%ea%b9%80%ea%b2%bd%ec%88%98
-
리튬-황 구조배터리 기반 차세대 감시정찰 드론 개발
KAIST 연구진이 리튬-황 구조배터리, 생체모방형 비행체, 자율비행, 퍼칭(perching) 그리퍼 기술을 하나의 무인비행 플랫폼에 통합한 차세대 국방 감시정찰 드론을 개발했다.
이번 성과는 KAIST 기계공학과 MSC 연구실(김경수 교수, 최근하 연구교수), SRIM 연구실(오일권 교수), MDAM 연구실(김성수 교수), 전기및전자공학부 Ctrl 연구실(장동의 교수), 생명화학공학과 EED 연구실(김희탁 교수)이 참여한 다학제 공동 융합 연구의 결과다.
연구팀은 국방과학연구소(ADD)의 지원을 받아 2020년 12월부터 2025년 11월까지 약 5년간 미래도전국방기술 연구개발과제 ‘구조배터리 기반 초고효율 감시정찰 자율비행로봇 개발’을 수행했다. 미래 전장에서 장시간 감시·정찰 임무를 수행할 수 있는 구조배터리 기반의 새로운 무인비행체 개념을 제시하고, 이를 실제 시스템으로 구현·검증하는 것을 목표로 연구를 진행했다.
이번 연구의 가장 큰 특징은 개별 요소기술을 독립적으로 개발하는 데 그치지 않고, 배터리와 소재, 비행체 설계·제어, 자율비행, 퍼칭용 그리퍼 등 서로 다른 분야의 기술을 하나의 자율비행 시스템으로 통합했다는 점이다.
생명화학공학과와 기계공학 분야 연구진은 고에너지밀도 에너지원인 리튬-황 배터리와 구조체의 기능을 결합한 구조배터리 기술을 개발하고 이를 무인비행체에 적용했다. 구조배터리는 에너지 저장장치가 비행체 구조의 일부 역할까지 동시에 담당하도록 하는 기술로, 기존처럼 배터리와 기체 구조물을 별도로 탑재할 때 발생하는 중복 중량을 감소시킬 수 있다는 장점이 있다.
비행체 분야에서는 조류(알바트로스)의 효율적인 비행에서 착안한 생체모방형 가변익 비행 플랫폼을 개발했다. 기존의 고정된 형상을 갖는 무인기와 달리 비행 조건과 임무 상황에 따라 날개의 받음각과 후퇴각을 변화시킬 수 있도록 설계했으며, 수직이착륙과 고정익 순항비행을 하나의 플랫폼에서 수행할 수 있도록 구현했다.
또한 전기및전자공학 분야 연구진은 군 작전환경에서 발생할 수 있는 GPS 신호 제한 상황을 고려해 카메라 기반 장애물 인식 및 회피, 목표지점 접근과 호버링 등 자율비행 기술을 구현했다. 수림과 같이 장애물이 많은 환경에서도 목표지점까지 접근하여 감시정찰 임무를 수행하는 상황을 고려했다.
연구팀은 조류가 나뭇가지 등에 내려앉아 에너지 소비를 줄이는 행동에 착안해 비행체 하부에 줄꼬임 구동기 기반 퍼칭용 그리퍼를 적용했다.
드론이 지속적으로 호버링하며 감시임무를 수행할 경우 배터리가 빠르게 소모되는 기존 방식과 달리, 목표지역의 구조물이나 지지물에 착지해 비행동력을 사용하지 않고 감시임무를 지속할 수 있도록 한 것이다. 퍼칭 이후에는 그리퍼를 해제하고 다시 이륙해 추가적인 감시·정찰 임무를 수행하거나 원대로 복귀할 수 있도록 시스템을 구성했다.
이를 통해 구조배터리를 이용한 기체 경량화와 에너지 저장 효율 향상뿐 아니라, 비행 자체에 소요되는 에너지를 최소화하는 운용 개념까지 함께 적용함으로써 작전가용시간을 증가시키는 새로운 감시정찰 무인체계의 가능성을 제시했다.
이번 과제를 통해 연구진은 리튬-황 구조배터리를 실제 비행체 구조에 적용하고, 생체모방형 비행체와 자율비행, 퍼칭 기술까지 하나의 플랫폼에서 연계함으로써 차세대 국방 무인체계의 기술적 실현 가능성을 확인했다.
연구팀은 특히 리튬-황 구조배터리를 기반으로 생체모방 비행과 자율비행, 퍼칭 그리퍼를 통합한 국방 감시정찰 드론을 국방 분야에서 최초로 개발했다는 점에서 의미가 크다. 서로 다른 분야에서 개발된 핵심기술을 단순히 결합하는 수준을 넘어 하나의 임무체계로 설계하고 실제 비행 플랫폼에서 구현했다는 점에서 차별성을 갖는다.
