우리 대학이 2021년부터 추진해 온 SW중심대학 사업이 혁신적인 성과를 거두고 있다. SW중심대학사업단의 지원을 받은 KABLO팀 학생들(AI자율주행시스템공학과 기호선, 강대원, 최민서, 소프트웨어공학과 송준수, 항공교통전공 조자운)이 ‘2025 SW인재페스티벌’ 우수작품 경진대회에서 전국 58개 대학팀을 제치고 최고 영예인 대상(부총리 겸 과학기술정보통신부 장관상)을 수상했다.

  이 팀은 AI자율주행시스템공학과 장인모 교수의 지도를 받아 SW중심대학 사업 참여기업인 파블로항공과 산학협력 프로젝트를 진행하며, 저가형 무인항공기(UAV)에서도 안정적으로 작동하는 비전 기반 유도·제어 기술과 HILS(Hardware-In-the-Loop Simulation, 실제 하드웨어와 소프트웨어를 결합해 시험하는 방식)  테스트베드를 개발해 높은 평가를 받았다. 팀장인 기호선 학생과 서면 인터뷰를 진행하고, 수상작에 담긴 학생들의 열정과 성과를 들어보았다. 

Q. '2025 SW인재페스티벌'에 참가한 전국 58개 팀 중 최고 영예인 대상을 수상하신 걸 축하드립니다. 소감이 궁금합니다. 

A. 전국의 우수한 대학팀 중에서 우리 팀이 대상을 받게 되었다는 사실이 아직도 실감이 잘 나지 않습니다. 행사장에서 팀 이름이 호명되던 순간이 아직도 생생합니다. 손이 떨릴 정도로 놀랐지만 그만큼 영광스러웠습니다. 이번 수상의 주인공인 KABLO팀의 강대원, 조자운, 송준수 학생과 2학기부터 함께 참여하게 된 최민서 학생, 그리고 매번 아낌없이 지원해 주신 파블로항공의 이길호 책임님 그리고 지도교수님이자 KABLO의 여섯 번째 팀원인 장인모 교수님께 진심으로 감사드립니다.

Q. KABLO 팀이 개발하신 저가형 UAV 비전 기반 유도·제어 기술을 비전공자도 이해할 수 있도록 간단히 설명해 주세요.

A. 저희 KABLO 팀이 개발한 기술은 '저가형 UAV (Unmanned Aerial Vehicle, 무인항공기)를 위한 비전 기반 유도·제어 기술'입니다. 쉽게 설명하자면, 현재 파블로항공에서 개발 중인 드론(PabloM 시리즈 S10s)에 장착된 카메라로 지상을 촬영했을 때, AI가 화면 속 물체를 스스로 찾아내고, 그 물체의 GPS 위치를 계산해서 드론에게 알려주는 기술입니다. 이 좌표 정보를 S10s의 비행 제어에 활용하면, 사람이 일일이 조종하지 않아도, 드론이 목표물을 보고 정확하게 그쪽으로 날아가도록 유도·제어할 수 있습니다. 즉, 드론이 ‘눈으로 보고 스스로 길을 찾아가는 기술’이라고 생각해 주시면 되겠습니다. 

Q. '저가형 무인항공기(UAV)를 위한 비전 기반 유도 제어 기술'이 기존 고가 장비 기반 솔루션과 비교했을 때 갖는 가장 큰 차별점은 무엇이며, 이를 통해 어떤 산업적 난제를 해결하고자 했나요?

A. 저희 기술의 가장 큰 차별점은 '끝까지 저가형이라는 조건을 지키면서도, 고가 장비에 근접한 비전 기반 유도 제어 성능을 구현했다'라는 점입니다. 파블로항공 S10s는 일회용 군집 드론에 가까워, 고가의 센서와 고성능 컴퓨팅 자원을 마음껏 쓰는 방식이 아니라, 꼭 필요한 기능을 얼마나 저렴하고 효율적으로 구현하느냐가 핵심 과제였습니다.

이를 해결하기 위해 세 가지 방향으로 접근했습니다. 첫째, 카메라 화면에서 목표 물체를 찾는 단계에만 경량형 AI를 사용하고, 그 이후 GPS 좌표를 추정하는 과정은 기하학적 모델과 단순 계산식으로 처리해 연산 부담을 크게 줄였습니다. 이렇게 설계하면 좌표 추정 정확도는 유지하면서도, 고가의 연산 장비가 필요 없어서 저가형 UAV에도 충분히 적용할 수 있는 구조가 됩니다.

