드론이 움직이는 차량을 추적해 자동 착륙할 수 있는 기술이 지스트(GIST·광주과학기술원) 연구팀에 의해 개발됐다.
지스트는 기계공학부 이종호 교수 연구팀이 차량에 반구형 적외선 마커를 설치, 드론이 움직이는 차량을 따라가며 자율적으로 착륙할 수 있는 기술을 개발했다고 31일 밝혔다.
이 교수는 “이번 연구 성과물인 반구형 적외선 마커는 차량 등 지상 이동체에 드론과 같은 무인 항공기의 자동 착륙을 가능하게 함으로써, 무인 항공기와 지상 이동체 간의 협업을 통한 드론 택배 등 무인 항공기 산업에 활용될 수 있을 것”이라고 기대했다.
연구팀에 따르면, 하늘을 비행하는 드론과 지상을 이동하는 차량 간의 협력은 기존에 각각 수행하던 임무의 범위를 크게 확장시킬 수 있다. 특히 차량 위에는 넓은 착륙 공간을 만들기 어렵기 때문에 이동하는 차량의 좁은 착륙 지점을 정확하게 감지하고 드론을 안정적으로 착륙시키는 것이 중요하다고 연구팀은 설명했다.
GPS(Global Positioning System·위성항법시스템)는 사용하기 편리하지만 좁은 공간에 드론을 착륙시킬 수 있을 정도로 정밀하지는 못하다.
이 때문에 차량 위에 착륙 지점을 마커로 표시하고 센서로 마커의 위치를 파악해 드론을 마커 위에 착륙시키는 등의 연구가 최근 많이 진행되고 있다. 그러나 드론이 마커를 비스듬히 바라볼수록 인식률이 크게 떨어지고, 이물질에 의해 마커가 가려지는 경우 위치를 파악하기 어려운 한계가 있다.
연구팀은 적외선 LED를 3차원 반구 형태로 배열, 탐지 범위를 넓힌 반구형 LED 마커를 만들었다. 회전이 가능하도록 2축 짐벌 위에 설치된 적외선 카메라가 마커에서 방출되는 적외선을 감지하면 드론은 마커를 추적하면서 착륙 지점으로 유도되고 자동으로 착륙한다. 반구형 적외선 마커는 상용 LED 소자를 활용, 제작 단가를 낮출 수 있는 장점이 있다고 연구팀은 밝혔다.
연구팀은 “반구형 적외선 마커에 사용된 LED는 상대적으로 투과율이 높은 적외선(파장: 940nm) 영역의 빛을 방출하기 때문에 실제 사용 환경에서 마커가 나뭇잎·비닐 등 이물질로 덮여있을 때에도 드론에 부착된 적외선 카메라로 감지할 수 있어 안정적으로 착륙할 수 있다”고 설명했다.
이번 연구는 국제전기전자공학회(IEEE)와 미국기계공학회(ASME)가 공동 발간하는 국제저명학술지인 ‘트랜잭션스 온 메카트로닉스(IEEE/ASME Transactions on Mechatronics)’
온라인 판에 지난 17일 게재됐다.