군사적 목적으로 출발해 수십 년간 줄곧 군수용으로 발전해 온 드론이 최근 민간 영역으로 넘어오면서 다양하게 변주되고 있다. 고정익이나 헬기형에 비해 용이한 이착륙과 호버링(hovering) 등 여러 가지 강점을 가진 드론이 기업과 대중의 요구와 만나면서 쓰임새가 그만큼 무궁무진해졌다는 것이 전문가들의 시각이다.
드론이 군수용 외에 먼저 적극적으로 활용되기 시작한 곳은 공공분야다. 국경 순찰, 지형 및 시설물 공중 촬영, 산불·산림·해안·선박·환경 감시 범죄 색출·추적, 방제·방역, 기상 자료 수집, 재해 예방, 통신 중계, 재난 구조 등 공공 영역에서 다양하게 활용되기 시작하고 있다. 드론 고유의 장점이 인정받고 있는 데다 기술 발전으로 더 많은 일을 효과적으로 할 수 있게 돼 드론의 인기가 계속 높아지고 있는 상황이다.
또 상업용에 비해 공공의 목적을 위한 활용의 경우 법·제도적인 제약이 적어 먼저 활성화되기 시작했다. 진정회 엑스드론 대표는 “요즘 정부기관에서 드론을 활용해보겠다는 요구가 크게 늘어났다”며 “모든 부처 사업계획에 드론이 들어 있을 정도”라고 말했다.
대표적인 사례가 3월 초 강원도 정선에서 발생한 산불 현장에서 보여준 드론의 활약이다. 보통 산불은 큰 불을 잡아도 숨어있던 잔불이 다시 큰 불로 번지는 경우가 많다. 따라서 잔불을 완전히 진화하는 것이 중요한데, 날이 어두워지면 유인 헬기는 비행을 하기 어렵고, 진화요원도 잔불을 찾기 위해 산 전체를 점검하는 것이 불가능에 가깝다. 반면, 드론은 밤에도 큰 제약 없이 날아올라 임무를 수행할 수 있다. 당시 정선에서는 드론이 야간에 상공에서 잔불을 발견했고, 진화요원들이 출동해 잔불을 진화해 더 큰 피해를 막을 수 있었다.
산불 진화, 적조 감시 등 공공 활용 확대
드론은 적조, 해파리 등 바다의 불청객으로 인한 피해를 크게 줄이는 데도 활용될 수 있다. 적조가 본격화되면 피해액이 수백 억 원에 달한다. 다만, 적조를 미리 탐지하면 선제적인 방제활동으로 피해규모를 60~70%까지 줄일 수 있다고 한다.
이 때문에 매년 적조가 활성화되는 시기에 매일 100여 척의 배가 20㎞ 반경에 대해 감시활동을 벌이는데, 배 한 척당 하루 기름값이 수백 만 원에 달해 막대한 예산이 들어갈 수밖에 없다. 이를 대신해 드론이 수백 미터 상공에서 수십 배의 광학 줌을 통해 적조 감시활동을 펼치면 막대한 예산을 줄이면서 효과적으로 방제를 할 수 있다. 오는 6월 경 적조 예방에 드론을 활용하기 위한 시범사업이 실시될 예정이다.
또 한 지방검찰청은 공장의 오염물질 배출 현장을 적발하기 위해 드론을 활용하는 방안을 고려하고 있다. 공장이 오염물질을 배출해도 실제 단속까지 적지 않은 시간이 걸려 단속의 실효성이 높지 않은 것이 현실이다. 드론을 활용하면 신속한 현장 확인이 가능하기 때문에 공장의 오염물질 배출 억제 효과가 클 것으로 기대된다.
국외에서도 역시 공공 부문에서 드론 활용이 활발하게 이뤄지고 있다. 인도 동부의 카지랑가 국립공원은 밀렵꾼을 근절하기 위해 드론을 도입하겠다고 밝혔다. 최근 카지랑가 국립공원의 코뿔소 뿔이 ㎏당 최대 6만 5000달러에 팔리는 등 밀렵꾼들 때문에 골머리를 앓아 온 국립공원 측은 드론을 통해 국립공원의 광활한 지역을 효과적으로 감시하겠다는 방침이다.
중국은 지난해 화학물질을 분사해 스모그를 제거하는 드론을 테스트하는데 성공했다고 밝혔다. 중국 정부는 국영기업 중국항공공업집단공사(AVIC)와 협력해 테스트를 진행했다. 낙하산에 달린 드론이 도시 위를 날아다니며 화학물질을 뿌리고, 이 화학물질이 스모그 안의 입자들과 반응하고 오염물질을 얼려 지상으로 떨어뜨리는 원리다. 중국은 대기오염 문제를 해결하기 위해 오염물질 배출 감시에도 무인기를 적극적으로 활용할 계획이라고 밝힌 바 있다.
