한국경제 성장동력 드론, 스마트 클러스터로 집적효과 높여야

드론 특집 – 드론과 4차 산업혁명 기술
민진규 대기자
stmin@hotmail.com | 2020-04-09 08:19:13
▲ 드론은 첨단산업을 이끄는 4차 산업혁명의 아이콘으로 불리고 있다. (사진=게티이미지뱅크)

  

[세계로컬타임즈 민진규 대기자] 2020년 1월 이란 혁명수비대 사령관인 거셈 솔레이마니(Qasem Soleimani)가 미군의 드론 공격으로 사망했다. 

  

솔레이마니는 이라크 바그다드공하에 도착한 후 차로 이동 중이었는데 드론이 발사한 미사일에 피격된 것이다. 

 

군사용 드론은 차량의 탑승자 신원을 확인한 후 공격했다. 

 

국제정치적으로 큰 논란이 초래됐지만 드론의 기술이 어디까지 발전했는지 보여준 획기적인 사건이었다. 

 

일반인들은 드론이라고 하면 아이들이 놀이터에서 날리는 모형 장난감 비행기에 불과하다라고 생각할 수도 있다.

장난감 드론이라고 해도 GPS가 장착돼 자신의 위치를 파악하고 자동으로 호버링(hovering)하는 기능은 기본이다.

뿐만 아니라 배터리가 부족할 경우에 스스로 판단해 조종자에게 돌아오도록 설정돼 있다. 

드론은 기본적으로 첨단소재·배터리·카메라·운영체제 등의 첨단기술 집약체이다. 

또한 4차 산업혁명의 대표 기술로 불리는 인공지능(AI)·로봇·자율주행자동차(Self-driving Car)·빅데이터·블록체인과 융·복합적으로 연관돼 있다. 

드론과 연관된 4차 산업혁명을 주도하고 있는 드론 기술의 관계는 집약적이다. 

3차 정보화혁명으로 축적된 기술·부품이 드론 기술 기반

드론이 4차 산업혁명의 아이콘으로 불리는 이유는 다양하다. 

인공지능·빅데이터·블록체인·사물인터넷 등의 소프트웨어와 달리 눈으로 보고 손으로 만질 수 있는 하드웨어이기 때문이다. 

또한, 일반인에게 친숙하고 실생활에 널리 활용될 수 있다는 점도 긍정적으로 작용했다. 

전문가들도 드론이 인류의 미래 삶을 송두리째 바꿀 것이라고 믿는다. 

드론의 기술은 첨단소재·배터리·카메라·운영체제 등으로 구성됐으며 세부 내역을 특징은 다음과 같다. 

첫째, 첨단소재는 단순 연질 플라스틱에서 시작해 알루미늄합금·특수강·니켈합금·마그네슘합금·티타늄합금·소결합금·유리섬유계 복합재·탄소섬유계 복합재·아라미드섬유재 복합재·보론섬유재 복합재 등으로 다양하다. 

레저용 드론은 다치지 않도록 프롭의 소재를 연질 플라스틱이나 나무로 만들지만 기체는 튼튼한 소재를 채용한다.

일본에서는 화재현장을 확인하기 위해 300도의 열에도 견디는 방열 드론을 개발했다. 

티타늄으로 본체를 제작했는데 열에도 강하지만 외부 충격으로부터 내부 장치를 보호하는 성능도 탁월하다. 

유리섬유계 복합재는 알루미늄합금보다 무게가 약 15~30% 가볍고, 아라미드섬유재 복합재는 방탄복을 만드는 소재로 군사용으로 광범위하게 사용된다. 

둘째, 배터리는 리튬이온 배터리와 리튬 폴리머 배터리가 주로 사용되는데 현재는 리튬폴리머 배터리가 주로 사용된다. 

배터리의 종류는 알칼리 배터리·니켈 카드뮴 배터리·납산 배터리·리튬 철 배터리가 있지만 드론에는 적합하지 않다. 

리튬폴리머 배터리는 리튬이온배터리에 비해 폭발위험이 적고 다양한 형태로 제작이 가능하다.

예전에는 배터리의 가격이 높았지만 현재는 저렴해 크게 부담이 가지 않는다. 

노트북·스마트폰·전기자동차 등에 채용이 늘어나면서 기술개발이 이뤄졌기 때문이다.

가정용 배터리까지 수요가 늘어나면서 배터리 기술혁명이 일어나 용량이 획기적으로 늘어날 가능성도 높아 드론의 비행시간도 길어질 것으로 전망된다.

셋째, 카메라는 광학카메라·적외선카메라·열화상카메라 등이 있는데 활용도에 따라 다르게 적용한다. 

카메라는 드론의 눈에 해당되며 디지털 카메라·스마트폰용 카메라 등의 기술이 개발되면서 자연스럽게 드론에도 장착된 것이다. 

기술발전에 따라 일반 드론에 장착하는 카메라의 해상도도 과거 군사용 카메라에 필적할 정도로 성능이 좋아졌다. 

일반 레저용 드론도 1인칭시점(FPV)라는 개념을 통해 장착된 카메라로 조종자가 드론에 탑승한 것과 동일한 감흥을 제공한다. 

넷째, 운영체제는 아두이노(Arduino)라고 불리는 전자기판 플랫폼을 말한다. 

아두이노는 물리적인 세계를 감지하고 제어할 수 있는 다양한 센서나 부품을 연결하는 입출력 장치, 중앙처리장치가 포함돼 있는 기판이다. 

공개된 소스코드로 누구나 자신이 원하는 형태로 변환해 활용할 수 있다.

결론적으로 드론은 3차 정보화혁명으로 축적된 컴퓨터·첨단소재·프로그래밍·카메라·배터리 등의 기술을 근간으로 활용하고 있다. 

따라서 드론을 개발하기 위해서는 드론 자체의 기술력을 확보하는 것도 중요하지만 연관 기술을 융·복합하는 실력과 능력이 있어야 한다.

 

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