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국가 8대 핵심 선도사업 드론, 산업용 시장 본격 열리나
  |  입력 : 2020-11-03 17:08
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시설물 점검과 관리, 산림 재난 대응과 예찰, 지형 정보조사에 가장 활발하게 사용
CCTV 설치 및 교체, 지능형 보안 시스템 도입 등 보안 감시용으로도 활용 확대


[보안뉴스 엄호식 기자] 지난 9월 국토교통부는 세종호수공원 일대에서 다수의 드론을 활용한 음식배달 실증 시연행사를 가졌다. 이날 3대의 드론은 세종호수 공원에서 2.5㎞ 거리에 있는 세종시청에서 출발해 금강을 가로지르고, 2대의 드론은 1.5㎞ 거리에 있는 나성동 상업지구의 고층빌딩 숲을 통과해 다양한 음식과 마스크, 손세정제 등을 평균 10분 내에 배달하는 과정을 선보였다. 국토교통부는 이번 실증 시연을 통해 실제 도심환경에서 안전한 중·장거리 드론배달 서비스의 가능성을 확인했다.

[이미지=utoimage]


드론산업은 혁신성장의 8대 핵심 선도사업으로 항공·정보통신(ICT)·소프트웨어(SW)·센서 등 첨단기술의 융합산업이다. 미개척 시장이자 최대 유망 시장으로 저가와 소형 중심의 취미나 단순 촬영용에서 농업과 감시, 측량, 배송 등 임무 수행을 위한 고가·중형의 산업용 중심으로 변화하고 있다. 앞으로는 개인형 이동수단으로의 자율비행 드론 상용화와 대형 무인항공기 등장 등 수송과 교통 분야의 새로운 시장도 기대되고 있다.

드론(Drone)이라는 용어는 법적 용어가 아니며, 무인항공기(UVA : Unmanned Aerial Vehicle) 전체를 지칭하는 용어로 사용되고 있다. 항공안전법 상으로는 ‘초경량비행장치’ 범위에 포함되는 사람이 탑승하지 않는 비행장치로서 고정익항공기(비행기)나 회전익항공기(헬리콥터) 모양의 무인항공기, 무인헬리콥터, 무인멀티콥터, 무인비행선 등을 의미한다.

드론(Drone)의 사전적 의미는 꿀벌의 수컷이다. 드론의 어원은 여러 가지 설이 있으나, 군사용으로 사용된 무인기에서 표현된 용어로 무인기가 날아다닐 때 꿀벌의 수컷 내지는 벌의 ‘윙윙’ 거리는 단조로는 소리를 의미하는 말에서 유래했다는 설이 널리 알려져 있다.

드론은 1980년대 오스트리아 군대가 이탈리아 베니스 상공으로 폭발물을 탑재한 무인 기구를 시초로 보고 있다. 그리고 1935년 영국 공격 연습기를 무선 원격조종이 가능한 무인비행기로 개조한 것이 대공 사격 연습용 표적 기체로 사용되며 현대의 드론이라는 명칭을 얻으며 근대적인 최초의 무인기가 됐다.

2000년대 중반부터는 인명 손실의 위험 없이 적진 깊숙이 침투할 수 있다는 장점 때문에 미국 등이 드론을 공격용으로 활용하기 시작했고, 이에 언론에서는 2000년대 이후 미국의 전쟁을 ‘드론 전쟁’이라고 부르기도 했다.

▲세계 드론 제작시장 전망(단위 : 억불, 2017 미국 Tael Group)[자료=국토교통부]


▲세계 사업용 드론 시장 전망(단위 :억불)[자료=국토교통부]


예나 지금이나 드론 활용의 가장 많은 부분을 차지하는 것은 군사용이지만 중국 DJI를 필두로 급성장한 개인 취미용 시장에 이어 다양한 활용·서비스 가능성을 가진 사업용(산업·공공) 드론의 성장이 거세질 것으로 예상된다.

그 중에서도 사업용 드론은 영상과 농임업, 건설 분야를 중심으로 초기시장을 형성했으며, 감시와 측량 등에 사용되기 시작했고, 최근에는 구호물품 배송에 이어 택배 배달 등 수송 분야까지 영역을 넓히고 있다.

우리나라의 사업용 드론 육성 발자취

▲국내 사업용 드론 대수[자료=국토교통부]

드론산업발전 기본계획(2017.12.21) : 우리나라는 2017년 12월 드론산업발전 기본계획을 통해 2026년까지 4조 4,000억원까지 시장규모를 키우고 기술경쟁력 세계 5위권 진입과 사업용 드론 5만 3,000대 상용화를 목표로 설정했다. 그리고 추진과정에서 10년간 17만명의 고용과 29조원의 생산·부가가치를 만들어 낼 것으로 기대하고 있다.

