2015년 드론 해금으로 상용 무인 항공기 시장 개화 전망

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2015년 드론 해금으로 상용 무인 항공기 시장 개화 전망

  1. 1. 주간기술동향 2014. 5. 28. www.nipa.kr 20 2015 년 드론 해금(解禁)으로 상용 무인 항공기 시장 개화 전망* □ 미국에서 무인 항공기는 지금까지 사실상 군, 경찰, 정부기관에만 사용이 허용되어 왔으 나, 2015 년 드론 해금을 앞두고 다양한 분야에서 상용 목적으로 드론을 활용하기 위한 기술개발과 투자가 활발히 진행 중이며, 관련하여 프라이버시 침해 문제도 논쟁거리로 등장 ○ 지난달 구글은 페이스북과 벌인 ‘타이탄 에어로스페이스(Titan Aerospace)’ 인수 전에 서 승리하면서 무인 항공기(UAV, Unmanned Aerial Vehicle) 시장에 뛰어들었음 - 페이스북은 타이탄 에어로스페이스의 인수를 위해 6,000 만 달러를 제시했지만 구글 에 밀렸으며, 구글이 어떤 조건을 제시했는지는 비공개 - 직원 수 20 명 남짓의 작은 회사인 타이탄은 창업한 지 2 년밖에 안 되었지만 시만텍 과 마이크로소프트의 소비자 제품 부문을 이끌었던 기술산업 분야 전문가 번 레이번 을 CEO 로 둔 첨단 기술 기업 - 타이탄의 주력 제품인 ‘솔라라(Solara) 50’과 ‘솔라라 60’은 날개에 부착된 태양광 패널에 의해 충전되는 배터리를 이용한 잠자리 형태의 무인 항공기로, 보통 무인기보 다 운항 항로가 두 배 가량 높은 2 만m 상공에서 날 수 있는 것이 장점 - 두 개 모델 중 소형인 ‘솔라라 50’의 경우 날개 폭은 164 피트로 보잉 767 제트라이 * 본 내용과 관련된 사항은 정보서비스팀(☎ 042-710-1771)과 ㈜KMH 박종훈 기획이사(soma0722@naver.com ☎ 02-739-6301)에게 문의하시기 바랍니다. ** 본 내용은 필자의 주관적인 의견이며 NIPA 의 공식적인 입장이 아님을 밝힙니다. 최신 ICT 동향 <자료>: Titan Aerospace (그림 1) 태양광 패널을 탑재한 타이탄의 드론솔라라 50(左)과 솔라라 60(右) 모델
  2. 2. 최신 ICT 동향 정보통신산업진흥원 21 너 보다 큼 - 한편 타이탄을 놓친 페이스북은 2,000 만 달러를 투자해서 영국의 무인 항공기 업체 ‘어센타(Ascenta)’를 인수했으며, 어센타의 태양광 드론 모델명은 ‘제피르’ ○ 타이탄 에어로스페이스와 어센타는 드론을 이용한 인터넷 서비스 제공을 목적으로 하 고 있으며, 유망하지만 아직은 검증되지 않은 기술의 최선두에 나선 기업들 - 타이탄에 따르면 솔라라 드론은 특수 통신장비를 이용해서 최대 1Gbps 의 속도로 데이터를 전송할 수 있다고 하며, 이는 대다수 선진국의 초고속 인터넷 서비스 속도 보다 훨씬 빠른 수준 - 구글은 타이탄과 함께 구글 프로젝트 ‘룬(loon)’이나 ‘마카니(Makani)’와 협력할 것 이라 밝혔는데, 룬은 인터넷이 연결되지 않는 지역에 인터넷 신호를 보낼 수 있는 대 형 기구개발 프로젝트이며, 마카니는 효율적 에너지 발전을 위한 프로젝트 - 그러나 솔라라 무인기가 충전 없이 수년간 사용할 수 있고, 싼값에 다목적 인공위성 <표 1> 구글 X 가 진행중인 연구개발 과제 ‘프로젝트 룬’과 ‘프로젝트 마카니’ 프로젝트 주요 내용 프로젝트 룬 (Project Loon): 대형 기구를 이용한 인터넷 서비스 제공 [목표] - 현재 20 억 명에 달하는 전세계 인터넷 이용자 수의 3 분의 2 는 통신 인프라가 없으며, 프 로젝트 룬을 통해 이들 지역에 인터넷 서비스를 제공하는 것이 목표 - 다수의 열기구를 올리고 열기구 사이에 네트워크를 구성한 후, 열기구와 지상 안테나가 교 신함으로써 인프라가 갖추어지지 않은 지역에 인터넷 서비스를 제공 - 인터넷 이용자수50 억 명에 이를 2020 년을 대비, 신흥국의 30 억 명 소비자에게 인터넷을 포함한 IT 인프라를 정비해 나가는 것이 다음의 큰 흐름 [작동방식] - 폴리에틸렌으로 제작된 열기구의 아래 쪽에는 사각형의 태양 전지 패널이 탑재되어 필요한 전력을 공급하며, 하단의 사각 기둥 부분에는 시스템 제어의 프린트판, 열기구 및 지상 안테 나와 통신하기 위한 통신기기와 전지를 탑재 - 각각의 열기구는 지상 반경 40km 지역을 커버하고 통신 속도는 3G 에 필적하는데, 통신 밴드는 ISM Band (2.4GHz 및 5.8 GHz)를 사용 - 열기구는 풍속이 안정적이고 저속인 고도 20km 의 성층권에 올려지게 됨 - 성층권의 각층은 서로 다른 방향으로 바람이 흐르고 있어 고도를 상하로 조정하는 것으로 열기구의 위치를 조정할 수 있는데, 이 조정은 소프트웨어로 제어 - 각 가정에는 열기구가 보내는 신호수신을 위해 안테나가 설치되며, 둥근 모양 안에 안테나 가 내장되어 있고, 안테나 하단의 막대 부분에 신호 처리 회로가 있어 가정의 인터넷 기기 와 연결됨 [통신 기기를 탑재한 열기구] [열기구의 신호를 수신하는 안테나]
  3. 3. 주간기술동향 2014. 5. 28. www.nipa.kr 22 프로젝트 주요 내용 프로젝트 마카니 (Project Makani): 공중 풍력발전 터빈 (Airborne Wind Turbine) [목표] - 재생 가능 에너지 중 풍력은 천연가스의 대체재로 개발되고 있으나, 현재 천연가스의 가격 이 저렴해서 기존 풍력 에너지가 경쟁하기 어려운 상태 - 친환경 에너지의 가격 구조를 근본적으로 바꿀 기술 개발이 필요하며, 정부지원금 없이도 화석연료와 경쟁이 가능해야 함 - 2006 년에 창업한 Makani Power 는 지상의 풍력발전소가 아니라, 기존 터빈보다 크기를 90%줄인 ‘윙’이라는 터빈을 비행기에 탑재시켜 공중에서 풍력에너지를 발생시키도록 함으 로써 같은 양의 에너지를 천연가스의 절반 가격에 생산할 수 있는 기술을 개발 - 구글은 재생 에너지 프로젝트 ‘RE <C’를 통해 공중 풍력발전 터빈(AWT) 기술을 개발한 Makani Power 를 펀딩하여 지원하다, 최근 직접 인수해서 연구개발을 본격화 [작동방식] - 소형 풍력발전 터빈을 장착한 소형 비행기를 와이어로 묶고, 비행기가 상공에서 선회하면서 터빈에서 풍력 에너지를 발전시키는데, 와이어는 비행기를 지지하는 역할과 함께 에너지를 지상으로 송전하는 역할을 담당 - AWT 는 250m 에서 600m 상공을 수직면을 따라 비행하고, 탑재된 터빈이 바람을 파악하 고 발전하는 방식으로, 구글 X 는 600kW 의 발전을 