"하늘에서 조난자 찾고 직접 구조", 한서대학교 HACUS팀, 로봇항공기 최우수상

제24회 한국로봇항공기 경연대회 정규 부문서 진주시장상 수상, AAM 자율비행 기술력 입증
수직이착륙부터 천이·순항·착륙까지 완전 자율비행, 영상인식·라이다 융합 구조기술 선보여

한서대학교 무인항공기학과 항공우주무인시스템 제어연구실 HACUS팀은 5일 진주 공군교육사령부에서 열린 '제24회 한국로봇항공기 경연대회(AAM Tech Challenge)' 정규 부문에서 최우수상을 수상했다.(사진=한서대학교 제공)

한서대학교 무인항공기학과 학생들이 미래항공교통(AAM) 분야의 핵심 기술인 자율비행과 무인 구조 기술을 앞세워 전국 규모 경연대회에서 최고 성적을 거뒀다.

한서대학교(총장 함기선) 무인항공기학과 항공우주무인시스템 제어연구실(지도교수 이동진) HACUS팀은 5일 진주 공군교육사령부에서 열린 '제24회 한국로봇항공기 경연대회(AAM Tech Challenge)' 정규 부문에서 최우수상(진주시장상)을 수상했다.

이번 대회는 우주항공청과 진주시가 공동 주최하고 한국우주항공산업협회와 항공·드론 혁신융합대학사업단이 주관했다. 정규 부문에는 모두 37개 팀이 도전했으며, 기술심사를 두 차례 통과한 7개 팀만 본선 무대에 올라 치열한 경쟁을 펼쳤다. 올해 정규 부문에서는 '수직이착륙 고정익 AAM 조난자 구조'가 임무로 주어졌다.

기체가 버티포트에서 수직으로 자동 이륙한 뒤 회전익에서 고정익으로 비행모드를 전환하고, 사전에 설정된 5개 경로점을 자율적으로 통과해야 했다. 이어 영상으로 조난자를 찾아내고 구조한 뒤 안전지역까지 이동하는 일련의 과정을 수행해야 한다.

특히 올해는 기존 비행 임무보다 난도가 크게 높아졌다. 수직 이륙 이후 천이, 순항, 수직 착륙에 이르는 전 과정을 자율비행으로 수행하는 것은 물론 왕복 비행 구간이 추가돼 비행모드 전환 횟수와 제어 난도가 동시에 높아졌다.

HACUS팀은 이러한 조건을 충족하기 위해 자율비행 시스템의 각 요소를 직접 개발하고 통합했다.

먼저 회전익과 고정익 사이의 천이 과정에서 발생하는 가속도와 고도 침하 문제를 개선하기 위한 천이 제어기법을 개발했다. 여기에 YOLO와 ArUco 마커를 활용한 영상 기반 객체 인식·추적 기술을 적용해 조난자를 자동으로 식별할 수 있도록 했다.

또한 짐벌 카메라와 라이다를 결합해 기체의 위치를 추정하는 기술을 적용하면서 비행 안정성과 임무 수행 능력을 높였다.

특히 눈길을 끈 것은 조난자 구조 방식이다. HACUS팀은 기체 내부에 리프트 모듈과 소형 무인지상차량(UGV)을 결합한 구조 시스템을 자체 설계·제작했다. 항공기가 단순히 조난자를 발견하는 데 그치지 않고, 구조 장비를 이용해 조난자에게 직접 접근해 안전하게 구조하는 방식이다.

학생들이 직접 설계부터 제작, 비행시험, 시스템 검증까지 반복하며 완성도를 높인 결과, 본선에서 안정적인 자율비행과 구조 임무 수행 능력을 선보이며 최우수상 수상으로 이어졌다.

이번 성과는 한서대가 그동안 축적해 온 무인항공기 분야 교육과 연구 역량을 실제 경연 현장에서 입증했다는 점에서도 의미가 크다. 특히 자율비행과 영상인식, 위치추정, 무인 구조 시스템 등 여러 기술을 하나의 플랫폼에 접목했다는 점에서 향후 AAM 산업에 필요한 융합형 인재 양성에도 긍정적인 사례가 될 것으로 기대된다.

이동진 지도교수는 "올해 대회는 지난해보다 임무 조건이 더욱 복잡해졌지만 학생들이 스스로 기술을 설계하고 반복적인 비행시험을 통해 문제를 찾아 개선해 왔다"며 "이번 수상은 이러한 과정이 결실을 맺은 결과"라고 말했다.

이어 "앞으로도 무인항공기와 미래항공교통 분야에서 실제 현장에 적용할 수 있는 기술을 개발하고, 관련 산업을 이끌어갈 전문 인재를 양성하는 데 역량을 집중하겠다"고 밝혔다.
서산=임붕순 기자