VR로 자율주행 트랙터 관제…농기계 무인화 기술 개발 박차

[아이뉴스24 최상국 기자]한국기계연구원은 농기계 전문기업인 LS엠트론과 함께 농업 현장의 무인화를 앞당길 수 있는 ‘VR기반 무인작업기계 가상시험 및 관제기술’을 개발했다고 4일 밝혔다.

기계연 스마트산업기계연구실 차무현 책임연구원 연구팀은 트랙터 등 농업 현장에서 쓰이는 작업 기계에 무인기술을 실제로 적용하기 전에 가상환경에서 다양한 테스트를 할 수 있는 모의시험기술과 장거리에서도 무인작업을 관제하는 기술을 개발했다.

산업용 작업기계는 농업, 건설업 등 외부의 열악한 환경에서 활용되는 경우가 많아 무인으로 작업할 수 있는 기술이 요구돼 왔다. 하지만 운영 시나리오가 매우 다양하고 안전과 비용 측면에서 제약이 커 무인화 기술 개발에 어려움을 겪어왔다.

기계연이 개발한 ‘VR기반 무인작업기계 가상시험 및 관제기술’은 환경인식과 경로제어 등의 무인화 핵심성능을 가상으로 시험할 수 있어, 실제 필드시험을 대체하거나 보완할 수 있다.

개발된 기술은 '온라인 맵기반 작업경로 자동생성', '자율주행 가상시험', '실차량 연동 자율주행 가상시험', '통합관제', '안전관리' 등을 핵심 기능으로 탑재했다.

사용자가 위성지도의 위치정보를 기반으로 작업경로를 지정하면, 3D기반의 가상 작업환경에서 무인작업과정을 시뮬레이션해 볼 수 있다. 맵상에서 최초시작경로와 작업폭을 입력하면 트랙터가 운행해야 할 작업경로를 자동으로 생성해주며, 우리나라와 같이 면적이 좁은 농지에서의 작업을 위해 선회구간에서의 전후진 정보, 작업속도 등 세밀한 경로계획까지 자동 생성할 수 있다.

가상시험 기능은 특히 농업용 트랙터와 같이 유압 액츄에이터로 작동하는 대형작업기계의 하드웨어적인 지연 발생 특성까지 반영할 수 있는 자율주행 제어알고리즘 시험기법을 탑재, 더욱 현실적인 주행 테스트를 진행할 수 있게 됐다.

자율주행 시험 외에 실차량의 자율주행정보를 원격에서 VR 또는 실제 동영상으로 관제할 수 있는 통합관제 기능도 갖추었다. 이를 이용하면 스마트 팜이나 스마트 건설 분야처럼 여러 대의 작업기계가 동시에 작업을 할 때에도 중앙에서 효율적으로 관제할 수 있다. 뿐만 아니라 실제 무인작업차량의 센서 데이터를 동기화하여 3D기반으로 작업의 모든 과정을 실시간 모니터링할 수도 있다.

연구팀은 이번 기술을 오픈소스를 활용한 순수 국내기술로 개발함에 따라 농업용 트랙터뿐 아니라 다양한 산업용 작업기계의 무인화 운용개발에도 기여할 것으로 기대하고 있다고 밝혔다.

LS엠트론은 이전받은 기술을 향후 자율주행 중대형 트랙터 개발, 스마트 팜 서비스화 기술개발 등에 활용할 계획이다.

차무현 책임연구원은 “산업용 작업기계의 무인화 수요와 더불어, 상용화를 위한 안전/신뢰성 요구사항도 점차 증대되고 있는 상황”이라며 “현장 필드시험보다 훨씬 다양하고 복잡한 시나리오의 사전시험이 가능한 데다 데이터 축척도 할 수 있어 무인화 제품개발 및 시험에 필요한 시간과 비용을 효과적으로 절감할 수 있을 것”이라고 기대했다.

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