자율비행 드론, 곤충처럼 바람을 읽고 난다

한국연구재단(이사장 이광복, NRF)은 20일 “아주대학교의 강대식, 한승용, 고제성 교수 공동 연구팀이 날갯짓 드론의 날개 변형 데이터를 측정하고, 강화 학습을 통해 ‘감각 비행’ 제어기를 개발했다”고 밝혔다.

날갯짓 드론은 마치 자연 속의 곤충처럼 바람을 감지하고 자율적으로 비행할 수 있는 ‘감각 비행’ 제어기술을 기반으로 한다. 이 기술은 드론이 GPS나 카메라 같은 복잡한 센서를 사용하지 않고도 바람의 세기와 방향을 파악하여 목표 지점에 안정적으로 도착할 수 있게 돕는다. 바람을 마주한 돌풍 속에서도 고도나 위치를 잃지 않고 자율 비행을 가능하게 하는 이 시스템은, 재난구조나 탐험 등 다양한 분야에서 활용될 가능성을 열었다.

이번 연구의 핵심은 자연 속 곤충들이 날개에 부착된 ‘컴패니폼 센실라’라는 감각 기관을 모방한 ‘균열 센서’다. 이 센서는 날개의 미세한 변형을 감지하여 드론의 비행을 제어하는 데 중요한 역할을 한다. 이를 통해 드론은 공기 흐름에 따른 미세한 변화를 빠르게 포착하고, 기존의 회전익 드론보다 훨씬 효율적으로 바람을 타며 비행할 수 있다.

이제 드론은 더 이상 단순한 비행체가 아니다. 날갯짓 드론은 스스로 환경을 읽고, 학습을 통해 바람의 변화를 분석하며 미래를 예측하는 능력을 갖췄다. 인공지능과 결합한 드론 기술은 단순한 도구에서 진화하여 살아있는 생명체와 같은 정교한 감각과 움직임을 구현하는 경지에 이르렀다.

강대식 교수는 이 연구가 정지 비행뿐만 아니라, 글라이딩과 같은 복잡한 비행도 가능하게 할 중요한 첫 걸음이라고 말한다. 이는 곧 드론이 인간의 한계를 넘어서는 새로운 탐험 도구가 될 수 있음을 시사한다. 바람을 느끼고, 날갯짓을 조절하며, 스스로 길을 찾는 이 드론은 단순한 기계 그 이상이다.

이 연구 결과는 9월 20일 국제학술지 네이처 머신 인텔리전스에 게재되었으며, 기존의 비행 기술을 넘어선 혁신적인 비행체 개발의 가능성을 보여준다.