Path planning is necessary for mobile robots to perform precise and rapid tasks. A collision avoidance function must be included so that the robot can move safely during work, and it must be able to create an optimal path to reduce work execution time and save energy. In this paper, we propose a smart route generation algorithm that searches for global route with an algorithm that can speed up route search and integrates the TEB algorithm that can search for regional optimum routes in real time according to the situation. The performance of the proposed algorithm was verified through actual driving experiments of mobile robots.

도서관은 문화 공간으로서 누구나 이용할 수 있고 다양한 분야의 지식과 정보를 제공하여 삶의 질을 높이는 중요한 사회기반 시설 중 하나이다. 현재 한국의 도서관 수는 수요에 비해 공급이 부족한 상황이며, 이를 해결하기 위해 일부 지자체는 차량을 수단으로 이동형 도서 서비스를 제공하는 분관 형태의 이동 도서관을 운영하고 있다. 주로 도서관을 이용하기 어려운 사람들을 대상으로 순회하며 도서관 서비스를 제공하지만, 비효율적인 운행 노선과 균일하지 않은 서비스로 실질적인 효과를 발휘하지 못하고 있다. 따라서 본 연구에서는 성남시 새마을 이동 도서관을 대상으로 순회 경로 현황을 파악하고, 최소 이동 거리로 개선된 이동 도서관 노선을 제시하고자 한다. 더욱 효율적인 운영을 위해 서비스 권역을 나누고, 시간 제약을 결합한 차량경로설정 문제를 사용하여 도서 서비스의 이용 격차를 줄인 새로운 운행 노선을 구축하였다. 본 연구는 이동 도서관의 효과적인 노선 운영에 대한 기초적인 자료로 활용될 수 있다는 점에서 의의가 있다. 향후 이동 도서관 뿐만 아니라 이동형 공공 서비스를 위한 유용하고 현실적인 가이드라인으로 활용될 수 있을 것이다.

감염병의 전파는 환자와의 접촉이 중요한 전파 경로이기 때문에 개인 차원에서의 활동 정보는 감염 위험성을 파악하는데 중요한 지표로 활용될 수 있다. 이 연구는 코로나바이러스감염증-19 (COVID-19) 확진자의 이동 특성을 파악하는 방안을 제시하는 것이 목적이다. 이를 위해서 시간지리학 개념을 적용한 지리적 시각화 프로토타입 환경을 구축하여 서울시의 코로나 확진자 이동경 로 데이터를 분석하였다. 지리적 시각화 프로토타입에서는 코로나바이러스감염증-19 확진자의 시간대별 방문 장소를 3차원 경로로 시각화하였다. 또한 방문장소별 방문시간과 체류시간은 정거장 개념을 반영한 원통으로 표현하여 확진자별 방문 장소의 중복 여부를 파악할 수 있었다. 이 연구에서 제안하는 시각화 방법은 다음과 같이 활용될 수 있다. 첫째, COVID-19 확진자 이동 자료의 시공간적 범위와 특성을 동시에 시각화함으로써 시공간적 이동 특성을 분석할 수 있다. 둘째, COVID-19 확진자 이동경로에 있는 정거장 시각화를 통해서 확진자 접촉가능 장소를 파악할 수 있다.

