드론(Drone)

과학(Science)/산업 (Industry)

드론(Drone)

SURPRISER - Tistory 2023. 10. 10. 07:22

0. 목차

'드론'이란 무엇인가?
'드론'의 구성
'드론' 산업의 구조
'드론'의 핵심 기술
'드론' 기술 개발 동향
'드론' 관련 기업

1. '드론'이란 무엇인가?

'드론(Drone)'이란 자율 항법 장치에 의하여 자동 조종되거나 무선 전파를 이용하여 원격 조종되는 무인 비행 물체를 말한다. 드론은 GPS, 센서, 카메라 등 다양한 기계요소로 구성된 융합 기술 제품이며, 상업용·개인용·군수용 등으로 활용되고 있다. 드론에 대하여 '국가기술표준원(KATS: Korean Agency for Technology and Standards)'에서는 항공기에 사람이 탑승하지 않고 원격 조종 또는 자율로 비행할 수 있는 항공기, 연료의 중량을 제외한 자체 중량이 150kg 이하인 '무인 비행기' 또는 '무인 회전익 비행 장치'로 정의하고 있다. 드론에 대한 정의는 국가 및 기관에 따라 다양한 용어로 정의되고 있으며, 해당 내용에 대한 정리는 아래의 표와 같다.

구분	정의
무인기(무인기 시스템)	조종사가 비행체에 탑승하지 않고 원격조종, 사전 프로그램 경로에 따라 자동·반자동 형식으로 자율비행하거나 인공지능에 기반하여 자체 환경 판단에 따라 임무를 수행하는 비행체와 지상 통제장치·통신장비·지원장비 등의 시스템을 통칭
RPV	원격 조종 항공기(RPV: Remote Piloted Vehicle), 지상에서 무선통신 원격조종으로 비행하는 무인 비행체
UAV	Unmanned Aerial Vehicle
UAS	무인 항공 체계(UAS: Unmanned Aircraft System), 무인기가 일정하게 정해진 공역뿐만 아니라 민간 공역에 진입하게 됨에 따라 Vehicle이 아닌 Aircraft로서의 안정성을 확보하는 항공기
RPAV	Remote Piloted Air/Aerial Vehicle, 2011년 이후 유럽을 중심으로 쓰이기 시작한 용어
Robot Aircraft	지상의 로봇시스템과 같은 개념에서 비행되는 로봇

1-1. 드론의 분류

드론의 가장 보편적인 분류 기준은 '군사적 용도', '비행 반경', '비행고도', '크기', '비행·임무 수행 방식'에 따른 분류 방법이 있으며, 비행체 형상에 따라 '고정익형(Fixed Wing Type)', '회전익형(Rotary Wing Type)', '혼합형(Hybrid)'으로 분류된다.

고정익형(Fixed Wing Type): 고속 및 장거리 비행 가능, 활주로 또는 발사대를 이용하여 이륙, 주로 군수용으로 사용
회전익형(Rotary Wing Type): 수직 이착륙 및 제자리 비행 가능, 속도·항속거리 등에서 고정익형 대비 불리, 농업 방제·영상 촬영 등으로 사용
혼합형(Hybrid): 고속 비행과 수직 이착륙 가능, 날개의 양력을 사용한 비행으로 회전익형 대비 연료 효율이 좋음

2. '드론'의 구성

흔히 헬리콥터의 머리 위에 돌아가는 것을 '프로펠러'라고 하지만 전문용어로는 '로터(Rotor)' 혹은 '회전익(Rotary Wing)'이라 한다. '헬리콥터용 드론'은 민간 시장에서 높은 활용도를 보이는 드론으로 '로터(프로펠러)'의 개수에 따라 이름이 다르게 불리고 있다. '로터(프로펠러)'의 개수가 3개면 '트라이콥터(Tri-copter)', 4개면 '쿼드콥터(Quad-copter)', 6개면 '헥사콥터(Hexa-copter)', 8개면 '옥타콥터(Octa-copter)'라고 한다. '헬리콥터형 드론'은 4개 이상의 '로터(Rotor)'에 대한 각각의 회전수 차이에 따라 전진·후진 등의 동작 수행이 가능하다. 모든 '로터'가 같은 방향으로 돌면 드론 기체가 회전하기에 두 개씩 짝을 지어 서로 반대 방향으로 돌아가도록 하며, '피치(기체를 앞으로 숙이거나 올려 전진 혹은 후진을 수행하는 것)'와 '롤(기체를 좌우로 기울여 해당 방향으로 이동을 수행하는 것)'을 통해 전진·후진·좌우로 기울여 이동할 수 있다.

