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TECH M

인코노바, GPS 없이 3차원 공간 인지하는 드론 개발

2018-02-26장길수 IT컬럼리스트

인코노바 틸트레인저

[테크M=장길수 칼럼리스트] 스웨덴 인코노바(Inkonova)는 빛의 양이 부족하고 GPS 신호가 닿지 않는 지하광산에서 3차원 매핑이 가능한 드론을 세계 최초로 개발했다. 이 회사가 개발한 틸트레인저(TILT Ranger) 드론은 지하 광산에서 날다가 비행이 힘든 곳에선 바퀴를 이용해 굴러다닌다. 벽을 만나면 벽을 타고 올라가기도 한다.

틸트레인저는 GPS나 인간의 도움 없이 스스로 위치를 파악해 3D맵을 작성할 수 있다. 그동안 개발된 인공지능 자율비행 드론은 GPS와 카메라 등 다양한 센서의 도움을 얻어 3D맵을 만들고 자율 비행하는 게 일반적이다. 상품배송 등에 사용되는 지상 이동로봇이나 자율주행자동차도 라이다, 카메라 등 센서와 GPS의 도움을 받는다. 하지만 지하 공간에선 GPS 신호가 무력화되는 데다 빛의 양도 충분하지 않아 선명한 이미지를 얻는 게 힘들다.

인코노바 광산 드론인코노바의 틸트레인저는 GPS 신호 대신 레이저 스캐너와 SLAM(Simultaneous localization and mapping) 기술을 활용해 드론과 주변 물체의 거리를 계산할 수 있다. SLAM은 로봇에 부착된 센서만으로 주변 환경에 관한 정확한 지도를 작성하는 기술이다.

아이로봇의 가정용 청소 로봇인 룸바에도 고급 모델을 중심으로 비주얼 SLAM 기술이 들어가 있다. 룸바는 청소기에 부착된 카메라를 이용해 집안 구석구석을 매핑한다. 소니가 최근 발표한 애완견 로봇 아이보(Aibo) 역시 카메라 등 여러 센서를 이용해 SLAM 기술을 구현했다.

자동차 업체인 볼보는 지하 광산에서 운행할 수 있는 자율주행 트럭을 개발, 주행 시험을 마쳤다. 중형트럭인 볼보FMS에 6개의 소형 라이다 장비를 탑재, 지하광산의 3D맵을 만들어 자율주행시스템을 구현했다. 볼보는 사고 가능성이 높은 지하광산에는 광부보다 자율주행 트럭을 투입하는 게 안전에 유리하다는 판단이다.

호주 퀸즐랜드공과대학 산하 호주 로봇비전센터 마이클 밀포드 교수팀은 캐터필러, 퀸즐랜드 정부 등과 함께 지하광산 내 비산 먼지, 낮은 조도의 조명 등 열악한 상황에서도 자율주행이 가능한 차를 개발했다. 이 차는 카메라 영상을 이용해 지능적으로 주변 환경을 인식할 수 있다.

왼쪽부터 DARPA FLA , DARPA FLA 1

DARPA 역시 인간이나 GPS 도움 없이 자율비행이 가능한 소형 드론 개발 프로젝트(FLA: Fast Lightweight Autonomy)를 추진 중이다. 최근 플로리다에서 FLA의 테스트 비행을 마쳤는데, 이 드론은 지하 공간이나 건물안 등 GPS 신호가 잡히지 않는 곳에 진입, 내부 이미지를 외부에 전송할 수 있다. 이 드론에는 라이다와 VIO(시각적 거리관성거리계)기술이 채택됐다.

VIO는 스테레오 카메라를 통해 수집한 비주얼 정보를 활용한다. 최근 미 펜실바니아대 연구진 역시 GPS 도움 없이 VIO기술을 활용해 자율 비행할 수 있는 군집 드론 기술을 개발했다.

 

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지하 공간에선 GPS 신호가 무력화되는 데다 빛의 양도 충분하지 않아 선명한 이미지를 얻는 게 힘들다. 인코노바의 틸트레인저는 GPS신호 대신 레이저 스캐너와 SLAM(Simultaneous localization and mapping) 기술을 활용해 드론과 주변 물체의 거리를 계산할 수 있다.

 

<본 기사는 테크M 제58호(2018년 2월) 기사입니다>

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