저어새(Platalea minor)는 세계자연보전연맹(IUCN)에서 발표한 RedList에 Endangered(EN)로 지정되어 있으며, 2016년 기준으로 3,356개체가 생존하는 것으로 알려지고 있다. 또한 저어새 번식 개체군의 70% 이상은 한국 서해안에서 번식하며, 대만, 중국, 홍콩 등지에서 월동하는 것으로 알려져 있으나 한국을 비롯하여 동아시아 지역에서 저어새의 장거리 이동과 남하 시 서식지에 대한 연구는 현재까지 거의 이루어지지 않은 실정이다. 이 연구에서는 야생동물위치추적기(WT-200, GPS-Mobile phone based telemetry, KoEco)를 이용하여 저어새의 이동 경로와 분포, 중간기착지 및 월동지를 밝히고자 하였다. 위치추적기는 2014년 6월 말 한국의 번식지에서 저어새 유조를 포획하여 부착했다. 추적 결과, 저어새의 남하시기는 10월 말에서 11월 초로 나타났으며, 월동지까지의 이동 거리는 최소 746km, 최대 1,820 km로 평균 1,201 km이었다. 하루 최대 이동 거리는 1,479 km이었으며, 평균 782 km이었다. 월동지까지 이동 소요 기간은 평균 10일이었으며, 가장 짧은 기간은 2일이었고 가장 긴 기간은 34일이었다. 대부분의 개체들은 2~3개의 중간기착지를 이용하였으며, 1~2일을 머물렀으며, 주요 중간기착지는 강, 하천, 저수지, 갯벌과 같은 습지였다. 월동지는 중국 해안 지역(5개체), 중국 내륙 지역(1개체), 대만(3개체), 일본(1개체)등 으로 나타났다. 결론적으로 저어새의 이동경로 상에 있는 국가 간의 협의와 보호정책을 통해 이들이 주로 이용하는 중간기착지 및 월동지역을 보전할 필요가 있으며, 향후 지속적인 모니터링과 추가연구를 통해 체계적인 보전대책 및 활동계획 등이 수립되어야 할 것으로 판단된다.

가축질병 바이러스는 매우 빠르게 전파되는 특징을 가지고 있으며 질병에 걸린 동물의 분비물에 접촉하거 나, 사람이나 차량에 의한 바이러스의 이동, 또는 공기를 통하여 전파가 이루어진다. 본 연구에서는 가축 및 분뇨 운반차량이 질병을 전파시키는 요인이 될 수 있다고 판단하고 전염병 발생 시 질병의 이동 경로를 파악 하고 효율적인 방역범위를 설정하는데 기초자료로 활용 하고자 한다. 축산차량의 이동경로를 분석하기 위해 ArcGIS(Ver. 10.3, ESRI, USA)의 Spatial Statistics tool에서 Measuring geographic distribution방법을 활용하여 Directional distribution을 추출하였다. 결과 값으로 위도(Latitude), 경도(Longitude), Rotation, XstdDist, YstdDist을 얻었다. 그 결과 특정한 목적을 가지고 출발지가 일정 지역에 귀속되어 있는 가축 및 분뇨 차량의 경우 출발지점, 도착지점, 목적지가 크게 바뀌지 않을 경우, 이용하는 도로는 한정되어 있었다. 30대의 차량 중 대다수의 차량이 일정한 패턴을 가지고 평상 시 이용하는 경로만 이용하여 분뇨를 운반하는 것을 확인 할 수 있었다. 본 연구를 통해 전염병 발생 시 질병의 이동 경로를 파악하고 효율적인 방역범위를 설정하여 투입 인원과 장비를 줄이면서 현재보다 효율적인 방역 범위를 설정이 가능할 것으로 판단되었다.

본 연구에서는 7년(2009-2015)간 한반도 주변을 통과한 태풍의 이동 경로에 따른 수온의 변동을 분석하였다. 자료는 위성관측 수온영상, 동해 연안의 양양, 강릉, 삼척, 영덕에서 실시간 계류부이에서 관측한 수온과 기상청에서 제공한 바람을 분석하였다. 위성 영상을 이용한 태풍 통과 전후의 근해 수온의 차이는 태풍의 이동 경로에 따른 바람의 방향뿐만 아니라 해면 가열과 해면 상승의 시기와도 관계가 깊게 나타났다. Muifa, Chanhom, Nakri, Tembin과 같은 태풍들의 오른쪽에 위치한 동해 연안의 수온은 남풍계열의 바람에 의한 연안 용승으로 표층뿐만 아니라 15m, 25m의 수온까지 하강하는 것을 알았다. 특히, 태풍 Chanhom과 Tembin에 의한 수온의 하강은 각각 8-11℃와 16℃ 하강하였다. 한편 그 반대편에 태풍이 위치할 때는 외해쪽에 있는 고온의 해수를 연안쪽으로 이동하여 침강시킴으로서 중층과 저층의 수온이 상승하였다. 또한, 태풍 통과 이후에 동해 연안에서 남풍(북풍)계열의 바람에 의한 하강(상승)된 수온의 혼합은 1-2일 및 4일간 지속되었다.

