국내 연구진이 인간 두뇌 신경망을 모사한 반도체를 이용해 드론의 정교한 자세를 제어하는 기술을 개발했다.
한국연구재단(이사장 이광복)은 김성호 세종대 교수 연구팀이 인간 두뇌 신경망을 모사한 '아날로그-디지털 하이브리드 연산회로'를 이용해 저전력으로 드론의 자세를 제어하는 기술을 개발했다고 23일 밝혔다.
기존 드론은 디지털 프로세서를 이용해 센서로부터 얻어지는 정보를 연산, 이를 기반으로 자세를 제어했다. 복잡한 임무를 수행하기 위해 고성능 디지털 프로세서가 필요하지만, 제한된 배터리 용량으로 비행시간이 짧아진다.
연구팀이 구현한 아날로그-디지털 하이브리드 회로는 아날로그적으로 동작하는 신경세포 모방 소자와 기존 실리콘 반도체 기반 디지털 집적회로를 융합한 하이브리드 회로다. 기존과 같은 연산 정확도를 가지면서 에너지 소모 측면에서는 유리한 장점을 가졌다.
기존 디지털 프로세서 대비 4분의 1 전력 소모만으로 같은 성능의 드론 자세제어가 가능해 센서 데이터를 저전력으로 처리할 수 있음을 실험적으로 검증했다.
연구팀은 드론 자세제어 외 경로 탐색, 장애물 회피, 자율 비행 등 복잡한 기능 구현에 하이브리드 연산회로를 적용, 저전력으로도 장시간 임무 수행이 가능한 지능형 드론 개발 연구 등을 이어갈 계획이다.
김성호 교수는 “개발된 기술은 센서가 탑재되는 사물인터넷(IoT) 및 모바일 기기, 드론, 자율주행차 등에서 범용적으로 활용될 수 있을 것”이라며 “특히 소형 전자 시스템에 높은 차원 인공지능(AI) 탑재 가능성을 열어줄 실마리가 될 것”이라고 말했다.
한편 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 중견 연구 및 교육부와 한국연구재단이 추진하는 대학중점연구소사업 등 지원으로 수행된 이번 연구성과는 국제 학술지 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)에 지난 19일 온라인 게재됐다.
이인희기자 leeih@etnews.com
