드론전용 뉴로모픽 칩 개발...드론 기술 새로운 돌파구 마련

  • 2020.12.31
ENIAC 연구팀을 이끌고 있는 시스템신경과학전문대학원 뤄중취엔(羅中泉)교수(좌), 전자기계학과 전궤중(鄭桂忠)교수(우)가 개발한 뉴로모픽 칩과 드론을 각각 들고 있다 . [사진=칭화대학(清華大學) 제공]

국립 칭화(清華)대학 뉴로모픽칩 연구팀ENIAC은 초파리의 시신경을 본떠 만든 드론용 뉴로모픽 칩을 개발해, 드론의 배터리 전력 소비를 획기적으로 줄이고 비행  시간을 늘리는 드론 기술에 있어 중요한 돌파구를 마련했습니다.

보통 드론이 처리해야 되는 이미지는 수백만 픽셀에 달합니다, 따라서 데이터를 처리하는 데 있어 배터리 소모가 엄청난데요. 반면, 초파리 시신경은 800픽셀에 불과합니다, 겨우 800픽셀로 뭐가 보일까 생각이 드시겠지만, 보이는 게 다가 아닙니다!!

초파리는 날아다니면서 장애물과 충돌을 막기 위해 오로지 눈앞에 움직이는 장애물에만 초점을 맞춰 시각 정보를 획득합니다, 간단히 설명해 드리자면 초파리의 뇌는 불필요한 정보를 스스로 걸러내는 주의력 메커니즘을 가지고 있는데요.

국립 칭화(清華)대학 뉴로모픽 칩 연구팀ENIAC은 이런 초파리의 시신경이 스스로 불필요한 정보를  걸러내는 주의력메커니즘을 본뜬 뉴로모픽 칩을 개발한 것입니다. ENIAC은 AI 인공지능에 핵심 요소로 알려진 Deep Learning의 이미지 인식 기술을 이번에 개발한 초파리 시신경을 본뜬 뉴로모픽 칩에 적극 활용했는데요,  ENIAC은 드론에게 불필요한 정보를 걸러내고, 오직 충돌 가능성이 있는 움직이는 물체를 피하거나 장애물과의 거리를 판단하는 법을 드론 스스로 터득하는 방식으로 학습시켰습니다. 이로써 인간의 뇌처럼 학습하고 판단하는 능력까지 갖추게 되었는데요.

연구팀이 드론 앞에서 주먹을 쥐었을 경우 딥러닝을 통해 드론은 스스로 뒤로 물러나고, 주먹을 펴게 되면 드론은 스스로 앞으로 향하는데요. 또 실내에서도 GPS등 장애물 센서에 도움 없이 드론 스스로 장애물을 인지하고 비행 방향을 자유자제로 바꿀 수 있게 되었습니다.

그리고 한 가지 더 ENIAC이 개발한 초파리 시신경을 본뜬 뉴로모픽 칩을 탑재한 드론은 막대한 정보를 처리할 필요 없이, 초파리와 같이 오로지 800픽셀에 크기의 이미지로 눈앞에 있는 장애물과의 충돌 여부를 판단하면 되는데요.  ENIAC에 따르면 한 번에 기껏해야  1µW의 에너지만을 소모한다고 합니다, 이는 드론의 시급한 배터리 문제 해결에 돌파구를 마련하게 된 셈인데요.

초파리 시신경을 본뜬 뉴로모픽 칩을 개발한 국립 칭화(清華)대학 뉴로모픽칩 연구팀ENIAC에 각종 리서치 성과는 세계적 권위의 국제학술저널인'네이처 일렉트로닉스(Nature Electronics)'와 국제전기전자학회(IEEE)의 SCI 저널인 'Journal of Solid-State Circuits'(JSSC) 등에 등재된 바 있습니다. 드론 및 항공 이미지 기술 선도 기업인 타이완의 GEOSAT Aerospace & Technology(經緯航太科技)과 칭화(清華)대학 뉴로모픽칩 연구팀ENIAC은  손을 잡고 신남향 (新南向) 정책의 스마트팜(智慧農業) 농업 분야에 초파리 시신경을 본뜬 뉴로모픽 칩을 탑재한 드론을 적극적으로 활용할 예정입니다.

목요일 포모사 링크시간의 손전홍이였습니다

프로그램 진행자

관련 댓글