배달전쟁 지배하는 드론혁명 “드루와~”

글. 김철민 기자

전장에서 날아 온 드론 기술



인터넷, GPS, 마우스, 전자레인지, 탄소섬유의 공통점은 무엇일까요? 일반 대기업이나 대학 연구소가 아닌 군(軍)에서 처음 개발되었다는 점입니다. 똑똑한 음성인식 서비스로 사람들을 놀라게 한 애플 시리(SIRI)도, 개발 과정을 거슬러 올라가 보면 DARPA(미국방위고등연구계획국)의 인공지능 프로젝트 ‘CALO’가 시발점이었습니다. 이처럼 군 기술이 민간 영역으로 확산, 전이되는 스핀오프(Spin-off) 사례들은 우리 주위에서 쉽게 찾아 볼 수 있습니다.



역사적으로 볼 때, 전쟁은 과학기술을 급격히 발전시켰습니다. 국가생존이 걸린 전쟁은 적보다 진보된 기술을 얻기 위해 인력과 자원을 집중해 과학기술을 발전시켰던 것이죠. 승리가 목적인 전쟁은 당장 수익성을 보기 힘든 기초과학분야에 집중 투자하는 환경을 조성할 수 밖에 없었습니다. 그 결과 혁신적인 기술들이 발명됐지만, 살상을 위한 것들이었으며 이런 기술들은 전쟁이 끝나고 나서야 진보한 과학을 통해 실생활에 접목하는 작업이 이뤄졌습니다. 원격으로 조정되는 드론(Drone)도 마찬가지입니다.



사실 드론의 시작은 1916년 군인출신 물리학자 아키볼드 로(Archibald Low, 1888~1956)가 사람은 타지 않고 무기만 실은 비행체가 먼 거리의 적을 타격하는‘에어리얼 타깃(Aerial Target)’프로젝트를 시작함으로 발전했습니다.



군사용 드론은 조종사 부상의 문제가 없고 조종석 공간이 줄어 무기와 연료를 더 싣고 타격할 수 있다는 장점이 있었습니다. 1982년에는 이스라엘이 드론을 처음으로 실전배치 했습니다. 1차 레바논 전쟁에서 이스라엘 공군은 상대 기지를 정찰할 목적으로 드론을 레바논 상공에 띄어 효과를 봤는데요. 이를 통해 드론의 효율성을 목격한 여러 나라의 군은 드론 관련 예산을 증가시키며 개발에 뛰어들게 됐습니다. 막대한 군사력을 지닌 미군은 아프가니스탄, 파키스탄 등 군사작전에 드론을 사용한 것이죠.



혹시 여러분들은 오사마 빈 라덴(Osama Bin Laden,1956~2011) 색출작전에 드론이 중요한 역할을 했던 것을 기억하고 계십니까? 빈 라덴 색출작전에는 록히드마틴(Lockheed Martin Corporation)에서 개발한 RQ-170 센티넬(Sentinel)이 사용됐습니다. RQ-170은 스텔스 기능이 있어 레이더망(Radar Fence)에서 감지되지 않으며 고화질의 사진과 동영상을 촬영하고 바로 전송하는 기능이 있습니다. 버락 오바마 대통령과 참모들이 백악관에 모여 빈 라덴 색출작전을 생중계하는 모습이 언론을 통해 소개되면서 전 세계인이 드론의 능력을 알게 한 사건이었습니다.



저렴한 가격이 부른 대중화 미국 방산전문 컨설팅업체 틸 그룹(Teal Group)은 2013년 세계 드론시장의 규모는 약 50억 달러로 추정하고 있습니다. 이중 상업용 시장은 10% 이하인 상태입니다. 미국이 드론개발에 가장 많은 예산을 투입하고 있으며, 2010년 기준 51개 국가에서 158종의 드론을 개발해 운용하고 있습니다. 틸 그룹에 따르면 드론 시장은 오는 2020년까지 연평균 8% 이상 성장해 114억 달러 규모로 발전할 것으로 내다봤습니다. 드론시장이 성장하고 제작비용이 낮아지면서 상업용 시장이 활성화되는 추세로 다양한 산업분야에 드론이 도입되고 있습니다.



