광주과학기술원(GIST·총장 김기선)은 이종호 기계공학부 교수팀이 차량에 반구형 적외선 마커를 설치해 움직이는 차량을 따라가며 자율적으로 착륙할 수 있는 드론 기술을 개발했다고 31일 밝혔다.
연구팀은 적외선 발광다이오드(LED)를 3차원 반구 형태로 배열해 탐지 범위를 넓힌 반구형 LED 마커를 제작했다. 회전이 가능하도록 2축 짐벌 위에 설치한 적외선 카메라가 마커에서 방출되는 적외선을 감지하면 드론은 마커를 추적하면서 착륙 지점으로 자동 착륙할 수 있도록 구성했다. 반구형 적외선 마커는 상용 LED 소자를 활용해 제작 단가를 낮출 수 있는 장점이 있다.
반구형 적외선 마커에 사용된 LED는 상대적으로 투과율이 높은 940㎚ 파장 적외선 영역의 빛을 방출한다. 실사용 환경에서 마커가 나뭇잎, 비닐 등 이물질로 덮여있을 때에도 드론에 부착된 적외선 카메라로 감지가 가능해 안정적으로 착륙할 수 있다. 열전도율이 높은 금속 재질의 방열판과 쿨링팬을 활용해 다수의 LED를 사용했을 때 발생하는 열을 효과적으로 방출해 장기간 사용이 가능하다.
연구팀은 드론과 같은 무인항공기와 차량과 같은 지상이동체간 협업을 통한 드론 택배 등 미래 무인이동체 산업에 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다.
이종호 교수는 “차량 위에는 넓은 착륙 공간을 만들기 어렵기 때문에 이동하는 차량의 좁은 착륙 지점을 정확하게 감지하고 드론을 안정적으로 착륙시키는 것이 중요하다”며 “무인항공기와 지상이동체간 협업을 통한 드론 택배 등 무인항공기 산업에 활용될 수 있을 것으로 예상한다”고 말했다.
이번 연구는 공학, 기계 분야 상위 5%로 국제전기전자공학회(IEEE)와 미국기계공학회(ASME)가 공동 발간하는 국제저명학술지인 '트랜잭션스 온 메카트로닉스' 온라인에 게재됐다.
광주=김한식기자 hskim@etnews.com
