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KAIST, AI 기반 드론 자동 이착륙 기술 개발

발행일2018.06.13 19:00

KAIST(총장 신성철) 연구진이 드론을 이동하는 물체에 자동으로 이·착륙시키는 기술을 개발했다. 바다 위 함선에서 드론을 이용하거나 드론 택배와 같은 신산업을 고도화 창출하는 기반을 마련했다.

방효충 KAIST 항공우주공학과 교수(공과대 부학장)팀은 가상 시뮬레이션 학습을 거친 딥러닝 인공지능(AI)을 이용해 드론 이·착륙 정확도를 극대화하는 기술 개발에 성공했다고 13일 밝혔다.

Photo Image<딥러닝 학습을 마친 드론이 이동하는 표적을 포착해 자동 착륙하는 모습>

드론 관련 학계 및 업계에서는 그동안 '제어법칙(Guidance Law)'을 이용해 드론을 이착륙시켰다. 이는 목표 지점까지 경로를 생성해 드론이 이·착륙하도록 하는 방법인데, 돌발 상황에 대응할 수 없는 문제점이 있었다. 목표지점이 움직이거나 드론이 강풍으로 경로를 벗어나면 정확한 움직임을 구현하기 어려웠다.

연구팀은 딥러닝 학습으로 드론이 마치 '직관'을 가진 것처럼 스스로 상황을 인지·판단하게 해 문제를 해결했다. 자체 개발한 시뮬레이션 시스템 안에서 가상 드론을 상공에서 지상으로 반복해 떨어뜨렸다. 목표지점과 드론의 위치가 가까울수록 '보상'을 주는 방식을 적용해 강화학습을 진행했다.

연구팀은 실제 실험으로 기술 성능을 입증했다. 약 1900회 강화학습을 거친 드론으로 외부 실험을 진행한 결과 드론이 스스로 목표지점을 감지하고 착륙하는 것을 확인했다. 목표지점이 움직이는 환경에서도 정확하게 착륙 과정을 마쳤다.

Photo Image<방효충 KAIST 항공우주공학과 교수>

연구팀은 이 기술을 다양한 분야에 적용할 수 있다고 설명했다. 도로나 바다위를 달리는 다양한 이동체에서 드론을 활용하는 길을 연다. 비행과정에서 자동으로 '장애물'을 피하도록 학습하면 복잡한 도심 내 드론 비행을 가능하게 한다.

방효충 교수는 “그동안 제어법칙 기반으로는 불가능했던 이동체 목표 드론 착륙을 가능하게 하는 기술 개발에 성공했다”며 “드론 활용도를 높이고, 관련 신산업 창출 및 발전이 가능해질 것”이라고 말했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com

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