구분	설명
드론 플랫폼	드론의 골격을 형성하는 기체 프레임
제어 컴퓨터	드론의 운동과 내부 장비를 조종하는 비행제어 컴퓨터와 임무 컴퓨터
추력장치	드론의 추력을 발생시키는 프로펠러, 전기모터, ESC 등
동력원	리튬이온 등 에너지를 공급하는 이차전지
통신장비	안테나, 통신모뎀 등 조종사와 무선으로 통신해 조종 신호, 촬영 영상 등 정보를 송수신하는 장비
짐벌	외부 진동을 감쇄하여 안정적인 영상을 취득하는 장비
항법센서	GPS 안테나, 위치센서, 자가센터 등 드론의 위치 및 비행 상태 등을 감지하는 장치

3. '드론' 산업

3-1. 드론의 활용 분야

드론은 군수용을 중심으로 초기 산업을 형성하였으나, 연관 기술이 성숙해짐에 따라 건설, 교통, 에너지, 농·임업, 촬영, 통신 등 다양한 분야로 확장되고 있으며, 그 분야가 급속히 확장될 것으로 전망되고 있다.

건설·교통: 건설·교통 분야에서의 활용이 크게 발전했으며, 타워·송전탑·지붕·철도·댐 등 대형 구조물 점검에 활용되며, 사람이 접근하기 어려운 구역에 대한 정밀 자료 수집에 활용
에너지: 자산 점검, 지질학적 지도 작업, 비상 대응에 대한 활용이 가능하며, 기존의 인력을 이용한 작업에 비해 안전하고 작업시간의 단축을 할 수 있음
농·임업: 삼림·농장·가축 등의 항공촬영을 통해 농작물 생장 정도 및 생육 환경 정보 입수, 농약 살포와 같이 노동력을 대체할 수 있는 분야에서 활용되고 있음
촬영: 영화, 드라마, 예능, 실시간 현장 중계 등에 이용되고 있으며, 기존 촬영 기법 대비 낮은 각도에서 다양한 앵글로 촬영할 수 있는 강점이 있음
배송: 전자상거래 규모가 늘어남에 따라 수요가 증가하고 있는 분야로, 교통 인프라가 부족한 지역에 긴급 배송, 이동 경로가 복잡한 도심 내 배송 등에 적용하고자 노력하고 있음
군사: 관심 지역 및 작전 지역의 정찰을 위한 목적, 교란작전을 수행하기 위한 목적, 목표물 파괴를 위한 목적 등 다양한 목적에서 활용되고 있음

3-2. 드론의 산업 구조

'드론 산업(Drone Industry)'은 '항공(Aviation)', 'ICT(Information and Communication Technologies)', '센서(Sensor)' 등 첨단 기술의 집약체로 연관 산업의 기술에 근간하여 '항공', '자율 주행' 등 연관 분야로의 파급 효과가 큰 산업이다. 또한 군수용으로 시작된 산업이나 현재 민간 및 레저 부분으로 사용 범위가 확대되어 전체적인 드론 연관 산업의 규모는 커지고 있다. 드론에 대한 수요가 다양해짐에 따라 제품 및 서비스가 다변화되어 드론 제조·서비스 분야에서는 다양한 비즈니스 모델이 창출되고 있다.

세계 드론 시장은 기존의 군수용·전문가용에서 민간·레저용으로 사용 범위가 넓어지고 수요가 급증하여 가격 안정화가 이루어지고 있다. 하지만 국내 산업은 세계 드론 산업 대비 기술/가격 경쟁력이 낮은 수준을 기록하고 있다. 국방과학기술 수준 조사에 따르면, 군수 분야의 드론은 미국과 비교하여 85% 수준의 기술력을 보유하고 있는 것으로 조사되었으며, 기술격차는 5년 내외로 분석되었다. 또한 국내 드론 원천기술력은 세계 최고 수준 대비 60%로 조사되었으며, 제품 가격의 40% 이상을 차지하고 있는 핵심부품에 대한 해외 의존도가 높은 것으로 조사되었다. 기술 수준의 격차 해소 및 시장 경쟁력 확보를 위해 국가에서는 공공분야를 통해 초기 시장을 창출하고, 인프라 구축, 규제 혁신 등을 꾀하고 있다.

