▲ IGVC 현장 사진. IGVC
Ⅱ. Intelligent Ground Vehicle Competition
1. 서론
IGVC(Intelligent Ground Vehicle Competition)는 AUVSI(Association for Unmanned Systems International)가 주최하고 매년 미국에서 개최되는 옥외환경에서 무인 주행 로봇 경기대회이다. 경기 내용은 ▲디자인 컴피티선 ▲자율 주행 챌린지 ▲내비게이션 챌린지 ▲JAUS(미국 무인시스템에 관한 통신규격) 챌린지로 구성되어 있다.
IGVC 2010에서는 주행 로봇의 중량 제한이 없는 대신 자율 주행 시 무게 9kg의 짐을 탑재해야 했다. 규격이 쓰쿠바 챌린지와 비슷하기 때문에 알맞은 토크의 액추에이터를 선정해야 했다.
2. 소프트웨어 구성 및 기능
IGVC 2010 중 자율 주행 챌린지는 2개의 백선으로 정해진 환상(環狀)의 코스에서 장애물을 피해 주행하는 경기이다. 규정상 GPS를 사용할 수 없기 때문에 비전 센서나 레인지 센서가 중심이 되고 있고, 백선 인식은 비전 센서와 옴니 카메라가 수행하며, 장애물 회피 센서는 레이저 레이더를 채용했다. 카메라 화상은 레인 검출과 잔디의 주행 가능 영역을 감출하고 이에 레이저 레이더 결과를 그리드 맵화한다.
레인 검출 알고리즘은 옴니 카메라로 부터 얻어진 화상이 쌍곡면 밀러 형상에 따르므로 평면변환 좌표로의 변환식에 의해 평면좌표로 전환하고, 휘도치(煇度値)에 의한 2치화처리를 한다. 옥외 환경의 화상은 주행과 함께 햇빛이나 그늘의 영향으로 적정한 값을 정하기 어렵다. 그래서 4분목법에 의한 영역 분할로 백선이라고 생각되는 장소를 중심으로 추출한다.
한편 IGVC 와 쓰쿠바 챌린지는 다 같이 규정과 목적이 다르지만 옥외 환경에서 로봇의 경기라는 점에서 공통점이 많다. 쓰쿠바 챌린지는 물론 IGVC도 컴퓨터의 처리능력 향상과 참가팀의 습숙도가 높아짐에 따라 IGVC 2010에서는 대폭 최고 속도를 올리고 있으며, 맵 메모라이제이션의 한계도 풀었다.
Ⅲ. 결론
미국에서는 무인자동차를 장려하기 위한 경기인 DARPA 그랜드 챌린지를 오래전부터 운영하고 있다. 이와 유사하게 자율주행 로봇 개발을 장려하기 위해서 IGVC 2010 대회가 2010년 6월 4일부터 동월 7일까지 미국에서 개최되었는데 이 대회에서 진행되는 경기의 종목은 앞서 언급한 바와 같이 4종목으로 나뉘어져 있다.
일반적으로 자율 주행 로봇 경기에서 경기 내용을 기능별로 세분화해 실시하는 것은 자율 주행 로봇 개발 촉진에 큰 도움을 줄 것으로 보고 있다. 경기규정상 위성위치정보 확인시스템(GPS)이나 레이저 거리 측정기(LRF) 대신 자기 내비게이션 모듈을 채택해 백선을 따라 계속 정도를 높이는 경기는 최종적으로 GPS 및 LRF와 함께 활용되면 무인 자동차 수준으로 발전할 것이다.
한국의 경우 미국의 DARPA의 운영방법을 참고해 시작한 ‘로봇 그랜드 챌린지’는 2007년부터 시작해 지금까지 행사를 이어가고 있다. 이 대회에서는 자율 주행 로봇이 건물 내에서 주어진 미션을 규정 시간(20분) 내에 수행할 수 있는지를 확인하는 대회인데 반해 일본은 옥외에서 일정 거리를 정해진 주행 코스를 벗어나지 않고 정확하게 골인 하는 것을 확인하므로 내용면에서 차이가 있다. 그리고 실제 고객층을 대상으로 하여 실연(實演)하는 동안 상품성을 설문을 통해 확인하는 것도 특색이 있다.
한편 한국의 경우 현재 진행 중인 각종 로봇 관련 경기 및 로봇 그랜드 챌린지 경기는 모두 옥내에서 진행되는 경기이나 일본이나 미국은 오래 전부터 옥외에서 경기를 실시하고 있다. 이는 옥외에서 활용될 것을 예상하고 개선에 개선을 거듭하면서 관련 통신규약에 따른 적응도 함께 실시하고 있기 때문이다.
이러한 상황이기 때문에 한국 역시 옥내 경기를 위주로 하는 경기를 향후 옥외 경기로 확장하고, 위상을 높여야 된다. 또한 이에 대한 관심과 해외 출전도 본격적으로 준비해야 될 것으로 생각한다.
필자약력
마규하 전문연구위원
