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퍼듀대, 소리로 드론 유도하는 시스템 개발컴퓨터 비전·레이저 등 대신해 활용
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승인 2020.03.06  23:24:09
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▲ 소리 기반 드론 유도 시스템을 개발한 ‘미레유 부탱(Mireille Boutin)’ 교수(사진=뉴 아틀라스)

많은 드론들이 초음파 센서로 주변에 있는 장애물들을 감지하고 회피한다. 하지만 이번에 소개할 기술은 드론이 소리로 주변 장애물들을 감지할 수 있도록 해준다. 특히 비전 또는 조명 시스템이 불가능한 경우에도 길잡이 역할을 한다.

'뉴 아틀라스'에 따르면 미국 퍼듀대 ‘미레유 부탱(Mireille Boutin)’교수와 뮌헨 공대 ‘그레고르 캠퍼(Gregor Kemper)’ 교수가 ‘소리’로 주변환경을 감지하는 ‘드론 유도 시스템(Drone guidance system)'을 개발했다.

이번 연구는 이들이 쿼드콥터 드론에 마이크로폰 4개와 스피커를 장착한 것으로 시작됐다. 이때 마이크로폰은 평평하게 놓지 않고 3차원으로 배열했다. 드론이 방안을 비행하면 스피커는 짧게 소리 진동을 내보낸다. 마이크로폰은 처음 스피커로부터 방출된 소리와 함께 벽에 반사된 소리도 감지해냈다.

소리가 벽에 부딪혀 다시 돌아올 때까지의 시간은 드론과 벽 사이의 거리를 나타낸다. 이때부터 '에코소팅(echo sorting)'이라고 알려진 수학적 방법이 적용된다. 이를 통해 반사된 벽들의 거리를 측정한다. 이로써 드론은 방 안에서 자신의 위치를 지속적으로 확인할 수 있게 된다.

이 기술은 앞으로 더 개발만 된다면 비 또는 눈이 오는 날씨나 어둡거나 흐린 환경에서 드론을 유도하는 데 활용될 수 있다. 즉 컴퓨터 비전·레이저·적외선 등이 효과를 발휘하지 못할 경우 활용된다. 또한 스마폰을 활용한 시각 장애인 보행자 안내 및 자율주행 차량 충돌방지 시스템에서도 적용 가능하다.

캠퍼는 “소리로 위치를 확인한다는 생각은 무인항공기뿐 아니라 무인차량에도 적용될 수 있다”며 “새로운 접근 방법이 음향센서뿐 아니라 시각정보를 향상시키고 보다 나은 현실 이미지를 제공할 것”이라고 말했다. 연구진은 연구 성과를 ‘사이암 저널 응용 대수학 및 기하학(SIAM Journal on Applied Algebra and Geometry)’에 게재했다.

조상협  robot3@irobotnews.com
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