▲15일 강원도청 앞에서 전시 중인 드론의 모습.

이와 함께 안전기준과 기술기준, 비행기준 등 현재 국제적으로 표준화하지 못한 드론 레저산업 전반에 대한 표준화로 세계 시장을 선점한다는 목표다. CNB뉴스는 강원도가 구상 중인 드론 레저산업의 육성방향과 가능성에 대해 3회에 걸쳐 보도한다. (CNB=유경석 기자)

① 드론, 넌 뭐니?
② 드론시장 가파른 성장세
③ 대한민국 드론의 중심, 영월

무선전파 활용한 무인항공기

드론(Drone)은 무선전파로 비행과 조종이 가능한 무인소형항공기다. 택배용부터 정밀농업용, 화물용까지 다양하게 활용되고 있다. 드론 시장 역시 가파르게 성장하면서 미래 드론 시장을 선점하기 위한 국내 기업들의 드론 관련 특허권 확보 경쟁이 치열하다.

▲드론 특허출원 현황. (자료=특허청)

15일 특허청에 따르면 2015년 드론 관련 특허가 총 389건이 출원됐다. 이는 전년 대비 161%가 증가한 것이다. 드론 특허출원은 2012년 이전에는 연간 30여건 수준에 불과했으나 2013년 126건, 2014년 149건에 이어 지난해 389건으로 급격한 증가세를 보이고 있다.

이는 드론이 미래 유망 먹거리 산업으로 주목되기 때문으로, 주요 출원인은 한국항공우주연구원, 국방과학연구소 등 연구기관과 다수의 국내 중소 벤처기업들인 것으로 나타났다.

정부 차원에서 드론 상용화에 적극 나서고 있는 것도 한 원인이다. 정부와 민간 기업의 드론 관련 연구개발과 투자가 확대되면서 앞으로 드론 분야 특허 출원은 더욱 늘어날 것이라는 게 특허청의 설명이다.

드론은 비행체와 지상 통제 장치, 임무 탑재체, 데이터 링크, 이착륙 장치, 지상 지원으로 구성된다. 비행체는 무인항공기의 기체(platform)를 말하며, 지상 통제 장치는 운용을 위한 주 통제 장치다. 임무 탑재체는 카메라나 통신 중계기 등 임무 장비이고, 데이터 링크는 비행체와 지상간 무선 통신 요소다.

▲다양한 드론의 활용 분야. (자료=강원도)

세계 각국 농업용 등 드론 활용 분야 갈수록 확대

드론의 종류는 갈수록 다양해지고 있다. 표적드론(target drone)을 비롯해 정찰 혹은 감시 드론(reconnaissance or surveillance drone), 원격탐사, 정보통신, 교통 등에 사용되는 다목적 드론(multi-role drone) 등이 있다.

드론의 종류만큼 활용도 역시 광범위해지고 있다.

2013년 기준 드론은 90%이 군사용으로 사용됐으며, 촬영이나 인프라 관리, 택배 등 향후 민간에서 사용이 증가 될 전망이다.

현재 DHL, 아마존, 구글 등이 택배용 드론을 개발 중이고, FedEX 등 물류 회사는 화물용 무인항공기에 대한 수요가 지속될 전망이다.

특히 2025년 정밀농업용 드론은 세계 민간 무인기 시장의 80% 이상을 차지할 것으로 예측된다.

실제 국가별 농업용 드론의 활용 사례는 쉽게 찾아볼 수 있다.

미국은 농산물 작황 점검이나 가축의 이동 추적, 산불의 발생 여부를 확인하는 데 활용중이다. EU는 경작 규모에 대한 농업인과 보조금 지급 기관 간 잦은 분쟁이 발생함에 따라 영농규모를 확인하는 데 활용하고 있다. 프랑스는 포도주의 과잉생산을 막기 위한 포도나무를 제거하는 작업에 활용중이다.

일본 야마하 코퍼레이션은 20년 전부터 농업용 드론을 개발 판매하고 있으며, 2013년 한해 2400대를 판매했다. 드론을 이용해 살충제나 비료를 살포하는 비율은 일본 전체 논의 40%에 이를 정도로 활용도가 높다.

