2018년 평창올림픽과 벌떼 드론

- 1,218대의 드론 쇼 뒤에 숨은 한 여성의 도전과 첨단기술

2018년 2월, 4년마다 개최하는 동계올림픽이 대한민국의 동부지방 외딴 산야 평창에서 있었다. 밤이 되고 동계 올림픽 개막식이 절정을 이룰때 쯤 찌르레기 새의 군무에서 영감을 받은 드론쇼가 펼쳐졌다. 적막한 밤 하늘에 1,218대의 드론들이 빛을 내며 스스로 날아들며 모였다 흩어지기를 반복하더니 올림픽 오륜기를 만들었다.

전세계 시청자들이 라이브로 보는 가운데 드론 무리가 동시에 날며 자율적으로 형태를 구성하고 불빛으로 하늘을 수놓은 이날의 쇼는 기네스북에도 올랐다. 영화에서만 가끔 소개되던 벌떼 드론의 공격, 바야흐로 벌떼 드론이 현실화된 순간이었다.

** 이미지 : https://tse4.mm.bing.net/th/id/OIP.Za1r07QiKQj9Pt03zFwW0wHaE7?rs=1&pid=ImgDetMain&o=7&rm=3.

드론의 여왕 나탈리 청

이날 드론쇼는 인텔에서 주관한 Drone Light Show로서 여기에는 최초 아이디어 기획부터 준비, 시행까지 도맡아 한 여성이 있었다. ‘드론의 여왕(Queen of Drone)’으로 불리우는 나탈리 청(Natalie Cheung). 그녀는 인텔 Drone Light Show의 총 책임자로 평창올림픽 때도 한국에서 혼자 드론 쇼를 수행했다. 나탈리 청은 MIT에서 전기공학 및 컴퓨터과학으로 석사를 마친 후 인텔에서 연구조교라는 비정규직으로 일을 시작했다.

어느날 그녀는 당시 인텔 CEO였던 Brian Krzanich와 회사 복도에서 우연히 대화를 나누게 된다. 인텔빌딩 앞에서 100대의 드론을 동시에 날린다면 멋질 것이라고 말을 듣고 나탈리가 해보겠다고 나섰다. 회사는 그녀에게 기회를 주고 전폭적으로 지원해주었다. 100대의 드론이 동시에 비행하는 쇼를 마치자 그녀는 정규직으로 전환되었다.

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찌르레기 새의 군무에서 영감을 얻다

평창 올림픽의 드론 쇼는 찌르레기 새의 군무에서 영감을 받은 것이다. 찌르레기의 군무는 murmuration 이라고 해서 한마리 주변에 6-7마리의 찌르레기가 밀착해 상호의 거리, 이동방향, 높이에 대한 신호를 끊임없이 주고받으며 군무를 펼친다고 한다. [최고의 팀은 무엇이 다른가 195. , 대니얼 코일 지음, 웅진]

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찌르레기의 군무, 혹은 벌떼의 비행 모두 자연에서 작은 비행체가 집단으로 움직이며 비행한다. 올림픽쇼 뒤에 이어진 기자간담회에서 인텔 드론 라이트쇼 책임자인 나탈리 청은"올림픽 개회식에 보여줬던 드론 쇼는 최초 시도로 한 번에 성공했으나 다양한 앵글을 확보하기 위해 여러 차례 촬영했다"고 밝혔다.

자연에서 과학으로 : 새의 군무가 드론쇼가 될때까지

이날 Drone Light Show 는 단 한번의 실행으로 성공한 것이지만 그 배경에는 팀웤과 여러 기술개발의 총화가 있었다.

수 천 대의 드론을 동시에 제어할 수 있는 제어기술, 상호 충돌 방지 기술, GPS기반 위치 지정 기술, 실시간 통신 기술, 공중에서 형태와 그림을 구성하기 위한 3D 애니매이션 제작, 40억 가지의 색깔을 낼 수 있는 LED 조명 등 다양한 기술이 집약되었다. 이런 기술들을 이용하여 하나의 시스템을 만들기까지 기술개발과 팀웤도 중요했다.

드론 하나가 아니라 벌떼 드론을 조종하기 위해서는 '실시간 운동(RTS) GPS'라는 소프트웨어 프로그래밍 기술이 핵심이다. 드론 하나 하나가 강한 바람이 부는 하늘에서도 서로 150㎝ 정도로 일정한 간격을 유지해 서로 충돌하지 않도록 프로그램하는 것이다.

특히 한겨울 영하 20도가 넘는 평창에서 대관령 산맥의 강한 바람을 받으며 작은 드론들이 떠오르고 모양을 갖추기 위해서는 하드웨어 기술도 중요하다. 드론 자체의 무게 감량 뿐만 아니라 바람 변수를 극복하기 위한 개별 모터동력 균형제어 기술, 영하의 온도에도 강한 배터리가 필수적이었다.

슈팅스타 드론은 라이트쇼를 위해 플라스틱 및 폼 프레임으로 제작된 드론으로, 하나당 무게가 330g에 불과하다. 여기에 발광다이오드(LED), 배터리 등을 모두 합해도 슈팅 스타의 무게는 700g 수준으로 가볍다. 머그컵에 커피 한잔 보다도 가벼운 셈이다.

이날의 드론 쇼를 계기로 드론의 효용성과 드론 관련 기술이 급격히 주목 받기 시작한다. 특히 강풍 속에서 가벼운 무게로 날아올라 자체 위치에서 정지기동을 하는 것으 자세제어 기술을 한단계 높였다. 슈팅스타에는 컴퓨터와 통신하며 위성위치확인시스템(GPS)을 이용해 자신의 위치를 알리는 통신 칩이 내장돼 있다. 이를 통해 공중에서 다른 드론과 실시간 통신을 하면서 거리를 유지함으로써 이후 드론 기술발달에 큰 자극을 준 것으로 평가된다.

참고자료

- 연합뉴스, 2018.2.14, “[올림픽] 인텔 "개회식 드론쇼는 단 한번 비행으로 성공한 것"”,

https://m.yna.co.kr/amp/view/AKR20180214085800014

- [퓨처잡]아이디어와 추진력으로 정규직된 ‘드론의 여왕’ - 평창 드론 쇼의 총 책임자인 나탈리 청의 팀 구성원과 기술들

- 2018, 드론쇼는 끝나지 않았다 - 동아사이언스