목표로 하고 있음 [소형 터빈 탑재 소형 비행기] [AWT 의 비행 궤도] <자료>: NIPA 정리 처럼 이용할 수 있기 때문에 실제 용도는 더욱 다양할 것으로 예상 - 가령 타이탄은 자사의 드론이 실시간으로 지구의 고해상도 이미지를 수집하고, 대기 권 센서로 여타 감지 임무를 수행하며, 음성 및 데이터 서비스를 지원할 수 있다고 밝혀 왔는데, 이러한 기술은 구글의 지도 사업에 활용될 수 있음 - 페이스북 역시 구글과 마찬가지로 무인 항공기를 이용해서 낙후 지역에 인터넷을 보 급하는 ‘인터넷.org’ 사업에 무인기를 이용하기 위해 약 6 년 전부터 태양광 드론 사 업을 검토하기 시작한 것으로 알려짐 - 타이탄은 2015 년 상용화를 목표로 하고 있으나, 업계 전문가들은 태양광 드론의 패 널 탑재량이 적어 밤에는 태양 에너지를 얻을 수 없고, 인터넷 신호를 전송하는데 많 은 에너지가 소모되는 문제를 해결해야 하는 등 기술적 난관이 있다고 지적 ○ 거대기업들의 인수 목록에 오른 무인 항공기 개발사 외에도 관심을 끄는 상용 무인 항 공기 기업들이 많은데, 헬렌그라이너가 설립한 CyPhy Works 도 그 중 하나 - 청소 로봇 ‘룸바(Roomba)’의 개발자로 유명한 헬렌그라이너는 지난 달 샌프란시스
  4. 4. 최신 ICT 동향 정보통신산업진흥원 23 코에서 개최된 ‘DEMO Enterprise’ 컨퍼런스에서 현재 개발 중인 드론을 소개 - CyPhy Works 가 개발 중인 무인 항공기는 EASE(Extreme Access System for Entry)와 PARC(Persistent Aerial Reconnaissance and Communications)의 두 기 종으로 모두 지상과 미세섬유(Microfilament)로 연결해서 전기를 공급하는 방식 - 미세섬유 연결이라는 것은 드론이라고는 해도 하늘을 날아 다니는 것이 아니라 상공 에 머물면서 실시간으로 모니터링하는 임무를 상정하고 있다는 의미 - EASE 는 원통형의 호버링(hovering, 공중 유영) 로봇으로 건물의 조사와 모니터링을 목적으로 개발되었고, GPS 신호가 닿지 않는 실내에서도 운용할 수 있는 것이 특징 이며, 오퍼레이터는 태블릿을 이용해서 EASE 를 조종 - EASE 에 연결된 미세섬유는 전력 공급 외에 명령 전달이나 HD 카메라로 수집한 데 이터의 송신을 실행하며, EASE 는 촬영한 비디오의 영상을 분석한 후 스스로 안정적 인 호버링을 수행 - 군사 임무와 경찰 수사에 이용되기도 하는 EASE 는 사람이 들어갈 수 없는 위험한 건물 내부의 탐사 작업도 가능 - PARC 는 로터(rotor, 회전날개) 4 개를 탑재한 호버링 로봇으로 장기간 상공에 머물 면서 시설을 모니터링하고 통신 허브로도 이용되며, 카메라와 통신장비를 탑재하는 페이로드를 갖추고 지상 1 천 피트(305 미터)까지 상승 - 또한 예비 배터리를 탑재하고 있어 미세섬유에 장애가 발생해도 자율적으로 출발 지 점으로 귀환이 가능 ○ 헬렌그라이너에 따르면 무인 항공기의 기능은 향후 시계열적으로 크게 네 가지로 예측 해 볼 수 있음 <자료>: CyPhy Works (그림 2) 미세섬유로 연결되어 상공을 유영하는 CyPhy Works 의 드론 EASE(左)와 PARC(右)