연구팀은 약 5년간의 과제 수행 과정에서 구조배터리와 복합재료, 생체모방 비행체 설계, 공력 해석 및 제어, 자율비행, 퍼칭 기술 등을 주제로 연구를 수행했으며, 관련 성과는 국내외 학술지 논문과 국제·국내 학술대회 발표 등으로 이어졌다.
과제 수행을 통해 권위 있는 주요 학술지 Small 등 SCI(E)급 국제학술지 논문 3편, 국내외 학술대회 발표 11건, 특허 1건 등의 연구성과를 창출했으며, 과제 종료 이후에도 일부 연구결과는 후속 논문 및 관련 연구로 이어지고 있다.
연구책임자인 기계공학과 김경수 교수는 “이번 연구의 가장 큰 의미는 배터리와 소재, 비행체, 제어, 자율비행 등 서로 다른 분야의 기술을 하나의 국방 무인비행 플랫폼으로 구현했다는 데 있다”며 “5년간의 융합연구를 통해 확보한 기술과 경험이 향후 장기체공 감시정찰과 다목적 국방 무인체계 개발을 위한 기반으로 활용되기를 기대한다”고 말했다.
2026.08.19 조회수 242 -
김경수 대외부총장, 국회 과학기술 공로장 ‘교육위원장상’ 수상
우리 대학은 3일 서울 국회도서관 대강당에서 열리는 ‘2025 국회 과학기술 대토론회 및 공로장 시상식’에서 김경수 대외부총장이 2025년도 제15회 국회 과학기술 공로장 ‘교육위원장상’을 수상할 예정이라고 3일 밝혔다.
이번 수상은 국가 과학기술 발전을 위한 정책·입법 지원 협력에 크게 기여하고, 첨단 기술 분야의 연구성과를 인재양성과 산업에 효과적으로 확산해 온 공적이 종합적으로 인정된 결과다.
김경수 대외부총장은 인공지능, 모빌리티, 자동화 등 첨단산업 핵심 분야에서 정책 및 인재양성 의제 발굴과 공론화에 참여하며 국회와 과학기술계 간 협력 기반을 강화해 왔다.
특히 더불어민주당 정동영 의원(현 통일부 장관)과 국민의힘 최형두 의원이 공동 주최하는 ‘AI G3 강국 신기술 전략 포럼’에 적극적으로 참여해 학계의 현장 의견을 국회에 전달함으로써 현안에 대한 국회 내 과학기술 정책의 실효성과 전문성을 높이는 데 기여했다는 평가를 받고 있다.
또한 김 부총장은 제어로봇 분야에서 SCI급 국제 저널 논문 175편을 발표하며 국제적 연구 역량을 인정받았고, 석·박사 고급 과학기술 인재 112명을 배출하여 미래 기술 경쟁력 확보에 중요한 역할을 해왔다.
연구 성과의 산업화에도 앞장서 ㈜퓨처이브이를 창업, 경형 전기상용차 시장을 개척하며 국내 전기차 산업의 저변 확대에 기여했다. 이는 중국산 저가 전기차의 국내 시장 잠식을 방지하고, 중소상공인을 위한 기술 강화에 기여한 사례로 평가되고 있다.
이번 행사는 ‘기술패권 시대, 국가 지속가능 성장을 위한 과학기술의 역할’을 주제로 국회와 과학기술계 간 정책 소통을 강화하기 위해 마련된 자리다. 시상식에서는 과학기술 분야 정책·입법 지원에 탁월한 성과가 있는 인사와 응용과학 분야 연구·기술 활용에서 뛰어난 업적을 거둔 인사에게 국회의장상을 비롯한 국회 공로장이 수여될 예정이다.
시상식 이후에는 이광형 KAIST 총장이 ‘AI 3강을 위한 대한민국의 전략’을 주제로 기조 강연을 진행할 예정이다.
김경수 대외부총장은 “AI G3 강국 실현은 대한민국이 반드시 달성해야 할 국가 전략 목표”라며 “과학기술계와 국회, 정부, 산업계가 One Team으로 미래 기술 전략을 만들어가는 과정에 KAIST가 중심에서 기여할 수 있어 큰 책임과 보람을 느낀다. 앞으로도 세계를 선도하는 연구와 인재 양성을 통해 국가 기술경쟁력을 더욱 강하게 끌어올리겠다”고 말했다.
이광형 총장은 “김경수 대외부총장을 비롯한 KAIST 구성원들은 미래를 여는 책임과 사명감으로 교육 혁신과 연구 도약을 이끌고 있다”며 “KAIST는 앞으로도 국민이 체감할 수 있는 연구성과를 창출하고, 세계를 선도하는 과학기술 인재 양성에 더욱 힘을 보태겠다”고 말했다.
