관이면서 연구비 관리가 잘 되고 있는 기관 등

참조		이지바로(Ezbaro) 시스템 세부 안내

□ 2016년 협약과제(신규, 계속과제 포함)부터 이지바로(Ezbaro)시스템 적용

[공통사항]

① 2016년부터 한국연구재단과 신규 및 계속과제로 협약 체결하는 연구개발과제는  “이지바로시스템(www.ezbaro.re.kr)”에 연구개발비 집행 전 결의 내역과 집행 후 연구개발비의 집행결과를 3일 이내에 이지바로(Ezbaro)시스템에 입력(전송)해야 함

※ 연구비카드 사용, 계좌이체, 현금사용 등 집행방법에 관계없이 동일하게 적용

② 연구개발비 집행 전, 이지바로(Ezbaro)시스템을 통해서 한국연구재단의 확인을 받지 않은 집행 건에 대해서는 연구개발비 집행액으로 불인정함

③ 이지바로(Ezbaro)시스템을 통해서 한국연구재단의 사전 확인 후 계좌이체 및 현금사용 등의 방법으로 연구개발비를 집행 한 경우, 연구개발비의 집행 완료 후 집행결과를 3일* 이내에 입력(전송)하여야 함

⇨ 해당기간(3일 초과)까지 입력(전송)되지 아니한 집행액에 대해서는 불인정함

* 집행결과 입력기한 3일은 연구개발비 이체일 이후 근무일수로 3일을 의미

④ 연구비카드를 사용하여 연구개발비를 집행한 경우, 그 집행금액에 대한 결제일 까지 이지바로(Ezbaro)시스템에 연구개발비 집행에 대한 결의내역이 입력(전송) 및 확인이 완료되어야함.

⇨ 이지바로(Ezbaro)시스템을 통한 한국연구재단의 사전 확인 없는 카드 결제액은 불인정

※ 단, 연구현장의 혼란 최소화를 위하여 연구비카드 집행(연구비카드 승인일자 기준) 건은 계도기간(2016.6.30.까지) 적용 후 본격 시행

⑤ 이지바로(Ezbaro)시스템에 입력 및 전송되는 세부 비목별 결의 및 집행 정보에는 한국연구재단에서 요청하는 단계별·사용용도별 필수항목이 반드시 포함되어야함

※ 이지바로(Ezbaro)시스템에 입력(전송)하는 정보에 관한 사항은 향후 변경 가능

⑥ 연구개발비 집행 세부절차, 비목별, 사용용도별 필수항목은 “이지바로시스템” 홈페이지(www.ezbaro.re.kr) 참조

[이지바로(Ezbaro)시스템 유형별 적용 사항]

① 유형 I(직접이체방식)을 적용받는 연구기관은 연구개발비 집행 전 결의 내역을 이지바로(Ezbaro)시스템에 입력하여 확인을 득한 후, 이지바로(Ezbaro)시스템에서 직접 이체(Firm-Banking)해야 함(펌뱅킹 이체로 연구비 집행결과 입력 불필요)

② 유형 II(연동방식)를 적용받는 연구기관은 연구개발비 집행 전 결의 내역을 이지바로(Ezbaro)시스템에 입력(전송)하여 확인을 득한 후, 연구기관의 자체시스템을 이용하여 연구개발비 집행 후 3일 이내에 그 집행결과를 이지바로(Ezbaro)시스템으로 입력(전송)해야 함

※ 이지바로(Ezbaro)시스템과 연구기관 시스템이 연동되지 않은 유형 II 기관은 연구관리자가 이지바로(Ezbaro)시스템에 직접 입력해야 함

【이지바로(Ezbaro)시스템 개요】

구 분	내 용
시스템명칭	이지바로(Ezbaro)시스템
URL	www.ezbaro.re.kr
시스템 적용일자	2016. 1. 1.(금)
적용대상	2016. 1. 1. 협약(연차 협약과제 포함)과제부터 적용
사용자 매뉴얼	Ezbaro시스템 “고객센터”에서 다운로드
기타	2015년 협약과제의 경우 기존 연구비전산종합관리시스템(www.rndcard.re.kr)을 사용
문의 전화	(042)869-7788