AI 드론 모노레이스, 인간 조종사 3명보다 빨랐던 비결은?

네덜란드 델프트공과대학 연구진의 자율비행 시스템 ‘모노레이스’가 2025년 아부다비 자율 드론 레이싱 리그 대회에서 인간 조종사 3명보다 빠른 기록으로 우승했다.

11개 게이트를 통과하는 코스를 두 바퀴 도는 데 16.56초가 걸렸고, 최고 속도는 시속 약 102㎞였다.

연구 결과는 10월 14일(현지시간) 국제 학술지 ‘사이언스 로보틱스’에 게재됐다.

모노레이스는 전방 롤링 셔터 카메라 한 대와 관성측정장치(IMU), 소형 온보드 컴퓨터로 비행한다.

카메라는 주변을 파악하고 IMU는 가속도와 회전 등 기체의 움직임을 측정한다.

GPS와 외부 모션 캡처 시스템, 스테레오 카메라, 사전에 입력한 코스 지도는 사용하지 않았다.

장비를 실은 드론은 가로 30㎝, 세로 28㎝, 높이 10㎝에 무게 966g이다.

연구진은 작고 가벼우면서 연산 효율이 높은 하드웨어를 써서 장치를 모두 기체 안에 넣었다.

비행법은 강화학습으로 익혔다.

수백만 번의 시행착오가 필요해 실제 기체가 아닌 시뮬레이션 환경에서 훈련했으며, 시스템은 처음부터 비행하는 법을 학습했다.

초반에는 장애물에 부딪히지 않고 첫 게이트에 도달하는 기본 동작을 익혔고, 이후 더 먼 거리를 빠르게 비행하도록 학습을 이어갔다.

실제 비행에서는 소형 신경망이 초당 500회 모터 제어 명령을 내렸다.

연구진은 특정 드론에만 맞는 제어법이 되지 않도록 무게와 전압, 항력, 센서 노이즈, 프로펠러 상태를 바꾸며 훈련했다.

공동 저자 히도 데 크론 교수는 이런 방식으로 다양한 드론을 제어할 수 있으며, 모노레이스가 인간 조종사의 훈련 도구로 쓰일 가능성도 있다고 설명했다.

이번 사례는 제한된 센서와 기체 내부의 연산 장치만으로도 빠른 환경 인식과 정밀한 비행 제어가 가능함을 보여준다.