지난 4월 29일부터 5월 1일까지 부산 벡스코에서는 '드론쇼 코리아(Drone Show Korea 2021)' 전시회가 개최됐다.옥스드론은 전시회 현장에 기자들을 파견해 참여한 기업들을 취재했다. 국내 드론 산업의 발전과 기술력을 소개하는 것이 글로벌 드론 종합지를 지향하는 목표와 부합하기 때문이다.(주)넥스앤텍, (주)ASOA, 순돌이드론, 성우엔지니어링, (주)만물공작소, 디브레인, (주)씨너렉스, (주)시스테크, (주)코코드론, (주)스카이뷰, UMAC Air, (주)무지개연구소, 지오소나(주), 두산모빌리티이노베이션, 이노뎁(주), 유콘시스템(주), (주)이스턴스카이, (주)드론월드, BSTARCOM, (주)올포랜드 등 20개 업체를 소개했다.다음 20개 기업은 해양드론기술, (주)케이씨에스, (주)엠지아이티, (주)유시스, 엔젤스윙, (주)케이프로시스템, (주)공간정보, (주)헬셀, (주)하이텍알씨디코리아, (주)다온아이앤씨, (주)아르고스다인, (주)소끼아코리아, 우림텍, 요요인터랙티브, 라이카 지오시스템즈 코리아, ㈜엑스퍼넷, 태경전자(주), 한국무인이동체연구조합, 베이리스(BEYLESS), 에이디시스템 등이다.그리고 (주)지오시스템, (주)인투스카이, 토탈측기솔루션, (주)웨이브랩스, 한국전기연구원, (주)효원파워텍, 에스아이오티(주), (주)지오테크시스템, (주)유에프오어스트로넛, UVify, 영인모빌리티(주), (주)볼시스, 에이미파이, (주)디투이노베이션, (주)케바드론, 인천산학융합원, 디스이즈엔지니어링 주식회사에 이어 58번째 소개하고자 하는 기업은 LIG넥스원이다.LIG넥스원은 지난 1976년 자주국방의 기치 아래 금성정밀공업(주)로 출발했다. 이후 2000년 LG이노텍, 2004년 넥스원퓨처을 거쳐 2007년 현재의 사명이 되었다.대한민국 대표 종합방위산업체로 방위산업청, 국방과학연구소, 국방기술품질원 등과 긴밀히 공조를 하고 있으며 국방·민수 기술교류를 통한 스핀온·오프(Spin-On·Off) 전략으로 국내 방위산업의 방향을 모색하고 있다.주요 사업은 정밀유도무기, 감시정찰, 지위통제·통신, 항공전자, 전자전, 무인체계, 미래기술, MRO 등으로 다양한 첨단 무기체계를 개발·양산해 오고 있다.▲ 다목적 무인헬기 MPUH(출처 : 홈페이지)특히 무인체계 관련 사업에는 공중, 지상, 해양 분야로 구분되며 공중 분야에는 다목적 무인헬기 MPUH, 직충돌형 소형 드론 DCSDS, 수송용 드론이 있다.MPUH는 200kg급 다목적 무인헬기로 감시정찰, 통신중계, 함탑재 등 다양한 임무여건에 활용되고 있다. DCSDS는 직충돌형 소형 군용 드론 시스템으로 작전 수행 간 적 지위체계 등을 정밀타격하기 위한 소형 드론이다.▲ 직충돌형 소형드론 DCSDS(출처 : 홈페이지)수송용 드론은 탑재중량 40kg급 수송용 멀티콥터형 드론 시스템으로 전·평시나 민·군 겸용으로 활용이 가능하다.▲ 수송용 멀티콥터형 드론(출처 : 홈페이지)지상분야에는 군사용 곤충형 지상이동로봇과 무인수색차량 통신장치, 차량형 조류퇴치 시스템등을 갖추고 있다. 곤충형 지상이동로봇은 개인 병사가 휴대해 도심지, 지하동공, 건물 내 좁은 통로에서 작전이 가능하다.적에게 노출되지 않고 다양한 환경에서 은밀하게 정찰임무 수행이 가능한 초소형 생체모방로봇이다. 무인수상정, 무인잠수정, ROV, 수중자율기뢰탐색체 외 대드론방호시스템 통합솔루션이 있다.▲ 초소형 생체모방로봇(출처 : 홈페이지)대드론 방호 시스템 통합솔루션은 탐지센서 및 무력화 장비로 구성되어 보호구역 내 드론 탐지 및 식별을 통해 미확인 드론에 대한 전자 공격으로 드론을 무력화 시키는 기술이다. 드론의 불법 침입이나 테러로 부터 주요 시설이나 보안 시설을 방호하기 위한 통합시스템이다.

