AI 드론, 시속 102㎞로 인간 기록 넘어…모노레이스는 코스를 어떻게 읽었나

네덜란드 델프트공과대학 연구진이 개발한 자율비행 시스템 ‘모노레이스’가 인간 드론 조종사보다 빠르게 레이싱 코스를 완주했다.

이 시스템은 드론에 실린 제한된 센서와 컴퓨터만으로 주변을 파악하고 비행을 제어했다.

모노레이스는 2025년 아부다비 자율 드론 레이싱 리그에서 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 국제 학술지 ‘사이언스 로보틱스’에 게재됐다.

비행 중에는 롤링 셔터 방식의 전방 카메라 한 대로 주변을 보고, 관성측정장치(IMU)로 가속도와 회전 등 기체의 움직임을 측정한다.

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

카메라와 센서 정보를 처리하는 소형 컴퓨터도 드론 내부에 탑재했다.

기체는 가로 30㎝, 세로 28㎝, 높이 10㎝이며 무게는 966g이다.

연구진은 실제 기체를 반복해서 띄우는 대신 시뮬레이션에서 강화학습으로 AI를 훈련했다.

장애물을 피하고 첫 게이트에 도달하는 단계부터 시작해 코스를 더 멀리, 더 빠르게 비행하도록 학습시켰으며, 과정에는 수백만 번의 시행착오가 필요했다.

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

특정 기체에만 맞춘 조종법이 되지 않도록 훈련 과정에서 무게와 전압, 항력, 센서 잡음, 프로펠러 상태를 다양하게 바꿨다.

연구진은 이 방식이 여러 드론을 제어하는 데 도움이 될 수 있다고 설명했으며, 모노레이스를 인간 조종사의 훈련 도구로 활용할 가능성도 제시했다.