'드론 산업'의 구조는 크게 '제조'와 '활용'으로 나뉘며, '제조'는 '완제기(제작 공정을 완전히 마친 기계)', '부품', '소프트웨어', '임무 장비' 등의 업체로 구성되며, '활용'은 '유통', '대여', '운영 및 서비스'를 제공하는 업체로 구성된다. 해당 산업의 '후방 산업'은 4차 산업혁명을 주도하고 있는 '가상현실(VR)', '증강현실(AR)', '인공지능(AI)', '5G 통신' 등이 있으며, 주로 동체 및 요소 부품 제조를 위한 산업과 드론을 움직이기 위한 소프트웨어, 통신 등의 기술을 보유하고 있는 업체가 포함되어 있다. 해당 산업의 '전방 산업'으로는 자율 자동차, 물류·택배, 건설 등이 있으며, 드론을 이용한 서비스 산업이 주로 포함된다.

드론 산업: 항법 센터, 탑재 컴퓨터, 임무 장비, 통신, 모터, 배터리 등
드론의 후방 산업: 인공지능, 가상현실, 증강현실, 연료전지, 5G 통신, 탄소섬유 등
드론의 전방 산업: 자율 자동차, 물류·택배, 건설, 보안, 인터넷 공급 등

4. '드론'의 핵심 기술

4-1. 비행 제어 시스템

'비행 제어 시스템'은 드론의 안전한 비행과 임무를 위한 비행제어 기술로 드론의 두뇌 역할을 한다. 비행 제어를 위해 고신뢰성과 안전성을 보장할 수 있는 하드웨어 및 소프트웨어로 구성되며, System-on-Chip으로 소형화 및 고성능화를 구현하고 있다. '소형 드론의 비행제어장치'로 미국 3DR의 APM과 Pixhawk, 미국 Openpilot의 CC3D, 중국 DJI의 NAZA와 A3, 중국 TAROT의 ZYX 등의 제품이 사용되고 있다.

회사	국적	비행 제어 시스템
3DR	미국	APM, Pixhawk
OpenPilot	미국	CC3D
DJI	중국	NAZA,A3
TAROT	중국	ZYX

4-2. 추진동력 기술

'추진동력 기술'은 드론의 사용 목적 및 환경 등에 최적화된 기술로 '친환경', '고성능', '고효율 동력원'의 개발이 추진되고 있다. 특히 '소형 드론'의 경우 응용 분야가 다양해짐에 따라 충분한 운용시간을 확보하는 것이 필수 기술 요소로 나타나고 있다. 이에 따라 드론에 특화된 '소형경량 추진동력 기술' 확보와 고고도 장기체공을 위해서는 '태양전지(Solar Battery)', '수소 연료 엔진(Hydrogen Fuel Engine)' 등 추진동력 기술이 개발되고 있다. 또한 장시간 비행을 위해 '고성능 배터리'를 적용하고 있으나, 소형 드론의 경우 '리튬 폴리머 배터리(Litium Polymer Battery)'와 '모터(Motor)'를 추진동력으로 주로 사용하며, 모터의 종류에 따라 전기 속도 제어기를 장착하고 있다.

4-3. 탑재 장비·센서 기술

드론은 다양한 '탑재 장비'와 '센서(Sensor)'의 집합체로, 센서의 성능 향상과 가격 하락이 드론의 대중화를 이끄는 요인 중 하나로 꼽히고 있다. 항법 관련 센서인 'GPS(Global Positioning System)', '관성 항법 장치(INS: Inertial Navigation System)', 'ADS 등의 소형 경량화', '3차원 공간 정보 획득 및 장애물 탐지용 소형 LADAR 기술', '전기광학적외선 장비(EO/IR)', '멀티스펙트럼 카메라(Multispectrum Camera)' 등의 기술이 포함된다. 드론 및 무인기의 임무가 복잡·다양해지면서 단일 센서로 대응이 어려워져 이종 센서 융합이 요구되고 있다. 소형 드론의 경우 가속도를 측정하는 '자이로 센서(Gyro Sensor)', 방위를 측정하는 '지자기 센서(Geomagnetic Sensor)', 고도를 측정하는 '기압 센서(Barometer)' 등을 장착하여 출시되고 있으며, '미세 전자 기계 시스템(MEMS: Micro Electro Mechanical Systems)' 기반으로 소형화가 가속화되고 있다.

4-4. 자율비행 및 충돌회피 기술

'자율비행' 및 '충돌회피' 기술은 드론이 지정한 목적지까지 비행하는 동안 다른 물체를 탐지하고 회피하는 기술이다. 드론을 비롯해 자율주행차와 같은 무인 이동체를 구현하기 위한 필수 기술이다. 해당 기술과 관련한 요소 기술로 3차원 지도 기반의 운행 경로에 따른 '자율 비행', '주변 상황 인식 센서'와 '비행제어 소프트웨어로 장애물 충돌 회피', '기체 고장 및 비행 환경 변화에 스스로 대처할 수 있는 기술' 등이 있다.

