서울대 기계항공공학부 SNUGL팀 제6회 로봇항공기 대회 우승



2007년 10월 6일 한서대학교 서해안 활주로에서 개최된 제 6회 한국 로봇항공기 경연대회에서 서울대 기계항공공학부 SNUGL팀이 1위를 기록하여 산업자원부장관상인 금상을 수상했다. SNUGL팀은 1회 대회 금상, 3회 대회 대상, 5회 대회 동상에 이어 6회 대회에서 금상을 수상함으로써 무인항공기 최강팀의 입지를 굳건히 하였다.



이번 6회 대회에서는 SNUGL팀은 목표지점 물건투하 정확도, 실종자 수색업무, 특정목표물 정밀 촬영, 소방차의 위치추적 등 고난도 임무를 가장 잘 수행함으로써 고도의 기량을 선보였다는 평가를 받았다. 또한 이러한 기량에 힘입어 서울에어쇼 2007에 공식 초청받아 10월 16일부터 21일까지 행사 전기간 동안 기체를 전시하고 있다.



SNUGL팀은 서울대학교 기계항공공학부 GNSS연구실(지도교수 기창돈)의 대학원생(조암, 김지훈, 김보성, 박노하, 김동건)과 비행체 설계와 조종을 담당하는 외부 조종사(박병준)로 구성되어 새로운 형태의 자동비행제어 시스템을 연구하고 있다.



SNUGL팀의 자동비행시스템에는 단일 안테나 GPS수신기가 유일한 센서이고, 이것만으로 모든 자동비행을 수행한다. 일반적으로 무인항공기에서는 자세제어을 위해서 고가의 각속도센서와 가속도센서가 필수적이고, 위치제어를 위해서 GPS수신기에서 제공하는 위치, 속도가 필요하다. 하지만 비행기가 앞으로만 비행한다는 성질을 이용하여 GPS수신기의 속도정보만으로 무인항공기의 자세정보를 추정해낼 수 있고, 또한 자동 비행이 가능하다. 이러한 점은 항공 산업에 종사하는 연구자도 언뜻 믿기 어려울 만큼 획기적인 것으로, SNUGL팀이 2002년 9월에 세계 최초로 단일 안테나 GPS수신기만으로 기본적인 자동 비행에 성공하여 제1회 무인항공기대회에서 1등을 수상하면서 그 가능성을 증명하였다. DGPS 기술을 이용하여 위치 정확도를 향상시킨 후 2005년 11월엔 단일안테나 GPS 기반 자동이착륙 실험에 성공하였다. 이어 SNUGL팀은 2007년 4월엔 기존 제어 기술을 한층 업그레이드 시켜 세계 최초로 단일 안테나 GPS수신기만으로 이륙에서 비행, 착륙까지 수행해 내는 쾌거를 달성했다. 또한 2007년 항공우주업계 저명한 미국 항공우주학회에서 이 사실을 발표하여 세계 석학들을 놀라게 했다. 이 시스템은 무인항공기의 경우 단독으로 저렴한 자동비행 제어 및 자동 이착륙 시스템으로 사용할 수 있고, 유인항공기의 경우 백업용 자동제어 시스템으로도 가능하다.



현재의 자동비행 제어 시스템은 방향 유지, 선회 비행, 비행 속도 및 고도 유지 제어가 기본적으로 가능하며, 외부입력으로 주어지는 삼차원 경로점을 수m내로 비행할 수 있다. 지상에서 실시간으로 무인항공기에 제어 명령을 내릴 수 있고 미리 저장된 경로점이나 경로를 따라가는 자율 비행이 가능하다. 그리고 비행 상태를 실시간으로 모니터링 하고 있으며 무인항공기의 수평과 수직 궤적 및 자세 화면과 함께 무인항공기의 움직임을 3차원 그래픽으로 나타내어 비행 상태를 직관적으로 이해할 수 있도록 하였고 무인항공기에서 촬영한 영상을 함께 볼 수 있다.



SNUGL팀은 자동 비행 시스템 개발의 효율성을 높이기 위해 실험용으로 무인항공기를 개발하였으며 짧은 이착륙거리와 기체의 안정성이 높게 설계되었고 48cc 가솔린 엔진을 사용하며 주날개의 길이는 2.5m이고 약 10kg의 탑재장비를 실을 수 있다. 또한 안전을 위하여 자동과 수동 제어모드 사이의 빠른 전환이 가능한 장비를 개발하였으며, 가시거리 밖에서 수동 조종이 불가능할 경우 자동적으로 자동 제어모드로 전환이 되어 무인항공기를 안전한 곳으로 이동할 수 있다.



이미 이라크전에서 실전에 배치되어 정찰, 공격의 실용성을 인정받은 바 있는 무인항공기는 민간분야인 농업 분야, 해안 감시, 산불감시, 국경 감시 등에도 점차 활용범위를 넓혀가고 있다. 무인항공기 산업은 전세계적으로 고성장을 하고 있어 우리나라 차세대 유망산업 가운데 하나로 손꼽히고 있다.






관련 동영상<아래링크 클릭↓>

1. http://gnss.snu.ac.kr/gpsnews/UAV_2007/6회_한국_로봇무인항공기_대회_SNUGL.wmv

2. http://gnss.snu.ac.kr/gpsnews/UAV_2007/2007-04-26-FullyAutomaticFromTakeoffToLanding.wmv