생물학적으로 군집비행은 각 개체들이 리더 없이도 복잡한 행동을 해내는 것을 의미한다. 한 나무에 새떼들이 동시에 모여들었다가 약속이라도 한 듯 동시에 떠나는 것처럼 말이다.
과학자들은 이런 군집 지능을 로봇에 접목시키기 위해 노력해왔으며, 프로세서와 센서 성능의 비약적 발전으로 이제는 비행체에도 군집 지능의 적용이 가능해졌다.
군집 비행을 꾀하려면 각 개체마다 기본 규칙부터 프로그래밍해야 한다. 다른 개체와 특정 거리 유지, 항상 같은 방향으로 이동, 항상 군집의 중앙으로 이동 등과 같은 것들이다. 이를 통해 다수의 비행체들을 한 그룹으로 묶어 편대비행시킬 수 있다. GRASP 연구팀은 최근 소형 무인기들을 하나의 팀으로 운용, 무거운 물건을 찾아 들어 올리는 데 성공하기도 했다.
전 GRASP 연구소장인 비제이 쿠마르 박사에 의하면 무인기 편대 운용의 효용성은 매우 다양하다. 먼저 수색·구조 임무에서 각 무인기 별로 지역을 분담, 단 한명의 원격 조종사로도 넓은 장소를 신속히 탐색할 수 있다. 정찰 임무도 마찬가지다. 후쿠시마 원전 사고 현장처럼 고위험 지역의 신속·정확한 정찰이 가능하다. 이는 덩치 큰 무인기 한 대로는 해내기 힘든 일이다.
이외에 미국 하버드대학 ‘로보비(RoboBees)’ 프로젝트팀은 실제 곤충 대신 식물의 꽃가루받이를 하거나 감시·정찰, 교통상황 모니터링 등에 활용할 군집 비행 곤충로봇을 개발 중이며 스위스 로잔공대 연구팀은 재해현장에 무인기 편대를 파견해 응급요원들의 통신네트워크 및 분산형 컴퓨팅시스템으로 사용하는 개념을 제시하기도 했다.
특히 미 해군대학원의 티모시 청 교수는 적국이 무인기 편대를 통해 기존 미사일방어체계를 붕괴시킬 수도 있음에 주목한다. 그 대응방안을 찾고자 두 팀이 각각 50대의 무인기 편대를 가지고 공방을 펼치는 경진대회를 준비하고 있다.
“적의 무인기 편대는 아군의 무인기 편대로만 막을 수 있습니다.”
플라잉 카는 지금 어디에?
테라퓨지아 트랜지션
접이식 날개를 가진 2인승 경량 항공기에 도로주행 능력을 부여하는 형태로 설계된 미국 테라퓨지아의 ‘트랜지션(Transition)’이 다수의 비행실험과 충돌실험을 바탕으로 미 연방항공청(FAA) 및 도로교통안전국(NHTSA)의 승인을 기다리고 있다. 최고시속은 항공모드에서 170㎞, 주행모드에서 105㎞며 2015년 상용모델이 출시될 예정이다. 대당가격이 28만 달러(3억1,600만원)나 되지만 이미 100명 이상의 고객이 선금을 내고 사전예약을 완료했다.
2013년 가장 기대되는 항공기술 혁신
항공엔지니어들을 감동시킨 3대 신세대 기술
RFID 태그
휴대폰과 신용카드에 삽입되기 시작한 무선인식(RFID) 태그가 항공산업으로 영역을 넓히고 있다. 구명조끼, 좌석, 의료키트 등 빈번한 안전검사가 필요한 장비에 부착하면 승무원들의 검사시간을 10분의 1로 줄일 수 있다. 그만큼 비용절감은 물론 이륙 준비시간도 단축된다.
탄소섬유 동체
탄소섬유는 알루미늄보다 강하고 질기며 가볍다. 보잉의 787 드림라이너를 시작으로 올해 중 출시될 에어버스 A350도 동체에 탄소섬유를 다량 사용할 예정이다. 이렇게 동체 강도를 높이고, 중량은 낮추면 연비 개선 및 객실 내부 기압을 높여 편안한 여행을 할 수 있다.
배터리 센서
배터리는 이상이 생기면 원인 찾기가 매우 어렵다. 그래서 최근 제록스 팰로앨토연구소가 광섬유 센서를 내장, 내부 상황을 알려주는 배터리를 개발했다. 이 제품을 쓰면 배터리 성능의 실시간 최적화가 가능하며, 문제 유발요인을 파악해 차기모델에서 개선할 수도 있다.
쿼드로터 (quad rotor) 4개의 로터를 가졌다는 뜻. 쿼드로터 항공기를 ‘쿼드콥터(quad copter)’라고도 한다.
분산형 컴퓨터시스템 (distributed computer system) 중앙컴퓨터로의 과도한 집중을 막기 위해 여러 곳에 소형 컴퓨터를 설치, 1차 데이터를 처리한 뒤 요약된 데이터만 중앙컴퓨터로 보내는 시스템.