자율비행을 위해 인공지능 알고리즘은 필수이며, Handcrafted Knowledge 방식이 주로 적용되고 있다. 주요 알고리즘인 Handcrafted Knowledge 방식은 수많은 제어 알고리즘을 연구하여 조종 및 항법의 기능을 구현했으나, 모든 기동이 미리 입력된 프로그램에 의해 드론 비행이 수행되어 돌발 상황에 대한 대처가 불편하다는 단점이 있다. 그래서 Handcrafted Knowledge 방식 외에 '신경망(Neural Network)' 기반의 '기계학습(Machine Learning)'을 무인 이동체에 적용하는 연구도 활발히 진행되고 있다. 신경망 기반 '기계 학습'은 학습을 위한 양질의 데이터 확보가 필요하고 시간이 많이 소요되는 단점이 있다. 또 학습된 지능 기계에 대한 무결성 판단 및 안전 인증에 대한 논리적 설명이 힘든 단점이 있다.

4-5. 데이터 링크·통신 기술

'데이터 링크(Data Link)' 기술은 '제어 데이터(Control Data)'와 '정보 데이터(Information Data)'를 송수신하기 위한 무선통신 기술로, '무인기와 관제센터', '무인기와 무인기', '무인기와 유인기' 간 정보 교환을 위해 필요하다. 통신을 위해 '지상·위성 제어용 통신', '무인기 간 V2V 통신', '보안 프로토콜 설계' 등 요소 기술이 필요하다. 요소 기술을 확보하여 '비행 및 임무 제어 데이터', '임무 정보 데이터' 등을 송수신하기 위한 '양방향 통신', '유효성', '신뢰성', '통합성'을 보장할 수 있는 '소형 경량 통신 시스템', 무선주파수·LTE 등의 '무선 통신 기술'과 접목된다.

'무인 이동체'와 '지상 통제 시스템': 무인 이동체 조종자가 지상통제 시스템을 이용하여 무인 이동체에 제어신호를 전송하고, 무인 이동체로부터 상태·위치 및 임무데이터 등을 지상통제 시스템으로 전송받는 시스템
'무인 이동체'와 '통신 인프라': 유·무선망, 셀룰러망, 위성 통신망 등과 같은 통신 인프라를 활용하여 전파비가시권 환경에서 무인 이동체와 지상통제 시스템 사이에서 이루어지는 정보 교환 시스템
'무인 이동체'와 '무인 이동체': 무인 이동체에 탑재된 통신 디바이스 간 직접 정보를 교환하는 'D2D(Device to Device)' 기술을 기반으로 지상통제 시스템을 거치지 않고, 복수의 무인 이동체로 구성된 네트워크를 통해 이루어지는 정보 교환 시스템

해당 기술은 향후 드론을 국가 공역 내에서 운행할 수 있도록 하기 위한 필수 기술요소이다. '미국 항공무선 기술 표준화 기구(RTCA: Radio Technical Commission for Aeronautics)'는 960~1164Mhz 중 일부를 무인 항공기 지상 제어용으로 추가 공급하기 위한 연구와 무인 이동체 제어용 통신 링크 표준을 개발하고 있다.

5. '드론' 기술 개발 동향

드론은 4차 산업혁명의 핵심기술의 집합체로 '인공지능', '탑재 센서', '관련 소프트웨어', '5G 통신' 등의 기술이 활용되고 있다. '후방 기술'을 토대로 소형·레저용 및 상업용 등 드론의 활용 분야가 넓혀지면서 요소 기술 및 드론 기술의 개발이 활발해지고 있다. 또 드론의 추진·동력원 확보를 위한 '리튬 폴리머 배터리(Litium Polymer Battery)', 위치 기반 정보의 정확성을 높이기 위한 '정밀 항법 시스템(Precision Navigation System)', 드론 운용 및 제어를 위한 오픈소스 기반의 '플랫폼 기술(Platform Technology)'이 등장하고 있다.

5-1. 리튬 폴리머 배터리

'리튬 폴리머 배터리(Litium Polymer Battery)'는 최근 들어 사용량이 폭발적으로 증가한 배터리로, 가장 높은 에너지 밀도를 가지고 있다. '리튬 폴리머 배터리(Litium Polymer Battery)'는 '리튬 이온 배터리(Litium Ion Battery)'의 폭발성이 높은 단점을 보완하기 위한 제품으로, 기존 제품 대비 전해질의 성분·요소를 변경하여 폭발 위험성을 낮추며, 얇고 다양한 모양으로 제작하여 드론에 적용되고 있다. 다만 여전히 폭발의 위험성이 있는 제품이며, 배터리를 활용한 드론 비행의 시간이 크게 개선되지 않은 단점이 있다. 이를 극복하기 위해 수소에너지 시장 발전에 발맞춰 드론 '수소 연료 전지(Hydrogen Fuel Cell)'에 대한 연구개발도 진행되고 있다. 이는 드론 비행시간이 20분 내외에서 2시간까지 증가할 수 있는 강점이 있다.