둘째. MCU 보드 (Microcontroller Unit Board, 특정 기능 제어용 소형 컴퓨터 회로 기판)와 카메라의 여러 조합을 비교 평가해, S10s와 같은 저가형 UAV에 탑재 가능한 범위 안에서 성능과 비용을 동시에 만족시키는 하드웨어 구성을 선정하고 추천할 수 있도록 했습니다.

마지막으로, HILS 기반 테스트베드를 구축한 것입니다. HILS는 실제 하드웨어를 시뮬레이션 환경과 연결해, 실제와 유사한 조건에서 시스템을 시험하고 검증할 수 있는 기법으로, 이를 통해 매번 큰 비용을 들여 비행시험을 하지 않고도, 유도 제어 알고리즘과 장비 성능을 충분히 평가할 수 있게 하였습니다.

결국, 저희는 저비용 장비에서도 작동할 수 있는 비전 기반 알고리즘과, 이를 저비용으로 시험할 수 있는 HILS 테스트베드를 함께 제시했습니다. 이를 통해, 한정된 예산과 비용 부담 때문에 저가형 UAV 개발에 어려움이 있던 산업 현장의 난제를 해결하고자 하였습니다.

Q. 대상을 받게 된 결정적인 요인으로 심사위원들에게 가장 높은 평가를 받았다고 생각하는 부분은 무엇인가요?

A. AI 기반 비전 알고리즘을 실제 저가형 UAV 수준까지 경량화하고, HILS 테스트베드와 결합해 하나의 저가형 UAV 개발 프로세스를 구축했다는 점이라고 조심스럽게 추측해 봅니다. 

단순히 이론적으로 성능이 좋은 알고리즘만을 제안한 게 아니라. HILS 환경에서 반복적으로 시험 검증할 수 있는 테스트베드를 구축했습니다. 여기서 더 나아가 파블로항공과의 실제 비행시험을 통해 확보한 데이터와 HILS 결과를 교차 검증했다는 부분도 높게 평가해주신 것 같습니다.

현재 많은 기업들이 겪고 있는 저비용 구조에서 어떻게 신뢰할 수 있는 기능을 확보하고 검증할 것인가에 대한 고민에 대해 저희 프로젝트가 하나의 사례로서 도움이 될 수 있기에, 이러한 부분들이 종합적으로 심사위원분들께 좋은 인상을 드린 요소가 아니었나 생각합니다.

Q. 실제 개발 과정에서 예상치 못한 가장 어려웠던 문제와 이를 KABLO 팀이 어떤 방식으로 극복했는지 궁금합니다.

A. 예상했던 것보다 어려웠던 부분은 ‘실제 비행시험으로 검증할 기회가 제한되어 있다’는 점이었습니다. 장소 섭외, 일정 조율, 기상 조건 등 변수가 많아 원하는 때에 비행시험을 한다는 게 현실적으로 쉽지 않았습니다. 이를 해결하고자 스스로 반복 검증이 가능한 환경을 만들어보자고 논의했고, 그 결과가 HILS  테스트베드였습니다. 결과적으로는 이 과정이 처음에는 가장 큰 고민이자 난관이었지만, 오히려 HILS 테스트베드라는 프로젝트의 중요한 강점이자 차별점으로 이어지게 되었습니다.

Q. 팀 이름인 'KABLO'에 담긴 의미나 팀 내부의 협업 문화가 있었다면 소개해 주세요.

A. 팀 이름인 KABLO는 사실 심플하게 지었습니다. 우리 대학(KAU)의 ‘K’와 파블로 항공(PABLO AIR)의 ‘ABLO’를 따서 ‘KABLO’이 도었습니다. 한국항공대학교와 파블로항공이 함께 만든 팀이란 의미를 담았습니다. 팀 협업 방식은 '에자일 방법론(작업을 작은 단위로 나누고 주기적으로 점검하며 개선하는 운영 방식)'을 따랐습니다. 이는 장인모 교수님께서 강조하신 방향이기도 했습니다. 프로젝트 초기에 앞으로 일년 간 할 일들을 정리하고, 이를 기반으로 업무를 세부적으로 쪼개서 관리했습니다. 매주 최소 1회, 1시간 이상 교수님과 팀원 전원이 대면 미팅을 진행하며 진행상황을 공유했고, 파블로항공과도 미팅을 하며 프로젝트 방향성을 수시로 점검했습니다. 팀 내부 소통은 슬랙(Slack, 업무용 메신저 플랫폼)을 활용해 각자의 진행상황을 수시로 올리고 문제를 바로 공유하는 방식으로 운영했습니다. 이런 협업 방식이 이번 프로젝트를 결과로 이끄는 데 중요한 힘이 되었다고 생각합니다. 

