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드론으로 어디까지 가능할까? 드론의 다양한 변신

사각형 디자인에 카메라를 장착하고, 하늘을 날아다니며 사진이나 영상을 촬영하는 것이 우리가 흔히 보는 드론의 모습이다. 하지만 최근엔 다른 목적으로 활용하는 경우를 적지 않게 볼 수 있다.

지난달 구글의 지주회사 알파벳은 호주에서 최초로 드론 배송 서비스를 정식으로 오픈했다. 전주시가 세계 최초로 개발한 드론 축구는 이제 예능 프로그램으로 만들어진다. 국내 한 드론 기업은 얼마 전 세계 최초로 라이트쇼에 특화된 군집 드론 상용화에도 성공했다.

해외 드론 전문 통계 기관에 따르면, 2018년 세계 드론 시장 사업 규모(약 141억 달러)가 매년 20.5% 증가하여, 2027년에는 431억 달러로 커진다고 전망했다. 이제 드론은 단순히 하늘을 나는 것을 넘어서 다양한 영역에 활용되고 있다.

 

꿀벌의 멸종은 식량난의 위기, 꿀벌 드론

지구 온난화와 무분별한 농약 사용으로 멸종 위기에 처한 꿀벌은 세계 식량 자원 90% 이상을 차지하는 100여 종 작물 중 70%의 작물을 열매가 맺도록 도와준다고 한다. 즉, 꿀벌이 사라진다면 인간은 심각한 식량난을 겪을 것으로 우려되고 있다. 이에 꿀벌의 멸종 위기에 대비하여 꽃가루를 옮겨주는 드론이 개발되고 있다.

드론으로 어디까지 가능할까? 드론의 다양한 변신▲ 꽃가루를 빨아드리는 드론 (출처: beeheroes)

꿀벌을 연상케 하는 색상을 가진 이 드론은 미국 남동부 조지아 주 사바나 예술 대학에서 산업 디자인을 전공하고 있는 안나 할드웨그(Anna Haldewag)가 개발한 프로토 타입의 ‘플랜 비(Plan Bee)’ 드론이다.

폼코어, 플라스틱 재질로 되어 있어 매우 가벼울 뿐 아니라 충격에도 강하다.  밑면 6개의 섹션에는 4개의 구멍이 있어, 진공 청소기처럼 꽃가루를 흡입하고 방사해 꽃가루를 옮길 수 있다.

사람이 직접 조종하기에 한계가 있기 때문에, 일정 패턴을 따라 비행하는 자율 비행 기능이나 꽃가루를 찾아 알아서 비행하는 인공지능(AI) 기능이 포함된다면, 스마트 농업에 주요 역할을 해낼 수 있다.

 

소방호스를 장착, 화재를 진압하는 소방 드론

드론으로 어디까지 가능할까? 드론의 다양한 변신(출처: Aerones)

산불이나 대형 화재가 나면 헬리콥터를 이용하여 화재를 진압한다. 하지만 헬리콥터를 이용하면 비용 부담이 커져서 최근엔 드론을 투입하기 시작했다. 기존에 드론은 대부분 발화지점 확인이나 불길을 예측하는 용도로 활용되었지만, 드론 제조사 에어로 네스(Aeones)는 직접적으로 화재를 진압하는 드론을 개발하였다.

28개 프로펠러 장착하고 최대 200Kg 무게를 최대 300M까지 비행할 수 있는 ‘Fast 에어로 네스(Aeones)’ 드론과 36개 프로펠러를 장착하고 300Kg 무게를 최대 500M까지 비행할 수 있는’ Super Fast 에어로 네스(Aerones)’ 드론은 배터리를 장착하면 최대 20분 비행할 수 있고, 전력선을 이용하면 무제한 비행이 가능하다.

