퉁지대 드론 군집, 지상 통제 없이 공원 숲 매핑…연구팀은 코드 비공개

상하이의 퉁지대학교 쿼드콥터 3대가 동료 심사를 거친 Springer 학술지 Autonomous Intelligent Systems 논문에 따르면, 조종사나 지상 관제소 없이 공원의 나무숲을 조사했습니다. 저자들은 이 시스템의 코드를 공개하지 않았다고 DroneXL이 보도했습니다.

이 프레임워크는 ESCAPE라고 불리며, 2025년 12월 22일 발표된 논문에서 퉁지대, 톈진대학교, 베이징공과대학교 저자들이 소개했습니다. 각 드론에는 Intel NUC 컴퓨터와 Livox Mid-360 라이다가 장착됐으며, 모든 경로 설정과 팀원 드론 회피 결정은 기체 내부에서 이뤄졌다고 DroneXL이 보도했습니다.

군집이 작업을 나누는 방식

군집은 탐색 구역을 격자 셀로 나누고, 드론들은 중앙 허브의 지시 없이 쌍별 교환으로 셀을 주고받습니다. 이후 각 드론은 담당 셀의 방문 순서를 정하고, 약 초당 1.0미터의 속도로 비행하면서 3D 지도를 만듭니다.

ESCAPE는 홍콩과학기술대학교(HKUST)의 프레임워크로 코드가 GitHub에 공개된 Racer를 기반으로 합니다. 경로 설정 단계의 주요 변경점은, 여러 셀에 걸친 큰 장애물 앞에서 드론이 호버링하며 왔다 갔다 하는 것을 막기 위한 페널티입니다. 저자들은 이것이 Racer에서 나타나는 동작이라고 말합니다.

충돌 회피를 위해 각 드론은 자신의 위치를 방송하고, 근처 드론들은 거리, 진행 방향, 접근 속도를 바탕으로 위험 점수를 계산합니다. 임계값을 넘으면 낮은 드론은 호버링하고 높은 드론이 그 주변을 피하는 경로를 다시 계산한다고 논문은 밝혔습니다.

시험 결과와 한계

야외 시험에서는 드론 3대가 높이 2미터까지 자란 가로 12미터, 세로 20미터 규모의 나무 구역을 비행했습니다. 실내에서는 드론 4대가 기둥과 전시 보드가 있는 가로 12미터, 세로 30미터 규모의 전시홀을 매핑했습니다.

빨간 원으로 표시된 쿼드콥터 4대가 유리벽으로 둘러싸인 전시홀에서 콘크리트 기둥과 전시 보드 사이를 날고 있습니다. 사진: DroneXL

2대, 4대, 6대 드론이 참여한 세 개의 사무실 지도 시뮬레이션에서, ESCAPE는 9개 설정 중 7개에서 평균적으로 Racer보다 빨리 탐사를 마쳤고, 9개 전부에서 ETH 취리히의 Role 프레임워크보다 빨랐다고 논문은 밝혔습니다. DroneXL은 두 시뮬레이션 연구 모두 완벽한 위치 추정과 통신을 가정했다고 지적했습니다.

실제 비행은 실제 네트워크 위에서 진행됐으며, 연구팀은 눈에 띄는 네트워크 지연 없이 충돌을 피했다고 말합니다. DroneXL에 따르면, 논문에는 이 비행에 대한 충돌 횟수, 패킷 손실 데이터, 성공률이 제시되어 있지 않습니다.

논문의 코드 가용성 진술은 코드가 "공개 배포용으로 제공되지 않는다"고 하며, 그 이유는 "연구의 기밀 유지 요건"이라고 밝힙니다. 그러나 이 요건이 누구의 것인지는 밝히지 않습니다. 이 연구는 중국 공공 재원으로 지원받았으며, 논문은 환경 모니터링과 산림 수색 및 구조 같은 민간 용도만 설명하고 있다고 DroneXL이 보도했습니다.