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Part 1. 평창 밤하늘에 별빛을 수놓은 군집드론

짜잔~. 이게 너희가 평창동계올림픽 폐막식 때 봤던 수호랑이야. 나 혼자라면 수호랑을 만들지 못 했겠지만 친구들과 함께라면 다양한 모양을 만들 수 있지. 자, 이번엔 하트를 만들어 볼까?

 

 

모여야 빛이 나는 군집드론


2018 평창동계올림픽 폐막식 현장. 캄캄해진 밤하늘에 불빛이 반짝이기 시작했어요. 수천 개의 불빛이 만든 작품은 바로 올림픽 마스코트 수호랑이었지요. 곧이어 불빛들은 위치와 색깔을 바꾸며 빨간 하트 모양으로 바뀌었답니다.

 

컴퓨터 그래픽인 것만 같은 이 황홀한 불빛의 주인공은 사실 1218대의 군집드론이에요. ‘슈팅스타’라는 이름의 드론들은 LED 빛을 밝히며 하나의 모양을 만들지요. 하지만 여기서 더 놀라운 점은 1218대의 드론을 조종하는 건 단 한 대의 컴퓨터란 사실이에요. 어떻게 이것이 가능할까요?

 

중앙컴퓨터에는 세 가지 프로그램이 있어요. 드론의 수와 위치를 결정하는 프로그램과 각 드론의위치 신호 및 배터리 상태를 관리하는 프로그램, 그리고 실제 드론을 조종하는 프로그램이지요.

 

드론 기술팀은 먼저 드론의 수와 위치를 결정하는 프로그램을 이용해 드론들이 언제, 어디에 위치할 것인지 치밀하게 프로그래밍해요. 각 드론들이 움직일 최단 경로를 공식으로 만들고, 그 과정을 자동화시키는 거지요.

 

하지만 드론들을 프로그래밍한대로 띄우기만 해선 제 위치를 정확히 잡지 못해요. 바람과 기온 등 공중에서 급변하는 기상 조건이 1000여 대의 드론을 계속 흔들기 때문이지요. 여기서 슈팅스타 드론에 장착된 ‘실시간 운동 GPS’와 ‘리얼 카메라 센서’가 빛을 발해요.

 

우선, 실시간운동 GPS는 오차가 수 cm에 불과해요. 오차가 수m인 일반 GPS보다 훨씬 정확하기 때문에 슈팅스타는 자신의 위치를 보다 세밀하게 잡을 수 있지요.

 

그리고 리얼 카메라 센서는 주변 드론들의 위치를 실시간으로 파악하고, 자신에게서 얼마나 떨어져 있는지 계산하는 역할을 해요.

 

1218대의 드론은 이 두 장치를 통해 얻은 정보를 합쳐서 서로의 간격을 150cm로 유지하며 원하는 모양을 완성해요. 정확한 위치에 자리잡은 드론들이 LED 빛을 내면 오륜기와 수호랑이 완성된답니다.

 

 

 

 

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2018년 06호 어린이과학동아 정보

  • 서동준 기자·bios@donga.com
  • 도움

    이동준(서울대학교 기계항공공학부 교수), 라스테크, 인텔
  • 기타

    [일러스트] 김경찬

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