AI 및 레이저 기술로 덕트 내부 불안정한 기류 극복
현대식 건물과 지하 시설에 필수적인 공기 덕트는 사람이 들어가기 어려워 안전 점검에 어려움을 겪어왔다. 최근 프랑스 연구팀이 이러한 문제를 해결하기 위해 공기 덕트 내부의 복잡한 기류(재순환)에 영향을 받지 않고 안정적으로 비행하는 소형 드론기술을개발했다.
연구팀에 따르면, 공기 덕트는 좁고 사람이 들어가기 힘들어 내부 점검이 쉽지 않다. 소형 쿼드로터 드론이 대안으로 떠올랐지만, 드론이 만들어내는 기류가 덕트 내부에서 재순환되면서 드론을 불안정하게 만드는 문제가 있다. 이로 인해 드론은 벽 쪽으로 밀려나는 등 비행이 어려웠다.
프랑스 국립과학연구센터(CNRS),국립디지털과학기술연구소(Inria), 로렌대 공동연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 레부카지노 팔과 힘/토크 센서를 이용해 덕트 내부의 공기 흐름을 정밀하게 측정했다. 이를 통해 드론이 벽 쪽으로 밀려나는 '안전하지 않은' 구간과 안정적으로 비행할 수 있는 '안전한' 구간을 파악해'기류 지도'를 만들었다.
연구팀은 이 기류 지도를 바탕으로, 어둡고 시각적 단서가 없는 환경에서 드론이 자신의 위치를 파악하고 안전한 경로를 유지하도록 하는 기술을 개발했다. 레이저와 모션 캡처 데이터로 훈련된 인공지능(AI) 신경망을 결합해 드론이 기류 간섭이 가장 적은 곳에 머물도록 함으로써 안정성을 확보했다.
이번 연구를 이끈 장-밥티스트 무렛(Jean-Baptiste Mouret) CNRS선임 연구원은 "이 연구 결과는 산업 검사 및 공공 안전 분야에서 드론의 새로운 응용 가능성을 열어줄 것"이라고 밝혔다. 연구팀은 향후 카메라, 열화상 카메라, 가스 센서 등을 탑재한 시제품을 개발하여 실제 활용도를 높일 계획이다. 이번 연구는 전문 학술지인 npj에 게재됐다.(논문 제목:Flying in air ducts)