5-2. 정밀 항법 시스템

드론의 활용 범위 및 응용 범위가 확대됨에 따라, 위치 기반 정보가 중요해지고 있다. 이에 따라 위치 기반 정보의 정확성을 높이기 위한 '정밀 항법 시스템(Precision Navigation System)'에 대한 연구 개발이 활발해지고 있다.

5-3. 플랫폼 기술

이와 함께 드론 운용 및 제어를 위한 오픈소스 플랫폼에 대한 상용화가 활발히 진행되고 있다. '오픈소스 플랫폼(Open-source Platform)'은 '오픈소스 하드웨어(Open-source Hardware)', '오픈소스 소프트웨어(Open-source Software)'로 구분된다. '오픈소스 소프트웨어'에는 '아두파일럿(ArduPilot)', '멀티위(MultiWii)', '플렛스봇(Felxbot)', '오픈파일럿(OpenPilot)', '클린플라이트(CleanFlight)' 등이 있다. 한편 '오픈소스 하드웨어'는 '아두파일럿(ArduPilot)', '멀티위(MultiWii)', '오픈파일럿(OpenPilot)'등이 존재하며, 플랫폼 대부분이 ARM, AVR 계열에 속한다. 현재 존재하는 '오픈소스 플랫폼'은 각기 다른 장단점을 가지고 있어, 제품의 활용 영역에 따라 사용자가 알맞게 선택하여 사용하면 된다.

오픈소스 플랫폼	구분: 설명
오픈소스 소프트웨어	이두파일럿(ArduPilot): 자율 비행 멀티콥터, 고정익 비행기, 전통적 헬리콥터와 지상의 로버를 제어할 수 있게 하는 플랫폼
	멀티위(MultiWii): 아두이노 플랫폼에서 소프트웨어를 개발하였으며, 트리콥터, 쿼드콥터, 헥사콥터를 제어할 수 있음
	오픈파일럿(OpenPilot): 민간·연구용으로 생성된 오픈소스로 멀티콥터, 트리콥터, 쿼드콥터, 헥사콥터를 제어할 수 있음
	클린플라이트(CleanFlight): 오리지날 8비트 '멀티위(MultiWii)' 코드의 32비트 버전의 비행 제어 소프트웨어로, '멀티로더', '고정익 비행체' 등 다양한 드론 체계에 적용 가능함
오픈소스 하드웨어	이두파일럿(ArduPilot): 오픈소스 FC 보드 계열중 가장 많이 사용하는 것으로 아두이도 기반의 'APM(ArduPilotMega)', 32비트 ARM 프로세서를 사용하는 Pixahawk 등이 있음
	멀티위(Multi Wii): 8비트 AVR MCU 기반의 CRIUS, Flexbot이 있으며, 32비트 ARM기반의 NAZE32가 있으며, NAZE32에 속하는 '클린플라이트(CleanFlight)'는 작고 안정적인 펌웨어로 주목받고 있음
	오픈파일럿(OpenPilot): 오픈파일럿 계열로는 32비트 ARM기반의 CC3D가 있음

5-4. 비행 무력화 기술

드론이 활성화됨에 따라, 이를 '악용하는 사례(불법 촬영, 테러 위협 등)'가 늘어나고 있어, 종합적인 무인비행체 대응용 대공 방어 솔루션을 갖춘 '안티 드론(Anti-Drone)' 기술이 개발되고 있다. '안티 드론'에 대한 기술은 '센서에 따른 탐지 기술', '비행 무력화 기술', '탐지 및 식별 기술' 등이 포함된다. '센서에 따른 탐지 기술'은 위협체의 접근을 탐지하기 위해 '음향 탐지 센서', '방향 탐지 센서', '영상 센서', '레이다 센서' 등을 활용하여 드론을 탐지할 수 있는 기술이다. 한편 '비행 무력화 기술'은 탐지된 위협체가 무인비행체임을 식별할 경우 무인비행체를 격추·포획·추락시키는 기술이다.