그렇다면 군용 드론이 주류인 현재 상황에서 드론의 민간 활용이 주목 받는 이유는 무엇일까요? 우선 가격이 낮아지면서 대중의 접근이 용이해졌기 때문입니다. 미국 IT 전문 잡지인 Wired의 전 편집장이면서‘Long tail’의 저자로 유명한 크리스 앤더슨은 드론 대중화에 앞장서고 있는 대표적 인물입니다.



그가 2009년 설립한 드론 전문 업체 3D Robotics의 3DR IRIS 드론 가격은 자동 이착륙, 자동 복귀, 입력된 GPS 좌표로 자동 비행하는 기능을 탑재하고도 약 750달러에 불과합니다. 또 헬리캠으로 유명한 DJI의 드론 S1000은 약 4000달러로 비싼 편이지만 입문용 제품 Phantom은 약 700달러 정도로 가격 부담이 적습니다. 더 나아가 개인 오락, 취미용으로 제작된 Parrot의 AR Drone은 가격이 300달러에도 못 미치고 있습니다. 이처럼 성능이나 기능을 조금 낮춰 프리미엄 스마트폰 가격보다도 싼 범용 드론 제품의 출시가 이어지고 있는 것이죠.



사용자들의 드론 활용 및 관리도 쉬워지고 있습니다. 드론 비행 방식으로 최근 각광받는 멀티콥터(Multicopter)를 예를 들수 있는데요. 여러 개의 프로펠러를 지닌 멀티콥터는 수직 이착륙과 호버링(Hovering, 정지 비행)이 가능하면서도, 구조가 간단하여 유지보수가 쉬운 장점이 있어 인기가 많습니다.



로터(날개)의 각도를 조종하여 움직이는 헬리콥터와 달리 멀티콥터는 각각의 프로펠러 회전수를 이용해 방향을 전환하기 때문에 구조가 단순하고 수리도 쉽습니다. 엔진 대신 전기모터를 사용하는 개인 소형 드론의 경우 이러한 장점이 더욱 부각되고 있습니다. 또 자이로센서와 가속도계를 통해 바람이 부는 곳에서도 수평을 스스로 유지하기 때문에 조종도 쉽습니다. Parrot의 AR Drone 2.0이 나 DJI의 Phantom2의 경우 스마트폰으로 드론이 촬영한 영상을 보거나 직접 조종하는 것도 가능합니다.



드론 적용 최고 인기는 ‘ 택배 ’

이미 군수용으로 인정받은 드론은 상업용에서도 그 역할을 다하고 있습니다. 이동성이 뛰어난 드론은 교통체증을 피해 물건을 신속하게 전달해주는 배송업에서도 점차 사용되고 있습니다. 이미 미국의 최대 쇼핑몰 업체 아마존(Amazon)은 드론을 활용한 무인배송서비스 ‘프라임 에어(Prime Air)’를 준비 중이며, 세계적 물류업체인 DHL과 UPS도 드론에 관심을 보이며 물류와 유통시장에서 두각을 나타내고 있습니다.



현재 민간용 드론의 활용 열기가 가장 뜨거운 분야는 단연 택배시장입니다. 기존 육?해상 운송에 한계를 느껴온 DHL은 지난해 9월 실제 택배물품을 드론을 통해 시험 배송에 성공했습니다. DHL이 개발한 전용 드론(파셀콥터)이 독일 북부 항구에서 12㎞ 떨어진 북해의 위스트 섬까지 물건을 배송한 것입니다. 섬에서부터는 다시 DHL 차량을 이용해 최종 목적지로 옮겼지만, 성공적인 첫 드론 배송작업으로 평가받고 있습니다.



아마존도 프라임 에어라는 드론 전용 배송서비스를 통해 당일 배송을 실현해낸다는 계획입니다. 최근 알리바바와의 무한경쟁 양상으로 치닫고 있는 상황에서, 배송의 우위를 점하는 것만이 양강 구도에서 살아남을 수 있는 유일한 길이라고 판단하고 있습니다. 아마존은 ‘옥토콥터’라는 드론을 활용, 물류창고를 기준으로 반경 16㎞ 내 배송이 가능할 것으로 내다보고 있습니다. 이미 미 연방항공청(FAA)에 시험운용 허가요청 서한도 보내놓은 상태입니다.



