GIST, 장애물 피해 착륙하는 AI 드론 기술 개발

"드론 택배 등 다양한 산업 활용 기대"

광주과학기술원(GIST)은 기계공학부 이종호 교수 연구팀이 카메라로 촬영한 이미지 정보와 라이다 센서로 측정한 거리 정보를 활용해 드론이 스스로 안전한 장소를 찾아 자동으로 착륙하는 드론 기술을 개발했다고 밝혔습니다.

↑ 카메라와 라이다 센서를 장착한 드론이 인공지능 및 센서 융합기술을 이용하여 주변 환경을 인지하고, 안전한 착륙 장소를 찾는 개념도. 드론은 착륙 경로를 따라 장애물을 회피하여 안전하게 착륙할 수 있다. / 사진 = 광주과학기술원(GIST)

이번 연구 성과는 다양한 장소와 환경에서 스스로 착륙하는 드론 택배를 비롯해 미래 스마트 모빌리티 무인항공기 산업에 활용될 수 있고, 지리적 한계를 극복해 다양한 환경에서의 임무를 가능하게 해 운송비를 절감하고 안전사고 등을 예방할 수 있을 것으로 광주과학기술원은 기대했습니다.

↑ 연구를 위해 제작된 드론. 거리를 측정하는 라이다 센서를 드론의 2축 짐벌에 설치해 지면의 높낮이를 측정하고, 이를 기반으로 지면의 기울기를 계산해 착륙 시 넘어지지 않는 평평한 지면을 찾을 수 있다. / 사진 = 광주과학기술원(GIST)

연구팀은 카메라로 촬영한 이미지는 딥러닝 기술을 활용해 도로, 잔디, 물 등 착륙할 수 있는 지역과 착륙할 수 없는 지역으로 구분하고, 거리를 측정하는 라이다 센서를 드론의 2축 짐벌에 설치해 지면의 높낮이를 측정한 뒤 기울기를 계산해 착륙 시 넘어지지 않는 평평한 지면을 찾을 수 있다고 설명했습니다.

↑ 드론이 덤불 근처에서 자동으로 안전한 장소를 찾아 착륙하는 사진. (좌)위에서 찍은 사진, (우)옆에서 찍은 사진 / 사진 = 광주과학기술원(GIST)

특히 나무와 잔디, 물, 언덕이 있는 자연환경뿐만 아니라 도심에서의 △장애물이 있는 건물 옥상 △덤불 △연못 △경사진 장소 등 다양한 환경에서의 실험을 통해 드론이 스스로 안전하게 착륙하는 것을 확인했다고 강조했습니다.

제1저자인 임정근 박사는 "드론을 직접 제작하고, 알고리즘 구현과 테스트까지 정말 많은 시간과 노력이 필요했다"면서 "인공지능 기반의 자동 착륙 기술을 통해 미래 스마트 모빌리티 산업에 기여할 수 있었다는 것에 큰 보람을 느낀다"고 밝혔습니다.

이종호 교수는 "이번 연구 성과를 활용하면 주위 환경에 대한 사전 정보가 없어도 드론과 같은 무인항공기의 안전한 착륙이 가능하다"며 "드론 택배, 국방 및 치안 등 다양한 응용 분야에서 미래의 스마트 모빌리티 무인항공기 산업에 활용될 것으로 기대된다"고 말했습니다.

↑ (왼쪽부터) 이종호 교수, 임정근 박사, 유형욱 학생 / 사진 = 광주과학기술원(GIST)

이번 연구는 GIST-MIT 연구 협력 및 문화체육관광부, 한국콘텐츠진흥원의 문화기술 연구개발 사업의 지원을 받았으며, 공학, 기계 분야 우수저널인 IEEE/ASME Transcations on Mechatronics'에 지난 13일 게재됐습니다.

[정주영 기자 jaljalaram@mbn.co.kr]