북한, 퍼지 이론 적용해 무인선박 제어하는 기술 연구개발 중

북한이 무인선박을 연구개발하고 있는 것으로 알려졌다.

대북 소식통에 따르면 북한 김책공업종합대학은 12월 16일 홈페이지를 통해 해양환경감시와 연해보호를 비롯한 여러 분야에서 무인선박이 대단한 인기를 끌고 있으며 세계적으로 초점을 모으는 해양장비가 되고 있다고 소개했다.

대학은 무인선박으로 해양탐사와 인원구출, 환경감시, 조사 등 위험한 환경에서 사람의 직접적인 간섭을 줄이고 안전한 작업을 할 수 있다며 그런데 바람, 파도, 해류 기타 해양환경의 장애로 무인선박이 항해 시 본래의 주어진 침로에서 불가피하게 탈선하게 된다고 지적했다.

이 문제를 해결하기 위해 여러 기술적 제안들이 제기됐지만 선박의 조종은 아직까지 아주 도전적인 문제로 남아 있다는 것이다.

김책공대는 “대부분 선박침로조종은 주로 전통적인 PID조종방법을 이용한다”며 “전통적인 조종기들은 아직까지 표준 단일입구단일출구경우에 자동조종체계에 대해 좋은 방법이 되고 있다”고 설명했다.

비례-적분-미분 제어기(Proportional-Integral-Differential controller) 또는 PID 제어(PID control)는 실제 응용분야에서 널리 사용되는 대표적인 형태의 제어기법이다. 

김책공대는 그러나 무인선박과 같은 복잡하고 강한 결합성비선형 MIMO 체계에 대해서는 이것이 불합리하다고 주장했다. 실제로 이 방법은 간단하고 쉽지만 대부분 조작자의 경험에 기초해 파라미터를 설정하며 제한된 범위 내에서 조절이 가능하고 적응능력이 대단히 낮다는 것이다.

대학은 선박해양공학부 최금성 실장이 항해시험자료를 통해 무인선박의 동력학적 곁수들을 구한 다음 무인선박 평면 운동에 대한 3자 유도선형 수학적 모형을 작성하고 모호(Fuzzy) PD에 기초한 무인선박의 침로조종알고리즘을 제안했다고 밝혔다. 이에 기초해 제안한 방법을 전통적인 PID조종방법과 비교 분석했는데 모의결과 설계된 모호 PD방법이 전통적인 PID방법에 비해 더 좋은 효과성을 나타낸다는 것이다.

북한이 모호 PD라고 지칭한 것은 퍼지 이론을 적용한 제어기를 뜻하는 것으로 보인다. 퍼지 이론은 불분명한 상황에서 여러 문제들을 판단, 결정하는 과정에 대해 수학적으로 접근하려는 이론이다.

이 내용을 통해 북한 연구진이 무인선박 성능을 높이기 위해 연구를 하고 있다는 것을 확인할 수 있다.