대기 공기질에 대한 국민적 관심이 높아짐에 따라 포장도로나 비포장도로에서 차량의 주행에 의해 발 생하는 도로 재비산 먼지를 줄이기 위한 노력이 이루어지고 있으며, 이에 따라 도로 재비산 먼지의 농도 와 특성을 조사 및 관측하는 연구가 진행되고 있다. 도로 상에 분포되어 있는 미세먼지는 각종 차량의 주 행에 의해 재비산되어 대기 중의 미세먼지 농도를 증가시킬 수 있으므로, 재비산 먼지의 농도를 실시간으 로 측정하여 도로의 정비와 청소의 근거 자료로 활용하고 있다. 따라서 도로 재비산 먼지를 효과적으로 측정하는 것은 매우 중요하다. 도로 재비산 먼지의 측정 효율에 영향을 주는 요소로는 측정차량의 속도, 샘플링 유량, 그리고 측정을 위한 샘플링 입구의 위치 등이 있다. 본 연구에서는 도로 상황에 따른 측정차 량의 다양한 속도를 고려하여 도로 재비산 먼지가 효과적으로 흡인되도록 하는 샘플링 입구의 위치 선정 에 관한 수치해석 연구를 진행하였다. CFD 해석을 위한 상용 코드인 FLUENT를 사용하였고, 도로 재비산 먼지의 측정에 실제 사용되고 있는 측정차량을 모사하여 측정차량 주위의 공기 유동을 해석하였다. 차량의 주행 속도를 고려하여 차량 전면 부로부터 일정한 속도의 기류가 불어오는 것으로 가정하였다. 또한, moving boundary 조건의 설정을 통 해 차량의 주행에 따른 바퀴의 회전과 도로면의 차량에 대한 상대적 이동을 구현하였다. 회전하는 바퀴 주변의 압력계수를 시뮬레이션을 통해 예측하여 이를 기존 문헌의 실험 결과와 비교함으로써 본 연구에서 채택한 시뮬레이션 방법의 정확성을 검증하였다. FLUENT에 내장되어 있는 DPM(Discrete Phase Models) 코드를 사용하여 도로 재비산 먼지의 이동 경로를 예측하였다. 측정차량의 주행에 따른 바퀴와 도로면의 마찰에 의해서 도로상의 먼지 또는 타이어 마모 먼지가 비산되는 것으로 가정하였고, 차량의 바 퀴와 도로면의 마찰부에서부터 입자가 어떠한 경로로 공기 중에서 이동하는 지 파악하였다. 도로 재비산 먼지의 이동 경로 해석 결과로부터 도로 재비산 먼지가 가장 많이 지나가는 위치를 파악하 고, 이를 토대로 하여 도로 재비산 먼지를 효과적으로 측정하기 위한 샘플링 입구의 위치를 제안하였다. 추후에 실험을 진행하여 제안된 샘플링 위치가 적절한 지 여부에 대해 시뮬레이션 결과와 비교하여 보완 할 예정이다.

A sweep-based heuristic using common area is developed for multi-vehicle VRPs under time various and unsymmetric forward and backward vehicle moving speed. One depot and 2 delivery vehicle are assumed in this research to make the problem solving strategy simple. A common area is held to make adjustment of possible unbalance of between two vehicle delivery completion times. The 4 time zone heuristic is used to solve for efficient delivery route for each vehicle. The current size of common area needs to be studied for better results, but the suggested problem solving procedures can be expanded for any number of vehicles.

