서울대학교 항공우주공학과 비행역학 및 제어연구실(김유단 교수)의 연구팀이 "새로운 우주시대를 여는 한국형 위성항법시스템"을 주제로 한 2021년 항법시스템학회 정기학술대회에서 "소방관의 수색 및 구조작업을 위한 실내 경로계획 시스템 개발" 를 발표하여 학술대회 우수논문상을 수상하였다.
연구팀은 제 1저자인 박희인 석사과정 외 이지훈 석박통합과정, 김유단 교수, 박찬국 교수, 이재홍 박사과정으로 구성되었다.

본 연구팀은 실내 재난현장에서 다수의 요구조자를 구출하기 위해 실시간성을 지닌 실내 경로계획 시스템을 제안하였다.

[제목]
소방관의 수색 및 구조작업을 위한 실내 경로계획 시스템 개발

[초록]
본 논문에서는 실내 재난현장에서 다수의 요구조자를 구출하기 위한 경로계획 시스템을 고려한다.
화재현장에서 경로계획 문제는 일반적인 경로계획 문제와는 다른 요구조건들을 고려해야 한다.
빠른 구조 및 회피를 위해 경로 길이가 중요한 요소이며, 화재로 인해 건물 내부 환경이 빠르게 변화할 수 있다는 특성이 있다.
본 연구에서는 이러한 요소들을 고려한 경로계획 시스템을 개발하며, 지도생성, 지도전처리, 그래프 형성 및 축소, 방문순서 결정, 그리고 경로생성 및 후처리 단계가 포함된다.
지도생성 단계에서는 건물 내부를 격자 형태로 변환하고, 지도전처리 단계에서는 위험 영역을 제거한다.
그래프 형성 및 축소 단계에서는 격자에 나타난 정보를 가중치 그래프로 변환하며, 이 과정에서 두 지점을 잇는 경로의 길이로 가중치를 설정한다.
경로계획에는 A*, RRT, RRT*, PRM-A* 알고리즘을 고려하였다. 방문순서 결정 단계에서는 모든 요구조자를 방문하고 회피하는 경로 길이가 최소가 되도록 방문순서를 결정한다.
끝으로 경로생성 및 후처리단계에서는 결정된 순서에 의해 지도에 경로를 생성하며, 경로의 특성을 개선하는 후처리를 한다.
제안된 경로계획 시스템의 성능을 검증하기 위해 수치 시뮬레이션을 수행하였다.