어린 시절, 가장 갖고 싶었던 장난감은 무엇이었나요? 사람마다 차이는 있겠지만, 무선조종 비행기를 떠올리는 분도 많을 텐데요. 특별히 유용한 기능은 없어도 단지 조종간을 잡은 내 손끝을 따라 날아오르는 비행기는 충분히 재미난 기기였습니다. 그런데 그저 장난감으로 여겼던 이 장치가 우리 삶을 변화시킬 혁신 기기로 떠오르고 있습니다. 최근 각종 IT 기기와 결합하여 생활 속에서 유용하게 사용되고 있는 '드론(drone)'인데요. 이러한 드론이 주목받고 있는 이유는 무엇이며, 어디에 활용되고 있는지, 또 앞으로는 어떻게 발전해 나갈 것인지에 대해 알아보겠습니다.
군사용 무인항공기에서 최첨단 IT 기술을 접목한 혁신 기기, 드론
드론은 무선전파를 이용하여 사용자가 조종할 수 있는 무인항공기를 말합니다. '벌이 윙윙거린다'는 영어 표현에서 나온 명칭으로 이젠 일반인에게도 친숙한 단어가 됐는데요. 무인항공기란, 고정날개를 가진 비행기 형태나 회전날개를 가진 헬리콥터 모두를 일컫는 것입니다. 최근에는 회전날개를 여러 개 달고 있는 ‘멀티콥터’를 주로 드론이라 지칭하는데요. 무인 비행체로서 드론은 처음엔 군사적 목적을 위해 개발됐습니다.
공군 전투기 연습사격에 적기 대신 표적 역할을 할 수 있도록 사용됐으며, 이후 정찰용과 군사용까지 그 용도가 넓어졌습니다. 군사용은 주로 고정날개 항공기 형태가 많이 사용되는데, 이후로 값이 비교적 저렴한 회전날개 형태의 ‘쿼드콥터’ 등이 보급되며 개인 용도와 방송 촬영에도 이용되고 있습니다. 여러 개의 회전날개가 달린 멀티콥터가 드론의 대명사가 된 것은 페롯사에서 개발한 ‘에어드론’이란 제품이 강한 인상을 주었기 때문이죠.
이 제품은 기존의 무선 조종기 대신 전용 앱을 설치한 아이폰을 조종기 대신으로 사용할 수 있어서 금방 유명해졌는데요. 일반적인 무선조종 헬리콥터는 가격도 비싸고, 전용 장비와 부품도 많아 조종하기도 힘듭니다. 그러나 전기모터를 이용한 회전날개(로터)가 IT기술과 결합하여 보다 쉽게 자세를 제어하고 스마트폰 등으로 간단히 조종할 수 있게 됐고, 이후 드론은 글로벌 IT 기업들의 관심을 받으며 각종 서비스에 활용하는 방법이 개발되고 있습니다.
제어가 쉽고 저렴한 일반용 드론은 어디서 쓸까?
현재 드론은 예전의 단순한 무선조종 비행기와 다릅니다. 다양한 활용을 위해서 카메라, 센서, 통신시스템 등이 탑재되어 있는데요. 무게 또한 25g의 초소형부터 1.2톤의 초대형까지 다양한 제품을 선보이고 있습니다. 미국 국방부는 드론을 위한 공항 설립을 위해 3,300만 달러를 투자하는 등 적극적인 행보를 보이고 있는데요. 아직까진 군사용 목적이 가장 크다고 볼 수 있습니다.
하지만 점차 각국에서 민간용 활용이 많아지면서 비행시간은 짧지만, 제어가 쉽고 값싼 멀티콥터 드론을 일반 마트에서도 쉽게 볼 수 있게 됐습니다. 개개인이 부담 없이 드론을 구매하게 되면서 고공촬영, 농약살포 공기질 측정 등 다방면에 활용되고 있죠.