비행 무력화 기술	설명
전파 교란	드론과 조종자 간 라디오 통신 또는 GPS 통신을 교란시켜 추락, 강제 착륙, 강제 귀환 등을 유도하는 방식
드론 파괴	레이저, 산탄총, EMP 등 화력으로 조준사격하여 드론을 직접 파괴하는 방식
지오펜싱(Geofencing)	드론 운용 소프트웨어에 비행금지 구역을 GPS 정보로 입력하여 특정지역에서는 강제적으로 비행하지 못하게 하는 기술
회피	드론 침입 경보에 따라 '정보보호 대상 은폐', '조종자 색추' 등 드론에 의한 피해를 방어하며, 드론의 공격 대상을 보호하는 기술

드론의 활발한 사용화에 따른 피해를 줄이기 위해 '보잉(Boeing)', '드론쉴드(Drone Shield)', 프랑스의 우주항공기술업체 '탈레스(Thales)' 등 다양한 기업이 해당 사업을 적극적으로 추진하고 있다.

한국에서는 '한화시스템(Hanwha Systems)'이 '드론 감시 레이더 센서' 개발을 적극적으로 추진했다. 2023년 3월 13일에 한화시스템은 '화성 드론 전용비행시험장'과 '육군보병학교 장성 종합훈련장'에서 '안티드론(Anti-drone)' 시스템 시연에 성공했다고 밝혔다. 한화시스템은 '열상감시장비'와 미국의 '포르템 테크놀로지스(Fortem Technologies)'의 '드론 방어 시스템(Drone Defense System)'을 통해 '레이더 반사면적(RCS: Radar Cross Section)' 0.03m² 수준의 고정익 무인기를 3km 밖에서 감지하고, 300~800m 상공에서 비행하는 무인기를 포획하는 데 성공하였다. 앞서 '한화 에어로스페이스(HANWHA AEROSPACE)'는 표적 드론을 수거할 수 있는 '그물 포획형' 드론 시스템을 보유한 '포르템 테크놀로지스'에 투자했다. '한화시스템'은 자체 '전자광학(EO)', '적외선(IR)' 드론 전용 센서 기술력을 결합해 이를 운용한다.

'한국전자통신연구원(ETRI: Electronics and Telecommunications Research Institute)'도 지난 2018년부터 2021년까지 AI 기반의 불법 드론 표적 탐지 기술을 개발했다. 그 연구 성과 중 하나는 2021년에 개발한 '기능형 피라미드 네트워크(FPN: Feature Pyramid Network)' 기반 '원거리 드론 검출 기술'이다. '한국전자통신연구원(ETRI)'에 따르면, 이 드론 검출 기술은 이미지 데이터를 '합성곱 신경망(CNN)' AI에 입력한 다음, 이 데이터를 다시 분석해 다양한 크기의 이미지맵으로 출력한다. 두 번의 분석 과정을 거쳐 목표물을 정확하게 분석하기 때문에 일반 '딥러닝(Deep Learning)' 기반 AI보다 드론 검출에 용이하다. 연구팀은 이 AI 모델로 직접 촬영한 360개 드론 영상과 44986장의 사진 분석 실험을 진행한 결과, 평균 94%의 정확도로 드론을 감지했다. 일반 딥러닝 기반 AI와 비교하면 오탐률이 80% 줄었다.

6. '드론' 관련 기업

세계 드론 산업은 미국과 중국을 중심으로 발전해 나가고 있으며 '항공기 제조사', 'IT', '전기·전자 및 통신 업체' 등이 드론 산업에 활발히 진출하고 있다. 보유한 핵심 기술에 근간하여 최근 화물 수송, 물품 배달과 관련된 연구 개발이 활발히 진행되고 있으며, 드론을 활용한 서비스 개념인 솔루션을 개발하여 신규 사업으로 확장해 나가고 있다. 반면, 국내 기업들은 핵심기술 확보를 위해 독자적인 연구개발을 수행함과 더불어 국외 유수 기업과 협력하여 새로운 서비스를 창출하기 위해 노력하고 있다.

'미국'에서는 '보잉(Boeing)', '노스롭 그루먼(Northrop Grumman)' 등 군사업체를 중심으로 드론 산업이 발전하였다. 한편, '구글(Google)', '아마존(Amazon)' 등 '정보통신기술(ICT: Information and Communication Technologies)' 기업을 중심으로 제조·유통·물류 등 다양한 산업으로의 변화가 이루어지고 있다.

6-1. 보잉(Boeing)

국적: 미국

'보잉(Boeing)'은 1916년에 설립된 기업으로, 유럽 '에어버스(Airbus)'와 더불어 세계 항공업계를 선도하고 있는 기업이다. 세계 최고 수준의 무인기 기술과 실적을 보유하고 있다. 또 드론을 땅에 착륙시키지 않고, 배터리를 충전할 수 있는 기술도 보유하고 있다.