  5. 5. 주간기술동향 2014. 5. 28. www.nipa.kr 24 - 올해 드론의 핵심 용도는 ‘취미’로서, 개인을 대 상으로 한 수많은 제품이 출시되고 있는 가운데, 저렴한 가격에 사용자 인터페이스가 향상된 미 국의 3D Robotics 등이 대표적인 제품 - 2015~2016 년은 상용 무인 항공기로 이행되어 ‘조사’가 핵심 용도로 될 것이고, 가령 다리 구 조 검사 등 작업 인력이 접근 곤란한 현장에서 PARC 를 이용한 조사가 가능하며, 휴 대전화 기지국 및 해상 석유시추 장비 등의 점검에도 활용 가능 - 2017~2018 년에는 ‘상황 판단’이 중심이 되는데, 상황 판단이란 수집한 비디오 이미 지를 분석하고 합리적인 결정을 하는 것으로, 무인기가 데이터 플랫폼으로써 센서에 서 수집한 빅데이터의 분석을 실시하여 최적의 상황 판단을 내리게 됨 - 가령 PARC 에서 촬영한 시설 전체의 비디오를 분석한 다음, 이상 징후를 검지하거 나 시설 근무 직원이 아닌 수상한 사람의 침입을 감지할 수 있고, 건축 현장이나 채 굴 현장에서는 작업이 공정대로 진행되고 있는지 확인하는 데 사용 - 2019 년의 핵심 용도는 ‘배송’이 될 것으로 보이며, 아마존이 소개한 드론 배송 시스 템 ‘프라임 에어(Prime Air)’는 당장이라도 가능할 것 같은 느낌을 주지만 실제 구현 까지는 시간이 필요해서 아마존도 4~ 5 년이 걸릴 것으로 보고 있음 - 한편, 신흥국에서는 드론에 의한 물자 수송시범사업이 이미 시작되었으며, 도로가 정비되어 있지 않은 지역을 ‘드론 네트워크’로 연결하는 실증실험 이 아이티 등에서 진행 중 ○ 현재 미국에서 상용 무인 항공기를 운용하는 것은 사실상 금지되어 있지만, 2015 년에 ‘드론 해금’이 예정되어 있어 상황은 급변하고 있는 상태 - 미국에서 무인 항공기를 운용하는 방법에는 두 가지가 있으며, 하나는 업무용으로 FAA(연방항공국)에서 라이선스를 받는 방식이고, 이는 경찰이나 정부기관에 한정 - 또 다른 방법은 예외 조치로서 개인이 취미로 무인 항공기를 비행시킬 수 있으나, 이 <자료>: 3D Robotics (그림 3) 개인 취미용 비행 카메라 <자료>: 3D Robotics (그림 4) 저개발 국가의 수송용 드론 네트워크
  6. 6. 최신 ICT 동향 정보통신산업진흥원 25 경우 고도는 400 피트(122 미터) 이하로 하고 파일럿이 항상 조작해야 하며, 건물 상공을 비행하지 않는다는 것이 단서 조항 - 결국 현재 미국에서 상용 무인 항공기 운 용은 사실상 금지되어 있는 셈이나 다를 바 없지만, 이러한 상황이 바뀌고 있는 것은 바로 2015 년에 ‘드론 해금’이 예정 되어 있다는 점 - FAA 는 무인 항공기를 항공기 관제 시스 템에 통합하는 방향으로 움직이기 시작하였으며, 이는 항공기와 마찬가지로 무인 항 공기도 관제하겠다는 의미 - FAA 는 여섯 개의 시범 지역을 설정하고, 드론이 항공 관제에 포함될 경우의 프로세 스 등에 대해 검증을 시작 - 6 개 지역은 노스다코타주상무부, 그리피스 국제공항, 네바다주, 버지니아 테크, 알래 스카 대학, 텍사스 A&M 대학-코퍼스 크리스티 - FAA 는 2015 년까지 무인 항공기를 항공기 관제 시스템에 통합한다는 계획이지만, 의회로부터 영공이 해제된다는 압력을 받고 있어 소극적으로 전개하고 있는 실정 ○ 이런 상황 변화에 따라 지금까지 취미 중심이었던 드론 비행이 상업적 견지에서 활성 화될 가능성이 높아짐에 따라 많은 기업이 기술 개발을 가속화 - 그 동안은 개인이 주말에 공원에서 무인 항공기를 조종하는 것을 종종 볼 수 있었지 만, 이제는 공장 부지 등에서 스타트업들이 무인 항공기를 시험하는 광경이나 대학 <자료>: FAA (그림 5) FAA 의 무인 항공시스템 시범지역 <자료>: http://player.vimeo.com/video/80870119 (그림 6) 드론으로 촬영한 영상을 부동산 중개에 사용하는 Don’t’ Tell Me Show Me
  7. 7. 주간기술동향 2014. 5. 28. www.nipa.kr 26 연구실이 드론을 사용해서 환경 문제 조사를 실행하는 경우도 볼 수 있을 것임 - NOAA(미국 해양대기청)는 일본 대지진에 의해 태평양에서 표류하는 파편을 드론으 로 조사하고 있으며, 환경보호 단체는 드론으로 밀렵꾼을 감시하기도 함 - 부동산 중개기업인 돈텔미쇼우미(Don’t’ Tell Me Show Me)는 건물 외관과 내부 사 진뿐만 아니라 무인 항공기로 촬영한 공중 촬영 영상을 게재하여 부동산 마케팅에 새로운 방법을 선도 ○ 이처럼 드론은 순식간에 우리 생활에 친밀한 존재가 될 것으로 보이나, 최근 부상하는 대부분의 기술과 마찬가지로 프라이버시 보호가 매우 중요한 과제로 지적됨 - 드론이 주택 상공을 호버링하면서 고해상도 카메라로 촬영을 한다면 프라이버시가 위협받을 수 있다는 반발은 즉각적으로 나올 수 밖에 없는 상황 - 게다가 드론 제어시스템에 대한 해킹이 일어날 경우, 비록 업체 측에서는 프라이버시 침해 의도가 없다 하더라도 악용될 가능성은 상존하는 것 - 미국의 버클리 지역에서는 무인 항공기 비행에 대한 조사를 실시해 왔으며, 결과를 보면 경찰과 소방이 비상사태에 드론을 이용하는 것은 인정하는 반면, 개인정보 보호 관점에서는 반대하는 의견도 만만치 않은 것으로 알려짐 - 버클리에서는 이달 말에 심의가 이루어지며, 논의 향방에 관심이 모이고 있음 - 프라이버시 보호 외에도 상용 드론이 늘어남에 따라 생길 수 있는 충돌 및 추락에 따른 사고 위험의 문제도 치밀한 대비책이 필요한 부분 - 따라서 TCAS(Traffic Collision Avoidance System)과 같은 충돌감지 및 회피시스 템을 가능한 한 모든 무인 항공기가 갖출 수 있도록 기술 개발이 이루어져야 하고, 주파수 배분, 비행허용 범위 등 법적 제도적 기반의 정비 조성이 반드시 필요 ○ 개인정보보호 이슈 등 선결되어야 할 많은 과제가 남아있지만, 관련 기술이 발달하고 진입 문턱이 낮아지면서 민간기업의 무인기 투자 규모는 크게 늘어날 전망 - 그라이너는 청소 로봇 룸바에서 무인 항공기로 전향한 이유에 대해, 이 분야는 개방 되어 있으며 아직 플레이어가 적기 때문이라 설명하면서 일상 생활에서 지상 10 피 트(3 미터) 이상의 공간은 미개척의 땅이라고 표현 - 구글이나 아마존 같은 거대기업뿐 아니라 많은 스타트업들이 이 영역에서 기술 개발 을 가속시키고 있어 미국의 하늘은 크게 달라지기 시작할 것으로 보임