아랍에미리트(UAE)도 지난해 정부 행정 서비스에 드론을 투입할 방침이라고 밝혔다. UAE가 공개한 드론은 지문과 홍채 인식 시스템을 탑재한 것으로 알려졌다. UAE 정부는 드론을 통해 주로 여권과 운전면허증 등 신분증을 배송한다는 생각이다.
또 기물 파손 등으로 피해를 입어온 독일의 국영 철도회사 도이체 반은 드론을 기차 차고와 정비소 경계에 이용하고 있다. 진정회 대표는 “현장에서 문제를 제기하면 드론을 적용해 해법을 찾을 수 있다”며 “특히 현재 전파 간섭 등의 제약이 있는 도심 비행이 가능해지면 드론의 활용방법은 무궁무진해질 것”이라고 말했다.
도심 비행 가능하면 활용방법 무궁무진
진정회 대표는 향후 도시에서 드론을 사용할 수 있게 되면 촌각을 다투는 화재 발생 시 소방차와 소방대원들이 도착하기 전 드론이 날아가 현장 상황을 전송함으로써 더 빨리 화재진압 계획을 세워 피해를 줄일 수 있다. 또 도심에서 사건이 발생할 경우, 경찰이 도착하기 전 드론을 날려 신속하게 사고현장의 증거를 수집할 수 있다. 이와함께 드론을 통해 범죄 용의자에 대한 추적까지 가능해질 것으로 보인다.
이처럼 드론이 다양하게 활용될 수 있는 것은 고유의 장점 외에도 카메라와 각종 센서 성능이 향상됐기 때문이다. 드론에 장착되는 카메라 성능이 개선돼 더 정밀한 시야를 확보함으로써 감시, 정찰, 추적 등 광범위한 분야에도 활용할 수 있게 됐다. 또 최근에는 적외선 센서를 통해 야간 탐지가 가능해졌고, 이밖에도 다양한 센서를 통해 가스나 방사능 검출 등에 활용할 수 있게 됐다.
민간 영역의 상업용 드론은 아마존, 구글, DHL 등 글로벌 기업들이 큰 관심을 갖고 서비스화를 추진하고 있다. 아마존은 물류센터에서 최대 16㎞ 떨어진 지역까지 30분 내 배달하기 위해 자체 개발한 ‘드론 프라임에어’의 올해 실용화를 목표로 하고 있다. 이미 캐나다, 호주, 인도 등에서 시범비행을 진행한 바 있으며, 상대적으로 상업용 드론 라이선스 발급이 쉬운 미국 외 지역에서 프라임에어 서비스를 시작하는 것도 검토 중이다.
DHL은 독일에서 도서지역 배송을 위해 드론 파셀콥터(parcelcopter)를 활용했다. 파셀콥터는 동체 밑에 달린 소포함에 배송 물품을 보관하며, 자동비행기능으로 컴퓨터에 입력된 비행경로를 따라 비행한다.구글은 지난해 호주에서 무인비행로봇을 활용한 배달 프로젝트인 ‘프로젝트 윙(Project Wing)’의 시험비행을 성공했다고 발표했다. 사전 목적지 입력 시 스스로 날아갈 수 있는데, 구글은 목적지 도달 시 배송물품을 떨어뜨리는 방식으로 실험했으며 30차례 성공했다고 밝혔다. 중국 전자상거래 사이트 알리바바는 자회사 인터넷 쇼핑몰 타오바오의 배송 이벤트를 위해 2월 무인비행로봇을 활용했다. 실시 대상은 베이징, 상하이, 광저우 등 대도시 거주 고객 중 특정 물건을 구입하는 고객 450명이었다.
이처럼 민간 영역에서 글로벌 기업들의 드론 활용 준비가 진행 중이지만, 아직까지 관련 법제도 등의 문제는 걸음마 상태다. 그럼에도 불구하고 개별 영역에서 소규모의 독특하고 새로운 모델들이 적용되고 있다.
부동산 중개부터 초밥 서빙까지
미국의 부동산 중개기업 돈텔미쇼미(DON’T TELL ME SHOW ME)는 건물 내부와 외관 외에 공중에서 드론으로 촬영한 영상을 게재해 새로운 부동산 마케팅 방법을 시도했다는 평가를 받고 있다. 영국 런던의 초밥 전문점 요스시(YO! Sushi)는 ‘아이트레이(iTray)’라는 이름의 드론에 손님이 주문한 음식을 올려놓은 뒤 주방에서 식탁까지 배달하는 서비스를 제공해 눈길을 끌고 있다. 아이트레이는 아이패드로 조정된다.
