▲ ETRI 연구진이 개발한 기술로 자율비행하는 드론의 모습  © 정지완 기자

한국전자통신연구원(ETRI)은 자율주행 로봇에 널리 활용되는 동시 자기위치추정 및 맵핑(SLAM) 기술을 드론에 적용해 숲속과 같은 복잡한 환경에서도 안정적으로 사람을 찾는 임무를 수행할 수 있는 자율비행 기술과 이동관제 시스템을 개발했다고 11일 밝혔다. 

연구진은 지난 11월 6일, 경남경찰청 드론운용팀·경찰대학· 관련 기업인 등으로 구성된 전문가 자문 위원들과 함께 실제 수색 환경을 모사한 자운대 솔밭공원에서 3대의 드론을 활용한 자율비행 실증 시험을 수행하여 다수 드론 자율비행 시스템의 실종자 수색 현장 적용 가능성을 확인했다.

ETRI가 개발한 시스템은 GPS 활용이 불가한 숲속에서도 자율적으로 주변 환경을 인식하고, 경로를 계획해 자동으로 임무를 수행한다는 점에서 기존 기술과 차별화된다. 

또한, 전자광학(EO)/적외선(IR) 카메라를 장착한 드론들이 지정된 수색 구역을 자율비행하며 수집한 영상을 이동관제 시스템에 전송하면 딥러닝 기술로 학습된 추론기를 활용해 실시간으로 실종자를 탐지하여 수색의 정확도를 높일 수 있다.

▲ 드론 자율비행 기술을 개발한 ETRI 연구진  © 정지완 기자

특히, ETRI의 시스템은 비정형의 복잡한 숲속 환경을 정밀하게 3차원 포인트 클라우드(점군; 點群)로 재구성하여 실종자가 있을 가능성이 높은 지역을 표시함으로써 수색팀이 실종자의 위치를 빠르게 파악하고 신속하게 대응할 수 있도록 지원한다.

연구원이 보유하고 있는 핵심 기술은 ▲ 숲속 실종자 수색을 위한 SLAM 기반 자율비행 기술 ▲ 충격에 강건한 드론 기체 개발 ▲ 숲속 환경에서의 실종자 탐지용 데이터셋 구축 및 인공지능 기반 실종자 탐지 기술 ▲ 포인트 클라우드 기반 실시간 3D 전역 공간 재구성 및 시각화 기술 등이다.

연구진은 이번 실증을 통해 경남경찰청 드론운용팀으로부터 수집된 피드백을 시스템에 반영하여 보완할 예정이다. 아울러 오는 2027년까지 시스템 개발을 완료하고, 이후 산악지역 실종자 수색을 위한 시범 사업도 추진할 계획이다.

ETRI 차지훈 자율비행연구실장은 “다수의 자율비행 드론을 활용한 실종자 수색 기술은 실종자의 생존을 위한 골든타임 확보에 중요한 역할을 할 것이며, 국민 안전 제고에 크게 기여할 것으로 기대된다. 앞으로도 공공 안전을 위한 혁신적인 기술 개발을 이어갈 계획이다”고 말했다.

한편, 연구진은 이번 기술이 앞으로 실종자 및 조난자 수색뿐만 아니라, 복잡한 환경에서 군 정찰, 자연재해 구조 활동, 산림 보호를 위한 불법 활동 감시 등 다양한 공공 안전 및 방위 분야에 활용될 것으로 기대하고 있다.

*아래는 위 기사를 '구글 번역'으로 번역한 영문 기사의 [전문]입니다. '구글번역'은 이해도를 높이기를 위해 노력하고 있습니다. 영문 번역에 오류가 있을 수 있음을 전제로 합니다.<*The following is [the full text] of the English article translated by 'Google Translate'. 'Google Translate' is working hard to improve understanding. It is assumed that there may be errors in the English translation.>

The Electronics and Telecommunications Research Institute (ETRI) announced on the 11th that it has developed autonomous flight technology and a mobile control system that can reliably perform tasks of finding people even in complex environments such as forests by applying simultaneous localization and mapping (SLAM) technology, which is widely used in autonomous robots, to drones.

On November 6th, the research team, together with expert advisory committee members including the Gyeongnam Provincial Police Agency Drone Operation Team, the National Police University, and related companies, conducted an autonomous flight demonstration test using three drones at Jaundae Solbat Park, which simulated an actual search environment, and confirmed the possibility of applying a multi-drone autonomous flight system to missing person search sites.

The system developed by ETRI is differentiated from existing technologies in that it autonomously recognizes the surrounding environment, plans a route, and automatically performs tasks even in forests where GPS cannot be used.

In addition, if drones equipped with electro-optical (EO)/infrared (IR) cameras autonomously fly over a designated search area and transmit the collected images to a mobile control system, the accuracy of the search can be improved by detecting missing persons in real time using an inference learned with deep learning technology.

In particular, ETRI's system precisely reconstructs the irregular and complex forest environment into a 3D point cloud (point cloud; 點群) to indicate areas where missing persons are likely to be, thereby supporting the search team to quickly identify the location of missing persons and respond promptly.

The core technologies possessed by the researcher include ▲ SLAM-based autonomous flight technology for searching for missing persons in forests ▲ Development of a shock-resistant drone body ▲ Establishment of a dataset for missing persons detection in forest environments and AI-based missing persons detection technology ▲ Point cloud-based real-time 3D global space reconstruction and visualization technology.

Through this demonstration, the research team plans to reflect and supplement the feedback collected from the Gyeongnam Provincial Police Agency drone operation team into the system. In addition, the development of the system will be completed by 2027, and a pilot project for searching for missing persons in mountainous areas will be promoted thereafter.

ETRI Autonomous Flight Research Lab Director Cha Ji-hoon said, “The technology for searching for missing persons using multiple autonomous flight drones will play an important role in securing the golden time for the survival of missing persons, and is expected to greatly contribute to improving national safety. We plan to continue developing innovative technologies for public safety in the future.”

Meanwhile, the research team expects that this technology will be utilized in various public safety and defense fields, such as military reconnaissance in complex environments, natural disaster rescue activities, and monitoring illegal activities for forest protection, in addition to searching for missing persons and those in distress.