김진환 KAIST 교수팀, 국제대회서 美 MIT에 이어 2위 차지
김 교수, 자율운항시스템 개발 주력…"무인선박 활용분야 넓어질 것"
국제대회에서 준우승의 쾌거를 달성한 KAIST(총장 강성모) 무인로봇선박 연구팀이 대전에서 시연식을 가졌다.
김진환 KAIST 해양시스템공학과 교수팀은 지난달 20일부터 26일까지 싱가포르 마리나 베이(Marina Bay)에서 개최된 '제1회 국제 무인로봇선박 경진대회'에서 미국 MIT에 이어 2위에 선정되는 쾌거를 달성했다.김 교수팀은 이날 대전 갑천변에서 시연식을 갖고 개발한 무인선박에 대해 설명했다.
그에 따르면 무인선박은 무인 자동차, 무인 항공기와의 가장 큰 차이점은 추진 시스템이다. 바람이나 파도 등 환경 조건에서 운항할 수 있는 신뢰성 있는 장비가 필요하다.
그는 개발한 무인선박의 중요 특징에 대해 "자율운항기술 개발을 위해 노력했다"며 "선박의 센서를 통해 컴퓨터가 스스로 결정하고 명령할 수 있도록 설계했다"고 말했다.
핵심기술로는 ▲자율운항 ▲자율제어 ▲수상물 탐지와 인식 ▲장애물 회피 ▲음원탐색 ▲무인시스템 등이 적용됐다.
이 선박은 GPS와 Compass 센서융합을 통해 측위와 항법을 계산하고, 경유점 생성과 운항할 수 있다. 또 무인선의 선수각·거리·위치제어 알고리즘을 이용해 자율제어가 가능하다.
수상물 탐지는 라이다와 영상을 활용했다. 카메라를 통해 촬영된 영상을 통해 표식을 검출하고 식별한다. 라이다는 장애물을 탐지하고 형상을 인식할 수 있다.
무인시스템으로는 ▲원격통신과 제어 시스템 개발 기술 ▲임베디드 시스템 개발 기술 ▲실시간 제어 및 데이터 처리를 위한 소프트웨어 개발 기술이 적용됐다.
이 선박의 최대 속도는 약 4노트. 5~6시간 운용이 가능하다.
이번 연구에 참여한 박정홍 KAIST 해양시스템 공학부 박사과정 학생은 세계 상위권에 들 수 있었던 비결에 대해 '시스템 안전성'을 꼽았다.
그에 따르면 연구팀은 알고리즘을 연구하고 실험을 통해 검증하는 절차를 우선순위로 뒀다.
그는 "KAIST가 예선에서는 MIT 보다 앞섰다"며 "기술력은 이미 세계 최고수준이라고 생각한다"고 말했다.
KAIST 김 교수팀은 3년 동안 유사 연구를 진행했으며, 이번 대회는 약 9개월 가량 준비했다.
김 교수는 "해양 분야에서도 무인선박, 무인잠수정과 같은 무인 시스템기술의 필요성이 높아지고 있다"며 "무인선 기술을 통해 수로조사, 해양탐사, 영해 감시, 정찰, 불법어업단속 등에 큰 도움이 될 것”이라고 밝혔다.
한편, '국제 무인로봇선박 경진대회'는 미국 해군 연구개발국(ONR, Official of Naval Research)이 무인로봇선박 분야 기술을 점검하고 육성하기 위해 2년마다 개최한다.
첫 대회에서는 한국, 미국, 호주, 일본, 싱가포르 등 5개국에서 자국 내 선발을 거쳐 나라 별로 3개 팀씩 총 15개 팀이 참가했다. 본선에는 ▲MIT ▲동경대 ▲동경공대 ▲싱가포르국립대 ▲난양공대 ▲호주 퀸즈랜드 공대 등 각국을 대표하는 학교들이 대거 출전했다.
KAIST는 전체 15개 팀 가운데 6개 팀만을 뽑는 최종 결선진출자 결정전에서 홈팀인 싱가포르국립대에 이어 2위를 차지하면서 3위의 MIT에 앞서 결승에 진출했으나 마지막 날 열린 결승에서 MIT에 우승을 내주며 준우승을 차지했다.
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