우주서 장애물 부딪히지 않고 로봇 날다…자율비행로봇 `데이터셋` 개발

GIST, 무중력 자율비행로봇 '데이터셋' 공개
우주서 자율항법 알고리즘 제공..우주임무 활용

광주과학기술원은 미 NASA의 애스트로비 로봇을 통해 수집한 센서 데이터로 구성된 23종의 통합 데이터셋을 개발했다. 사진은 국제우주정거장에서 애스트로비가 수집한 이미지 데이터 GIST 제공

국제우주정거장(ISS) 등과 같은 무중력 환경에서 자율비행 로봇의 안정적인 작동을 지원하는 데이터셋이 구축됐다. 향후 우주임무를 위한 항법 시스템 개발과 3D 컴퓨터 비전, 로보틱스 연구 등에 활용될 것으로 기대된다.

광주과학기술원(GIST)은 김표진 교수 연구팀이 미국 NASA(항공우주국)의 자율비행 로봇인 애스트로비를 통해 수집한 센서 데이터로 구성된 23종의 데이터셋을 개발했다고 15일 밝혔다.

애스트로비는 NASA 에임스 연구센터가 개발한 자율비행 기능을 갖춘 큐브 타입의 로봇으로, 우주비행사들이 임무를 돕는 역할을 한다.

무중력 환경인 우주 공간은 로봇이 모든 방향으로 자유롭게 움직이고 회전할 수 있다. 하지만 빛의 변화나 떠다니는 물체의 방해로 로봇이 주변을 인지하고 위치를 파악하는 데 어려움이 있다.

이 때문에 공간적 특성이 반영된 다양한 시나리오에서 데이터셋을 취득하는 것이 필수적이다. 우리나라의 경우 무중력 상태에서 로봇을 연구할 수 있는 플랫폼 부족과 국제우주정거장에 대한 접근 제한 등의 제약이 있다.

연구팀은 무중력에서 발생할 수 있는 다양한 시나리오를 반영해 4가지 카테고리로 구성된 23개의 데이터셋을 공개했다. 데이터셋에는 로봇의 간단한 회전과 주행부터 극단적 회전, 주변 탐색 등 실제 임무 수행 중 얻은 데이터를 포함하고 있으며, 자율비행 실험과 성능 평가에 필요한 모든 센서 정보를 통합해 제공한다.

연구팀은 애스트로비로부터 수집된 데이터를 활용해 무중력 우주 환경에서 적합한 항법 알고리즘을 평가해 안정적이고 정확한 성능을 발휘하는 것을 확인했다.

김표진 GIST 교수는 "통합 데이터셋은 국제우주정거장에서 얻어진 다양한 데이터셋과 자율항법 실험 결과를 통해 향후 우주 임무를 위한 항법 시스템 개발에 기여할 것"이라며 "앞으로 우주비행사와 신속하고 정확한 협력이 가능한 자율항법 알고리즘 개발을 목표로 연구를 지속하겠다"고 말했다.

이 연구결과는 로보틱스 분야 국제 학술지 '미국전기전자공학회(IEEE) 로봇과 자동조작' 온라인에 실렸다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr