차세대 항공기술 ‘드론’... 국민 ‘안전’ 지킨다

차세대 항공기술 ‘드론’... 국민 ‘안전’ 지킨다

술이 진화하고 있다. SF 영화에서나 볼 수 있었던 무인자동차나 안경형 컴퓨터 등 하루가 멀다하고 새로운 기술이 등장하고 있다. 그 중 대표적인 것이 드론(Drone)이다.
드론이란 사람이 타지 않고 무선전파를 이용한 원격조정에 의해 비행하는 무인항공기(UAV:Unmanned Aerial Vehicle)로, 비행기나 헬리콥터 등의 형태를 띤다.
드론의 개발 당시에는 정찰, 감시 등 군사적 목적을 위해 개발됐으나, 점차 상대적으로 저렴한 드론이 보급되며 개인 레저와 오지 물품 배달에 이르기까지 다양한 분야로 응용 분야가 확대되어 가고 있으며 최근에는 재해 사고시 인명구조는 물론 사람이 접근하기 힘든 장소의 사고현장 상황을 실시간으로 원격으로 제공해 줄 수 있어서 사고시 구조의 골든타임을 가장 빠른 시간에 확보할 수 있는 장비로 각광을 받고 있다.

변화의 물결...이젠 드론 시대다
우리는 이제 인류생활 전반에 걸쳐 큰 변화의 물결을 불러오고 있는 신개념 비행체인 멀티콥터(드론)를 실생활에서 자주 접하게 된다.
무인기 즉 드론이라고 하면 테러리스트들을 추적, 공격하는 미군의 첨단무기가 먼저 떠오른다. 그런데 이제 이런 드론이 일상생활 속으로 영역을 급속히 넓혀가고 있다.
미국 아마존은 자체 개발한 드론을 택배 서비스에 시범 활용하고 있으며, 주문 후 책을 30분내 배달하는 시대가 5년 안에 올 것이라고 예고하고 있다. 또한 경찰의 범죄자 감시, 군부대 경계임무, 해양오염 감시, 농업분야 활용, 방송촬영 장비 활용 등 다양한 용도로 활용될 수 있다.
특히 드론에 특수장치를 부착하면 인명구조 등 특수임무를 수행할 수 있다.
다수 프로펠러를 지닌 멀티콥터(드론)는 수직 이착륙이 가능하고 구조가 간단해 가격 및 유지보수가 쉬운 장점이 있다.    

드론, 유사시 골든타임 확보는 물론 전방위적 감시 기능까지
드론은 또한 무선네트워크를 이용하여 스마트폰으로 비행 중 드론이 촬영한 영상을 실시간으로 보는 것도 가능하다.
때문에 화재시 사람이 접근하기 어려운 여건에서도 현장상황을 정확히 판단하며 인명구조 시 빠르게 구조 대상자에게 접근하여 생존 장비나 생존 물자를 전달하여 효율적인 인명구조를 할 수 있고 위기에 처할 수 있는 구조대원의 생명도 역시 보호할 수 있는 위력을 발휘한다.
감시기능에서도 드론의 역할은 탁월하다. 드론에 탑재되어 있는 카메라나 센서를 통해 공공의 이익을 위한 건설현장 감리, 건물 안전진단, 조난자 수색, 교통위반 단속, 우범지역 감시, 노후시설관리, 상수도 오염감시, 불법폐기물감시, 불법폐수방출 감시, 적조현상감시에 활용될 수 있고, 노후화된 고압송전선을 사전에 탐지하여 유지 보수함으로서 공공의 소비재인 전력의 중단으로 인한 대국민 피해를 방지할 수 있는데 활용될 수 있다.
또한 범인과 대치중인 경우나 인질의 생명이 위험을 받을 수 있는 긴박한 상황에서의 현장파악이나 범인 검거임무를 수행할 수 있다.
때문에 드론으로 대체할 경우 많은 인력과 비용이 소요되는 분야에서의 생산성과 효율을 극대화 할 수 있다는 결론이다.
특히 드론은 높은 고도로 상승하여 넓은 시야를 통해 주변관찰이 가능하기 때문에 산불감시에 매우 효과적이고, 상황발생시 발화지점이나 산불의 진행방향을 입체적으로 판단할 수 있어 초기대응을 효율적으로 할 수 있다. 또한 산림의 훼손 등 불법행위를 감시할 수 있다.
실제 산림보호나 산불감시활동에 드론을 활용하는 지방 자체단체도 등장하고 있다.
드론은 교통체증이 심각하거나, 폭설로 도로가 막히거나, 자연재해에 의해 도로가 파손되어도 공중을 통해 이동하므로 단시간에 긴급한 물품 운송에도 활용이 가능하다.
점진적으로 드론기술이 발전하고 있고 이미 상용화에 접어든 운송 분야에서의 무한한 활약이 기대되고 있다.

 산업전반에 활용도 높아지는 ‘드론’
전 세계적으로 드론을 이용한 산업이 점차 확대되고 있다.
도미노피자는 영국에서 드론을 이용해 4마일 거리에 있는 고객에게 10분만에 피자를 배달해 이목을 끌었다. 독일의 운송회사인 DHL은 지난 9월부터 드론을 이용한 소포 배달을 시작했다.
아마존과 구글은 각각 캐나다와 호주에서 무인 택배 서비스를 시험 중이다. 아마존이 2013년 발표한 드론 배송 서비스인 '아마존 프라임 에어'는 드론을 이용해 물류센터 반경 10마일 이내에 위치한 배송지까지 30분 이내로 배송하겠다는 계획이다.
월스트리트저널(WSJ)은 CNN이 연방항공국(FAA)의 특별 승인을 받아 드론을 취재에 활용하는 시험 프로그램을 시작할 수 있게 되었다고 보도했다. 드론 규정이 미국보다는 엄격하지 않은 국가들에서는 언론인들이 뉴스 취재에 드론을 이미 사용하고 있다.
최근 태국과 홍콩에서 일어난 시위를 촬영하는 데 드론이 활용됐고, BBC도 드론으로 뉴스를 취재했다. 지난해 CBS 뉴스는 우크라이나 체르노빌 원자력 발전소 사고 현장 주변을 드론으로 둘러봤다.
또한 농업 분야에서는 수천 마일의 농경지를 모니터링하고 살충제도 뿌리면서 다양한 수송장치로 드론을 사용하고, 효율적인 농작물 모니터링을 할 수 있다.
범인 수색 및 재난재해 구조 임무를 용이하게 해주는 추적 드론은 사건 사고 초기단계를 모니터링하거나 재난재해 발생시 이를 감지하고 기록할 수도 있고 순식간에 호출이 가능해 사고시 골든타임을 확보할 수 있어 재해 사고시에도 활용이 기대되고 있다.
국내에서도 지난 27일 국토교통부가 올해 안에 무인항공기(드론)를 이용해 택배 업무를 하는 시범사업자를 지정하는 등 무인기 시장 키우기에 나섰다.
 
 재난 사고시 왜 드론을 적용해야 하나 
정기적인 안전진단을 통해 붕괴사고를 충분히 예방할 수 있었던 인적 재난인 1994년 10월 21일 성수대교 붕괴사고, 건물 안전진단 시스템이 구축되지 못했던 시대적 상황에 의한 초유의 대형 참사인 1995년 6월 29일 삼풍백화점 붕괴사고, 범 국가적 최첨단 재난관리시스템 구축의 필요성을 강하게 촉발시킨 대형 참사인 2014년 4월 16일 세월호 침몰, 130여명의 사상자를 낸 2015년 1월 10일 의정부 대봉그린아파트 화재사고 등 전국민이 최근 안전에 주목하고 있다. 

초급을 다투는 재난사고 현장에 가장 신속히 접근하여 사고 상황을 정확하게 파악하고 대처하지 못함으로써 ‘세월호 참사’ 같은 국민 안전을 위협하는 제반 요소들이 도출되어 국가 안전처를 신설하는 계기가 되었지만 시스템 정비만으로 안전을 담보하기에는 한계가 있는 현실이다.
동시 다발적인 재난과 인질극, 무장 탈영병 수색 등을 하기 위해서는 고비용 저효율의 현재의 재난 대응 시스템으로는 즉각적인 현장대응에 있어서 국민을 안심시키기 어려운 상태에 있고 기후변화로 인해 점차 빈도가 높아지고 대형화 되어가는 재난의 발생시에 구조과정에서 발생할 수 있는 잠재적인 2차 재난 및 구조 활동에 많은 위험 요인이 노출되어 대책이 시급한 실정이다.
국가는 재난으로부터 국민과 국가의 일부인 구조요원의 재산과 생명을 보호할 책임이 있다.
고도의 경제성장이 낳은 부산물인 재난사고는 이제 국민들의 일상생활에 상시 내재되어 있음은 최근 재난사고가 이를 반증하고 있다. 이러한 시기 국가 재난방지 시스템에 드론이 화두가 되고 있는 이유는 무엇일까?
드론은 재해나 사고시 인명구조에 활용될 수도 있고, 사람이 접근하기 어려운 장소의 조사활동에도 활용할 수 있기 때문이다.
건물 붕괴로 인한 후폭풍이 몰아치거나 예상치 못한 재난과 천재지변으로 사람들이 직접 현장을 답사하기 어려울 때 드론을 활용할 수 있고 보다 높은 곳에서 관찰하고 촬영한 데이터를 사람들에게 실시간으로 전달함으로써 사고 대처에 적극적으로 대응할 수 있어 골든타임을 확보할 수 있기 때문이다.
재난사고의 피해를 줄이기 위해 드론의 활용성을 제안한 ㈜멀티콥터코리아 신윤식 대표이사는 “재난 현장에 최대한 빠르게 접근을 하여 상황 파악 및 구조 대상자에 대한 골든타임을 확보하여야 하나 현실적으로 재난의 형태가 다양한 이유로 교과서적인 대응을 하기에는 한계가 있다. 재난현장에는 구조요원의 생명을 위협하는 잠재된 2차 재난이 도사리고 있는 경우가 많아 위험에 노출된 구조요원이 구조 활동 중 순직하는 경우가 발생하고 있다.”며 현행 구조 방식의 문제점을 피력했다. 
재난 발생현장은 예측 불가한 다양한 상황과 위험이 상존하고 있어 일관성 있는 재난관리에 어려움이 있고, 최근 다발적인 안전 및 재난 사고 증가에 대비해 보다 과학적이고 철저한 예방조치와 안전대책의 필요성이 대두되고 있다.
이에 ‘드론’을 활용함으로써 재난 관리시의 어려움을 극복할 수 있는 방법이 최근 국가안전관리 시스템으로 주목받고 있다.
 

재난 현장에 드론 투입시 ▲드론 장비를 적극 활용함으로써 재난 현장 상황을 정확히 파악하여 초기 대응 및 인명 구조 활동에 입체적 접근이 가능 ▲드론을 이용하여 재난현장의 상황을 빠르게 파악하고 정확한 현장 지휘를 할 수 있도록 인프라를 확충 ▲구조대원이 위험에 처할 수 있는 재난현장에 드론을 대신 투입해 적극적이고 빠르게 구조 대상자에게 접근하여 생존물자를 전달하거나 구조대원의 눈과 귀가 되어 구조 활동을 지원 ▲모든 재난 및 구조 현장에 ‘드론’을 즉각 투입하여 현장 정보를 실 기간으로 각 부처가 공유하여 일사불란한 구조 활동을 지원 ▲재난사고가 발생할 가능성이 있는 구조물에 대해 드론을 이용하여 사전에 안전 점검을 상시 실시하여 사고발생을 예방할 수 있다. 
때문에 재난 구조현장에서 드론을 활용할 경우 저비용 고효율로 국민의 생명과 재산의 보호는 물론 구조요원들이 직면하게 될 다양한 잠재 위험을 크게 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 현장 지휘를 원활하게 할 수 있으며, 드론이 위험지역에 접근하여 수집한 상황 정보나 상공에서 입체적으로 수집한 정보를 토대로 인명구조를 보다 신속하고 과학적으로 수행 할 수 있을 것으로 기대되고 있다.
또한 인질극 대응에 있어서도 특수 요원 파견에 소요되는 시간 절약 및 인명피해를 최소화 할 수 있는 장점이 있고, 급격한 기상 변화로 인한 교통대란, 침수 등 인명구조 활동에 있어서 구조요원이 접근하기 어려운 장소에도 ‘드론’을 현장에 투입하여 수집된 정보로 효과적인 재난 구조 활동을 가능하다.
 
 ㈜멀티콥터코리아의 ‘드론’ 시대 열린다
국가의 재난관리 시스템, 산업계, 일상생활 등 전방위에 걸쳐 드론의 무한한 활용 가능성이 예고되고 있는 시대의 흐름에 발 맞추어 드론 전문기업인 ㈜멀티콥터코리아는 대부분 중국산에 의존하고 있는 드론장비를 1년 6개월의 개발 기간을 거쳐 국산화 했다.

㈜멀티콥터코리아 신윤식 대표는 “드론의 활용은 재난시 국민의 안전을 지킬 수 있는 저비용 고효율의 최적의 장비임을 자부한다. 세월호 참사에서도 의정부 화재에서도 매스컴을 뜨겁게 달군 단어가 골든타임이다. 수마를 뚫고 화마를 뚫고 사고 현장을 정확하게 판단한다는 것은 사람으로서 불가능하다. 이 역할을 드론이 해주는 것이다.” 며 국민 안전을 위한 드론의 보급이 시급함을 전했다.
재난 사고시 안전을 위한 안전장비로 급부상한 ㈜멀티콥터코리아의 드론의 활용범위는 광범위하다. 드론의 활용방안을 살펴보면 다음과 같다.
㈜멀티콥터코리아 드론은
첫째, 건물의 화재 발생시 소방대원보다 먼저 출동하여 현장 상황을 정확하게 체크하고 지휘본부에 정보를 제공해 줌으로써 효과적이고 적절한 초동 대응을 할 수 있도록 도움을 줄 수 있다.  
또한 화재 현장의 생존자를 수색하거나, 보다 세밀한 현장파악을 위해 구조대원이 직접 접근하기 어려운 상황(폭발이 우려되는 경우, 건물 붕괴가능성이 있는 경우, 화염에 노출될 우려가 있는 경우 등)에서 적극적으로 소방대원의 임무를 대신할 수 있다.   
둘째, 산불 발생 현장에 투입되어 산불진화에 기여할 수 있다.
산불의 규모파악, 진행방향, 진화현황 파악, 시간의 흐름에 따라 피해 발생 가능한 지역 예측 등 소방헬기가 하는 역할을 상당부분 대체할 수 있다.
전국 자치단체의 소방헬기 비치율이 높지 않은 현실을 고려하면 드론은 소방헬기를 대신할 매우 훌륭한 대안 장비가 될 수 있다.
셋째, 교량 안전 진단을 한다.
고가의 특수 장비가 없어도 드론이 직접 교량 하부로 접근할 수 있으므로 저렴한 비용으로 안전진단을 실시할 수 있고 진단비용이 매우 저렴한 만큼 진단 횟수를 늘릴 수 있어서 재난사고와 직결될 수 있는 주요부분에 최대한 근접하여 세밀하게 관찰이 가능하므로 보다 정밀한 안전진단을 할 수 있다. 특히 특수차량 등 장비가 진단현장에 투입되지 않으므로 교통흐름에 방해를 주지 않는 CLEAN 안전진단 환경도 만들어 준다.
네째, 도로의 사면(비탈면) 안전 진단이 가능하다.
진단 작업자의 직접적인 접근이 어려운 비탈면을 드론이 근접 관찰하여 붕괴 위험을 조기 발견할 수 있고, 특수장비의 투입이 되지 않더라도 드론이 단독으로 진단을 수행할 수 있어 단시간에 진단을 종료할 수 있다. 즉 짧은 시간에 많은 장소의 안전진단을 할 수 있어 효과적이다.

다섯째, 교통사고 현장 모니터링이 실시간으로 가능하다.
교통사고 발생시(특히 대형사고) 현장진입이 어려운 경우 드론을 이용하여 상공에서 정확히 상황 파악이 가능하다. 현장 상황이 수습 완료될 때까지 반복적이고 지속적인 관찰이 가능하여 헬기 등 전문 구난장비의 역할을 상당부분 수행할 수 있다.
여섯째, 적설구간등 도로상황 파악이 가능하다.
적설구간 파악이나 눈길 교통사고 현장파악 등 접근이 용이하지 않은 장소에 드론을 투입하여 손쉽게 현장정보를 파악할 수 있다. 또한 상습 결빙구간이나 급경사 지역의 적설/결빙구간을 실시간으로 파악하여 도로관리 주체에게 정보를 제공할 수 있으며 기술을 더욱 발전시킨다면 제설약품을 주요 위험 구간에 직접 살포하는 용도로도 활용이 가능하다.
일곱째, 교통법규 위반 단속이 가능하다.
명절과 주말의 고속도로 갓길 운행, 버스 전용차로 위반 등을 상공에서 촬영하여 단속이 가능하므로 드론을 활용한 교통법규 위반 단속은 장기적으로 계도효과가 증대되어 교통사고율 감소와 원활한 교통소통에 기여할 수 있다.
여덟째, 교통정보 수집이 실시간으로 가능하다.
ITS(VDS,CCTV 등)가 구축되어 있지 않은 도로의 교통 상황을 효과적으로 파악이 가능하고 상습 정체 구간이나 통행량 증가를 장기간에 걸쳐 파악하여 데이터베이스를 구축하고 이를 활용하여 재난관리시스템 구축에 활용 될 수 있다. (예: 특정지역에 교통사고 발생시 구조대의 신속한 투입 경로 연구...등)
드론의 이러한 용도의 활용은 사회적 비용은 물론 국민의 안전에도 큰 역할을 할 수 있다.
아홉째, 수해로 교통이 두절된 장소에 응급 의약품이나 비상식량..등 비교적 경량의 긴급구호품을 조난자에게 제공할 수 있다.
열 번째, 침수 지역을 순찰하며 피해상황을 파악하거나 구조의 손길이 필요한 조난자의 수색에도 활용될 수 있다.      
침수같은 재난 상황하에서는 헬기같은 전문 구난장비가 가장 실효성이 있으나 한정된 보급수량으로 인해 재해지역을 폭넓게 관리하기에는 무리가 따른다.  
드론은 헬기가 할 수 있는 상당 부분의 역할을 수행할 수 있다.
신윤식 대표는 “드론이 산업 각 분야에 접목되면 효율적인 업무처리가 가능하고 목적하는 모든 결과물의 정확성이 획기적으로 개선될 수 있다. 무한한 가능성을 지닌 드론은 다양한 형태로 진화하여 업무방식에 새로운 패러다임을 제공할 것이다. 즉 드론을 업무에 활용하는 것은 이제 국가나 기업이나 새로운 경쟁력이 될 수 있다.”며 드론이 곧 경쟁력임을 강조했다.
무인헬기 중 여러개의 프로펠러를 장착하고 비행하는 멀티콥터(드론)가 가장 안정적인 촬영에 적합하다.

멀티콥터는 배터리를 이용해 비행하여 소음이 적고 진동이 적어 사진촬영 및 동영상 촬영에 적합하다. 또한 수직 이·착륙이 가능해 비행공간의 제약을 최대한 받지 않는 것이 특징이다.
특히 360도 촬영은 ▲지상대비 500% 이상 화각 제공으로 넓은 화각과 뛰어난 세부 정보전달력을 가지고 있으며 ▲수직 이착륙이 가능한 멀티콥터로 비행 장소와 공간의 제약이 없는 촬영이 가능 ▲재난 현장 및 사고현장 실시간 전송 ▲다양한 플렛폼에서 활용이 가능 ▲전세계 누구나 언어에 상관없이 눈으로 상황을 정확히 판단할 수 있는 콘텐츠 제공 ▲로드뷰를 통한 일반인들의 익숙한 인터페이스 가능 ▲전체적인 모습을 하나의 이미지로 완벽하게 표현가능 ▲단일 이미지가 아닌 연결된 이미지로 공간 소개가 가능해 효과적인 정보전달 능력을 보유한 기술이다.