구글은 차세대 수종사업인 ‘구글X’차원에서 ‘프로젝트 윙’이라는 비밀 드론사업을 진행 중입니다. 지난해 호주에서 물과 의약품 등을 드론으로 배송하는 장면을 유튜브에 공개하기도 했습니다. 도미콥터는 도미노피자가 피자 배달을 위해 사용한 드론을 말합니다. 지난해 6월, 영국 도미노피자는 드론 제조기업 에어로사이트의 옥타콥터(날개가 8개 달린 드론)으로 피자를 배달하는 데 성공했습니다. 당시 도미콥터 드론은 피자 2판을 들고 매장에서 6.5km 떨어진 주문자의 집 안마당까지 10분만에 도착했는데요. 영국 도미노피자는 이번 시연을 바탕으로 안정성, 주거침입 등의 법 제도가 완비되면 드론 배달서비스를 본격적으로 실시할 계획입니다.



드론이 대중화되면서 iOS나 안드로이드 같은 전용 운영체제(OS)의 필요성도 대두되고 있습니다. 그래서 이 시장을 타깃으로 한 개발 전쟁도 한창입니다. 리눅스재단은 인텔?퀄컴 등과 연대해 드론 OS의 오픈소스화를 추진 중입니다. 에어웨어라는 미국 전기헬기 업체도 드론 OS 개발을 위해 약 4000만달러의 자금을 펀딩 중에 있습니다.



우리나라도 택배업계를 중심으로 드론 도입을 위한 타당성 검토에 들어갔습니다. 올해 CJ대한통운은 육상 운송에 물리적 한계가 있는 산간 지역과 낙도 등 오지 배송을 중심으로 드론 도입 여부를 저울질하고 있습니다.



사실 드론은 기본 인프라(Infra)가 없는 신흥국에서 그 필요성이 더욱 절실합니다. 드론은 도로가 필요 없는 이동수단으로 인프라 구축이 필요 없기 때문이죠. 미국의 매터넷(Matternet)은 도로가 부족한 신흥국과 오지에 의약품을 전달하는 드론을 개발 중이며, 드론을 통해 신흥국에 물류망을 구축할 계획을 세우고 있습니다. 물류망 구축은 도로의 설치가 우선 요소였지만, 드론의 등장으로 사업의 구조가 변화하는 중입니다.

그렇다면 택배 등 배달시장 이외에 드론의 활용 사례는 어떤 것이 있을까요?



1) 공공 활용 사례

한국에선 공공기관을 중심으로 드론 사용 물결이 거세지고 있습니다. 지난해 부산 해운대구는 국내 지방자치단체 중 처음으로 무인항공기를 산림보호 활동에 투입했습니다. 해운대구가 예산 2000만원을 들여 사들인 드론은 위성항법장치(GPS)?와이파이 송수신 출력기?고화질 영상장치 등이 포함된 맞춤형 드론입니다. 이 드론은 비행 중 찍은 영상을 구청 상황실로 실시간 전송합니다. 해운대구는 이 드론을 활용해 24시간 산불 감시 활동?산사태 우려 지역 순찰?불법 산림훼손 감시?산림 병해충 조사 활동 등에 사용하고 있습니다. 또 올 여름에는 해운대 해수욕장 개장 시기에도 투입해 이안류 발생 여부를 감시할 계획이기도 합니다.



2) 농업 활용 사례

일본에선 야마하가 만드는 드론이 영농 분야에서 두루 쓰이고 있습니다. 일본 전체 농경지 중 40%에서 야마하가 만든 드론‘RMAX’2400기를 이용해 비료와 살충제를 뿌리고 있습니다. 한국에도 야마하 제품 100여대가 소나무 방재나 영농작업에 쓰이고 있습니다.

미국에선 소형 무인기로 작황을 살피거나, 농장에 있는 가축들의 이동 현황을 추적하기도 합니다. 씨를 뿌리거나 농약을 살포하는 기계화 농업까지도 영역을 넓혀갈 것으로 관측되고 있습니다. 이 외에도 농부들이 수확물을 확인하거나 농약을 뿌리는데 드론을 활용합니다. 지난해 6월 미 연방정부의 승인을 받아 욜로 카운티에서는 야마하 헬리콥터 드론을 이용해 비료를 뿌리기도 했습니다. 기존 항공기가 하던 역할을 드론이 대신 수행한 것입니다. 이를 통해 비용을 줄일 수 있었으며, 무엇보다 안전하고 정확한 작업을 할 수 있었다는 평가입니다.