  8. 8. 최신 ICT 동향 정보통신산업진흥원 27 - 방위산업 전문 시장분석업체인 틸그룹(Teal Group)은 세계 무인기 시장의 총투자 금 액이 향후 10 년간 890 억 달러에 이를 것으로 전망 - 또한 전세계 드론 시장 규모는 2013 년 약 50 억 달러이고, 이중 90% 이상이 군사 용 시장이었지만, 향후 2020 년까지 연평균 8% 이상 성장하여 114 억 달러 규모로 증가하고, 상용 시장이 형성될 것으로 전망 ○ 우리나라의 경우 무인 항공기 기술에서는 앞서 있는 편이나, 아직 군사용 및 공공목적 용 활용만 논의되고 있어 중장기적으로 상용 확대를 위한 논의와 정책 마련이 필요 - 틸 그룹에 따르면 2010 년 기준으로 51 개 국가에서 158 종의 무인 항공기를 개발, 운용 중이며, 미국은 가장 많은 예산을 투입해서 개발을 진행 중 - 유럽 국가 외에 중국, 싱가포르 등 아시아 국가들도 드론 개발에 적극적이며, 특히 중국은 매우 높은 고도에서 비행하는 무인기와 무인전투기를 자체적으로 개발 중 - 우리나라도 2000 년대 초부터 무인기 개발을 시작하여 세계 7 위 정도의 지위를 가 지고 있으며, 세계 두 번째로 수직이착륙의 핵심 부품인 틸트로터(Tilt rotor) 개발에 성공하는 등 빠르게 성장 중 - 우리나라의 무인기 기술 개발은 군사용도가 주목적으로, 2013~2017 년 국방중기계 획에 따르면 전투력 강화를 위한 소형정찰용 UAV 를 확충한다는 계획 - 군사용도 외에는 무인 항공기를 이용한 비료와 농약살포, 산림 및 해상 측량, 사진촬 영 등의 목적으로 사용하는 것과 일부 대여업에만 드론을 허용 - 기획재정부와 미래창조과학부가 민간 무인 항공기 실용화 기술개발사업(2013~2022 전세계 무인 비행기 시장 규모 미국의 허가 받은 민간 드론의 수 <자료>: Teal Group & FAA (그림 7) 무인항공기 시장규모 발전 전망
  9. 9. 주간기술동향 2014. 5. 28. www.nipa.kr 28 년)을 진행중이나, 이 역시 용도는 해양감시와 촬영, 농약살포, 환자수송 등에 활용하 여 안전관리 체계 구축 및 사고예방에 초점을 맞추고 있음 - 따라서 국내에서 상용으로 드론 활용을 본격화하기 위해서는 제도적 정비가 뒤따라 야 하며, 외국의 경우와 마찬가지로 충돌감시와 관제를 위해 일반 비행 관제시스템에 포함시키는 것을 비롯해서 프라이버시 보호를 위한 이슈 등에 대한 논의가 필요할 전망 <참 고 자 료> [1] Nate Swanner, “FAA reviewing drone approval process for commercial use,” SlahsGear, 2014. 5. 18. [2] Han Shasha, “Booming commercial drone market yearns for legitimacy in US,” People Daily, 2014. 5. 16. [3] Henry C. Jackson, “For North Dakota, drones a possible growth market,” Phys.org, 2014. 4. 27. [4] 김지원, “드론의 공습: 방산을 넘어 상어용 드론 시장 개화”, KB 투자증권 투자정보팀, 2014. 4. 17.

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