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"3D 시뮬레이션으로 드론 비행 제어···자유 비행토록"

지난 17일 TBC서 '혁신네트워크 메카트로닉스분과' 모임 개최
정헌술 교수 "드론 이용한 택배, 인명구조 이뤄내겠다"
지난 17일 TBC서 '혁신네트워크 메카트로닉스분과'에서 정헌술 군산대 교수가 발표로 나서 드론연구에 대해 소개했다. <사진 = 홍성택 기자>지난 17일 TBC서 '혁신네트워크 메카트로닉스분과'에서 정헌술 군산대 교수가 발표로 나서 드론연구에 대해 소개했다. <사진 = 홍성택 기자>

사람이 타지 않고 무선전파의 유도에 의해 비행하는 비행기나 헬리콥터 모양 비행체, 드론. 드론은 활용가치를 인정받으며 군사용, 상업용 등으로 사용되고 있다. 하지만 드론이 갖는 기술적 한계로 인해 사용의 한계가 있다.

이러한 한계를 극복하고자 정헌술 군산대학교 교수는 드론을 3D시물레이션을 통해 비행 제어기법을 연구해오고 있다. 17일 대덕테크비즈센터에서 열린 '혁신네트워크 메카트로닉스분과'에서 정 교수는 '3D 시뮬레이션을 통한 'Multi Roter 비행로봇 모델링 및 제어기법 연구'를 소개했다.

드론의 종류에는 로터(Roter)형과 날개(Wing)형 두가지 종류가 있다. 로터형은 헬리콥터와 같은 회전형 날개로 비행을 제어하며, 공중정지비행이 가능하다. 하지만 속도면에서 날개형에 비해 느리다. 날개형은 몸체에 부착된 날개로 비행을 제어하고, 공중정지비행이 되지 않는 대신 빠른 속도로 이동할 수 있다.  

로터형의 경우 날개형에 비해 비행제어가 비교적 자유롭기 때문에 대부분 로터형을 연구·개발하고 있다. 

정 교수는 "로터형 드론은 주로 짝수개의 로터를 사용한다. 각 로터들이 짝수단위로 회전방향을 달리해 반작용 상쇄를 통해 공중정지 제어를 하기 때문"이라면서 "로터형 드론의 경우 관성좌표계, 동체좌표계, 각도좌표계 계산으로 제어조절을 할 수 있다"고 말했다. 

좌표계를 통한 제어조절에서 가장 핵심이 되는 것은 3D 시뮬레이션이다. 각 좌표계의 수칫값을 입력시키면 각 드론 성능에 따라 원하는 방향, 각도, 비행을 설정할 수 있다.

3D 시뮬레이션을 통해 드론 비행제어를 연구중인 정 교수. <사진 = 홍성택 기자>3D 시뮬레이션을 통해 드론 비행제어를 연구중인 정 교수. <사진 = 홍성택 기자>
정 교수는 3D 시뮬레이션을 통해 비행제어가 높은 성능을 자랑하는 매커니즘을 개발했다. 이 매커니즘에 따르면 드론 각도가 30도 이상 기울어도 추락하지 않고, 드론에 로프를 걸어 물체를 매달았을 경우에도 비교적 안정적인 비행이 가능하다. 

정 교수는 "최근 드론이 많은 각광을 받아오며 사진촬영, 스포츠 등으로 사용되고 있다"면서 "드론 연구의 축적으로 택배, 인명구조 등에 활용될 수 있는 드론이 나오도록 노력할 것"이라고 말했다. 

한편, 혁신네트워크 메카트로닉스 분과는 매월 기계·산업 등 관련 전문가들이 모여 최신 연구 주제를 발표, 연구 동향과 향후 과제를 논의하는 자리이다. 다음번 모임은 대전시의 드론연구 활성화 방안을 논의하는 모임이 진행될 예정이다.
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