신문・방송 업계와 영화제작사에서는 고공촬영용으로 활용됩니다. ‘드론 저널리즘’을 내세운 언론사에서는 스포츠중계, 재해현장 촬영, 탐사보도에 드론을 사용하고 있는데요. 카메라를 장착한 드론은 지리적 한계나 안전 때문에 쉽게 가지 못했던 장소에 접근하여 현장의 모습을 실시간으로 찍을 수 있습니다. 기존에 비행기나 헬리콥터에 무거운 장비 싣고 항공 촬영을 했던 것에 비해 매우 저렴하게 비슷한 효과를 거둘 수 있다는 것이 장점입니다.
실제로 내셔널지오그래피는 드론은 이용하여 탄자니아에서 사자의 생태를 촬영했으며, CNN은 터키 시위 현장과 필리핀 태풍 하이얀 취재에 드론을 활용했습니다. 국내 방송사도 각종 예능 프로그램과 드라마 촬영에 드론을 사용했는데요. 때문에 최근에는 4K급의 초고화질 동영상까지 촬영이 가능한 수 드론이 각광받고 있습니다.
물품배달부터 무선인터넷 중계까지!
한편, 영국 도미노피자는 2014년에 드론이 피자를 배달하는 모습을 유튜브를 통해 공개했고, 이후 법적 규제가 완화되면 실제 배달서비스에 사용할 예정이라고 밝혔습니다. 배달업체 DHL 역시 파슬콥터라는 드론을 통해 2014년 9월부터 육지에서 12km 떨어진 독일의 한 섬에 의약품과 긴급구호물품을 전해주고 있습니다.
아마존은 드론을 이용한 새로운 배송 서비스를 준비하고 있습니다. ‘프라임 에어’라는 이 서비스는 배송 거점 16km 이내에서 주문하면 30분 안에 드론을 이용해 집 앞까지 상품을 배송해 주는 것인데요. 이를 위해 아마존은 지상 60 ~120m에 ‘드론 슈퍼하이웨이’를 만들 것을 제안하기도 했습니다. 저속 드론은 60m 이하에서, 고속 드론은 60~120m 상공을 비행하는데요. 물품배송용 드론이 중앙컴퓨터와 위치 교신을 하면서 고층빌딩 같은 사고위험성 높은 대상 정보를 공유해 자동으로 해당 지역을 피해 가는 방식으로 안전과 효율을 충족시키려는 것입니다.
구글은 드론 개발업체 타이탄 에어로스페이스를 인수하여 태양광으로 장시간 비행할 수 있는 드론을 만들고 있습니다. 비행풍선을 이용해 인터넷 인프라가 부족한 지역에서도 무선인터넷을 사용할 수 있게 하는 프로젝트 ‘룬’을 계획하고, 여기에 드론을 투입하려는 것인데요. 페이스북도 영국 드론 업체 애센타를 인수하며 ‘커넥티비티 랩’에서 추진하는 인터넷 보급 활동에 가세하고 있습니다.
국내에선 대한항공과 한국항공우주산업에서 드론 연구개발에 적극적으로 나서고 있으며, 이 밖에 방위산업체, 중소기업, 택배업체도 드론에 관심을 보이고 있습니다. KT에선 다가오는 평창올림픽에서 드론을 사용해 경기장 보안과 응급환자 구조 시스템을 개발해 시연을 하기도 했습니다. 다만, 항공보안에 특히 엄격해 드론을 사용하는 데 제약이 많은 우리나라에선 아직까지 자유로운 상업용 활용은 쉽지 않습니다.
약한 출력과 낮은 항속거리, 보안 등의 문제점 해결이 우선
멀티콥터 드론은 다른 비행체에 비해 저렴하고 조종이 쉽다는 장점이 있습니다. 하지만 민간에서 활용 가능한 드론은 출력이 약해서 2kg 이상의 무게를 운반할 수 없으며, 높은 고도를 날기 힘들고 배터리 등의 제약으로 인해 15분 내외의 비행시간과 항속거리로 2km 정도입니다. 또한, 바람에 대한 저항도 커서 강풍이 불 때는 활용하기 힘들며, 도심지에 있는 건물과 전선 등의 각종 장애물을 피해서 비행하는 것도 쉽지 않습니다.