오스트리아 린츠에서는 지역 행사의 일환으로 드론 50대에 LED를 설치하고 편대비행을 통해 불꽃놀이 효과를 내기도 했다. 새로운 형태의 드론 개발도 활기를 띠고 있다. 특히 독특하면서도 효용성이 큰 드론 개발은 전 세계 스타트업들이 나서고 있다. 드론 분야의 스타트업 진출 확대는 마이크로칩, 센서 등 드론 관련 부품 가격 하락도 한 몫 했다. 또 관련 기술 발전으로 드론 제작비용이 500달러 미만까지 떨어지면서 진입장벽이 낮아졌다.
영국 런던 초밥 전문점 요스시의 드론 서비스
돈텔미쇼미의 드론 촬영 화면
오스트리아 린츠 행사의 드론 편대비행
스타트업들이 선보이는 드론은 단순하지만, 반드시 필요한 기능을 추가해 드론의 효용성을 극대화한다는 공통점을 갖고 있다. 킥스타터 업체 에어독은 액션캠을 장착할 수 있는 아웃도어용 드론을 개발했다. 이 드론은 조종자 팔에 부착하는 밴드 속 센서를 통해 하늘에서 사용자를 따라 다닐 수 있다. 에어독은 레저 활동을 하면서 개인 스스로 자신의 모습을 촬영하기 힘들다는 점을 착안해 아이디어를 냈다.
UAE 정부의 드론 경진대회에서 우승한 스위스 플라이어빌리티가 개발한 ‘짐볼(Gimball)’은 탄광 갱도나 잔가지가 많은 숲 속, 붕괴된 건물의 좁은 공간 등 사람이 접근하기 어려운 곳을 자유롭게 비행할 수 있도록 개발됐다.
짐볼은 1년 전 베타버전이 개발된 뒤 실용화 작업을 거쳐 완성된 면모를 보여줬다. 짐볼은 드론에 탄소섬유 뼈대를 축구공 모양으로 에워싼 형태로, 뼈대 속에 자유롭게 회전할 수 있는 원형 축 2개를 넣었고, 여기에 드론을 갖다 붙여 비행 중 뼈대가 장애물에 부딪혀도 원형 축이 회전하면서 드론을 계속 날 수 있도록 만들어 준다. 드론 내부에는 균형을 맞춰주는 자이로스코프와 나침반 등도 설치됐다. UAE 정부는 “짐볼을 비롯해 앞으로 유용한 목적의 드론이 인류의 미래에 상당히 긍정적인 기여를 하게 될 것”이라고 평가했다.
영국의 스타트업 RTS아이디어스는 인명구조 드론 파스(Pars)를 개발했다. 파스는 고무 튜브를 구조 현장까지 신속하게 실어 나를 수 있도록 설계됐다. 위치를 추적할 수 있는 GPS 시스템은 물론, 현장을 비춰 줄 LED 조명과 사고 현장 및 사람을 자동으로 인식해 촬영할 수 있는 열화상 카메라, 스스로 목표까지 날아갈 수 있는 자동항법 시스템을 갖췄다.
초소형 셀카 드론 자노는 가로 세로 약 6.4㎝로, 5메가픽셀 HD 카메라와 마이크 등을 탑재했다. 이 드론은 팔로우 미 모드를 사용하면 사용자를 따라다니며 자동으로 방해물을 피하고, 홀드 포지션 모드로 공중에서 멈추게 할 수 있다. 자노는 전용 콘트롤러가 아닌 스마트폰으로 조종할 수 있다. 이항은 5살 어린이도 사용할 수 있는 직관적인 드론 애플리케이션을 개발하고 있다. 이항은 크고 무거운 조종기가 필요한 기존의 드론과 차별화했으며, 스마트폰으로 조종하는 타사 제품보다 쉬운 작동을 강조하고 있다. 스마트폰의 가속도 센서를 이용해 사용자가 스마트폰을 기울여 드론을 조종하는 방식이다.