2011년에는 미 해군과 합동으로 개발한 무인정찰기인 '보잉 팬텀레이(Boeing Phantom Ray)'를 발표했다. 2017년 10월 5일에는 수직 이착륙에 강점을 가진 로봇 자율비행 업체 '오로라 플라이트 사이언스(Aurora Flight Science)' 기업을 인수하였다고 발표하였다. '오로라 플라이트 사이언스(Aurora Flight Sciences)'는 자율주행 로봇 항공기와 운송수단을 개발하는 전문 업체로 군사용 및 상업용 자율비행 분야에 특화된 기업이다. 또 2018년에는 인공지능 장비를 탑재한 무인 여객기 운항 실험을 하는 등 다양한 시도를 하고 있다.

6-2. 노스롭 그루먼(Northrop Brumman)

국적: 미국

'노스롭 그루먼(Northrop Brumman)'은 대형 고고도 정찰기 '트리톤 드론(Triton Drone)' 등을 개발하는 기업으로, 미국 3대 항공우주 산업체 중 하나이다.

트리톤 드론(Triton Drone)'은 날개 길이가 무려 39.9m에 달하는, '5만 피트(약 16km)' 상공을 나는 고고도 정찰기로 30시간을 체공할 수 있다. 트리톤은 크기만큼이나 성능도 혀를 내두를 정도이다. 한번 이륙하면 약 3600km를 시야에 둬 정찰 정보를 실시간 지상 기지로 전송한다. 물론 사람의 도움 없이 이륙, 정찰, 착륙까지 혼자 척척해내는 것은 기본 사항이다. 미 언론에 따르면 총 11억 600만 달러의 개발비가 들어갔다고 한다.

6-3. 3D Robotics

국적: 미국

'3D Robotics'는 2009년에 캐나다에서 설립된 기업으로, 현재에 미국에 본사를 두고 있는 드론 생산 업체이다. 높은 인지도를 가진 기업으로, 현재는 드론 관련 플랫폼 개발에 집중하고 있다. 탐색·조사·점검 등의 기능을 수행할 수 있는 '사이트 스캔(Site Scan)' 솔루션을 보유하고 있으며, 해당 솔루션은 드론을 활용하여 건설 현장의 주위를 파악하여 지형도를 읽어 설계자의 작업에 도움을 주고 있다.

6-4. 구글(Google)

국적: 미국

'구글(Google)'은 2014년에 '타이탄 에어로스페이스(Titan Aerospace)'를 인수하면서 무인기 시장에 본격적으로 진출했으며, 낙후지역에 인터넷 보급을 목표로 하였다. 이후 2014년 애리조나에서 비행 테스트 중 기체 충돌이 발생하였다. 2016년에는 멕시코에서의 5G 통신 테스트 등이 예정되어 있었으나, 완성도가 개선되지 않는 등 해당 프로젝트는 발전되지 않고 있다.

이후, 드론 배송 서비스 프로젝트 '윙(Wing)'을 수행하면서 '미국 연방 항공국(FAA: Federal Aviation Administration)'에서 첫 드론 배송 서비스에 대한 공식 승인을 받았으며, 2019년에는 '호주 민간항공 안전국(CASA: Civil Aviation Safety Authority)'에서도 승인을 받았다.

6-5. 페이스북(Facebook)

국적: 미국

'페이스북(Facebook)'은 2014년에 영국의 드론 업체인 '어센타(Ascenta)'를 5억 2000만 달러에 인수하였다. 그리고 인터넷망 연결을 위한 인터넷 드론 '아퀼라(Aquila)'를 개발하여 테스트를 수행했으나, 기체 자체의 사고 등의 이슈에 따라 프로젝트가 중단되는 사건이 있었다.

6-6. DJI

국적: 중국
설립: 2015년

'DJI'는 2015년에 설립된 드론 제조 업체로, '농업용 드론'을 최초로 출시하였다. 또 팬텀 시리즈를 개발하여 사용자들에게 제공하고 있다. DJI는 드론의 핵심 기능인 '플라이트 컨트롤러(Flight Controller)'와 '드론의 움직임과 관계없이 카메라의 기울기를 유지하는 핵심 기술'을 보유하고 있다. 팬텀 시리즈와 관련하여 2019에 발표된 '팬텀 4(PHANTOM 4)'는 설정한 피사체르 따라 촬영하며, 화면의 특정 지점을 터치하면 자동으로 비행하는 등의 기능을 포함하고 있다. 또한 드론 제품 외 실시간 비행 중인 드론의 '항공 영상', '비행 정보' 등의 데이터를 단일 플랫폼으로 관리하는 '플라이트 허브(Flight Hub)'를 개발하여 서비스하고 있다.