▲ 에어로 네스 드론 (출처: Aerones)

전력선과 함께 호스를 장착하면 물과 특수 물질을 무제한 공급하여 사람이 접근하기 힘든 위치의 화재도 200bar 수압으로 지속해서 진압할 수 있다. 일반 소방 사다리차가 최대 70M 높이까지 화재진압이 가능하다면 이 드론은 국내에서 두 번째로 높다는 송도 동북아무역 센터(높이 305M)까지 진압을 할 수 있는 능력을 갖췄다.

 

바다 쓰레기를 치우는 드론

미국 해양보전센터에 따르면 매년 800만 톤의 플라스틱 쓰레기가 바다로 흘러간다. 최근 세계적 환경 이슈로 떠오른 바다에 떠다니는 쓰레기를 치우는 드론에 많은 관심이 집중되고 있다.

드론으로 어디까지 가능할까? 드론의 다양한 변신(출처: WWF UK)

남아프리카 공화국 한 기업가에 의해 개발된 ‘WasteShark’은 두 개의 선체를 갑판으로 연결한 쌍동선(Catamaran) 디자인으로 고안되었다. 가운데가 뚫려있는 이러한 디자인 덕분에 쓰레기를 통과시켜 그물로 쓰레기를 수거하고 있다.

▲ 해상 청소 드론 ‘WasteShark’ (출처: Tech lnsider)

이 드론은 최대 16시간 바다를 돌아다니며 한 번에 200리터 쓰레기를 수거한다. 조종자가 직접 조종을 하거나 경로를 미리 지정하여 바다 위 이동이 가능하다. 이 밖에 수질과 수심, 날씨나 파도 등 실시간으로 해상 관련 기상관측이 가능하며, 날짜와 시간별 데이터 저장 및 전송이 가능하다. WasteShark은 지난 3월 영국에서 최초 시운전을 시작했으며, 남아프리카 공화국, 두바이, 네덜란드 등 총 5개국에서 관심을 받고 있다.

 

도로의 포트홀 복구를 위한 드론

지난달 부산에서는 포트홀이 16곳이나 잇따라 발생하며 지나던 차량 7대의 타이어가 파손됐다. 포트홀은 길에 움푹 팬 구멍을 의미하는 것으로 교통사고의 원인이 되므로 보수가 매우 중요하다.

드론으로 어디까지 가능할까? 드론의 다양한 변신(출처: University of Leeds)

영국 리즈대학교(Leeds University) 연구원과 런던대학교(University College of Lundon)는 3D프린터를 장착하여 포트홀을 보수하는 프로토 타입의 드론을 개발하였다.

▲ 3D 프린터를 창작한 드론 (출처: University of Leeds)

특수 카메라를 장착한 버스나 공공교통수단을 통해 포트홀 여부를 확인하고, 발견 위치의 GPS 값을 드론이 위치한 센터에 전달한다. 위치 정보를 전달받은 드론은 해당 지역으로 비행하여 파손 범위를 확인하고, 3D프린터를 통해 보수 작업을 진행한다.

교통 통제가 가능한 장소에서 이 드론을 사용하게 된다면, 도로 복구를 위한 비용과 포트홀에 의한 사고는 크게 줄어들 것으로 예상된다.

 

앞으로 드론은 어떻게 활용될까?

드론으로 어디까지 가능할까? 드론의 다양한 변신

4차 산업혁명 시대에서 드론은 그 기술과 활용 분야가 더욱 다양해질 것으로 예상된다.

가까운 미래에 농업용 드론은 농약을 살포하는 단순 방재 드론이 아닌 농작물의 성장상태, 영양상태, 수확물 예측 등이 가능하고, 경찰 드론은 하늘에서 용의자 색출이나 범죄자 추적을 할 수 있을 것이다. 또한 드론 택시는 하늘길을 활용해 더 빠르게 이동하는 주요 교통수단으로 자리 잡고, 터널이나 빌딩, 교각, 다리 등의 시설물을 알아서 점검하는 시대가 도래할 것이다.

수많은 드론이 하늘을 뒤덮는 장면은 이제 영화가 아닌 현실이 될 날이 머지않았다. 어느 순간 드론은 내 일상의 일부로 자리잡을 것이 분명하다.

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