Chapter 1. 개발 배경 Chapter 2. 동체의 구성 2.1 개요 2.2 Pressure Housing 2.3 Hull Frame 2.4 Buoyancy Blocks Chapter 3. 주요 탐사 장비 3.1 심해용 TV Camera and Light 3.2 심해용 Still Camera and Strobe Light 3.3 Side Scan Sonar 3.4 Temperature And Conductivity Meter Chapter 4. AUV의 동적 거동 4.1 개요 4.2 Hydrodynamic Properties 및 Control Dynamics 4.3 Thruster Plant와 Energy Consumption 4.4 Weight and Balancing Chapter 5. 항해 및 제어시스템 5.1 개요 5.2 AutoPilot Computer 5.3. SubControl Computer 5.4 Navigation Sensors 5.5 Obstacle Avoidance System 5.6 Ballast System 5.7 Main Battery 5.8 Thruster Control Unit 5.9 Light & Radio Beacon 5.10 Pressure Compensating System Chapter 6. Acoustic Positioning System(APS) 6.1 APS의 개요 6.2 Ship Transceiver Unit 6.3 AUV Transceiver Unit 6.4 Towed Array Unit 6.5 Bottom Transponder Unit 6.6 Navigation Software(NSYSTEM) 6.7 Signal Simulator 6.8 GPS(Global Positioning System) Chapter 7. AUV 운용 소프트웨어 7.1 서론 7.2 Software Architectures와 Mission 프로그래밍 7.3 OKPO-6000 AUV Software Operator's Manual 7.4 OKPO-6000 제어기 설계 Chapter 8. Technical Calculations and Analyses 8.1 AUV에 설치되는 Locker의 강도평가 8.2 AUV 압력용기 설계 8.3 AUV 수조 Test 8.4 TV Camera 수중 조명실험 8.5 AUV Still Camera Test Chapter 9. AUV 운용 9.1 OKPO-6000 천해 운용 절차 9.2 OKPO-6000 심해 운용 절차 9.3 유지보수 지침 9.4 부대장비 유지보수 지침 Chapter 10. 맺음말 참고문헌 부록 부록 1. OKPO-946 AUV에 대한 Hydrostatic Data 부록 2. 항해 및 제어시스템의 Cabling 부록 3. 원격 음향 분리 장치(Acoustic Releaser) 부록 4. QNX Operating System 부록 5. Monitor Program의 기능별 분석 부록6. Directory Structure and QNX Requirements For AUV Ship Software 부록7. Directory Structure and QNX Requirements For AUV Autopilot Software 부록 8. Emergency System Information Messages 부록 9. Control System Information Messages 찾아보기