미국 텍사스 업체 카오틱문스튜디오는 무인경비 드론 큐피드(CUPID)를 개발했다. 스마트 앱으로 구동되는 큐피드는 접근이 쉽지 않은 우범지대나 위험지역을 날아서 탐사할 수 있고, 카메라로 인물.환경.공간 정보 등을 식별할 수 있다. 또 고압전류가 흐르는 전기 충격 장치를 내장해 비상시 위험인물을 기절시키는 것도 가능하다. 큐피드는 이밖에도 범죄 용의자를 추적하는 용도로 활용할 수 있다. 추적 모습은 라이브 비디오 형태로 스마트폰, 노트북, 데스크톱에 실시간 전송된다.
좁은 공간을 비행할 수 있도록 설계한 스위스 플라이어빌리티의 짐볼
영국의 인명구조용 드론 RTS아이디어스의 파스
초소형 셀카 드론 자노
카오틱문스튜디오의 무인경비 드론 큐피드
향후 드론 간 협업도 주목
신개념 드론 개발도 시도되고 있다. 청소 로봇 룸바 개발자 헬렌그라이너가 설립한 싸이피웍스가 그 중 하나다. 이 회사는 지상과 미세섬유로 연결해 전기 공급하는 드론을 만들고 있다. 상공에 머물며 실시간 모니터링 임무를 수행한다. 싸이피웍스의 이즈(EASE)는 원통형 호버링 로봇으로, 위험한 건물 내부 조사와 모니터링에 사용된다.
GPS가 수신되지 않는 실내에서 운용할 수 있으며, 태블릿으로 조종할 수 있다. 미세섬유를 통해 전력을 공급하고 명령을 전달하며, HD 카메라로 수집한 데이터를 송신한다. 또 촬영 비디오 영상을 분석한 뒤 스스로 호버링 한다. 이 회사의 또 다른 PARC 역시 미세섬유로 연결해 장기간 상공에 머물며 시설을 모니터링 하고 통신 허브 역할도 한다. 300m까지 상승할 수 있으며, 예비 배터리를 탑재해 미세섬유에 장애가 발생할 경우 출발 지점으로 자동 귀환하도록 설계됐다.
헬렌그라이너는 최근 드론의 쓰임새 변화, 발전 방향을 제시해 관심을 모으기도 했다. 헬렌그라이너는 “지난해 드론은 일반인을 대상으로 한 취미활동 제품이 많이 출시됐지만 올해와 내년은 다리 구조 검사, 이동통신 기지국 점검, 해상 석유시추 장비 점검 등 조사와 점검이 드론의 핵심 용도가 될 것”이라고 설명했다. 헬렌그라이너는 또 드론이 2017년과 2018년은 수집한 비디오 이미지나 센서를 통해 수집한 빅데이터를 분석해 최적의 상황 판단과 합리적인 결정을 하는데 많이 이용될 것으로 내다봤다. 또 2019년에는 각종 배송이 드론의 핵심 기능이 될 것으로 예상했다.
드론과 다른 기기의 연계도 새로 시도되는 분야 중 하나다. 프랑스 르노자동차는 지난해 드론을 장착한 컨셉트카 ‘크위드(Kwid)’를 선보였다. 플라잉 컴패니언(Flying Companion)이라는 이름의 드론은 차량 천장에 숨어 있다 필요시 나와서 공중으로 날아오른다. 조정.제어는 차량 내에서 대시보드 역할을 하는 태블릿PC로 한다. 핵심 기능은 주변 정찰과 사진.동영상 촬영이다. 교통 체증 상황을 파악하고 주의해야 할 상황이 생길 경우 운전자에게 자동으로 보고한다. 운전 경로를 찍어 실시간으로 공유할 수도 있다.
드론은 자동차의 눈이 돼 도로상황과 사고현황, 장애물 여부 등을 알려준다. GPS를 따르는 자동모드와 운전자가 드론을 제어하는 수동모드를 지원한다. 앞으로는 협업 개념도 드론 분야에서 중요한 위치를 차지할 것으로 전망된다.
싸이피웍스의 PARC
르노자동차의 컨셉트카 크위드와 드론 플라잉 컴패니언
비제이 쿠마르 UPS재단 교수는 여러 대의 드론이 함께 협업하는 연구를 진행 중이다. 그는 TED 강연에서 드론 여러 대가 협력해 무거운 물건을 나르거나 블록을 조립하고 여러 악기를 동시에 연주하는 실험을 선보였다. 각각의 드론은 단순 작업을 수행하지만, 서버의 인공지능(AI) 시스템 아래서 협력하면 스마트하고 복잡한 작업을 처리할 수 있는 것이다. 또 스웨덴의 일렉트로룩스는 다수의 초소형 드론이 협력해 집안을 돌아다니면서 청소하는 미래 청소 시스템 개념을 제시했다.
강동식 기자, 임혜지·조아름 인턴기자
머니투데이
