[5G 초혁신시대 ②-2] 드론 스스로 장애물 피해 목적지까지

장거리 통신망 비가시권 비행, 산악지형 등 우회 가능
AI기술 탑재 위한 연구도 추진, 글로벌 1위 中DJI 추격 기회로

지난해 8월8일 강원도 영월우체국을 출발한 드론이 목적지인 해발 780m 봉래산 정상에 위치한 별마로천문대로 우편물을 배송하고 있다./영월=강진형 기자aymsdream@

[아시아경제 김흥순 기자] 5세대 이동통신(5G)의 상용화를 통해 '자율 생태계' 조성을 기대하는 또 하나의 분야는 무인항공기(드론)다. 5G의 출현은 사람이 '가지 못하고, 보지 못했던' 영역으로 드론이 뻗어나가는 데 도움을 줄 것이다. 문성태 한국항공우주연구원 인공지능(AI) 연구실 박사는 27일 "기존 드론시스템은 가시권에서 조종자의 작동에 의해 움직이는 '자동비행'이 주를 이뤘다"며 "5G가 상용화될 경우 장거리 통신망을 활용해 비가시권까지 드론이 안정적으로 이동하는 '자율비행'이 가능해질 것"이라고 말했다.

◆방대한 영상수집, 장애물도 척척=현행 드론 비행은 위성항법시스템(GPS)과 와이파이 신호를 체계로 움직인다. 따라서 산악지형이나 실내처럼 네트워크가 불안정할 경우 기체가 이동하는 데 제약이 있다. 한국정보화진흥원에 따르면 5G는 4세대 이동통신(4G) 기술인 LTE보다 데이터를 약 1000배 더 수용할 수 있고, 속도는 20배가량 빨라질 전망이다. 네트워크 문제가 확실하게 해소되는 것이다.

방대한 데이터의 송수신이 가능해지면 드론을 이용한 영상정보도 풍부하게 수집할 수 있다. 드론의 자율비행을 위해서는 영상정보가 반드시 필요하다. 현재의 시스템에서는 드론이 A구역에서 B지점까지 사전에 입력된 명령 체계에 따라서만 움직인다. 5G가 적용될 경우 드론은 다양한 영상정보를 수집·분석하고 이를 토대로 장애물을 발견할 경우 인위적 조정 없이도 방향을 바꾸거나 궤도를 수정할 수 있다.

문 박사는 "5G는 대용량의 데이터를 주고받기 위해 기지국을 세분화하고 촘촘하게 설계할 것"이라며 "이 때문에 실내 구역이나 산간 지역에서도 드론을 더욱 안정적으로 운용할 수 있다"고 설명했다.

드론 군집비행 시연[사진=한국항공우주연구원]

◆청신호 켠 정찰·택배 드론=항공우주연구원은 3·1운동 100주년을 기념해 지난달 25일 천안 독립기념관에서 자체기술로 개발한 드론 군집비행을 선보였다. LED 전구를 단 드론 100대를 띄워 '3·1절' '100주년' 등을 글씨로 표현하고 태극기와 한반도 문양도 연출했다.

군집비행 기술은 드론 자율비행을 산업에 활용하기 위한 목적으로 2013년부터 연구를 시작했다. 드론 수백 대가 자율비행을 하면서도 충돌 없이 임무를 수행하는 데 초점을 맞췄다. 최근에는 영상정보를 수집·분석하고, 스스로 주변 상황을 탐지하는 AI 기술까지 드론에 탑재하기 위한 연구도 병행하고 있다.

이 기술력이 궤도에 오를 경우 조난자를 수색하거나 위험 요소를 파악하는 정찰 임무에 드론을 투입할 수 있다. 문 박사는 "오차범위 3~5㎝까지 다다라도 드론이 충돌하지 않고 명령을 수행하는 수준에 도달했다"며 "5G를 기반으로 기체 여러 대를 동원해 선명한 영상을 수집한다면 수색이나 정찰의 효율성이 높아질 것"이라고 전망했다.

사람이나 차량의 접근이 어려운 곳에 있는 응급환자에게 의약품, 구호물자를 전달하거나 우편물을 배송하는 드론 택배 사업도 탄력을 받을 수 있다. 산업통상자원부 산하 한국건설생활환경시험연구원에서는 지난해 11월 한강과 금강, 낙동강, 영산강 등 4대강을 잇는 하천 인프라를 따라 드론 택배의 배송망을 설계하는 방안을 제시했다. 드론과 차량, 드론과 선박 등을 아우르는 물류 분야의 드론 '리버로드(River Road)' 구축이다.

◆"中 드론 독주, 반격의 기회"=중국 DJI가 드론 완제품시장의 70%를 장악하고 있으나 관련 산업에서 우리 기업도 조금씩 두각을 나타내고 있다. 두산모빌리티이노베이션이 개발한 '드론용 수소 연료전지팩'이 대표적이다. 올해 4분기 양산 예정인 이 배터리의 비행시간은 2시간 남짓으로 30분 안팎에 불과한 기존 리튬배터리의 한계를 극복했다. 정찰이나 배송에서 걸림돌이었던 비행시간이 보장되는 것이다.

국토교통부는 올해 실시간 비행정보를 공유할 수 있는 5G 기반의 클라우드 시스템을 개발하고, 2021년까지 원격·자율비행이 가능한 AI형 자동관제 시스템을 구축하는 등의 '한국형 드론시스템'을 추진할 예정이다. 박석종 한국드론산업협회 회장은 "한국형 드론시스템이 정착되기 위해서는 수백 대의 기체가 무인교통관리시스템(UTM)에 따라 자율비행하는 기준이 필요하다"며 "여러나라가 경쟁하고 있는 UTM의 국제 표준을 선점하는 것이 중요하다"고 말했다.

김흥순 기자 sport@asiae.co.kr