한편 이번 행사는 한국과학기술단체총연합회, 한국과학기술정책연구회, 조승래·안철수·이인선·황정아 국회의원이 공동 주최하고, 과학기술정보통신부, 전임출연(연)기관장협의회, 과학기술출연(연)기관장협의회, 한국과학기자협회가 후원한다.
2025.12.03 조회수 2724 -
조천식녹색교통대학원, 2019 퓨처모빌리티상 수상작 발표
우리대학 조천식 녹색교통대학원(원장 김경수)은 ‘2019 퓨처 모빌리티’상(Future Mobility of the Year awards: FMOTY)의 최종 수상 모델로 볼보 360 C, 토요타 e-팔레트(Palette), 토요타 콘셉트-i 워크(WALK)를 선정했다고 밝혔다.
올해 처음으로 수상작을 선정한 ‘퓨처 모빌리티’상은 세계 자동차 전시회에 등장한 콘셉트카 중에서 미래 사회에 유용한 교통기술과 혁신적 서비스를 선보인 최고의 모델을 선정하는 상이다. 승용차(Private), 상용차(Public & commercial), 1인 교통수단(Personal) 등 총 세 분야로 나누어 수상작을 선정한다.
〈 ‘2019 퓨처 모빌리티’상 승용차 부문 최고상 수상작 볼보 360c〉
이번 ‘2019 퓨처 모빌리티’상 승용차 부문에서 최고상을 받은 볼보 360c는 완전 자율주행을 기반으로 단거리 비행수요까지 대신하겠다는 야심적 서비스 목표와 철저하게 추구한 안락성으로 높은 평가를 받았다. 심사위원인 일본의 고로 오카자키(Goro Okazaki) 카 앤 드라이버(Car & Driver) 기자는 “고도로 개인화된 자율주행 기술이 어떻게 미래 세상을 변화시킬 것인지 일목요연하게 보여준다”고 선정 배경을 밝혔다.
〈 ‘2019 퓨처 모빌리티’상 상용차 부문 최고상 수상작 토요타 e-팔레트"〉
상용차 부문 최고 콘셉트카인 토요타 e-팔레트는 이동식 병원, 호텔, 상점, 푸드트럭 등으로 응용할 수 있어 이동성 서비스 플랫폼으로서 최적의 솔루션을 제공한다는 평을 받았다. 카를로 칼더론(Carlo Calderon) 스페인 자동차 매거진 아우토피스타(Autopista) 기자는 “넉넉한 실내외 공간을 다양한 상업적 용도로 자유롭게 개조할 수 있다는 점이 매우 탁월하다”고 평가했다.
〈 ‘2019 퓨처 모빌리티’상 1인 교통수단 부문 최고상 수상작 토요타 컨셉-i WALK〉
1인 교통수단 부문에서는 토요타 컨셉-i WALK가 다른 개인용 이동수단보다 더 정교한 사용자 환경과 인공지능 탑재, 뛰어난 완성도 등으로 최고의 평가를 받았다. 준 먀오(Jun Miao) 중국 엠제이 카 쇼(MJ car show) 기자는 “기존 직립식 이륜전동차와 달리 조이스틱 하나로 민첩한 조종이 가능하며 훨씬 아름답다”고 선정 이유를 밝혔다.
이번 심사에는 영국 BBC 탑기어 매거진( BBC Top Gear Magazine)의 편집장 찰리 터너(Charlie Turner), 독일 카매거진의 게오르그 카처(Georg Kacher) 등 한국을 포함한 11개국 16명의 자동차 전문 기자들이 참여했으며 지난해 공개된 45종의 콘셉트카를 대상으로 3개월여에 걸쳐 심사를 진행했다.
심사위원단은 “완성차 위주로 수상작을 선정하는 기존의 시상제도만으로는 격변하는 세계 자동차 산업에 새로운 방향성을 제시하기에 다소 미흡하다는 문제의식에서 ‘퓨처 모빌리티’상을 제정했다”며 “콘셉트카의 기술과 사회적 가치를 평가하는 세계 최초의 자동차 시상제도라는 점에서 의미가 크다”고 심사 소감을 밝혔다.
또한, 김경수 KAIST 조천식 녹색교통대학원장은 “국제적 콘셉트카 시상제도로서 권위와 공정성을 기하기 위해 글로벌 유수의 자동차 전문기자들이 대거 참여했으며 KAIST 및 대학원 관계자는 심사과정에서 배제했다”고 말했다. 또한, “이번 시상이 자동차에 대한 대중의 관심을 현재에서 미래로 넓히는 계기가 될 것”이라고 강조했다.