이를 위해 국가·공공기관의 다양한 업무에 드론을 도입·운영하는 등 공공 수요 창출(5년간 3,700여대, 3,500억원 규모)과 5세대 이동통신(5G), 인공지능(AI) 등 첨단기술 기반의 한국형 무인교통관리시스템(UTM : UAS Traffic Management)으로 K-드론 시스템 개발·구축을 핵심과제로 추진했다. 핵심 과제에는 규제혁신과 샌드박스 시범사업으로 실용화 촉진 지원과 개발-인증 자격 등 인프라 확충 및 기업지원허브 모델 확산 등도 포함됐다.

▲국내 드론시장 주요 지표 추이(2019년 6월, 누적 기준)[자료=국토교통부]


드론 활용의 촉진 및 기반조성에 관한 법률 제정(2019.4.5) : 우리나라는 2019년 드론 활용의 촉진 및 기반조성에 관한 법률 제정을 통해 ‘드론’의 정의를 ‘조종사가 탑승하지 아니한 채 항행할 수 있는 비행체’로 명문화하고, 5년마다 기본계획 수립과 함께 매년 산업계 실태조사 실시, 그리고 드론산업협의체 운영을 법제화 했다. 또한, 드론 활용에 연관되는 비행규제와 사업규제에 특례를 주고 자유롭게 드론 활용사업을 영위할 수 있도록 하는 일종의 공간적인 규제 샌드박스 개념의 특별자유화구역 지정·운영과 드론 시범사업 구역을 정규화 할 수 있는 드론 산업 육성과 지원 근거를 마련했다. 이와 함께 다수의 드론 운영 또는 드론교통에 대비한 드론교통 관리시스템을 구축하고 운영할 수 있는 근거도 마련했다.

▲중앙행정기관의 드론 활용 현황[자료=항공안전기술원]


드론분야 선제적 규제혁파 단계별 계획(로드맵) 마련(2019.10.16) : 2019년 드론분야 선제적 규제혁파 단계별 계획(로드맵)을 통해 드론 기술발전 양상을 예측한 단계별 시나리오를 도출하고, 19건의 국민안전과 16건의 드론 활용 등 총 35건의 발전단계별 규제이슈를 발굴·정비했다.

▲공공기관의 드론 활용 현황[자료=항공안전기술원]


2020년도 무인이동체 기술개발사업 시행계획(2019.12.27) : 과학기술정보통신부는 2020년도 무인이동체 기술개발사업 시행계획을 통해 5세대(5G) 이동통신을 활용한 비가시권·군집비행이 가능한 드론운영 기술 개발, 육·해·공 공통 적용이 가능한 무인이동체 원천기술개발 및 통합운용 실증 등 혁신적인 무인이동체 기술개발을 새롭게 추진한다고 밝혔다. 주요 내용으로는 ①무인이동체 원천기술개발사업 새로이 추진(2020~2026년, 1,702억 8,000만원) ②저고도 무인비행장치 교통관리체계 기술개발 지속 추진 ③DNA+드론기술개발 추진(2020~2024년 450억원) 등이다.

▲지자체의 드론 활용 현황[자료=항공안전기술원]


2020년 추진 사항 : 국토부는 높아진 드론의 성능과 활용이 늘어남에 따라 성능과 위험도를 기준으로 ①완구용 모형비행장치(250g 이하) ②저위험 무인비행장치(250g~7㎏(250g~2㎏/2㎏~7㎏)) ③중위험 무인비행장치(7㎏~25㎏) ④고위험 무인비행장치(25㎏~150㎏) 등 4단계로 분류해 관리하도록 하는 ‘항공안전법 시행령’ 및 ‘ 항공안전법 시행규칙 개정안을 입법예고했다. 이에 2021년부터는 최대 이륙중량 2㎏을 넘는 드론에 대해서는 기체를 신고해야 하고 250g을 넘는 드론을 조종하기 위해서는 사전에 온라인 교육을 받아야 한다.