호주는 100여대의 드론을 수입해 제초용으로 활용하고 있고, 최근에는 자체적으로 사마귀와 새우로 불리는 농업용 드론을 개발해 시험비행을 마치고 현장에 투입했다. 이를 통해 과실 성숙도를 확인하고 토양과 비료 상태, 영농관련 정보를 수집하고 있다.

한국은 농약 살포와 작물 파종, 질병 방제, 산림 보호 등 다양한 용도로 활용중이다. 농협의 경우 119개 조합에서 136대를 보유하고 있으며 2014년 17대를 추가로 구입했다.

▲15일 강원도청에서 드론 전문가 연석회의가 열리고 있는 모습.

농업 이외 물류와 구조, 관광 분야에서 활발하게 활용중이고, 최근 건설업과 전력산업, 측량산업, 통신분야 등 더욱 확대되고 있다.

쌍용은 드론을 활용한 공정사진을 촬영하고 안전관리, 품질관리 등에 활용중이고, 미국 Aeryon Labs사는 드론을 활용한 송전선, 풍력터빈, 굴뚝 모니터링을 수행중이다. 그리스 Papastamos는 드론을 활용한 토지측량으로 인력축소와 비용절감을 이뤘고, 페이스북은 드론을 이용한 인터넷 통신망 연결을 위해 아퀼라(Aquila)의 시험 비행을 실시했다.

또 2013년 MIT연구소는 스카이콜 서비스를 개발해 지리를 잘 모르는 사람이 스마트폰의 스카이콜 앱에 접속하면 드론이 날아와 길을 안내해주는 서비스를 실현했다.

드론의 활용이 증가하면서 충돌 사고에 대한 우려가 커지고 있다. 이에 따라 무인항공기 충돌회피기술에 대한 관심이 높아지고 있다.

드론의 활용이 확대되기 위해서는 안전 신뢰도를 확보하는 것이 필수다. 이를 가능하게 하는 기술이 바로 충돌 회피 기술이다.

드론의 충돌회피 기술은 지상에서 조종사가 화면이나 레이더를 통해 비행체를 관측해 충돌을 탐지하고 회피하는 지상기반 충돌회피 기술과 드론 자체에 센서를 장착해 지상에서 도움 없이 스스로 충돌을 탐지하고 회피하는 탑재기반 충돌회피 기술로 나뉜다.

특허청에 따르면 드론의 충돌회피 기술과 관련된 특허출원은 2009~2011년 8건에 불과했으나 2012~2014년 21건으로 증가했다. 이 중 약 70% 가량의 특허출원이 국내 연구진들에 의해 출원된 점은 고무적이다.

이외 드론과 관련한 문제점은 적지 않다.

▲드론 법규 위반행위와 처벌 및 처분 기준. (자료=강원도)

우선 원거리에서 가정내 모습을 촬영할 수 있어 사생활 침해가 우려된다. 이와 함께 드론에 총을 설치해 저격용으로 활용하는 등 범죄에 사용될 수도 있다.

또 보안시설이 노출될 수 있어 비행 금지구역이나 제한구역이 설정돼 있기도 하다.

한국은 일몰 후부터 일출 전까지 야간비행을 금지하고 있다.

아울러 비행장으로부터 반경 9.3㎞ 이내, 휴전선 인근이나 서울도심 상공 일부, 국방‧보안상의 이유로 비행을 금지하고 있다.

항공기 비행항로가 설치된 공역인 150m 이상의 고도와 인구밀집지역 또는 스포츠 경기장, 각종 페스티벌 등 사람이 모인 곳의 상공도 비행이 금지된다.

다만 지방항공청 또는 국방부의 허가를 받으면 이들 비행금지 장소에서 비행이 가능하다.

비행 중 낙하물을 투하하면 안 되고 조종자가 음주 상태에서 비행은 금지된다. 조종자가 육안으로 장치를 직접 볼 수 없을 때도 비행을 금지하고 있다.

강원발전연구원 박봉원 부연구위원은 "드론 제조기반과 가격 경쟁력에서 중국이 앞서고 있을 뿐만 아니라 드론 산업의 육성은 타 지자체에서 우선 추진하고 있다"며 "강원도는 드론의 날을 제정하고 강원도만의 색깔을 입힌 드론산업 정책이 필요하다"고 조언했다.