장애물도 알아서 피하는 똑똑한 ‘자율 비행 드론’ 등장

드론은 이제 누구나 쉽게 구하고 조작을 익힐 수 있는 IT 기기 중 하나입니다. 초창기 군사적인 정찰 목적으로 많이 사용되었다면, 이제는 영상 촬영이나 물류 배송, 화재 감시 등 아주 다양한 분야로 활용도가 커지고 있습니다. 앞으로는 인명 구조나 높은 고도에서 통신을 중계하는 역할 등 훨씬 중요한 일을 하게 될 가능성도 있습니다.

하지만 항상 밝은 면만 있는 것은 아니죠. 최근에는 드론으로 인한 갈등이나 문제도 커지고 있습니다. 사생활 침해 논란은 그 대표적인 문제입니다. 사실 가장 큰 문제는 바로 드론이 추락하거나 혹은 주변 구조물에 충돌하는 것입니다.

예를 들어 드론이 건물에 충돌하거나 혹은 나뭇가지에 걸려서 떨어진다면 재산상의 손실은 물론이고 최악의 경우에는 인명 피해도 생길 수 있습니다. 상상할 수 있는 가장 심각한 사태는 승객을 가득 태운 비행기와 충돌하는 경우이죠. 물론 테러 목적으로 이용되지 않을까 하는 우려도 있습니다.

이런 문제 때문에 세계 각국은 드론 비행 금지 구역을 설정하는 등 규제에 나서고 있지만, 이런 규제만으로 드론으로 인한 충돌 사고를 100% 예방할 수 없는 것도 현실입니다.

그런데 만약 드론이 스스로 알아서 장애물이나 다른 비행 물체를 피한다면 어떨까요? 물론 실수도 있겠지만, 이전보다는 훨씬 안전해질 가능성이 큽니다. 그리고 현재의 기술 수준을 고려하면 불가능한 일도 아닙니다.

사실 자율 비행 드론은 이미 존재합니다. 다만 이미 정해진 경로를 비행하는 경우가 대부분이고 장애물과 지형을 인지해 스스로 피하는 자율 주행 드론은 이제 연구 단계입니다.

원리는 자율 주행 자동차와 비슷합니다. 기계가 주변 사물과 사람을 인지해서 회피하거나 방해하지 않고 비행하는 것이기 때문이죠. 문제는 자율 주행 자동차용으로 개발된 센서와 장비들이 드론에 탑재하기에는 너무 무겁고 비싸다는 것입니다. 고가의 대형 드론이면 모를까 저가형 소형 드론에 이런 장비를 탑재하기는 어렵죠.

MIT의 컴퓨터 과학 및 인공지능 연구소(Computer Science and Artificial Lab (CSAIL))의 앤드루 바리(Andrew Barry)와 그의 동료들은 작은 카메라 두 개와 두 개의 모바일 쿼드코어 CPU를 이용해서 나뭇가지 같은 작은 장애물도 얼마든지 회피할 수 있는 알고리즘을 개발했습니다.

이들이 개발한 드론 장애 회피 장치는 이전에 개발되었던 버전에 비해서 매우 빠른 속도로 변화를 감지하고 회피할 수 있어서 최고 시속 48km의 속도로도 나뭇가지 사이를 통과할 수 있습니다. 테스트 영상에서는 작은 드론이 마치 새나 박쥐처럼 유연하게 장애물을 피해 날 수 있음을 보여줍니다.

연구팀에 의하면 이는 10m 간격으로 사진을 찍어도 주변 장애물을 충분히 회피할 수 있는 새로운 알고리즘 덕분입니다. 1,700달러짜리 드론의 양 날개 끝에 장착한 카메라로 사람의 두 눈처럼 물체까지의 거리를 식별하고 빠른 속도로 경로를 수정할 수 있습니다. 가볍고 전력을 적게 소모하며, 저비용으로 이런 일이 가능하다는 것은 획기적인 일입니다.

레이더나 레이저 거리 측정기 없이 단지 두 개의 카메라만으로도 장애물을 빠르게 인식할 수 있는 능력은 앞으로 연구를 통해 더 많은 영역에서 활용될 가능성이 있습니다. 드론뿐 아니라 다양한 로봇이나 차량에 탑재되어 더 안전하고 효과적인 작동을 가능하게 만드는 것이죠.

연구팀은 이 소프트웨어를 오픈 소스로 공개했으며 앞으로 더 많은 개발자와 연구자의 참여를 희망하고 있습니다. (저자의 깃허브에서 소스 받기: https://github.com/andybarry/flight)



동영상 주소 https://www.youtube.com/watch?v=_qah8oIzCwk

고든 정 통신원 jjy0501@naver.com