드론(무인비행장치)의 형태
드론은 크게 무인비행기(고정익)와 무인헬리콥터(회전익), 무인멀티콥터(다중로터형), 그리고 틸트로터로 구분할 수 있다. 무인비행기(고정익)는 고정익 날개를 부착한 형태로 엔진이나 프롭의 힘으로 양력을 얻어 비행하는 무인항공기다. 무인헬리콥터(회전익)는 주 로터(Rotoe)로 추진력을 유지하고 꼬리날개로 방향을 유지하며 비행하는 무인항공기다. 무인멀티콥터(다중로터형)는 2개 이상의 다중로터로 양력을 발생시켜 비행하는 무인항공기다. 틸트로터는 멀티콥터와 고정익 드론의 단점을 극복한 형태의 무인항공기다. 가장 많이 상용화된 멀티콥터는 비행 속도가 느리고 이동 시 에너지 효율성이 낮다. 그래서 정지비행 중에 임무를 수행하기 쉬운 촬영이나 분석 등에 가장 많이 사용된다. 속도가 빠르고 날개로 인해 비행 에너지 효율성이 좋은 고정익 드론은 이착륙시 활주로가 필요해 공간을 많이 사용하게 된다. 틸트롭터는 로터의 회전을 통해 수직이착륙과 정지비행을 할 수 있고, 고속 비행도 가능하다.

국내 산업용 드론은 시설물 점검과 관리, 그리고 산림 재난 대응과 예찰, 지형 정보조사에 가장 활발하게 사용되고 있다. 이외에도 환경감시와 조사, 경계 및 감시, 해양감시와 관리 및 재난·재해 수색 그리고 교통관리 등에도 사용되고 있다.

드론 강자 중국, 중형급 드론은 경쟁 가능해
업계가 뽑는 드론 강자는 단연 중국이다. 중국은 이미 드론의 양산체계를 통해 전 세계 드론 시장의 70%를 차지하고 있기 때문이다. 특히, 소형급에서 강한 면모를 보인다. 하지만 중형급 이상의 사업용 드론에 대해서는 우리나라도 겨룰 만한 경쟁력을 보유하고 있다는 평가다.

아쉬운 것은 우리나라는 도심지에서 드론이 비행할 수 있는 환경이 완전히 제공되지 않으며, 양산체계를 구축할 만큼 빠르게 드론 사업에 뛰어든 상황도 아니어서 비행 데이터 축적 등 기술력을 확보하기 힘들었다. 하지만 공공기관의 드론 우선구매 사업과 스마트시티 등을 통해 더욱 발전할 것으로 기대하고 있다.

▲주요 산업용 드론 제품[자료=나르마·피엔유드론, 보안뉴스 정리]


연구 중심 드론 개발 업체
항공안전기술원에 등록된 업체는 30여개가 있지만 그중에서도 나르마와 피앤유드론은 연구 중심의 드론 개발·제작 업체다.

나르마는 틸트로터 드론을 연구개발 및 판매하는 한국항공우주연구소의 1회 연구기업이다. 현재 개발된 기체들을 통해 대전과 북한산에서 다수의 실증 비행을 진행중이며 해외 진출도 준비하고 있다. 나르마는 ‘더 안전한 세상으로의 비행’을 목표로 전 세계 비상사태에 대응할 수 있는 배송 드론을 제작하고 있다.

나르마의 AED배송드론 AF100은 안정화된 틸트로터 기술을 적용했다. 빠른 속도를 이용해 기존 멀티콥터 드론보다 운용 영역을 확대했으며 수직이착륙 및 시속 120㎞의 고속비행이 가능하다. 또한, 조립식으로 추락 및 사고 시 파손 부위만 변경해 비행할 수 있다.

피앤유드론은 부산대 항공우주공학과 강범수 교수가 드론에 대한 종합적인 연구개발과 사업화를 위해 설립했다. 특히, 차세대 회전익 플랫폼과 자동비행 시스템, 지상관제 및 통신 시스템 등에 대한 기술력을 바탕으로 고고도 장거리 비행이 가능한 고성능 무인기를 개발했다. 이외에도 공공기관과의 협업을 통해 다양한 산업적 운용 모델을 발굴해 실증 서비스를 해오고 있으며, 전문가 양성을 위한 전문교육 등을 진행하고 있다.

피앤유드론의 PUN-QUAD-H4는 해상운용 및 장거리 비행 임무에 적합한 드론이다. H-프레임 형태의 쿼드콥터이며 야간 비행을 위한 항법등 부착으로 5㎞ 이내는 육안 식별이 가능하다. 해상추락에 대비한 자동전개식 플로팅백을 탑재했으며, 전방탑재 기본 임무장비 외에 중앙 하부에 고성능 임무장비도 탑재할 수 있다. 기본임무장비 탑재 시 40분, 중앙 하부에 1.5㎏의 임무장비 탑재 시 30분 비행이 가능하다
[엄호식 기자(eomhs@boannews.com)]

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