와이어 구동 기반의 고속 이동형 감시 시스템 설계 및 적용 가능성에 대한 고찰

Abstract

이동형 감시 시스템은 넓은 범위를 사각지대 없이 감시할 수 있고, 초동 대처가 가능하다는 점에서 기존의 고정형 CCTV를 대체할 수단으로 떠오르고 있다. 이러한 특징 덕분에 군사시설, 지하 공동구 등 사람의 접근이 어렵고 24시간 감시가 필요한 시설에서 더욱 활용성이 높다. 그러나 현재의 이동형 감시 카메라는 휠-모터 기반 구동부를 개별적으로 탑재하는 구조를 가지기 때문에 무게가 무겁고 이동 속도가 느리며, 고속 주행 시에 모터에 의한 떨림이 발생하여 감시 영상의 질이 낮아지는 단점이 있다. 또한 넓은 범위의 감시를 위해 장거리 레일을 설치할 시, 휠-모터 구동 기반의 현재 시스템은 큰 단면적의 레일을 필요로 하기 때문에 큰 설치 비용이 들게 된다. 본 연구에서는 기존 시스템의 단점을 해결하기 위해 와이어 구동을 기반으로 하는 이동형 감시 시스템의 구동부를 설계하고 실제 환경에의 적용 가능성을 판단하였다. 휠-모터 구동 기반인 기존 시스템을 와이어 구동 기반의 주행 메커니즘으로 대체하여 구동부를 고정 스테이지에 설치할 수 있기 때문에 실제 이동하는 카메라 플랫폼의 무게를 줄이고 주행 속도를 높일 수 있다. 또한 기존 ‘ㄷ’자 형태의 큰 레일에서 약 1/6의 표면적을 가지는 가이드 바로 대체하여 설치 비용을 절감할 수 있도록 하였다. 적용 가능성 파악의 초점은 가감속에 의해 얇고 긴 와이어의 길이가 늘어남에 따라 발생하는 카메라의 진행 방향 흔들림을 파악하는 데 있다. 이는 가감속 시 감시 영상의 질을 떨어뜨릴 수 있기 때문이며, 따라서 실제 이동형 감시 시스템의 1/20 크기인 9m의 레일에서 구동 실험을 하여 실제로 진동이 발생하는 지에 대한 여부를 파악하였다. 또한 시뮬레이션 상에서 모션 프로파일을 통해 카메라의 진동을 저감할 수 있는지에 대하여 모색했다.