[충청뉴스 이성현 기자] 국내 연구진이 세계 최초로 대규모 드론 시뮬레이터를 개발했다.
한국전자통신연구원(ETRI)은 가상 공간에서 안전하고 빠르게 다양한 드론 연구를 할 수 있는 ‘고정밀 분산 드론 시뮬레이션’ 기술을 개발했다고 9일 밝혔다.
드론을 사용하는 연구는 특성상 고장, 추락 등으로 인적, 물질적 피해가 나타날 수 있어 위험하고 비용도 많이 든다.
기존 시뮬레이터는 단순한 임무만을 수행하거나 많은 드론을 동시에 시험할 수 없었고 드론, 센서, 비행 환경 등 물리적 특성도 시뮬레이터에 정밀하게 반영하지 못했다.
이번에 개발된 기술을 활용하면 실제 실험환경으로는 구현하기 힘든 상황도 다양하게 시험해보며 드론을 똑똑하게 만들 수 있다는 게 ETRI 설명이다.
시뮬레이터에는 실제 드론의 특성을 정밀하게 반영한 아바타 드론을 나타나게 할 수 있으며 시뮬레이터에 가상 드론, 장애물 등 환경을 설정해두면 현실에는 아무것도 없어도 실제 드론이 이를 피해가거나 상호작용하는 상황을 시험해볼 수 있다.
또 높은 성능이 필요한 기능도 안전하면서도 신속하게 시험을 해볼 수 있게 만들었다. 기존에는 한정된 컴퓨팅 성능만을 활용해야 하기에 복잡한 임무를 맡길 수 없었지만, 연구진은 분산된 여러 컴퓨터를 이용해 반복, 강화학습을 할 수 있도록 만든 기술로 한계를 극복했다.
ETRI는 기술을 검증하기 위해 서버급 컴퓨터, 노트북 등 여러 기종을 연결하고 여기에 가상 드론 100대를 동시에 구동하는 시연을 했다. 또한, 무거운 물체를 줄로 연결해 여러 가상 드론이 협업하며 운송하는 상황에서 발생하는 물리적 현상을 정밀하게 재현하는 데도 성공했다.
나아가 시뮬레이션 공간에서 수십만 번 반복하여 학습한 자율비행용 심층신경망을 실제 드론에 탑재해 목적지까지 장애물을 회피하며 비행하는 기술 검증도 완료했다.
ETRI는 ▲분산 다중 드론 시뮬레이션 기술 ▲고정밀 객체 모델링 기술 ▲드론 물리엔진 기술 ▲시뮬레이션 강화학습 기반 드론 자율비행 기술 ▲다중 드론 지상 제어 기술 ▲실제 드론과 아바타 드론 간 동기화 기술 등 드론 시뮬레이션 기술 및 그 활용 기술이 핵심이라고 밝혔다.
무인이동체연구실 이수전 책임연구원은 “본 기술이 다중 드론 임무와 서비스 개발을 가속하여 드론 산업계에서 불가능으로 여겨온 규모의 경제를 현실로 만드는 데 도움이 되기를 바란다”고 밝혔다.
향후 연구진은 기술들의 성능을 고도화하고 안정화 작업을 하는 한편, 보유한 기술을 군, 학계, 산업계 등에서 요구하는 드론 응용 사항들과 연계하기 위해 노력할 계획이다.
이와 함께 시뮬레이션 기술을 확장해 드론 CPS(Cyber-Physical System)를 개발하기 위한 연구를 이어갈 예정이다. 이는 실제-가상 공간을 유기적으로 연동해 실제-아바타 드론을 동기화하는 기술이다.
