이 연구 주제는 무인항공기(UAV)의 안정적 비행을 위한 유도, 항법, 제어, 시험 기술 전반을 다룬다. 연구실은 고정익, 회전익, 테일시터, 멀티로터 등 다양한 형태의 비행체를 대상으로 비행역학 모델링과 제어기 설계, 자동 이착륙, 편대비행, 경로추종, 충돌회피 문제를 통합적으로 연구해 왔다. 특히 실제 비행시험과 시뮬레이션을 병행하여 이론과 실증을 연결하는 접근이 강점이며, 무인항공기의 실환경 운용 가능성을 높이는 데 집중하고 있다. 세부적으로는 모델 불확실성과 외란에 강인한 비행제어, 적응제어, 시간지연제어, 경로계획 알고리즘, 다기체 협업 제어가 핵심 축을 이룬다. 다수 무인기의 편대비행과 군집비행, 동적 환경에서의 실시간 경로 생성, 자동 착륙 및 함상 착륙, 이동체 위 착륙과 같은 고난도 문제를 다루며, 항공기 운동 특성과 제약조건을 반영한 제어 프레임워크를 개발한다. 또한 실제 공역이나 복잡한 도시 환경을 고려한 충돌회피와 안전 운항 기술도 중요한 연구 요소이다. 이 연구는 물류배송, 정찰, 재난대응, 시설 점검, 국방, 공역 통합 등 다양한 응용으로 이어진다. 최근에는 드론 레이싱, 지하·실내 공간 탐사, 안티드론 대응, 자율 공중교전까지 연구 범위를 확장하며 고기동·고신뢰 자율비행 체계로 발전하고 있다. 궁극적으로는 복잡한 환경에서도 사람의 개입을 최소화하면서 스스로 판단하고 임무를 수행하는 차세대 무인비행체의 핵심 원천기술을 구축하는 것이 목표이다.

연구실은 무인항공기뿐 아니라 지상 모빌리티 영역에서도 자율주행을 위한 핵심 기술을 폭넓게 연구한다. 대표적으로 실내 주차장과 도시 환경에서의 정밀 측위, 지도 작성, 차선 수준 경로계획, 객체 인지, 자율주행 소프트웨어 스택 개발이 포함된다. GPS가 취약하거나 사용할 수 없는 환경에서 차량이 스스로 주변 구조를 이해하고 자신의 위치를 정확히 추정할 수 있도록 하는 기술이 중요한 연구 대상이다. 이를 위해 라이다, 카메라, 관성센서 등 다양한 센서를 융합하고, 파라미터화된 SLAM, 라이다 오도메트리, 차선 레벨 지도 구축, 멀티모달 상태추정, 강건한 내비게이션 기법을 개발한다. 최근 연구에서는 혼잡한 도심 환경에서 복수 자율주행차가 경쟁적으로 주행하는 상황까지 고려하여, 교차로 통과, 추월, 교통규칙 준수, 통신 실패 상황 대응 등 실제 서비스에 가까운 문제를 다루고 있다. 또한 계산 자원 관리와 GPU 가속을 통해 고속 주행 중에도 안정적으로 동작하는 실시간 시스템 구현에 힘쓰고 있다. 이러한 연구는 로보택시, 스마트시티, 주차 자동화, 물류 이동체, 레이싱 기반 자율주행 검증 등으로 확장된다. 특히 실도로와 가상환경을 함께 활용한 검증 체계, 합성 데이터와 시뮬레이션 고도화, 차량 간 상호작용 분석은 미래 자율주행 생태계의 신뢰성과 확장성을 높이는 핵심 요소다. 연구실은 인지-계획-제어가 유기적으로 연결된 통합형 자율주행 체계를 구축함으로써 복잡한 도시 교통 환경에서도 안전하고 효율적인 이동지능을 구현하고자 한다.

이 연구 주제는 카메라, 라이다, 다중센서 데이터를 활용하여 비행체와 차량, 로봇이 주변 환경을 인식하고 상황에 맞는 의사결정을 수행하도록 만드는 기술에 초점을 둔다. 연구실은 영상 기반 비행체 충돌방지, 항공기 및 장애물 검출, 객체 분류, 차선 인식, 보행자 및 교통표지 인식, 지하 및 실내 공간의 3차원 시각화 등 다양한 문제를 다뤄 왔다. 단순한 검출을 넘어 실제 제어와 경로계획에 활용 가능한 수준의 인지 정확도와 실시간성을 함께 추구하는 점이 특징이다. 방법론 측면에서는 딥러닝, 심층 합성곱 신경망, 센서융합, 베이지안 기반 상태추정, 비주얼 서보잉, 라이다 포인트클라우드 처리, 멀티카메라 시스템 등이 핵심 기술로 활용된다. 최근에는 강화학습과 대규모 언어모델을 활용한 지능형 에이전트, 자율 공중전, 인간형 로봇의 항공기 조종과 같은 새로운 방향으로도 연구가 확장되고 있다. 또한 로봇 센서 웹, 이종 에이전트 협업, 다중 드론·다중 차량 시나리오 분석을 통해 개별 지능을 넘어 네트워크형 로봇 지능으로 발전시키고 있다. 이 연구는 탐사 드론, 소방 드론, 감시·보안 시스템, 실감형 텔레프레즌스 로봇, 문화콘텐츠 서비스, 안티드론 시스템 등 다양한 응용 분야와 연결된다. 특히 복잡하고 위험한 환경에서 인간의 접근을 줄이면서도 정확한 인지와 안전한 제어를 가능하게 한다는 점에서 산업적·사회적 파급력이 크다. 연구실은 인지와 제어를 분리된 요소가 아니라 하나의 지능형 시스템으로 통합하여, 실제 환경에서 작동하는 고신뢰 로봇 플랫폼을 구현하는 것을 목표로 한다.