Q. 팀원들이 AI자율주행시스템공학과, 소프트웨어학과, 항공교통전공 등 다양한 전공으로 구성되었는데, 이러한 융합이 프로젝트 성공에 어떤 시너지를 가져왔나요?

A. 소프트웨어와 하드웨어를 함께 다뤄야 하는 저희 프로젝트의 특성상, 다전공 팀의 시너지는 분명 존재했습니다. AI자율주행시스템공학과 팀원들은 AI 비전 처리와 ROS2 (Robot Operating System 2, 로봇 운영 체제) 프로그래밍 경험을 바탕으로 전체적인 비전 알고리즘 개발과 HILS 연동 구조 설계를 맡았고,  소프트웨어학과 팀원은 알고리즘 디버깅과 하드웨어 실험을 주도했습니다. 항공교통전공 팀원은 소프트웨어학과를 복수전공으로 하고 있어 알고리즘 디버깅뿐만 아니라, UAV 운용 관점에서 시뮬레이션 환경을 더 실제처럼 구성하는 데 중요한 피드백을 제공했습니다. 서로 다른 경험과 전공지식이 더해지면서 시스템 전체의 완성도가 높아졌습니다. 

Q. 장인모 교수님에게 가장 크게 배운 점은 무엇인가요?

A. 교수님께서는 처음부터 “실제 기업 프로젝트처럼 해보자”는 원칙을 세워주셨습니다. 그래서 자연스럽게 에자일 방식으로 프로젝트를 운영하게 됐고, 매주 이루어진 미팅에서는 기술적인 피드백뿐 아니라 산업체의 관점에서 바라본 조언도 함께 들을 수 있었습니다. 짧은 설명만으로도 개선 포인트를 정확히 짚어 주시는 모습이 인상적이었고, 덕분에 ‘다음 미팅 때는 더 나아진 결과를 보여드리고 싶다’라는 목표가 생기며 팀 전체가 동기부여를 얻었습니다.

Q. 우리 대학 SW중심대학 사업단은 항공우주 분야에 특화된 SW 교육 및 연구를 추진하고 있는데, KABLO 팀은 사업단으로부터 어떤 지원을 받았나요?

A. 프로젝트를 진행하는 동안 필요한 대부분의 예산을 지원받았습니다. 하드웨어 구매뿐 아니라 비행시험 참가, 파블로항공 대전 연구소 방문 같은 산학 협력 활동에도 큰 도움이 되었습니다. 또한 한국항공우주학회 논문 제출 시 등록비를 지원받아 연구자로서 경험을 넓히는 기회도 얻었습니다. 이런 지원 덕분에 초기에 계획했던 일정대로 프로젝트를 안정적으로 이어갈 수 있었습니다. 이 자리를 빌려 다시 한번 SW중심대학사업단에 감사의 말씀을 드리고 싶습니다.

Q. 소프트웨어 및 인공지능 분야의 진로를 꿈꾸는 한국항공대 후배들에게 해주고 싶은 조언이 있다면 무엇인가요?

A. 졸업을 앞둔 선배로서 전하고 싶은 이야기는 '우리 학교가 제공하는 수많은 기회를 최대한 적극적으로 활용해 보자'는 것입니다. 특히 소프트웨어와 AI는 거의 모든 산업에서 필요로 하는 분야이기 때문에, 마음만 먹으면 대부분의 경진대회 및 프로젝트에 도전할 수 있습니다. SW중심대학사업단에서도 해외 탐방 프로그램, F-16 AI Pilot 경진대회, 산학 R&D 프로젝트 등 쉽게 접하기 어려운 프로그램을 꾸준히 제공하고 있습니다. 이런 기회에 용기 내서 도전하다 보면 경험이 쌓여서, 좋은 결과도 얻고, 더 큰 기회도 찾아온다고 생각합니다. 저 역시 그런 기회들을 하나씩 잡다 보니, 이렇게 수상도 하고 인터뷰도 해보게 되었네요. 우리 모두 화이팅입니다! 감사합니다.

 소프트웨어 인재 키운다…대학·기업 SW 페스티벌 / YTN 사이언스