이러한 문제점은 앞으로의 기술 개발 여부에 따라 해결될 수 있습니다. 경량 고출력 배터리 기술이 발달하면 출력이 높아져 운반력과 항속거리가 개선될 수 있으며, 크기나 형태에 대한 다양한 연구로 어느 정도의 바람이 불어도 운용할 수 있을 것으로 보입니다.
드론이 직면한 가장 큰 문제점은 안전입니다. 테러리스트가 드론을 활용해 위험물질을 운반할 수도 있으며, 운행 중인 드론이 고장나 추락하게 되면 보행자나 가정에서 사고를 당할 수 있기 때문이죠. 또, 드론을 조종하는 전파나 조종장치를 해킹해서 범죄에 악용할 경우도 있어 방송사 등에서 이용하는 드론은 미리 관련 부처에 신고해 이용하고 있습니다.
고가형 드론에서 유인 드론까지, 미래 혁신을 이끌다
미국 컨설팅 업체 틸그룹은 2020년까지 드론시장이 연평균 8% 이상 성장해서 114억 달러 규모로 발전할 것이라는 전망을 내놓았는데요. 이 시장에서 주도권을 쥐고 큰 성장을 보이는 드론 제작업체는 중국의 DJI입니다. DJI는 2011년 매출 420만 달러에서 2013년엔 1억3천만 달러로 급성장했으며 직원은 2014년에 2,800여 명으로 늘어났습니다. DJI는 주력제품이던 저가형 드론에서 벗어나기 위해 다양한 기능을 담은 고가용 제품도 선보이고 있습니다.
이러한 드론의 발전은 이제 ‘유인 드론’이라는 새로운 영역까지 만들어냈는데요. 미국 라스베가스의 CES 2016에서 중국 드론 전문기업 이항은 'Ehang 184’라는 신제품을 공개했습니다. 이항측이 세계 최초의 유인자율 비행체라고 소개한 이 드론은 142마력의 모터를 이용해 시속 100Km 속도를 냅니다. 완충시간은 2시간이며 최대 100kg까지 싣고 20여 분 정도 비행할 수 있으며, 300∼500ｍ 고도에서 비행하며 최고 3,500ｍ 높이까지 상승할 수 있습니다. 재질은 탄소섬유와 에폭시 등 복합소재로 이루어져 있으며, 본체 아래에 프로펠러를 접으면 승용차 한 대가 사용하는 주차공간에 들어갈 수 있어 향후 중단거리 교통 수단으로 내놓을 예정입니다.
특히, 가장 큰 특징은 GPS를 이용해 스스로 목표 지점을 찾아 날아간다는 점인데요. 탑승자가 이륙과 착륙의 명령만 내리면 드론이 알아서 비행하며 스마트폰의 전용 앱으로도 조종할 수 있습니다. 이미 실용화 단계에 있어서 광저우 일대에서 100회 이상 테스트 비행을 하고 유인비행 시험도 거쳤는데요. 특히, 여러 개의 전원 공급 장치를 갖추고 있기 때문에 하나가 고장 나도 비행할 수 있으며, 장비 이상이 발생하면 인근 안전 지역을 파악해 자동으로 강제 착륙할 수 있습니다.
이제 더이상 드론은 단순한 장난감이 아닙니다. 최첨단 IT기술과 결합함으로써 우리 생활을 변화시키는 혁신 기기로 자리 잡아 가고 있는 것인데요. 자유롭게 날아다니는 드론에 우리의 상상력을 더하는 것, 더욱 재미있고 편리한 생활을 위한 또 하나의 미래가 될 것입니다.
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