자세한 사항은 올해의 퓨처 모빌리티상 공식 홈페이지( www.fmoty.org )에서 확인할 수 있다.
2019.03.11 조회수 17873 -
지능형 로봇 및 시스템 분야 학술대회 IROS 2016 폐막
〈 IROS 2016이 열린 행사장 〉
우리 대학 주도로 진행된 지능형 로봇 및 시스템 분야 최대 국제학술대회 'IROS 2016(IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems)'가 성황리에 막을 내렸다.
대전컨벤션센터에서 10월 9일부터 6일간 열린 이번 학회는 기계공학과 권동수 교수가 프로그램 위원장을 맡고 기계공학과 김경수 교수, 전기 및 전자공학과 권인소 교수, 항공우주공학과 심현철 교수가 조직위원으로 활동해 학회 구성 및 운영에 기여했다.
〈 위원장을 역임한 권동수 교수 〉
IROS2016은 인공지능, 자율주행, 메디컬 로봇 등 다양한 분야의 연구에 대한 포럼, 간담회, 키노트, 구두 및 포스터 발표를 포함한 학술적 프로그램이 진행됐다.
행사 첫날인 9일(일)은 사전 행사로 IROS 자문 및 상임위원회 임원들 간 미팅이 이뤄졌으며, 경진대회 참가자들이 현장 분위기를 익혔다.
공식 일정의 첫날인 10일(월)에는 각 분야별로 다양한 워크숍과 체험 세션이 열렸으며 저녁에는 이번 행사참석자들을 대상으로 주최 측의 공식 환영만찬이 제공됐다.
11일(화)에는 공식 개막식에 이어 각 주제별로 강연과 토크 세션이 본격적으로 진행됐다. 최근 로봇 학계의 뜨거운 이슈로 떠오르고 있는 인공지능, 자율주행 시스템, 매핑, 메디컬 로봇 등 핵심 테마에 관한 로봇과학자들의 발표가 각 분야별로 체계적으로 분리돼 진행됐다.
11일(화)~13일(목) 3일 동안 각 오전에 진행된 정식 토크에서는 인공지능 분야의 석학인 카네기멜론대학 마뉴엘라 벨로소(Manuela M. Veloso) 교수가 자율 지능 서비스 로봇에 관해 발표했고작년 다르파 로봇 대회의 프로젝트 매니저였던 TRI(Toyota Research Institute)의 길 프렛(Gill Pratt) 대표의 자율주행자동차의 도전 과제에 대한 발표, 현대자동차그룹의 임태원 중앙연구소장의 로봇과 자동차를 주제로 한 발표, 영국 임페리얼 컬리지런던의 양광종 교수의 인간 로봇간 상호작용의 하모니를 주제로 한 발표가 진행됐다.
이어 키노트 토크에서는 고려대 송재복 교수, 한양대 이병주 교수, 삼성전자 종합기술원 최정연 상무(VP), 독일 프라이부르크대학 볼프람 부어가르트(Wolfram Burgard) 교수, 미국 일리노이대 세스 허친슨(Seth Hutchinson) 교수, 우리 대학 권인소, 심현철 교수 등 18명의 전문가들이 참여해 관련 주제에 대해 발표했다.
12일(수) 저녁에는 대전엑스포시민광장에서 수준 높은 공연과 함께 만찬이 제공돼 학술대회의 주제인 로봇에 대한 토론을 이어나갔고, 14일(금)에는 신청자들(90명)에 한해 우리 대학 연구실(권동수 교수 연구실, 김진환 교수 연구실, 오준호 교수 연구실) 및 한국전자통신 연구원(ETRI), 한국기계연구원(KIMM)을 방문하는 테크니컬 투어도 진행됐다.
2016.10.31 조회수 24340 -
논리 아닌 환상을 쫒는 과학 문화를 경계하며
김경수 기계공학과 교수가
대전일보 2011년 5월 19일(목)자 칼럼을 실었다.
제목: 논리 아닌 환상을 쫒는 과학 문화를 경계하며
신문: 대전일보
저자: 김경수 기계공학과 교수
일시: 2011년 5월 19일(목)
기사보기: 논리 아닌 환상을 쫒는 과학 문화를 경계하며
2011.05.19 조회수 11665 -
김경수 칼럼 새 시대를 위한 창조적인 리더전략
김경수 기계공학과 교수가
대전일보 2011년 1월 27일(목)자 칼럼을 실었다.
제목: 새 시대를 위한 창조적인 리더전략
신문: 대전일보
저자: 김경수 기계공학과 교수
일시: 2011년 1월 27일(목)
기사보기: 새 시대를 위한 창조적인 리더전략
2011.01.27 조회수 13021