엑스드론 진정회 대표
드론의 국내 기술의 현재와 적용분야에 대해 정보를 교환할 수 있는 행사가 지난 4월 28일 서울 광화문 올레스퀘어에서 개최됐다. 국내 드론 전문업체 엑스드론의 진정회 대표가 ‘국내외 드론 산업의 현황 및 적용사례’라는 주제로 발표한 행사엔 밤 늦은 시간 약 200여명의 일반 대중들이 참석해 드론 산업의 미래에 대해 공유했다. 본지는 떠오르는 미래 산업인 드론의 활용분야에 대한 강연을 정리했다.
배터리 기술 발전으로 인해 군(軍)에서 감시 정찰 목적으로 활용되던 드론이 다양한 영역으로 상용화될 준비 단계를 거치고 있다. 배터리 기술 발전으로 인해 비행시간이 늘어났으며, 적재할 수 있는 무게 범위가 넓어진 까닭이다.

드론 산업이 다방면에서의 감시 정찰은 물론, 물류 분야에 커다란 경제적 가치를 창출할 전망이다. 미래의 신규 산업을 이끌 주력으로 주목받고 있는 것이다.

드론은 군에서 감시 정찰을 목적으로 그간 활용돼왔다. 군에서 활용되는 드론은 대형 항공기 정도 크기의 무인 항공기로 주변 장비에만 조 단위의 비용이 들어간다. 기업 뿐 아니라 국가 차원에서의 도입도 쉽지 않은 것이다.

현재 우리 군이 운용 중인 대표적인 무인기 중 하나는 섀도우(Shadow)-400이다. 미국에서 수입했으며 저고도로 비행한다. 당시의 첨단기술이 집약된 이 무인기는 작전 반경이 100 km이며 비행 가능시간은 4시간으로 알려졌다. 그러나 지금 시점에서 효율성을 생각해볼 땐 많은 과제가 남아있다.

리모아이는 우리 군이 육군과 해병대의 무인 정찰기로 선정한 모델로 크기가 작다는 장점을 갖췄지만 이·착륙하는 데 활주로가 필요하다는 단점이 있다. 한국항공우주산업(KAI)에서 개발돼 대한항공으로 이전한 틸트로터의 경우도 많은 돈을 투자했지만 결국 크게 상용화는 되진 못했다.


드론의 확대된 임무수행 적용분야
그러나 대중화된 형태의 드론은 인간 스스로가 그동안 해결하지 못했던 수많은 과제들을 해결하게 될 전망이다.
드론은 해양과 산림, 대형구조물, 방사능 누출 감지, 자살 사고 대응 등 다방면의 임무수행을 위해 활용될 것이다.

일례로 자사와 산림과학원은 드론을 이용해 야간 화재를 진압하는 많은 실험을 했으며 드론으로 완전한 야간 산불 진화가 가능하다는 것에 확신을 얻었다.

바다에 기름이 유출된 경우를 생각해보자. 이때 배로 볼 수 있는 현장의 모습은 제한적이다. 그러나 드론을 활용하게 되면 넓은 시야를 통해 기름 확산 반경을 파악, 방지 계획을 효과적으로 세울 수 있다.



이외에도 우리나라의 경우엔 매년 6월에서 10월까지 해파리와 적조에 의한 피해가 발생한다. 이 기간 동안 수 십 척에서 수 백 척의 배가 매일 20 km의 반경을 이동하며 해양을 감시하는 데, 이때 배 한 척의 20 km 운행은 약 300만 원의 유류비를 발생시킨다. 100척 만해도 3억이 드는 것이다. 이 분야에 광학 줌을 장착한 드론을 활용할 경우, 감시 목적의 배를 운행함에 있어 드는 비용을 획기적으로 줄일 수 있게 될 전망이다.
이외에도 드론은 군에 전략적으로 활용될 것이다. 

자사 모델 중 XD-P4는 57 cm 크기의 드론으로 군에서 감시정찰 목적으로 사용되며 크기는 작지만 지상통제장비(GCS)와 같은 장비들이 모두 장착돼있다. 또한 기체가 접혀 백팩에 휴대가 가능하며 전시 상황, 테러 진압, 임무 수행 중에 사람을 노출시키지 않고 적의 정보를 알아낼 수 있다.
XD-MAV는 손바닥 정도의 크기지만 사용된 기술들은 대형 드론과 크게 다르지 않다. 따라서 가격대가 매우 높은 장비다. 기존의 임무 수행용 드론 못지않게 MCU(Micro Control Unit) 가격이 1,000만 원대에 육박한다.

이런 고가의 드론은 취미용으로 활용될 수 없는 임무수행용 장비다. 경찰특공대나 군이 적군과 대치했을 때 실시간 개인휴대용 기체 장비로 활용될 수 있다.
전동회전익 드론, 효율성과 접목 
드론은 조종사 없이 무선전파의 유도에 의해 비행 및 조종이 가능한 비행기나 헬리콥터 모양의 군사용 무인항공기(UAV)의 총칭이다.
하지만 최근에는 배터리와 전기모터를 동력으로 하고 여러 개의 프로펠러로 움직이는 전동회전익 멀티콥터를 주로 일컫는 개념으로 한정돼 사용되고 있다. 