네덜란드 델프트공과대(Delft University of Technology)에 따르면 가스 누출을 감지할 수 있는 군집 드론을 개발 중인 것으로 나타났다.냄새를 감지할 수 있는 곤충의 후각 기능에서 영감을 받아 개발을 추진했다. 연구진은 복잡한 환경에서도 화학물질을 감지 및 식별할 수 있는 알고리즘을 개발하고 있다.이 드론의 가명은 ‘스니피 버그(Sniffy Bug)’이다. 가스 누출이 의심되는 지역에서 감지 센서를 작동시켜 화학물질 농도가 짙은 지점을 찾아낸다.스니피 버그는 레이저 센서와 카메라 기능을 사용해 비행 중 장애물을 피할 수 있다. 실내 임무에 특화된 자율비행 시스템이 내장돼 있어 GPS 기능은 필요 없다.가스를 감지할 수 있는 범위는 10제곱미터 정도이다. 실험 중에는 스니피 버그가 해당 범위 내에서 인화성 화학물질 이소프로필 알코올(IPA) 가스를 감지하는 데 성공했다.기존의 드론은 시각 정보에 초점을 맞춰 각종 센서를 접목해왔지만 지금은 후각인 냄새까지 영역을 확장하고 있다. 최근에는 청각으로써 사람의 비명소리까지 감지하는 센서가 개발되고 있다.▲가스를 감지하는 스니피 버그 드론(출처 : 델프트공과대학교)

프랑스 드론업체인 패럿(Parrot)에 따르면 최초로 4G에 연결된 상업용 드론 ANAFI Ai를 개발했다. 비행 경로에있는 모든 것을 피할 수 있도록 날아 다니는 곤충의 눈처럼 작동하는 스테레오 카메라가 장착돼 있다.스테레오 카메라를 활용해 물체를 감지하고 피하는 독특하게 설계된 장애물 회피(OA) 시스템이 구비돼 있다. 자율 비행시에 드론은 스테레오 카메라로 비행 방향을 확인할 수 있기 때문이다. 드론은 드론과 운영자간의 기본 데이터 링크로 4G를 사용해 비가시권 비행이 가능하다. 드론이 건물이나 다른 장애물 뒤를 비행하는 경우에도 연결 상태를 유지할 수 있기 때문이다.드론과 Skycontroller 4에 내장된 보안 부품은 소프트웨어의 무결성을 보호하고 데이터의 프라이버시를 보장한다. 드론과 사용자 휴대폰간의 4G 링크는 암호화되기 때문이다.또한 패럿은 업계 최초로 파일럿 애플리케이션을 오픈 소스로 개발했다. 비행 중에 드론에서 사용자 지정 코드를 실행할 수 있는 소프트웨어 개발키트(SDK)가 제공된다.소프트웨어 개발키트는 장애물 회피 센서, 점유 그리드 및 인터넷 액세스를 포함한 모든 비행 센서에 대한 액세스를 제공한다.이와 같이 오픈 소스를 통해 플랫폼을 개방함으로써 더 많은 사람들이 플랫폼을 만들고 추가할 수 있는 기회를 제공할 것으로 전망된다.▲ 패럿(Parrot)의 홍보자료(출처 : 홈페이지)

미국 공군(U.S. Air Force)에 따르면 파리 형태의 정밀 감시용 초소형 드론을 개발 중인 것으로 나타났다. 극소형 드론으로써 은밀한 감시 작전을 수행하는 것이 목적이다.현재 공군 산하 공군연구소(Air Force Research Laboratory, AFRL)와 국방기술협력사 에어리온 헬스(Airion Health LLC)가 초소형 무인항공기(Micro-Aerial Vehicle, MAV) 제작 프로젝트를 진행하고 있다.이 초소형 드론은 기존의 고정익 또는 회전익 방식이 아닌 곤충의 날개처럼 펄럭이는 방식으로 설계된다. 파리처럼 자연스럽게 비행하도록 날개의 위치와 속도를 프로그래밍할 계획이다.하지만 곤충만큼의 유동적인 비행이 어렵기 때문에 완전 자율비행이 아닌 조종사가 일부 컨트롤해야 하는 부분도 있다. 좁은 터널을 통과하거나 주요 기계를 검사 및 감시해야 하기 때문에 수동 제어도 필요하다.공군연구소와 에이리온 헬스가 계약한 내용에 따르면 향후 15개월 이내로 초소형 드론 프로토타입이 개발될 예정이다. 작은 새 또는 날개형 곤충에 대한 데이터 수집 및 연구에 많은 기간이 할애될 것으로 판단된다.미공군은 “군사용으로 개발되는 만큼 초기 모델은 감시 및 정찰, 군집 작전 등에 중점을 두겠다”라면서도 “추후 상용화된다면 군사용에만 국한되지는 않을 것이다”라고 밝혔다.▲초소형 드론 소개 영상 중 캡쳐(출처 : 미공군연구소)

