이 "로봇 새"는 GPS나 조명 없이 숲 속을 시속 45마일로 날아다닙니다.

SUPER는 이전에는 달성할 수 없었던 수준의 안전성을 유지하면서 고속으로 복잡한 환경을 탐색할 수 있습니다. 출처: 홍콩대학교.

놀라운 속도와 민첩성으로 미지의 환경을 탐색하는 새들과 달리, 드론은 일반적으로 외부 유도 장치나 미리 지도에 표시된 경로에 의존합니다. 그러나 홍콩대학교(HKU) 공과대학 기계공학과 푸 장 교수와 연구원들이 개발한 획기적인 연구 덕분에 드론과 초소형 비행체(MAV)는 이전보다 훨씬 더 정밀하게 새의 비행 능력을 모방할 수 있게 되었습니다.

이 팀은 초당 20미터가 넘는 속도로 비행하고 전선이나 나뭇가지 등 두께가 2.5밀리미터에 불과한 장애물을 피할 수 있는 안전이 보장된 고속 항공 로봇(SUPER)을 개발했습니다. 이 로봇은 오로지 탑재된 센서와 컴퓨팅 파워만을 이용해 개발되었습니다.

280mm에 불과한 휠베이스와 1.5kg의 이륙 중량을 갖춘 컴팩트한 디자인의 SUPER는 밤에 울창한 숲을 헤쳐나가고 얇은 전선을 능숙하게 피하면서 뛰어난 민첩성을 보여줍니다.

장 교수는 이 발명을 드론 기술 분야의 판도를 바꿀 혁신이라고 설명합니다. "'로봇 새'가 숲을 빠르게 누비며 나뭇가지와 장애물을 고속으로 손쉽게 피하는 모습을 상상해 보세요. 이는 자율 비행 기술에 있어 중요한 진전입니다. 저희 시스템은 자율 비행체(MAV)가 이전에는 불가능했던 수준의 안전성을 유지하면서 복잡한 환경을 고속으로 탐색할 수 있도록 합니다. 마치 드론에 새의 반사신경을 부여하여 목표를 향해 질주하는 동안 실시간으로 장애물을 피할 수 있도록 하는 것과 같습니다."

획기적인 발전은 하드웨어와 소프트웨어의 정교한 통합에 있습니다.

SUPER는 가벼운 3D 광 감지 및 거리 측정(LIDAR) 센서를 활용하여 최대 70m 떨어진 장애물을 정확하게 감지할 수 있습니다.

이는 비행 중 두 가지 궤적을 생성하는 고급 계획 프레임워크와 결합됩니다. 하나는 알려지지 않은 공간으로 모험을 떠나 속도를 최적화하는 궤적이고, 다른 하나는 알려진 장애물 없는 구역 내에 머물러 안전을 우선시하는 궤적입니다.

LIDAR 데이터를 포인트 클라우드로 직접 처리함으로써 시스템은 계산 시간을 크게 단축하고, 빠른 속도에서도 빠른 의사 결정이 가능합니다.

이 기술은 고대 유적지의 자율 탐사와 같은 다양한 실제 적용 분야에서 테스트되었으며, 실내와 실외 환경 모두에서 원활한 탐색이 가능함을 보여주었습니다.

"얇은 장애물을 피하고 좁은 공간을 탐색할 수 있는 능력은 수색 및 구조와 같이 매 순간이 중요한 분야에 새로운 가능성을 열어줍니다. SUPER는 야간을 포함한 다양한 조명 조건에서도 견고하기 때문에 24시간 운영에 신뢰할 수 있는 도구입니다."라고 연구 논문의 주저자인 런윤판 씨는 말했습니다.

연구팀은 자율 배송, 송전선 점검, 산림 모니터링, 자율 탐사, 지도 제작 등 이 혁신적인 기술의 광범위한 활용을 예상하고 있습니다. 수색 및 구조 임무에서 SUPER 기술을 탑재한 MAV는 건물 붕괴나 울창한 숲과 같은 재난 지역을 밤낮으로 신속하게 탐색하여 기존 드론보다 더 효율적으로 생존자를 찾거나 위험 요소를 평가할 수 있습니다. 또한, 재난 구호 상황에서는 외딴 지역이나 접근이 어려운 지역에 필수 물자를 배송할 수 있습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/06/250607103103.htm