전동회전익 멀티콥터는 기체의 프로펠러(Propeller) 사이즈나 형상에 따라 다시 세부적으로 분류된다. 프로펠러 8개를 갖춘 모델은 옥토, 6개는 헥사, 4개는 쿼드 등의 명칭이 붙는다. 이를 통틀어 전동회전익이라 부른다.

우리가 일반적으로 ‘드론’이라고 부르는 전동회전익 방식의 드론은 고정익이나 헬기형에 비해 여러 이점을 갖췄다. 고정익 방식의 드론은 이·착륙을 위해 활주로가 필요해 실용적인 측면에 제약이 있으며, 헬기형은 조종이 어렵고 풍속에 약하다는 단점이 있다. 또 기존의 엔진 기체는 소음과 진동이 크고, 기체 소형화나 유지관리에 어려움이 있는 것으로 알려졌다.

반면, 전동회전익 방식의 드론은 이러한 한계들을 극복할 수 있는 특성을 기반으로 휴대성, 신속성, 효율성, 안정성, 경제성을 특징으로 다방면에서 활용될 예정이다.

전동회전익 멀티콥터는 지금으로부터 5년 전까지만 해도 취미로 활용하는 것이 전부였다. 8000 mA 용량 배터리로 3 km 이상 비행할 순 있었지만, 3 kg 적재물 장착 시 1 m 크기 드론으로 5분 이상 비행하는 것이 불가능했다. 즉, 효율성이 없었다.

지금은 전동회전익 멀티콥터 형태의 드론에 배터리 기술 발전이 더해져 실용화를 앞두고 있는 상황이다. 비행시간과 적재 가능 무게가 크게 개선돼 물류 배송이나 감시 정찰과 같은 용도로 활용될 것이란 기대를 모으고 있다.

1시간 이내의 데이터 자동비행을 통한 임무수행은 전동회전익 드론이 적합하며, 비행 가능시간을 고려해 10 km 반경 내 작업이 권장된다. 그러나 안정성 측면에서 개선의 여지가 남아있기에 조정자는 영상을 통해 지속적으로 임무수행 여부를 관찰해야한다. 낮은 기온도 고려대상이다. 드론은 배터리 자체의 특성으로 인해 영하의 기온 시 비행 능력에 단점이 있기 때문이다. 예를 들어, 영하의 조건에서 드론 비행 시 평시 40분 비행하는 능력은 20분으로 떨어지게 된다.


아두이노, 중국 드론산업 성장 불씨 지펴
우리나라에서 드론과 관련해 가장 취약한 부분은 바로 컨트롤러다. 하지만 중국의 경우 이를 기술 발전의 원동력으로 삼고 있다. 대표적인 경우가 오픈 하드웨어 플랫폼 아두이노(Arduino)의 활용이다. 중국의 상업용 드론업체 DJI(다장혁신과학기술)도 오픈소스 기반에서 컨트롤러를 업그레이드시켰다.

아두이노는 확장성이 좋기에 전 세계적으로 많은 대학과 연구소에서 사용되고 있다. 양산업체들도 취미용 드론에 아두이노를 기반으로 컨트롤러를 개발해 출시하고 있다. 

픽스호크(Pixhawk)는 중국에서 많은 수의 오픈소스를 제작 중인데, 이는 단순한 복제(Copy)가 아닌, 새로운 기술로의 성장을 의미하고 있다. 새로
운 기능들이 추가되고 있기 때문이다. 



중국에서 픽스호크의 키트(kit)는 약 20만 원에 판매된다. 복제판은 10만 원 이하에 구매가 가능하다.
요즘엔 더 저렴한 제품도 나오는 추세며, 더 나은 성능의 오픈소스도 상당수 출시되고 있다.  복제를 통해 중국의 드론 산업이 성장하고 있는 것이다.

성인을 겨냥한 취미용 드론 시장이 중국에서 큰 폭으로 성장하고 있다.
DJI의 경우를 보자. DJI는 지금으로부터 3년 전 만해도 규모가 작은 기업이었다. 약 3년 전엔 사원수가 90명 정도였는데, 작년엔 2,800명이 됐다. 현재는 R&D 담당 직원만 320명이다.

가격 대비 최고 성능의 드론을 제작하고 있으며 실제로 한국의 드론업체들이 DJI의 GPS 센서가 갖춘 저가격·고성능의 장점을 부러워할 정도로 기술 우위에 있다. 취미용 드론을 제작하는 회사지만 공공부문의 임무 수행을 위한 드론 개발도 완료됐다고 한다.
무섭지 않은가. 올해엔 약 1조 2,000억 원의 매출을 기록할 전망이다. 

우리나라의 경우 드론에 대한 관심과 투자가 타국과 비교해 뒤쳐진 부분이 없지 않다. 3년 ~ 5년 전에 중국에서 드론 산업 육성을 위해 기술 연구와 투자를 진행한 것처럼 미래를 내다 봤어야 했다.
하지만 최근 당국에선 드론 산업이 가진 미래 잠재력을 뒤늦게나마 인식하고, 드론 산업을 세계적으로 육성하기 위해 관련 업무를 진행 중이다. 조만간 우리나라에서도 글로벌 드론 기업이 탄생하지 않을까 생각한다.