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배포일자 : 2012. 12. 12.(수) 배포번호 : 2012–87호
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매수 : 보도자료 4매, 참고 2매, 사진 4매, 동영상 3본						배포처 : ETRI 홍보팀

국내 연구진에 의해 개발된 항공기용 SW 운영체제(OS)가 미국 평가 기관으로부터 최고 수준의 신뢰성 인증을 획득하는 쾌거를 거뒀다.

그동안 항공기의 두뇌에 해당하는 표준운영체제는 전부 외국산 이어서 사용 중 고장이 나거나 시스템 업그레이드 시 문제가 많아 불편했었다. 하지만, 이번 연구결과로 국산화가 가능해져 최신 기술 적용 및 수입 대체효과도 톡톡히 보게 되었다.

ETRI(한국전자통신연구원, 원장 김흥남)는 항공 운영체제 표준을 지원하는 ‘큐플러스-에어/653(Qplus-AIR/653)’가 인증기관인 미국의 아티고(Atego)로 부터 항공인증기준 최고수준인 ‘DO-178B Level A’를 획득했다고 12일 밝혔다.

‘큐플러스 에어’는 항공기내 각종 응용프로그램을 제어하는 두뇌 역할을 하며 ETRI의 이번 연구성과는 비행기가 낙뢰에 맞아 시동이 꺼질 경우 통상, 외산의 경우 20초나 걸리던 부팅시간도 3초만에 가능해, 안전한 비행 복구가 가능할 정도로 우수하다.

아울러, 하드웨어의 다중 동기화를 지원하며 시스템의 내부 상태 모니터링도 가능한 장점으로 인해 세계 굴지의 상용 제품들과는 차별화된 우수성을 가지고 있다.

따라서 ETRI의 DO-178B Level A 인증 획득은 오류가 발생하면 항공기가 추락하는 비행 제어, 엔진 제어 시스템에 ‘큐플러스 에어’의 사용이 허가되었다는 의미를 가진다. 또한, 국내 최초로 비행 제어 SW와 통합 시험을 통해 고신뢰성을 실증적으로 확인하였다.

현재 국내·외 특허도 8건 출원한 상태이며 국내 업체에 기술이전을 추진 중에 있다.

특히, 중요한 항공 SW의 오류는 치명적인 항공기 사고로 직결되기 때문에 미국 연방 항공국(FAA) 및 유럽에서는 상용 항공기 SW에 ETRI가 인증받은 DO-178B Level A를 의무적으로 요구하고 있다.

또 ETRI의 ‘큐플러스 에어’는 ‘Level A’를 인증 뿐 아니라 항공기에 탑재되는 표준 운영체제의 인터페이스 규격을 정의한 국제 표준(ARINC 653)도 준수하고 있어 응용프로그램의 이식성 증대, 오류 전파 방지, 인증 비용 감소가 가능해 향후 글로벌 시장 진출에 청신호를 밝힌 것으로 전망된다.

기존에는 비행 제어 및 임무 수행 SW, 지상국 통신 SW의 안전성 확보를 위해서는 각각 독립된 컴퓨터에서 운영해야 했기에 컴퓨터 비용이나 무게, 전력 소모가 크고, 일부 응용 프로그램 변경 시 전체 시스템의 인증을 다시 받아야하는 문제점이 존재했다.

하지만, ETRI의 ‘큐플러스 에어’는 여러 SW를 하나의 통합 제어컴퓨터에 탑재하더라도 안전성이 확보되기 때문에 기존 운영체제의 문제를 한 번에 해결한 셈이다. 즉, 하나의 시스템에 오류가 생기더라도 다른 시스템에 전이되지 않는다.

현재, ‘큐플러스 에어’는 한국항공우주산업에서 개발한 고정익 방식의 중형 무인기(날개 길이 4m)에 탑재, 지상 시험을 마치고 비행시험을 앞두고 있으며, 한국항공우주연구원이 개발한 회전익 방식의 ‘스마트 무인기’에도 탑재, 시험을 수행 중이다.

본 기술은 최신 항공기에서 사용되는 분산 제어 시스템 구조인 IMA(Integrated Modular Avionics)의 핵심 요소 기술로, 향후 대형 무인기 및 항공기, 대형 항공기에도 적용이 가능한 기술이다.

본 과제는 지식경제부 월드베스트SW(WBS)사업의 일환으로 지난 2010년부터 ETRI가 한국항공우주산업과 수행 중인 ‘무인기용　표준　SW　솔루션　및　테스트 베드 개발’의 연구 성과이며, 지난 2년간 추진된 WBS과제의 쾌거라고 할 수 있다.

