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지금은 연구중 - UCLA에서 보낸 소중한 연구년 1년
이영재교수 | 승인 2003.03.17 00:00

1992년 건국대학교에 부임한지 10년 만에 첫 연구년을 갖게 되었다. 어느 곳에서 연구년을 보내는 것이 나와 우리 실험실에 유익할지를 잠시 고민하였지만, 미국 UCLA 기계항공 공학과의 제이슨 스파이어 (Jason Speyer) 교수님의 자율운행체시스템 및 장치 실험실 (AVSIL : Autonomous Vehicles Systems and Instrumentation Lab) 로 결정하는 데는 어렵지 않았다.

내가 미국 텍사스대학 (The University of Texas at Austin) 에서 박사학위과정 학생 때의 지도 교수님이었으므로, 내가 진심으로 존경하는 그분의 연구 방향과 성향을 아주 잘 알고 있었기 때문이다.

많은 기대를 하고 작년 1월 말, 약 몇 년 만에 다시 만나 뵌 스파이어 교수님은 60대 중반의 연세임에도 불구하고 여전히 왕성한 연구 활동을 하고 계셨다. 3명의 박사후 과정과 10여명의 대학원생들로 구성된 실험실은 수십 년 동안 축적된 연구 노하우를 바탕으로 지난 몇 년 동안 시스템 고장 진단 및 격리, 무인항공기 (UAV; Unmanned Arial Vehicle) 의 편대비행시스템, GPS㈜/INS 통합 시스템, 고정밀 GPS 알고리즘, 그리고 유동제어 등 유도/항법/제어 분야 대가의 연구실답게 다양한 연구를 진행하고 있다.

모든 시스템은 고장이 발생되기 마련인데, 발생 가능한 고장을 미리 연구하여 시스템 운용 중 고장을 빨리 진단하고 대처하는 고장진단 및 격리 분야의 연구는 스파이어 교수님이 지난 30여 년 동안 수학적인 이론을 다져 놓은 분야이다. 최근에는 그 동안 개발한 이론을 GPS 관련 시스템의 고장 진단 및 격리에 적용하기 위한 연구를 진행하고 있다.

최근에 우리 실험실은 물론 전세계적인 핫이슈인 무인항공기 연구를 이미 7년 전부터 시작하였는데, 얼마 전에는 여러 대의 무인항공기를 동시에 조정하여 편대비행이 가능한 시스템 개발에 성공하였다. 지금은 편대 착륙 시스템 분야로 확장하여 연구 중이다. GPS 시스템과 관성항법시스템을 통합하여 보다 효율적이고 안정적인 항법시스템 개발은 무인항공기는 물론 인공위성에 응용하기 위해 연구를 진행 중이다.

고정밀 GPS 알고리즘 개발은 내가 지난 일년 동안 머물며 주로 진행한 연구분야이다. 즉, 지난 몇 년 동안 우리 건국대에서 연구개발한 알고리즘과 그곳의 알고리즘을 접목해서 보다 효율적인 알고리즘으로 개발하였는데, 결과를 미국의 관련 유명 학회 (ION GPS-2002)에 발표하여 우수논문상을 수상하였다. 유동제어 분야는 이 실험실이 전세계의 관련 실험실에 비해 가장 앞선 분야로 유체역학을 전공하는 UCLA의 한국 교수님 (John Kim)과 5년째 계속 연구를 해왔다.

특히 이 유동제어 연구는 제어분야는 물론 유체역학 분야에서도 주목 받고 있다. 이상과 같이 스파이어 교수님 실험실에서 진행중인 연구 분야 중 유동제어를 제외한 모든 분야가 우리 실험실 (기계항공공학부 항공우주공학전공 유도항법제어실험실)의 연구 방향과 일치하고 있어서, 앞으로도 계속적인 교류를 통해 두 실험실 모두에 도움이 되도록 할 생각이다.

이러한 노력의 일환으로 우리 실험실의 박사과정 학생 두 명 (이은성 군과 천세범 군)이 지난 여름 방학 한달 동안 UCLA 실험실을 방문하여 그곳 학생들과 같이 연구를 수행한 바가 있다 (방문기념사진 참조). 또한 올 가을에는 스파이어 교수님을 한국에 초청하여 단기강좌와 세미나를 진행하려 한다. 작년 일년 동안 나는 12년 만에 돌아온 학생이었다.

비슷한 환경에서 옛날 지도교수님을 모시고 학생처럼 일년을 보내는 한편, 학생 때와는 다른 안목으로 새로운 것을 보고 배웠고 많은 연구 자료를 가지고 귀국하였다. 지나고 보니 여러 선배 교수님들이 말하는 연구년의 재충전 의미를 이제는 알 듯하다. ㈜ GPS는 Global Positioning System를 말한다.

미국 국방성이 군사 목적으로 24에서 28개의 위성을 고도 20,000킬로미터 우주에 배열하고, 이 위성이 보낸 신호를 받으면 지구상의 민간인도 어디에서나 자신의 위치를 알 수 있는 위성항법시스템이다. 이 GPS는 수신기의 하드웨어와 소프트웨어의 성능에 따라 위치 정확도가 20미터에서 2밀리미터까지 구현할 수 있어서 다양한 분야에 응용되고 있는데, 우리 실험실에서도 GPS관련 연구를 집중적으로 진행하고 있다.

이영재교수  

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