흙탕물처럼 혼탁한 물속에서도 주변 환경을 3차원(3D) 지도로 실시간 구현하는 새로운 수중 매핑 기술이 개발됐다.
미국 매사추세츠공대(MIT)와 우즈홀해양연구소(WHOI) 공동 연구팀은 15일(현지시간) 음파탐지기(소나)와 광학 카메라 데이터를 융합해 수중 시야를 확보하는 '소나-매스터'(Sonar-MASt3R) 기술을 국제 로봇·자동화 학술대회(ICRA)에서 발표했다.
이 기술은 돌고래의 음파탐지 능력과 바다거북의 근거리 시력을 합친 것과 유사하다. 먼저 소나의 음파로 주변 지형의 대략적인 윤곽을 파악한 뒤, 목표물에 가까이 접근해 광학 카메라로 세밀한 형상을 포착하는 방식이다.
기존 수중 탐사정은 해저면의 퇴적물을 휘저어 시야가 흐려지면 작업이 중단되기 일쑤였다. 탐사정이 안전하게 움직이기 위해서는 흙탕물이 가라앉을 때까지 기다려야 하는 한계가 있었다.
연구팀은 소나 데이터로 절대적인 거리와 규모를 측정하고, 이를 기반으로 시각적 이미지를 분석하는 기존 알고리즘 '매스터'(MASt3R)의 깊이 추정치를 보정해 정확도를 높였다.
연구팀이 진행한 수조 실험 결과, '소나-매스터'는 시야 확보가 거의 불가능한 혼탁한 조건에서도 수 센티미터(cm) 크기의 물체를 식별하고 정밀한 3D 지도를 생성하는 데 성공했다.
연구팀은 이 기술이 심해 과학 탐사, 수중 건설 및 유지보수, 해저 폭발물 제거 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대했다. 특히 시야가 좋지 않은 연안 지역의 불발탄을 안전하게 처리하는 데 큰 도움이 될 전망이다.
논문의 제1 저자인 에이미 풍 MIT 연구원은 "이번 연구가 현재는 접근하기 어려운 저시정 환경에서의 수중 작업을 가능하게 할 것"이라고 밝혔다.