아주대, '날갯짓 드론' 독자적 비행 제어 기술 개발

(대전=뉴스1) 김태진 기자 = 국내 연구진이 날갯짓하는 드론의 독자적 비행 제어 기술을 개발했다.

한국연구재단은 아주대 강대식·한승용·고제성 교수팀이 날갯짓 드론의 날개 변형 데이터를 측정하고 강화 학습을 통해 ‘감각 비행’ 제어기를 개발했다고 20일 밝혔다.

날갯짓 드론은 프로펠러 방식의 회전익 드론보다 구조체가 유연하고 부드러워 충돌에 강하며 소음저감 효과도 우수해 효율적인 초경량 드론 모델로 주목받고 있다.

또 회전익 드론의 제어 방식을 사용하기 때문에 정지 체공은 가능하지만 바람을 타고 비행하는 장거리 비행에 한계가 있어 독자적인 제어 시스템 개발이 필요한 상황이다.

이에 연구팀은 비행 곤충이 날개에 위치한 종 모양의 감각 기관인 ‘컴패니폼 센실라’를 통해 바람에 의한 날개의 변형 정도를 감지하고 이 정보를 활용해 신속하게 비행을 제어하는 점에 착안해 문제 해결에 나섰다.

이후 컴패니폼 센실라를 모사한 초경량 고민감도 균열센서를 개발하고 이를 날갯짓 드론에 부착해 날개변형에 따른 신호변화를 수집했다.

또 머신 러닝 기술을 이용해 날개 변형 정보 속에 드론 비행 제어에 필요한 바람의 방향과 속도 정보가 포함돼 있음을 확인했다.

새로운 비행 제어 시스템은 날개변형 정보를 통해 비행 중 바람의 방향과 세기를 약 80%의 높은 정확도로 분류했고 바람이 부는 환경에서도 드론이 목표 지점으로 날아가 위치를 유지할 수 있다.

이 밖에도 바람이 불지 않는 환경에서는 스스로 비행 경로를 추적하여 사용자가 지정한 6가지 경로로 비행할 수 있다.

강대식 교수는 “이번 연구는 기존에 없던 날개변형 정보 기반의 날갯짓 드론 제어 시스템을 개발하고 실효성을 검증한 데 의의가 있다”며 “이번 결과가 정지체공뿐 아니라 글라이딩이 가능한 날갯짓 드론 개발의 단초가 되길 기대한다”고 말했다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구 지원으로 수행된 이번 연구성과는 국제학술지 ‘네이처 머신 인테리젼스'에 20일 게재됐다.

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