An efficient vehicle routing heuristic for different vehicle moving times for forward and backward between two points is studied in this research. Symmetric distance or moving times are assumed to move back and forth between two points in general, but it is not true in reality. Also, various moving speeds along time zones are considered such as the moving time differences between rush hours or not busy daytimes. To solve this type of extremely complicated combinatorial optimization problems, delivery zones are specified and delivery orders are determined for promising results on the first stage. Then delivery orders in each zone are determined to be connected with other zones for a tentative complete delivery route. Improvement steps are followed to get an effective delivery route for unsymmetric-time-varing vehicle moving speed problems. Performance evaluations are done to show the effectiveness of the suggested heuristic using computer programs specially designed and developed using C++.

도로 공사나 토지 공사에서 대규모 절성토 개발 시 설계되는 토량이동계획에서 호수나 습지와 같이 이동불가능한 제척지를 고려해 최적 토량이동 경로 계산 알고리즘을 제안한다. 대규모 절성토 내 토량의 이동계획 수립은 운반단가에 많은 영향을 미치므로 사전에 토량이동계획을 수립해야한다. 선형계획법을 이용한 토량이동 최적화에 대한 연구는 있었으나 이동불가능한 제척지에 대한 영역을 고려한 토량이동 최적화에 대한 연구와 시스템 구현은 없었다. 대부분의 경우는 설계자가 제척지를 고려해 수작업으로 토량이동경로를 조정하고 있다. 본 논문에서 제시한 모델은 먼저 제척지 영역을 평면다각형 위상정보로 변환한 후 A*알고리즘을 이용하여 여러 가시점 경로를 계산한다. 이 경로에 선형계획법을 이용하여 토량이동 최적화를 위한 최소비용 경로를 얻는다. 본 논문에서는 최적 토량이동 설계시스템을 실현함으로써 제시한 모델의 타당성을 입증한다.

This research is to select a path planning algorithm to maximize survivability for Unmanned Aerial Vehicle(UAV). An UAV is a powered pilotless aircraft, which is controlled remotely or autonomously. UAVs are currently employed in many military missions(surveillance, reconnaissance, communication relay, targeting, strike etc.) and a number of civilian applications(communication service, broadcast service, traffic control support, monitoring, measurement etc.). In this research, a mathematical programming model is suggested by using MRPP(Most Reliable Path Problem) and verified by using ILOG CPLEX. A path planning algorithm for UAV is selected by comparing of SPP(Shortest Path Problem) algorithms which transfer MRPP into SPP.

본 연구는 2005년 9월부터 2007년 10월까지 3년간 봄과 가을에 전남 홍도를 통과하는 벌매(Pernis ptilorhynchus)의 이동 규모를 조사함으로써, 기상에 따른 이동의 영향을 분석하고, 벌매의 이동생태에 대한 특성을 파악하기 위하여 실시되었다. 홍도에서 기록되어진 벌매의 개체수를 살펴보면 2005년 702개체, 2006년 404개체, 2007년 659개체로 나타났고, 이중 봄철에 관찰된 개체수는 2006년 2개체, 2007년 8개체에 불과하여 홍도는 벌매의 가을철 이동경로 상에 존재하는 것으로 나타났다. 또한 9월 20일에서 10월 5일 사이에 많은 이동이 확인되었다. 벌매는 2007년 가을 시간대별로 조사된 538개체의 벌매 중에서는216개체(40.1%)가오전 7시에서 8시 사이에 이동을 하는 것으로 나타났다. 이동시 풍향 선호도는 이동 방향의 오른쪽 뒤쪽에서 불어오는 북서풍을 선호하는 것으로 나타났으며, 풍속이 5m/s 미만일 때 벌매의 이동이 더 활발하였지만, 5m/s 이상의 강한 바람일 경우에는 이동의 수가 감소하였다. 따라서 풍속과 풍향은 벌매의 이동에 있어서 중요한 영향을 주는 요소라고 판단된다. 한반도의 벌매 이동경로를 파악하기 위해서는 각 지역별로 지속적인 이동 개체군의 규모 파악이 선행되어야 할 것이며, 특히 자료 부족으로 인하여 국내 가을철 이동 집단의 이동경로를 예측하기 어렵기 때문에 향후 국내 위성추적을 통한 이동경로 연구가 병행되어야 할 것으로 판단된다.