드론 자세제어 전력소비 4분의 1로 줄이는 제어기술 나왔다

김성호 세종대 전자정보통신공학과 교수 연구팀은 인간 두뇌의 신경망을 모사한 ‘아날로그 디지털 하이브리드 연산회로’를 이용해 저전력으로 드론의 자세를 정교하게 제어하는 기술을 개발했다. 한국연구재단 제공

국내 연구팀이 인간 두뇌 신경망을 모사해 기존 대비 전력 소비를 4분의 1로 줄인 드론 자세제어 기술을 개발했다. 드론 외에도 사물인터넷(IoT)이나 모바일 기기, 자율주행차에도 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

김성호 세종대 전자정보통신공학과 교수 연구팀은 인간 두뇌의 신경망을 모사한 ‘아날로그 디지털 하이브리드 연산회로’를 이용해 저전력으로 드론의 자세를 정교하게 제어하는 기술을 개발했다고 23일 밝혔다.

드론은 0 또는 1로 이뤄진 이진법 연산을 통해 산술과 논리, 제어 기능을 수행하는 전자회로를 기반으로 센서가 습득하는 정보를 연산하고 이를 바탕으로 자세를 제어한다. 복잡한 임무수행을 위해 고성능의 전자회로를 사용하게 되는데 제한된 배터리 용량 탓에 비행시간이 짧아지는 문제가 있다. 과학자들은 고성능의 전자회로를 사용하면서도 비행시간을 늘리는 방법을 탐구하고 있다. 

연구팀은 인간 두뇌의 신경망에서 이루어지는 아날로그 방식의 연산과정을 모사한 아날로그 디지털 하이브리드 회로를 개발했다. 아날로그적으로 동작하는 신경세포모방 소자와 기존 실리콘 반도체 기반 디지털집적회로를 융합한 것이다. 연구팀은 “기존과 동일한 연산 정확도를 가진다”며 “기존 대비 4분의 1의 전력소모만으로 동일한 성능의 드론 자세제어가 가능하다”고 말했다.

김 교수는 “기존 대비 훨씬 적은 에너지소모만으로도 연산을 수행할 수 있어 소형전자시스템에서 높은 수준의 인공지능(AI)이 구현 가능하다”며 “경로 탐색, 장애물 회피, 자율비행 등 복잡한 기능 구현에 개발한 연산회로를 적용하는 연구를 이어가겠다”고 말했다.

이번 연구결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 19일 온라인으로 공개됐다. 
 

[고재원 기자 jawon1212@donga.com]