무인항공기 드론 보급이 확대되면서 드론 안전 비행에 대한 사회적 요구가 높아지고 있다.

최근엔 건물·공중설치물과의 충돌을 비롯해 여객기와의 충돌 사고까지 우려되고 있다, 지난 1월엔 미국 백악관에서 소형 드론이 충돌하는 사고가 발생해 사회적으로 큰 파장이 일었다. 이에 따라 무인항공기 충돌 회피 기술에 대한 관심이 고조되고 있는 상황이다.

특허청(청장 최동규)에 따르면 드론의 충돌회피 기술과 관련된 특허출원은 과거 3년간(2009~2011) 8건에 불과했으나, 저가 드론 보급과 대중화에 따라 최근 3년간(2012~2014) 관련 특허출원이 21건으로 급증한 것으로 나타났다. 163%에 달하는 증가율이다.

특허청 관계자는 “최근 3년 동안 약 70%의 특허출원은 국내 연구진들에 의한 것”이라며 “무인항공기 분야 차세대 핵심기술의 하나인 충돌 회피에 대한 기술개발이 국내 연구진에 의해 활발히 이뤄지고 있다”고 밝혔다.

급성장세에 있는 드론 활용이 확대되기 위해선 비행 시 유인항공기 수준의 안전 신뢰도를 확보하는 것이 필수적이다. 이를 가능케 하는 기술로 ‘충돌 회피 기술’이 큰 주목을 받고 있다. 

드론의 충돌회피 기술은 지상에서 조종사가 화면이나 레이더를 통해 비행체를 관측해 충돌을 탐지하고 회피하는 ‘지상기반 충돌회피 기술’과 드론 자체에 센서를 장착하여 지상에서의 도움 없이 스스로 충돌을 탐지하고 회피하는 ‘탑재기반 충돌회피 기술’로 나눠진다.

이 중 현재 실용화 단계에 가까이 있는 기술은 ‘지상기반 충돌회피 기술’이다. 지상기반 충돌 회피는 지상통제소와 무인항공기간 실시간 정보 송수신 기술과 무인항공기 제어기술이 중심을 이루고 있다. 현재 국내 특허 출원된 기술 중 약 70% 가량이 지상기반 충돌회피 기술에 관한 것이다. 탑재기반 충돌회피기술로 발전하기 위한 징검다리 기술로서의 의미가 있다. 탑재기반 충돌회피기술은 항공기 충돌 회피를 위한 궁극적 지향점으로서 주변 장애물 탐지기술, 자동충돌회피 제어 등이 주를 이룬다.

드론의 충돌 회피기술에 있어 최선진국은 미국이다. 최근 10년간 123건의 충돌회피 관련 특허가 출원되는 등 기술혁신을 선도하고 있다. 그러나 과거 3년(2009 ~ 2011)과 최근 3년(2012 ~ 2014)의 특허출원건수가 각각 38건, 40건으로 큰 차이가 없는 데 반해, 우리나라는 최근 출원건수가 급증해 고무적이란 평가를 받고 있다.

그러나 다수의 국내 연구기관과 대학들이 드론 충돌회피 기술 관련 연구결과를 논문 형태로만 발표하고 있고, 특허 출원으로는 이어지지 못하고 있는 것으로 밝혀졌다. 최근 10년간 국내에서 발표된 드론 충돌회피 기술 관련 논문은 총 58건에 달하나, 특허출원으로 이어진 것은 4건에 불과하다는 점이 문제로 지적되고 있다.

특허청 관계자는 “무인항공기 충돌탐지 및 회피 기술은 항공우주분야 10대 유망기술 중 하나로서 미래 드론 시장을 선점하기 위한 핵심기술”이라며 “기술개발에 더욱 노력해야 할 뿐만 아니라, 연구 결과물을 조기에 출원해 특허권을 확보하는 전략이 필요하다”고 밝혔다.