무인 항공기(UAV)와 드론은 과거에는 군사적인 목적으로 개발되었으나, 최근 10년 사이에 관련 기술이 급속도로 발전하면서 이외의 분야에서도 활용 시도가 증가하며 범위가 넓어지고 있습니다.
기술의 발전 부분에 있어서는 배터리 기술의 발전으로 운용 시간의 증가, 전원 공급 방식의 변화로 인한 장기간 작업 가능과 같이 사용성이 더 편리해지면서 산업, 농업, 물류 분야에서 변화를 이끌어내고 있습니다.
이번 포스팅에서는 드론 기술에 대해서 세부적인 발전 과정과 현업의 다양한 분야에서 어떤 방식으로 드론 기술이 사용되고 있는지 자세하게 보도록 하겠습니다.
드론 기술의 발전 과정
1. 군사적 목적으로 개발된 드론
드론의 최초 개발은 1차 세계대전 시기에 전장에서 적군의 동향과 기지의 정찰 및 타격 임무를 위해 개발되었습니다.
드론의 초기 모양은 지금과 같이 4개의 프로펠러로 움직이는 형태가 아닌 비행기에 유사한 무인 비행기 형태였습니다. 하지만, 일본에서 지금과 같은 형태의 장난감이 개발되며 이후에는 중국에서 기술이 급속도로 발전하며 시장을 이끌어나가기 시작합니다.
드론의 급속도 발전에 기여한 기술은 GPS, 센서와 반도체의 소형화, 배터리 기술의 발전이 가장 주요하였습니다.
2. 상업용 드론의 활용과 규제 강화
2010년대 중반부터 드론의 대중화가 진행되며 시장이 확장되기 시작합니다. 상업용 드론을 전문적으로 제작 및 판매하는 기업이 만들어지면서 용도에 따라 높은 성능의 카메라, 실시간 모니터링에 필요한 기동 시간을 충족하는 제품이 출시되며 많은 수요가 발생하자 이를 전문적으로 조작하는 직업도 등장하기 시작합니다.
하지만, 사용자의 증가에 따라 국가의 영공에 너무 식별 불가능한 비행체가 많이 관측되자 안전 문제와 개인정보 침해 문제점을 인식한 각 국가의 정부는 드론의 악의적이고 무분별한 사용을 막기 위해 법을 이용하여 규제를 시작합니다.
3. 자율 비행과 AI 기술의 접목
드론의 대중화는 이미 어느 정도 이루어졌으나 기술력의 발전은 최근 몇 년간 가장 많은 진전을 보였습니다. 인공지능 기술력의 발전으로 이를 이용한 자율 주행과 자세 제어 기능에 적용하기 시작하면서 드론의 안전성과 운용에 필요하였던 난이도가 개선되어 더 많은 분야에서 사용하기 시작하였습니다.
인공지능 기술의 적용으로 기존에 육안으로 확인하였던 방식에서 인공지능이 움직임의 변화를 인식하는 형태로 감시의 성능이 대폭 개선됩니다. 또한, 지형이나 주변 환경에 따라 자세 제어가 힘들었으나 자동으로 이를 제어해주는 기능으로 초보자도 수준급의 조종이 가능해지며 드론 기술의 새로운 시대를 열었습니다.
드론의 다양한 활용 사례
1. 농업 분야
농업은 드론 기술이 가장 유용하게 사용되는 분야 중 하나로 평가됩니다. 수작업이나 농기계를 통해 운영되었던 대규모 농지에 드론을 활용하기 시작하며 시간과 비용의 효과적인 절감이 시작되었습니다.
예시로는 농약 살포 작업에 드론을 통해서 공중에서 살포하는 작업, 농작물의 성장 상태를 검사, 물의 공급 상태의 확인 과정에 드론 기술을 통해 진행하기 시작하며 소규모의 인력으로도 큰 규모의 농업을 운영하는 것이 가능해졌습니다.
2. 물류 및 배송 분야
드론을 활용한 물류와 배송 서비스는 최근 많은 기업들이 투자하고 개발하는 분야 중 하나입니다.
대표적 물류 기업인 아마존, UPS, DHL과 같은 대기업들은 드론 기술을 인공지능 기술과 함께 새로운 프로세스로 공정을 개발하여 기존의 배송 및 분류 과정에 사용된 인력을 대체하여 드론과 기계를 도입하고 있습니다.
특히, 배송 과정에 드론을 활용하여 각 주거지에 배송하는 서비스를 최근에 시험 운영하기 시작하면서 여러 평가를 받고 있습니다. 드론 배송을 통해 교통 체증과 안전한 물품 배송이 가능하다는 평가가 있지만, 환경적 변화에는 안전하지 않아서 종종 오배송이나 배송 실수가 많이 발생하여 아직은 더 개발이 필요하다는 평가도 많습니다.
하지만, 급하게 배송해야 하는 응급 상황에는 긴급하게 물자를 드론으로 조달이 가능하다는 장점도 있기에 아직은 좀 더 두고 봐야 할 듯합니다.