미국 기후환경 정보미디어업체 그린매터스(GREENMATTERS)에 따르면 드론이 등장한 이후 다양한 방식으로 자연환경에 영향을 주고 있는 것으로 나타났다.그중 가장 주목되고 있는 부분은 환경 파괴에 대한 내용이다. 최근 드론 카메라로 자연풍경을 촬영하는 사람들이 많아지면서 산, 바다, 숲, 강가 등에 드론이 자주 출몰하고 있다.소음이 심한 드론의 경우 야생 동식물에 악영향을 줄 수 있으며, 일부 동물은 드론을 경계하며 서식지를 이탈한 사례도 있다. 최근 캘리포니아 볼카 치카 생태보호구역에서 유사한 현상이 발생했다.지난 5월 12일, 캘리포니아주 오렌지카운티에 소재한 볼카 치카 생태보호구역에 불법으로 비행한 드론이 늪으로 추락했다. 인근에 둥지를 트고 있던 3000여마리의 제비갈매기는 1500여개의 알을 남긴 채 둥지를 떠났다.드론을 위험 대상을 인식한 제비갈매기는 다시 둥지를 찾지 않았다. 결국 1500여개의 알은 죽은 채 껍데기만 남아 참혹한 상태로 버려졌다.반면 멸종위기 동물을 보호하기 위해, 산불을 예방하기 위해, 생태계 현장의 환경오염을 방지하기 위해 드론이 투입되는 유용한 사례도 함께 보고되고 있다.최근 몇 년간 멸종위기 돌고래, 물새, 심지어 곤충까지도 추적할 수 있는 초소형 드론이 개발되고 있다. 실시간 야생 서식지를 모니터링하며 오염된 환경을 분석하고 관리하는 기술도 적용되고 있다.기존 항공기와는 달리 배터리 전력을 사용하는 드론은 탄소배출이 없다는 점에서 친환경적 수단으로  각광받고 있다. 드론이 환경에 주는 긍정적인 영향도 적지 않은 것이 현실이다.글로벌 드론산업 동향을 연구하고 있는 국가정보전략연구소는 “드론 기술도 환경에 주는 득과 실은 분명히 있다”면서도 “현 시대는 기술개발과 환경보호가 동시에 충족돼야 하며 드론도 마찬가지 관점에서 접근해야 한다”라고 설명한다.▲자연환경과 드론(출처 : Oregon Coast Aquarium)

뉴질랜드 캔터베리대(University of Canterbury) 연구팀에 따르면 멸종위기에 처한 곤충을 추적할 수 있는 드론 레이더를 개발하고 있다.연구팀은 1990년대부터 고조파 레이더(harmonic radar)를 연구해왔다. 작은 곤충에 레이더 태그를 부착하고 전송되는 신호 전파를 사용해 이동 경로와 주변 환경과의 작용을 분석하는 기술을 개발 중이다.하지만 작은 곤충에 부착할 초소형 태그를 설계하는 것부터 추적용 곤충이 별도로 필요하다는 한계에 부딪쳤다. 현재 너비가 2~3mm인 레이다 태그를 제작하는 데는 성공했다.곤충 추적에 있어서는 ‘드론’을 활용하자는 연구진의 의견이 힘을 싣고 있다. 초소형 ‘군집 드론’으로 곤충을 추적하며 그들과 근접해 레이더 신호를 주고받는 것이 가능하다고 판단했다.연구팀이 개발 중인 드론 레이다 기술은 2023년이 돼서야 현장 테스트가 진행될 것으로 예상된다. 참고로 현재 뉴질랜드에는 곤충을 포함한 무척추동물 1000여종이 멸종위기에 처해있다.연구팀의 무선기술 전문가 그램 우드워드 박사(Dr Graeme Woodward)는 “레이더 태그는 크기도 문제지만 전력도 최소로 소비해야 한다”면서 “초소형 배터리라도 곤충이 견딜 수 있는 무게를 고려해야 한다”고 설명했다.▲곤충에 부착한 프로토타입 레이더 태그(출처 : 캔터베리대학교)