3) 저널리즘 활용 사례

일부 대학에선 드론을 저널리즘에 접목하려고 시도 중입니다. 미국 미주리 대학은 드론 저널리즘이라는 강의를 운영하고 있습니다. 네브래스카 대학 링컨 캠퍼스는 드론 저널리즘 연구소를 개설했습니다. 이들은 취재가 힘든 사건?사고 현장에 드론을 투입하겠다는 계획을 세우고 있습니다. 또 언론 재벌 루퍼트 머독이 보유한 호주 폭스 스포츠는 한 크리켓 시합에 처음으로 드론을 띄우기도 했습니다. 이 드론은 8개의 프로펠러와 고성능의 HD 비디오 카메라를 갖추고 있어 스포츠 시합의 현장감을 생생하게 안방으로 전달했습니다. 폭스 스포츠는 올해 럭비 시합에도 드론을 쓸 계획이라고 밝힌 바 있습니다.



4) 관찰 활용 사례

드론을 활용한 사례 중 제일 쉽게 찾아 볼 수 있는 사례는 관찰 및 측량 서비스입니다. 스위스의 Pix4D라는 회사는 세 개의 드론을 이용해 2000장 가량의 사진을 찍어 마터호른 산에 대한 3차원 모델을 상세하게 만들어내는데 성공했습니다. 매우 높은 해상도로 제작된 3차원 모델은 작은 부분까지 완벽하게 재현했는데, 이 작업은 센스플라이의 미니 드론이 사용됐습니다. 드론에 장착된 다양한 장치 중 GPS는 보다 명확한 업무를 처리하는데 도움을 줍니다. 네팔군과 파크 레인저는 시험 드론 함대(test drone fleet)를 운용 중입니다. 시험 드론 기는 1인칭 시점을 지원하는 FPV 랩터(Raptor)로 카메라가 탑재된 모델인데, 이들은 미리 짜인 경로를 따라 약 25km, 최대 50분까지 비행할 수 있습니다. 이 드론이 하는 일은 밀렵꾼을 차단하는 역할로, 드론이 활동 중 밀렵꾼을 발견하면 지상의 군부대 등으로 해당 위성좌표를 전송하는 역할을 담당하고 있습니다.



프랑스 와인 제조업체 샤또 리쉬알드는 프랑스 항공기 제조업체 플라이앤센스와 손잡고 스캔콥터(Scancopter)라는 이름의 드론을 개발하고 있습니다. 이 드론에는 1만5000유로짜리 고가의 카메라가 장착될 예정으로 샤또 리쉬알드가 소유한 브롱크스의 지역의 포도밭을 관찰하기 위해서라고 합니다. 스캔콥터는 지상에서 불과 1cm 떨어진 곳에서 저공비행하며 포도나무의 줄기부터 잎까지 샅샅이 살피며 포도가 병충해 없이 잘 자라고 있는지를 살필 예정이라고 합니다.



이처럼 드론(Drone)은 군사 정찰 임무 수행으로부터 산불감시, 농약살포 등 광범위한 분야에서 활용되고 있습니다. 오늘날 무인항공시스템(UAS)은 상업 부문에 일대 혁명을 일으키고 있는 것이죠. 자율 물품 배송 서비스에서 농업 연구에 이르는 다양한 분야에 응용 가능한 드론은 항공 부문의 새 지평을 열고 있습니다.



무인화 혁명의 선결적 과제

하지만 이러한 가능성의 실현을 위해서 안전한 운용 방안에 대한 관계 당국의 동의가 선결적 과제로 남아 있습니다. 아직 미국에서는 드론의 상업적 이용이 금지되어 있지만 미 연방항공청(FAA)은 올해 연말까지 관련지침을 수립해 발표할 예정입니다.



