GIST, 우주정거장에서도 방향 잃지 않는 로봇 나침반 기술 개발

(광주=뉴스1) 조영석 기자 = 광주과학기술원(GIST)은 기계로봇공학과 김표진 교수 연구팀이 미국 항공우주국(NASA)과 공동연구를 통해 국제우주정거장(ISS)과 같은 복잡한 환경에서도 로봇이 방향을 잃지 않고 안정적으로 움직일 수 있도록 돕는 '디지털 트윈 기반 시각 나침반 기술'을 개발했다고 21일 밝혔다.

이번 연구는 지난 3월 세계 최초로 구축·공개한 ISS 실내 자율 항법용 데이터세트 '애스트로비(Astrobeet)'를 활용한 후속 성과로, 실제 우주 환경과 유사한 조건에서 실험을 진행해 기술의 정확성과 실효성을 입증했다.

ISS는 미세중력 환경으로 위아래 구분이 없어 로봇이 방향을 인식하고 길을 찾기 어렵다.

연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 '디지털 트윈' 기술로 실내 3차원 공간의 방향 지도를 구축하고, 이를 활용해 우주 로봇이 누적 오차 없이 절대적인 자세(Drift-Free & Absolute Orientation)를 정확히 측위할 수 있는 새로운 기법을 개발했다.

핵심 원리는 실제 촬영 영상에서 감지된 구조적 선을 디지털 트윈 모델과 비교·검증해 혼동되거나 불필요한 선을 제거하고, 신뢰할 수 있는 구조만을 선별하는 것이다.

연구팀은 실험에서 로봇의 회전 정확도를 평가하는 대표적 지표인 '절대 회전 오차'가 평균 1.43°에 불과한 것으로 나타나 이 기술이 정밀한 자세 제어나 탐사·작업에 적합하다는 것을 확인했다.

김표진 교수는 "이번 연구는 우주정거장과 같은 극한 환경에서도 로봇이 방향을 잃지 않고 스스로 움직일 수 있도록 만든 기술"이라며 "앞으로 이러한 디지털 트윈 기반 기술이 공항, 병원, 창고 등 복잡한 실내 공간에서도 자율 로봇의 정확한 길 찾기를 가능하게 할 것으로 기대된다"고 말했다.

김 교수가 지도하고 함중일 박사과정생이 수행한 이번 연구는 NASA의 주요 연구센터 중 하나인 에임스 연구센터(Ames Research Center)와 공동 수행됐다.

연구 결과는 미국 로스앤젤레스 '캘리포니아 사이언스 센터'에서 열린 '제2회 우주 로봇 워크숍'에서 지난 7월 29일 발표됐다.

kanjoys@news1.kr