3. 건축 현장 점검 및 안전 진단 분야
신축 건설 현장이나 사람이 진입하기 위험한 노후 건물의 경우에는 필수로 안전 상태를 점검하고 보고하도록 되어있습니다. 이 분야에도 드론 기술이 활용되기 시작하며 작업자의 안전이 보장되며 더 효율적으로 짧은 시간에 진단이 가능해졌습니다.
드론을 이용하여 건물의 내부, 외부를 스캔하여 모델링을 진행하고 시뮬레이션을 통해 건물의 상태를 종합적으로 평가하는 과정으로 기존의 방식에 비하여 비용과 시간이 효율적으로 절감된 사례 중 하나입니다.
4. 재난 대응 및 구조 활동 분야
재난 상황에서 소방관이나 경찰관의 구조 및 조사 활동에도 드론이 많은 영향을 주고 있습니다. 지진, 홍수, 산불과 같은 자연재해가 발생하여 피해가 발생할 경우 드론을 이용하여 구조 및 탐색 활동에 도움을 받고 있습니다.
예를 들면, 재난 지역에서 실종자나 부상자의 위치를 사전에 드론을 급파하여 파악하고 정확한 위치를 보고하여 빠른 구조에 도움을 줍니다. 화재로 인한 건물의 진입이 불가능할 경우에는 화염에 강화된 드론을 투입하여 열화상 카메라를 통해 구조자를 빠르게 파악하여 외부에서 진입하는 방식으로 구조를 합니다.
최근, 일본의 후쿠시마 원전의 내부를 탐색하는 과정에도 진입이 가능한 드론을 통해 내부 상태를 확인하고 작업 계획을 수립하는 등 활용한 사례가 있습니다.
드론 기술의 발전 미래와 한계점
1. 드론 기술의 발전 미래
드론 기술은 지금이 발전 가능한 최고의 수준은 아니라고 평가됩니다. 아직, 적용한 산업군은 그리 많지 않으며 비용이 더 절감되고 많은 국가에서 사용을 시작한다면 지금과는 다른 양상으로 더 많은 산업군에서 사용할 가능성이 높기 때문에 지금보다 더 많은 투자와 개발이 이루어질 것이라고 예측합니다.
또한, 드론 자체의 본체를 구성하는 반도체의 기술력이 더 정밀해진다면 크기도 더욱 작아질 것이며, 배터리의 방식과 용량 대비 무게가 개선되는 새로운 형태가 발견된다면 이동 시간의 변화가 크게 있을 거라 생각됩니다.
2. 드론 기술의 한계점
그럼에도 불구하고, 아직은 해결할 한계점이 너무나 많습니다. 드론의 종류에 따라 아직 전문적인 교육기관의 확충이나 법률에 대한 보편화도 진행된 상태가 아니기에 국가 차원에서의 개선이 필요합니다.
또한, 드론 자체의 동력이 배터리이기에 운용 시간에 한계가 큰 만큼 동력 부분에 있엇서 핵연료나 배터리의 개선을 통해 시간을 개선할 필요성이 있습니다.
프라이버시 분야에 있어서도 누구나 드론 조종이 가능하기에 민간이 범죄 목적으로 사용할 가능성이 큰 만큼 많은 범죄에 사용된 사례가 많이 보고되고 있기에 법 개정이 필요합니다.
국내 드론 자격증 종류
대한민국 내에서 드론 운용을 위해서는 자격증을 취득해야 합니다. 자격증은 크게 초경량비행장치 조종자 자격증과 드론 국가기술자격증으로 분류됩니다. 조금 더 자세하게 보도록 하겠습니다.
1. 초경량비행장치 조종자 자격증
초경량비행장치 조종자 자격증은 상업적 목적으로 드론을 운용하기 위해 필요한 자격증으로 분류됩니다. 운용하는 드론의 중량에 따라 4개로 분류됩니다.
- 1종 자격증 : 최대이륙중량 25kg 이상 ~ 150kg 미만
- 2종 자격증 : 최대이륙중량 7kg 이상 ~ 25kg 미만
- 3종 자격증 : 최대이륙중량 2kg 이상 ~ 7kg 미만
- 4종 자격증 : 최대이륙중량 2kg 미만
* 4종 자격증의 경우 온라인 교육을 수료할 경우 발급 가능합니다. 이외의 자격증은 비행 시간과 시험을 통과해야 발급됩니다.
2. 드론 국가기술자격증
드론 자격증 중 국가기술자격증으로 분류되는 해당 자격증은 한국산업인력공단에서 발급하며 기술적 전문성을 인증하는 자격증으로 알려져 있습니다. 대표적으로는 드론 운용정비사와 드론 조립제작사로 나뉩니다.
- 드론 운용정비사 : 드론 운용 및 정비에 필요한 기술적 지식 및 능력을 입증하는 자격증
- 드론 조립제작사 : 드론의 조립 및 제작에 필요한 기술력을 입증하는 자격증
마무리
드론 기술의 발전으로 다양한 분야에서 사용이 가능한 만큼 여러분도 드론에 관심을 가지시고 본인의 분야에 사용하여 능률에 발전이 되도록 사용하시길 바랍니다.
이번 포스팅에서는 드론에 대해서 자세하게 다루어 보았습니다. 다음 포스팅에서도 유익한 정보로 찾아 뵙겠습니다. 감사합니다.