정보 (및 수학) 스마트폰 기반의 드론 개발

2013.12.18 13:12

가을의 곰을... 조회 수:3600

스마트폰 기반의 드론 개발

http://mirian.kisti.re.kr/futuremonitor/view.jsp?cn=GTB2013120718&service_code=03
KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2013-12-18

 

안드로이드 기반 스마트폰을 사용하여 저비용의 자율성을 가진 소형 드론(Drone)의 개발을 가능하게 만드는 새로운 연구가 다음과 같이 시도되었다. 스마트폰이 GPS나 원격 가이드를 사용하지 않고 폐쇄된 실내 공간에서 방향 탐지가 가능하도록 만들고 있는 것이다. 연구진들은 스마트폰을 작으면서도 비싸지 않은 드론(Drone)으로서 브레인 역할을 수행할 수 있는 도구로 사용하고자 한다. 스마트폰을 통하여 GPS나 원격 가이드를 사용하지 않고 밀폐된 실내 공간을 탐지하는 것이 가능하도록 지원하게 된다. 아직 초기 단계이지만, 소위 스마트쿱터(SmartCopter)라는 명칭의 디바이스를 통하여 인간 사용자가 개입하기 전에 재앙사태에서 효과적으로 대응하는 방법들을 보다 안전하면서도 보다 저렴하게 수행할 수 있도록 지원하게 된다.

오스트리아 비엔나 기술대학의 대학원생 연구원인 Annette Mossel은 가상현실과 트랙킹, 3D 상호작용 분야를 연구하는 프로젝트를 수행하면서 저렴하면서도 자율성을 가지고 수작업이 필요 없는 비행물체를 개발하여 재난 현장을 조사하는데 도움을 제공할 수 있는 항공장치 개발에 대한 아이디어를 처음 떠올리게 된 것으로 전해진다. 스마트폰을 단위 커트 비용을 처리하는 대상으로 사용하고 드론의 소프트웨어에 대한 업데이트를 보다 용이하게 수행하도록 만들게 된 것으로 전해진다.

여러 로봇들이 개발되어 건물 내에 대한 조사 작업을 담당하거나 의심스러운 패키지에 대한 체크작업을 수행하게 되는데, 여기에는 아이로봇사의 FirstLook이나 Bounce 이미징사의 익스플러란 명칭의 카메라가 탑재된 볼과 같은 장치들이 포함된다. 이번에 개발된 스마트쿱터는 기존 장비보다 저렴한 장점을 찾아 볼 수 있는데, 비엔나 대학의 연구그룹은 네 가지 모터장치를 사용한 드론에 대한 테스트 작업을 수행하였고, 한국의 삼성전자의 갤럭시 S II 안드로이드 스마트폰을 사용한 것으로 전해진다. 스마트폰을 포함시키지 않은 드론 자체만의 가격은 412불(유로화로 300 유로) 이하인 것으로 전해진다. 연구진은 비용을 보다 낮추면서 개방형 하드웨어 접근방법에 기반을 둔 장치를 이번에 개발할 수 있었던 것으로 전해진다. 이번에 개발된 스마트쿱터에 관한 연구논문이 2013년 12월 오스트리아 비엔나에서 개최된 모바일 컴퓨팅 & 멀티미디어에 관한 국제 컨퍼런스에서 발표된 것으로 전해진다.

이번에 스마트폰 기반의 본 디바이스를 개발할 때 가장 큰 도전 사항 중의 하나는 스마트폰에 내장된 GPS 장비를 사용하지 않으면서 내비게이션하는데 있어서 최적의 방법이 무엇이 될 수 있을지를 발견하는 부분에 있었다고 연구진은 말한다. 주된 이유는 본 기술이 실내에서 제대로 작동하지 못하였고, 특정 상황에서는 정밀성이 제대로 답보되지 못하였기 때문인 것으로 전해진다.

본 연구그룹의 첫 번째 프로토타입은 고도의 기술을 사용하지 않고 이와 같은 문제를 해결하였는데, 드론이 추적하는데 필요한 장소에 이미 셋업되어 있는 페이퍼 마커(marker)를 탐지하여 이를 달성하였다. 스마트폰 기반의 본 앱들은 드론에게 이미 설정된 고도로 항해할 수 있도록 지원한다. 새로운 마커를 발견할 때마다 드론의 자체 맵에 이를 추가하게 된다. 해당 마커를 조망하고 스마트폰의 가속도계, 자일로스코프, 자기계를 통하여 서로 다른 센서 입력 값들을 평가하는데, 장착된 소프트웨어는 공간 상에서의 드론의 위치가 어디인지를 파악하도록 지원하게 된다.

드론(drone)이 새로운 마커(marker)를 발견하는 것을 멈추게 되면, 드론의 비행을 모니터링하는 원격 랩톱으로부터 새로운 명령을 기다리면서 공중에서 정지하게 된다. 본 드론은 필요한 작업수행이 완료되게 되면 특정 장소에 착륙한다. 재앙사태가 벌어진 곳에서의 활용 이외에 방문자들이 특정 건물을 탐색하는 것이 가능하도록 교회나 박물관과 같은 커다란 개방된 건물의 천장이나 벽과 같은 부분에 대한 검색을 가능하도록 지원하게 된다.

스마트 쿱터(SmartCopter) 연구팀이 봉착하였던 장애물 중 하나는 드론 사용방법을 이해하지 못하는 규정적인 상태에서 활용 가능한 형태의 제품을 개발하도록 하는 부분이다. 미국 연방 항공 관제당국은 드론의 안전이나 운용을 위한 특정 규칙들을 설정하지는 않았지만, 이와 같은 규제조건들이 2015년에는 현실화되어 지원될 수 있도록 만드는 새로운 상황으로 연결될 것으로 기대된다.

현재까지, 연구진은 자신들의 연구에 대한 다음 단계에 착수하고 있는데, 바로 드론이 특정 마커나 주변 상황에 대한 지도를 사용하지 않으면서 코너나 기울기에 대한 탐지가 가능하도록 만드는 작업이다. 연구진은 자신들이 개발한 기술을 상용화하기 위한 기업을 설립하고 양상체제에 진입하기 위한 노력을 경주하고 있다.

자료를 가져가실 때에는 출처 KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』을 밝혀 주시기 바랍니다.

 

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