그동안 ETRI에서 개발되어진 리눅스 기반 임베디드 운영체제 및 도구인 큐플러스/에스토(Qplus/Esto), 센서용 운영체제인 나노 큐플러스/나노 에스토(nanoQplus/nanoEsto)의 경험과 기술이 축적된 결과로 이번 연구성과도 이룰 수 있게 되었다.

연구책임자인 임채덕 임베디드소프트웨어연구부장은 “이번 연구 및 인증을 통해 ‘큐플러스 에어’가 항공 SW의 필수 요건을 모두 갖춘 운영체제로 확인되었다는데 의의가 크다”면서 “항공 표준 준수 및 인증을 획득한 세계 최고 수준의 SW로 개발된 만큼 국내 무인기 적용을 성공적으로 끝낸 후, 글로벌 시장 진출에도 박차를 가할 예정이다”고 말했다.

Level A 인증을 획득하기 위해서는 개발과 테스팅의 완전한 분리, 모든 입력 조건의 조합에 대한 시험, 모든 변경에 대한 검증 요구와 같은 엄격한 소프트웨어 개발/검증 절차 준수, 소스코드와 목적코드의 일치성 증명 등 총 66개의 요건을 모두 만족시켜야만 한다.

한편, 무인기 관련 세계 시장규모는 오는 2020년 113억불에 이를 전망이고 이중 군사용 수요는 약 90%이상일 것으로 예측되고 있다. <보도자료 본문끝>

‘Qplus-AIR‘ 탑재 무인기 시제품 사진 및 시스템 개요도

□ 시제품 사진

- ‘Qplus-AIR’가 탑재된 한국항공우주산업(KAI) 개발 무인기 시제품(비행기 위의 노란색이 OS가 탑재된 모습)

- ‘Qplus-AIR’와 비행제어, 임무제어, 지상국 통신 SW가 탑재된 통합제어컴퓨터

□ ‘Qplus-AIR’ 시스템 개요도

- 기존 운영체제의 경우 비행 제어 SW, 임무 수행 SW, 지상국 통신 SW가 안전성을 위하여 각각 다른 컴퓨터 시스템으로 독립되어야하기 때문에 컴퓨터 비용, 컴퓨터 무게, 컴퓨터 전력 소모, 응용 프로그램의 확장성 등의 문제가 존재

ETRI의 Qplus-AIR는 하나의 통합 컴퓨터 방식으로 구성하더라도 안전성이 확보되는 구조이기 때문에 기존 시스템의 문제점이 해결되었음

기존 운영체제 독립 HW 시스템		ETRI 개발 ‘Qplus-AIR’ 통합 시스템

□ ‘DO-178B’ 인증

- 항공 시스템과 장비 인증에 관한 기준으로 미국 연방 항공국(FAA)이 항공 소프트웨어 인증을 위한 용도로 사용하고 있으며 미국 외에도 유럽 등 대부분의 나라에서 현재 상용 항공기 소프트웨어를 위한 일반적인 표준 인증으로 자리잡았다. 신뢰성 요구도에 따라 Level A부터 E까지 규정하였으며 Level A는 그 오류가 안전한 비행과 이착륙에 치명적인 영향을 끼치는 부분에 대하여 요구하는 인증 수준으로 가장 많은 비용과 노력이 필요하다.

□ ARINC 653

- ARINC 653은 항공전자기기의 운영체제와 응용프로그램 간의 인터페이스(APEX, Application/Executive)를 정의한 규격임. ARINC 653의 핵심 서비스는 하나의 시스템 내에서 응용프로그램이 실행되는 공간과 시간을 분리시켜서 하나의 응용 프로그램의 오류가 다른 응용 프로그램에 영향을 미치는 것을 방지함. 이 외에도 프로세스 스케줄링, 헬스 모니터링, 파티션간/파티션내 통신 등의 기능을 정의. 이 기술은 차세대 항공 전장 구조인 IMA (Integrated Modular Avionics) 의 핵심 기술임

□ Qplus-AIR/653의 DO-178B Level A 인증 획득 기념 사진

- FAA로부터 심사 자격을 부여받은 인증 심사원 (DER; Designated Engineers Representative) Reza Madjidi 와 임베디드소프트웨어연구부 차세대OS연구팀과의 인증 기념 사진