[머리말] 드론(Drone)은 1930년대 미국에서 사격 연습용 무인이동체를 지칭하는 용어와 함께 등장한 이래 1세기 가까이 흐른 요즘에는 그 자체가 기능적으로 고도화되었을 뿐만 아니라 지상과 수중 등 타 영역에서의 무인 이동체까지 포괄적으로 지칭하는 기능성 장비로 이해되기 시작하였다. 그래서 1960년대부터 개발이 본격화 된 자율무인잠수정(AUV)이 요즘에는 ‘수중드론’으로 불리기도 한다. 1991년 이전의 소비에트 사회주의 연방공화국(구. 소련)에서는 1950년대부터 전략적 잠수함에 대한 수중에서의 물리적 현상과 동역학적인 거동을 모사하기 위한 자율 무인 이동체 모델의 개발이 촉진되었는데, 러시아 연방으로 국호가 바뀌면서 자본주의 국가들과 경제적 교류가 부분적으로 허용되면서 그들의 많은 기술들도 자본주의 국가들에게 소개되기 시작하였다. 대한민국의 세계적 조선 산업체 중 하나인 대우조선공업(주)(현. 대우조선해양(주))는 한국형 잠수함의 자체 건조와, 국가적 관심사인 심해저 광물자원의 상용화를 위해 러시아 연방과 협약을 통해 관련 기술의 국산화를 추진하게 되었고, 이 과정에서 수심 6천 미터 급 AUV ‘OKPO-6000’이 탄생하게 되었다. 본 책자는 산업체에서 성공적으로 개발되었던 실제 사례를 바탕으로 심해저 탐사를 위한 다양한 자율 무인 이동체의 개발에 도움을 주기 위한 일종의 지침서라 할 수 있다. 인간의 활동 환경이 지상과 많이 다른 깊은 수중 공간에서의 임무를 달성하기 위해, 수중로봇이 갖추어야 할 물리적, 기술적 요구사항을 반복된 시험과 실패를 통해 마련한 하나의 답안지라 할 수 있겠다. 이 답안지는 자율 무인 이동체의 개발 과정 전체를 하나의 프로세스로 이해하는 데 도움을 주고자 당시의 개발 환경을 일관되게 그대로 묘사하였으며, 부분 또는 전체 시스템에 대해 현재의 진보된 기술과 비교하며 설명을 추가하지 않았다. 그러므로 이 책자를 접하는 독자는 현재 계획하거나 진행 중인 연구개발 활동의 목적과 범위가 이 책자에서 소개하는 과거의 내용과 다소 다를 수 있으나 상사적 접근을 통해 이 책자의 그림자를 보며 현재의 나의 발걸음을 옮길 수 있을 것이다. 내용의 구성으로는 1장에 개발의 배경, 2장에 동체의 구성, 그리고 3장에 수중에서의 자료 취득을 담당하는 주요 탐사장비들에 대해 설명하였다. 4장부터는 AUV의 수중 거동과 운용에 대해 기술하였는데, 4장에 개념설계 단계의 주요 사양 결정 과정과 근거를 설명하고, 5장에 항해 및 제어시스템을, 6장에서는 수중에서의 실시간 위치추적과 음향통신에 대해 기술하였으며, 7장에서는 실제 상황에서의 프로그램 활용 기법을 설명하였다. 그리고, 8장에서 장비의 안전하고 효율적인 운용을 위한 주요 해석 및 조정 작업을, 9장에서는 실제 바다에서의 운용 시 주의해야 할 경험적 사항들을 기술함으로써 차후 새로운 잠수정의 제작 또는 운용에 실질적으로 도움이 되도록 하였다. 세월이 꽤나 흘렀지만 지금이라도 이 책자를 준비하게 된 동기가 있다. 우리가 매일 바라볼 수 있는 밤하늘의 별들에 대한 과학적 접근에 장구한 세월이 필요로 하듯, 우리가 쉽게 갈 수 없는 또 다른 공간인 깊은 바다에 대한 이해도 그 속도가 더딘 탓에, 20년 전의 시행착오도 아직 참고할 가치가 있다고 생각하였다. 또 다른 이유 하나를 덧붙이자면, 경영적 판단에 의한 업무의 일부로 진행한 산업체의 프로젝트로서 험한 바다에서 주어진 임무를 정상적으로 수행하는 자율 무인 로봇이 탄생될 때까지 수많은 실내 실험과 실해역 시험 과정에서 위험한 상황을 여러 차례 겪었던 동료들에게, 그들의 헌신이 우리나라의 해양과학 발전에 의미 있는 역할을 담당하였음을 이제라도 알리고 싶었다. 이러한 취지를 십분 이해하고 격려하며 독자의 입장에서 꼼꼼하게 감수를 해 주신 최형식 교수님, 김준영 교수님께 심심한 감사의 말씀을 드린다. 그리고 이 분야의 기술 서적이 드물어 독자층의 윤곽이 뚜렷하지 않음에도 불구하고 선구자적 안목으로 흔쾌히 출판을 맡아주신 GS인터비전 송기수 대표님께도 심심한 감사의 마음을 전한다. 이 책자를 접하는 독자 제위께서 해양로봇 개발 과정의 작은 걸림돌 하나를 빼내는 도구로 이 책자를 활용할 수 있다면, 이른 시기에 미지의 해양 공간으로 뛰어들었던 대우조선해양(주)와 그 구성원이었던 저자에게는 더 없는 기쁨이 되겠다.