3km 떨어진 초소형 드론도 추적하는 ‘AI 레이더’ 기술개발
- 드론 탐지 기술 국산화… 산업 파급 및 국방력 강화 기대 -
□ 대구경북과학기술원(DGIST, 총장 국양) 협동로봇융합연구센터 오대건 선임연구원 연구팀이 캘리포니아 주립대 김영욱 교수 연구팀과 함께 3㎞ 이상 떨어진 초소형 드론도 식별할 수 있는 ‘드론 탐지 레이더 시스템’을 개발했다고 과학기술정보통신부(장관 유영민)가 16일(화) 밝혔다.
ㅇ 이번 연구로 세계 최고 수준의 레이더 탐지기술을 확보하여, 관련 산업 발전과 국방력 강화에 크게 기여할 것으로 기대된다.
□ 지난 2014년 파주에서 북한군의 드론이 발견되면서, 국방부는 해외 기술을 바탕으로 한 드론 탐지 레이더를 도입하였다. 지난해부터는 ‘드론 부대’를 창설하여 관련 인력을 양성하는 등 드론을 활용한 전투체계 구축에 박차를 가하고 있다.
ㅇ 다만, 아직까지 국내 레이더 탐지 관련 기술력이 미흡하여 레이더 시스템은 대부분 해외에서 도입하고 있으며, 이스라엘 라다(RADA)와 영국 브라이터(Blighter)의 드론 탐지 레이더가 대표적이다. 특히 라다의 레이더의 성능은 전 세계에서 독보적으로 최대 3㎞ 이상 떨어진 드론을 탐지 가능하다.
□ DGIST 연구팀은 2016년 국내 최초로 200m 이상 탐지 가능한 레이더 시스템을 자체 개발한 데 이어, 이번에는 순수 국내 기술로 3km 이상 떨어져 비행하는 초소형 팬텀 드론(55cmx55cmx40cm)을 알아차리는 ‘드론 탐지 레이더 시스템’을 개발하였다.
□ 연구팀은 최대 탐지 거리 향상을 위한 능동위상배열(AESA)* 레이더 기술과 드론의 정확한 위치추정을 위한 초고해상도 레이더 신호처리 기술**을 접목하여, 3km 이상 떨어진 드론을 탐지하는 데 성공했다.
* 능동위상배열(Active Electronically Scanned Array) 레이더 : 레이더 안테나에 배열된 레이더 모듈들이 개별적인 반도체 증폭 및 위상 변위기를 갖추고 있어 전파의 송수신을 방향을 통제 가능
** 초고해상도 레이더 신호처리 기술 : 위치추정의 정확도를 높이기 위한 기술로, 연구팀은 2013년부터 이 기술을 연구하여 국내 최초로 200m 이상 떨어진 거리에서 물체를 탐지하는 데 성공
ㅇ 또한, 연구팀은 차세대 딥러닝 AI 알고리즘으로 주목받는 ‘생성적 적대 신경망(GANs: Generative Adversarial Networks)*’ 기반 레이더 인지 기술을 개발하여 식별율 향상을 기대 중이다. 인공지능은 학습 데이터가 많을수록 인식률이 높아지는데, 이 알고리즘으로는 적은 양의 데이터만 가지고 이동하는 표적을 쉽게 식별할 수 있다.
* GANs(Generative Adversarial Networks): 데이터 양이 적더라도 스스로 학습해 유사 데이터를 창출해낼 수 있는 차세대 딥러닝 인공지능 알고리즘
□ 더불어 개발 과정에서 레이더 시스템 내부의 송신부, 수신부, 안테나, 신호처리플랫폼 등 하드웨어 부품들을 100% 국내 중소기업들과 공동 개발하여, 기술 자립의 가능성을 한층 앞당겼다.
□ 오대건 선임연구원은 “이번 연구성과는 국내업체들과의 긴밀한 협력과 독자적인 레이더 신호처리 알고리즘 개발에 집중한 결과”라며 “시장의 판도를 바꿔 세계시장에서 국내 레이더 기술의 위상을 높일 수 있도록 더욱 노력하겠다.”라고 언급하였다.
□ 본 연구는 2017년부터 과학기술정보통신부 대구경북과학기술원 연구운영비의 지원에 의해 미국 캘리포니아 주립대 김영욱 교수 연구팀과의 공동 연구로 진행된 것이며,
ㅇ 이번 연구성과의 AI레이더 식별기술 부분은 레이더분야 세계적 학술지 IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters(6월 22일 온라인판)에 게재되었다.