6-7. 샤오미(Xiaomi)

국적: 중국

'샤오미(Xiaomi)'는 스마트폰, 가전기기 등의 전자제품을 제조하는 기업으로, 4K 카메라를 장착한 드론 'Mi 드론(Mi Drone)'을 출시했으며, 스마트폰 애플리케이션을 통해 실시간으로 영상을 확인하며 조종할 수 있는 기능을 포함하고 있다. 'Mi 드론(Mi Drone)'은 프로펠러가 4개 달린 쿼드콥터형 기기로, 촬영용 드론의 목적에 따라 흔들림을 잡아 줄 수 있는 '3축 짐벌'을 채택하는 등 드론 기기 및 사용성에 대한 완성도를 높였다. 이 외에도 2018년에는 완구용 드론인 'MITU'를 출시했다.

6-8. 대한항공

국적: 한국

'대한항공'은 코스닥 시장에 상장된 기업이다. 1990년대 후반부터 '중고도급', '틸트로터(Tilt-rotor)', '저피탐(LPI: Low Probability of Intercept)' 등의 드론을 개발하고 있으며, 특히 틸트로터 무인기 개발에 집중하고 있다. '틸트로터'는 회전날개를 상황에 맞게 기울일 수 있는 것으로, 활주로 없이 이착륙할 수 있는 장점이 있다. 또한 2007년 산불·해안 감시용 'KUS-7'을 개발했으며, 사단·군단급 차세대 전술 무인 항공기 'KUS-9'을 개발했다. 'KUS-7'은 지상 2km 상공에서 반경 50km의 영역을 원격 감시할 수 있으며, 자동모드로 비행하여 비상시 사전 입력된 착륙 가능 지역으로 복귀하는 비상 모드 기능을 가지고 있다.

6-9. 한국항공우주산업

국적: 한국

'한국항공우주산업'은 코스닥에 상장된 기업이다. 다양한 '고정익', '회전익' 기체를 보유하고 있으며, 2001년에 국내 최초로 정찰용 무인기 '송골매'를 상용화했다. 이후 '전투형 무인기', '연료전지 무인기', '스마트 무인기' 등 자체 연구를 통해 무인기 기술을 선점해 나가고 있다.

6-10. LG 유플러스

국적: 한국

'LG 유플러스'는 코스닥에 상장된 통신 기업이다. 2017년에 원격지에 있는 드론을 이륙시켜 목적지에서 임무를 수행한 후 귀환하는 'U+ 스마트 드론 크라우드 드론관제 시스템' 사업을 발표했다. 2018년에는 '항공 안전 기술원(KIAST: Korea Institute of Aviation Safety Technology)'이 주관하는 '무인 비행 장치 활용 신산업 분야 안전성 검증 시범사업'의 대표 사업자로 선정되어 '안전진단', '국토조사·민생 순차', '농작물 모니터링' 등 다양한 분야에서 사업을 수행하고 있다.

6-11. CJ 대한통운

국적: 한국

'CJ 대한통운'은 2016년 4월 '드론 추락 감지 기술 및 낙하산 자동장치'와 '화물 자동 하강 장치'를 공개했다. 또 독일의 회전익무인헬기 등 산업용 드론 개발 전문업체 Microdrone과 협력하여 물류 운반용 드론 'CJ 스카이도어(CJ SKY-DOOR)'를 개발했다. 'CJ 스카이도어(CJ SKY-DOOR)'은 3엽 날개가 장착된 4개의 로터를 통해 초속 18m 속도 비행이 가능하다.

6-12. 그리폰 다이나믹스

국적: 한국

'그리폰 다이나믹스(Gryphon Dynamics)'는 상업용 대형 드론 제조 전문 업체로 할리우드 영화제작에 드론 장비를 공급하고 있다. 보유하고 있는 핵심 기술은 '팔각 프레임'으로 '원형 프레임'보다 견고하며, 외부의 진동과 충격 흡수에 강점이 있다. 정부 기관과 '해상구조 및 수색용 드론', '농업용 드론', '풍력발전기 점검용 드론' 등을 개발하고 있다.

6-13. 유콘시스템

국적: 한국

'유콘시스템(Ucon System)'은 통합 감시·정찰체계 분야의 무인기 개발 및 생산을 전문적으로 수행하는 기업으로, 산업용·농업용·군용의 제품을 보유하고 있다. 산업용과 관련하여 측량·산림감시·작황조사·재난감시 등의 드론을 보유하고 있으며, '자동제어 유도항법기술', '실시간 정보 전송', '실시간 통제' 등의 자체 기술력을 보유하고 있다.

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