이에 대하여 미국 알링턴 소재 국제무인기협회(AUVSI)의 법무 자문위원 겸 대정부 담당 벤 길로우(Ben Gielow) 국장은 “2012년 제정된 ‘FAA 현대화?개혁법’에 의하면 FAA는 유인 항공기뿐 아니라 무인 항공기도 미국 내 항공 체제에 통합해야 한다. 이 법안은 이러한 내용을 규정한 최초의 법안이다. 그 이전까지 FAA는 무인 항공기의 상업적이용을 일시적인 시도로 생각하고 진지하게 검토하지 않았던 것”이라고 설명하고 있습니다.



무인 시스템 및 로봇 활용 활성화에 주력하는 동 협회는 FAA가 무인 항공 시스템의상업적 이용에 더 많은 자원을 투입할 수 있도록 미 의회 의원들과 접촉하며 활발한 활동을 펼치고 있다는 이야기로 풀이될 수 있습니다. 협회가 이러한 활동에 매진하는 근본적 이유는 이 기술이 경제에 미칠 영향 때문입니다. 지난해 동 협회는 상업용 드론 기술의 확대가 2025년까지 미국 내에서 10만 개 이상의 일자리를 창출할 수 있으며 미국 경제에 미치는 전반적 영향은 최초 10년 동안 820억 달러가 넘을 것으로 예상한 바 있습니다.



그러나 드론 기술 도입에 적극적인 사람들이라도 연방항공청이 가이드라인을 제시하기 전까지는 속내를 밖으로 드러내지 않고 있습니다. 합법적인 허가가 떨어지지 않은 상황에서 드론을 상업적으로 사용하는 것은 현재 불법이기 때문이죠.



실제로 최근 미 연방항공청은 미네소타주에 위치한 한 양조장에서 얼음낚시를 하는 사람에게 맥주를 배달하기 위한 시험용 드론의 사용을 금지한 바 있습니다. 우리나라는 국토부가 지난 1999년 무인비행장치에 관한 안전관리 기준을 항공법에 반영한 것이 드론에 관한 규제입니다. 이후 현재까지 비행장치 신고 및 안전성 인증, 비행계획 승인 제도를 운영하고 있습니다. 작년에는 무인비행장치 조종자 자격증명제를 도입하며 제도를 보완하고 있는 추세입니다.



아울러 국토부는 무인비행장치 안전관리 제도도 강화하고 있습니다. 이에 따라 안전 관리 기준을 높이기 위해 초경량비행장치 비행전용구역을 지정하고 있는데, 비행장치 성능과 비행지역 및 목적에 따라 안전관리를 차등화할 방침입니다. 현재 드론 비행이 허가된 지역은 시화, 양평, 고창 등 전국 18개 장소로 비행금지 구역 내 무허가 비행에 대한 기존 처벌기준이 구체화되고 있습니다.



드론은 하늘에서 자유롭게 경계를 넘나들 수 있는 항공 물체입니다. 전 세계적으로 규제 완화와 일관된 가이드라인이 필요한 것이죠. 이 때문에 전문가들은 아직 갈 길이 멀다고 말합니다. 아마존 등 드론을 이용한 서비스를 준비 중인 업체들이 이를 상용화하기까지는 아직 법적, 기술적 보완이 필요할 상태입니다. 하지만 자율적으로 운항하는 무인 운항 드론은 일상을 변화시킬 자율 운항 개념 중 하나임에 틀림이 없습니다.



미국의 벤처 자본가로 소셜+캐피털파트너십의 설립자인 카마스 팔리하피티야(Chamath Palihapitiya)는 최근 맥킨지글로벌연구소에서의 연설에서 “기술은 모든 업무, 모든 측면에 혁명을 일으킬 것”이라며 “무인자동차나 드론 같은 무인화 개념은 한 국가의 GDP에 상당한 영향을 미칠 수 있는 혁신적인 기술”이라고 강조했습니다.



소형 전기 자동차가 우편물을 배달하는 모습을 상상해본 적이 있습니까? 드론이 집 앞까지 물품을 배송하는 모습, 또는 교통 체증을 유발하지 않는 트럭의 경우는 어떻습니까? 대중 운송 서비스를 제공하는 모든 차량들이 정확한 시간에 출발하고 도착한다면 과연 어떠할까요? 이 모든 일들은 상업과 개인의 이동성에 막대한 영향을 미칠 잠재력을 갖고 있습니다. 배달전쟁에 나선 드론에 거는 기대가 바로 여기에 있습니다.