머릿말
캔위성 체험경연대회는 1차 서류평가, 2차평가, 최종평가로 이루어진다.
이번 글에서는 1차 서류평가에 대해 다루어 보려한다.
캔위성 접수 시작
사실 내가 속했던 팀은 십여분 만에 급조된 팀이였다.
대회 접수까지 채 일주일도 남지 않은 상태에서 팀원을 모았고, 아직 그때까지 팀을 정하지 못했던 사람들이 모여서 내가 속했던 팀이 만들어졌다.
나는 평소 우주와 정보에 관심이 많았기에 꼭 참여하고 싶었던 대회였다.
하지만 열정만 있었지 아이디어는 없어서, 마감 3일전 메인 아이디어를 떠올리고 마감 10분전에 서류를 제출하며 나의 캔위성 개발은 시작되었다.
내가 속했던 팀의 제안임무는
“캔위성을 이용한 수해 위험지역 예측”
이였다.
서류 준비
캔위성 1차 서류평가는 양식이 존재하며 목차는 다음과 같다.
- 참가동기 및 팀 소개
- 팀구성 및 역할
- 임무목표
- 개념설계 및 개발방안
- 관측데이터 활용법
- 일정 및 비용 추산
- 프로젝트 관리
- 성과물 홍보방법
- 의견기술
- 참고문헌
당시 팀원들과 파트를 나누어 서류를 작성했었는데 내가 담당했던 파트는 “3. 임무목표, 4. 개념설계 및 개발방안, 5. 관측데이터 활용법”이였다.
다른 팀원들이 맡았던 파트는 아주 자세히 알지 못하기 때문에 내가 맡았던 파트만 소개하려한다.
임무목표
앞서 말했다시피 우리 팀의 제안임무는 “캔위성을 이용한 수해 위험지역 예측”이였다.
이 아이디어는 내가 비오는 날 창밖을 보다가 물웅덩이를 보는 것에서 시작되었다.
위에서 바라본 물웅덩이는 물이 어디로 흐를지, 언제쯤 넘치게 될지를 한눈에 파악할 수 있었다.
곧 인근 지역과의 높이 차를 알면 물의 흐름을 예측 할 수 있었고, 강수량을 알면 물웅덩이가 언제 넘칠지 알 수 있었다.
나는 이 아이디어를 캔위성에 적용해보기로 했었다.
개념 및 설계 방안
캔위성과 지상국을 어떻게 구성할 지에 대한 파트였다.
내 아이디어를 실현시키기 위해서는 카메라 영상 데이터, 지형 데이터를 얻을 수 있어야했고, 캔위성과 지상국의 통신이 가능해야했다.
캔위성 구성
캔위성 체험경연대회에서 슬기부(고등부)는 캔위성 키트가 제공되며, 기본 센서가 존재한다. 기본 센서는 아래와 같이 구성되어있다.
IMU : 관성측정장치. 기본적으로 회전각을 알 수 있으며 설정 변경을 통해 가속도 역시 알 수 있다.
GPS : 위도, 경도, 고도를 알 수 있다.
CDS : 밝기를 알 수 있다.
CAMERA : 이미지 데이터를 얻을 수 있다.
BLT : 블루투스 통신
내 아이디러를 실현시키기 위해서 아래와 같은 추가 센서가 필요하다 생각하였었다.
라이다(LiDAR) : 거리 측정
LTE모듈 : 인터넷 통신
풍속센서 : 바람 방향 확인
고도센서 : 정확한 고도
임무구현
나는 아래와 같은 절차로 임무를 구현하려했다.
1) 3D 지형도 1) GPS 센서와 고도센서를 이용하여 위성의 3차원 위치 정보를 얻는다. 2) IMU 센서로 캔위성이 바라보는 방향 정보를 얻는다. 3) 라이다 센서로 캔위성으로부터 지면까지의 거리를 측정한다. 4) 정보를 종합하여 지표 위 점 데이터를 얻는다. 5) 점들을 보간하여 3D 지형도를 얻는다. 2) 수해 위험 예측 1) 카메라를 이용해 얻은 영상을 처리해 물과 육지를 구분한다. 2) 미리 구현한 3D 지형도를 이용하여 물의 이동경로 및 수해 발생 시간을 계산한다.
아래는 실제 서류에 포함되었던 이미지이다.
관측데이터 활용방안
3D 지형도는 활용도가 매우 높은 데이터로 최적 이동경로 찾기, 지형 이해하기 등에 사용 될 수 있다.
맺음말
다음 글은 실제 구현에 관한 글이 될 것이다.