영국 스타트업기업인 옵테란(Opteran)에 따르면 곤충에서 영감을 얻은 로봇 자율성을 해결하기 위해 €230만 유로의 자금을 확보했다.곤충 뇌를 테스트하여 만든 경량 실리콘 기반의 자율성 접근 방식을 개척하기 위한 목적이다. Green Brain and Brains on Board 프로젝트의 일환으로 곤충 두뇌연구에 대한 셰필드대(University of Sheffield)의 스핀아웃(spin-out) 기업이다.곤충은 작은 뇌를 가지고 있지만 깊이와 거리를 인식하기 위해 광학 흐름을 사용해 정교한 의사 결정 및 탐색을 할 수 있다.옵테란은 곤충 두뇌에 대한 리버스 엔지니어링( reverse-engineer)을 통하여 데이터 센터나 광범위한 사전 교육이 필요하지 않은 알고리즘을 생성할 수 있다. 물체보기, 감지, 장애물 회피, 탐색 및 의사 결정과 같은 작업을 모방할 수 있다.약 30g의 무게와 1와트 미만의 전력을 소비하는 옵테란 개발 키트(ODK)를 활용하면 로봇 시장의 다양한 응용 분야에 통합할 수 있을 것으로 기대된다. 특히 자율주행 차량, 드론, 채광 로봇 등이 대표적인 분야이다.▲ UK-Opteran-Robot▲ 옵테란(Opteran)의 홍보자료(출처 : 홈페이지)

미국 UC버클리(University of California, Berkeley)에 따르면 곤충으로부터 영감을 받은 우표 크기 로봇을 개발했다. 개발된 로봇은 놀라운 속도와 내구성을 갖춘 것으로 평가된다.특히 무게가 10그램 미만이지만 자체 무게의 약 100만 배 또는 약 60kg의 압력하에도 여전히 작동할 수 있다.로봇은 얇은 시트의 압전 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)로 제작됐다.탄성 중합체로 코팅된 압전 PVDF 시트를 활처럼 구부리도록 하기 위한 목적이다. 진동하는 전기장에 의해 충전된 이 재료는 로봇을 앞으로 당길 수 있도록 빠르게 펴지고 빠르게 구부러진다.앞쪽 다리가 실제 바퀴벌레와 거의 같은 속도(초당 20 바디 길이)로 움직인다. 연구팀은 현재 배터리와 가스센서를 추가하면서 장애물을 조종하는 능력을 향상시켜 위험한 수색 및 구조 임무에서 잔해를 탐색하는 임무에 투입할 계획이다.▲ USA-UCBerkeley-robot▲ UC버클리(University of California, Berkeley)의 홍보자료(출처 : 홈페이지)

영국 정부에 따르면 지하 파이프라인을 수리하고 검사하는 소형 로봇을 개발하는데 £2660만파운드를 투자했다. 다. 새로운 소형 로봇은 곤충과 같은 형태가 될 것으로 예상된다.전기나 가스회사들은 구글맵 형태의 지하 파이프라인 네트워크 관련 지도를 작성할 계획이다. 소형 로봇이 파이프라인에 투입돼 손상된 부분을 파악하고 수리도 담당하게 된다.파이프라인 속에 어둡기 때문에 카메라보다는 소나와 같은 시스템을 사용해 탐색하고 조사하는 것이 효율적이라고 판단된다. 향후 이러한 로봇은 우주, 핵원자로 의료 부분 등에서 활용될 수 있을 것으로 전망된다.현재 셰필드대(University of Sheffield) 등 4개 대학이 연구에 참여하고 있다. 매년 150만건의 도로굴착이 이뤄지고 있으며 도로작업은 연간 50억파운드의 비용을 초래하는 것으로 추정된다.인간에게 위험한 환경에서 작업을 대신할 수 있는 로봇을 개발하는데도 9300만파운드를 투자할 계획이다. 해양 에너지 개발, 원자력 에너지, 우주, 지하광산 등에 응용할 수 있을 것으로 예상된다.▲셰필드대(University of Sheffield) 캠퍼스 전경(출처 : 홈페이지)