[인사이트코리아=이경원 기자] 미래 잡지 <The Futurist>는 2030년에 사라질 것 20여 가지를 뽑았다. 그 중 산불이 포함됐는데 그 이유가 의외다. 미래에는 드론이 산불을 예방한다는 것이다.

세계 드론 시장 규모는 2014년 약 7조5000억원에서 2023년엔 13조5000억원 규모로 성장할 것으로 예상된다. 각 산업 분야에서 드론 활용에 따라 창출되는 경제적 가치는 더 커질 것으로 전망되고 있다.

LG유플러스는 이동통신 3사 중 드론 사업에 가장 많은 관심을 갖고 있다. 지난해 11월 국내 최초로 LTE 통신망을 이용해 자율비행을 할 수 있는 U+스마트드론을 선보인 LG유플러스는 올해는 여러 산업 분야에 적용해 테스트 비행을 주도하며 산업 분야 활용에 박차를 가하고 있다.

U+스마트드론은 드론과 ‘클라우드 관제시스템’ ‘영상중계 시스템’으로 구성된다. LG유플러스는 드론 기체 개발이 아닌 LTE 통신망을 이용한 ‘U+ 스마트 드론 관제 시스템’에 주목했다. 이 시스템을 드론에 적용하면, 자율비행이 가능해진다.

일반적으로 드론은 전용 콘트롤러를 통해 수동으로 조작하지만 U+스마트드론은 관제센터에서 목적지만 입력하면 이륙에서 비행, 귀환까지 전 과정이 자동으로 이루어진다. 특별히 사람이 개입할 일이 없다. PC, 태블릿, 스마트폰 등의 단말 운영체제를 통해 웹으로 접속하기만 하면 어디서든 드론 비행을 할 수 있다.

수 백 킬로미터 원격지 드론도 콘트롤 가능

U+스마트드론 클라우드 드론 관제 시스템은 통신 기능을 활용해 드론의 위치 정보를 실시간으로 파악해 항공기 관제 시스템처럼 드론 비행 운용이 가능하다. 즉 통신망만 연결돼 있으면 수 백 킬로미터 거리의 원격지에 있는 드론을 거리 제한 없이 띄우고 조종할 수 있다.

특히 U+스마트드론은 비행도중 충돌을 방지하기 위해 다른 드론이나 비행체, 조류 등을 인지하면 그 자리에서 멈춰 충돌을 피하는 정지비행이 가능하다. 비행 중 상황에 따라 선회비행, 긴급 귀환 등 기능을 활용해 조치가 가능하며, 유사시 탑재된 낙하산을 활용해 안전한 지역에 착륙시킬 수도 있다.

기존의 드론은 비행도중 촬영한 사진이나 영상을 저장하는 장치가 필요했다. 드론이 사고 없이 귀환해야 하는 위험성과 이를 회수해 데이터를 확인해야 하는 번거로움이 있었다.

그러나 관제 시스템에서는 세계 최초로 드론을 통해 촬영하는 풀HD급 고화질 영상을 실시간으로 IPTV에서 확인할 수 있다. 또 웹을 통해 다양한 단말기에서 전 세계 어디든 라이브 시청이 가능하다.

5G 시대에는 LTE 대비 10여배 빠른 데이터 전송이 가능해져 드론이 전송하는 대용량 4K, 8K급의 깨끗한 고화질 영상을 지연없이 실시간으로 볼 수 있으며 원격지에서 더욱 정교한 조종도 가능해진다.

국내 최초 드론 비가시권 비행 승인

그 동안 국내에서 드론 운항은 조종자나 감시자의 육안으로 볼 수 있는 범위로 비행이 한정돼 있었다. 지난해 ‘드론 특별 승인제’가 시행됨에 따라 별도의 안전기준을 충족하면 야간 및 비가시권 비행이 가능해졌다.

LG유플러스는 발빠르게 움직여 지난 5월 한화정밀기계와 함께 국내 처음으로 드론 비가시권 특별비행 자격을 획득했다. '비가시권 밖 비행'이란 무인비행장치 조종자가 해당 무인비행장치를 육안으로 확인할 수 있는 범위 밖에서 조종하는 행위를 말한다.

이 자격을 갖추면 ‘실종자 수색’ 등 위급상황에서 활용할 수 있다. 실종자가 발생할 경우 신속하고 광범위하게 수색을 할 수 있어야 하는데 드론의 비가시권 비행을 통해 이 문제를 해결할 수 있게 되는 것이다. LG유플러스의 클라우드 드론 관제시스템 및 실시간 영상 전송 솔루션과 한화정밀기계의 드론 기체를 연동해 실종자를 신속하고 안전하게 탐색·발견·구조하는 것으로 가시권 밖에서 드론을 컨트롤한다.

LG유플러스는 항공안전법의 ‘무인비행장치 특별비행을 위한 승인 절차에 관한 기준’에 따라 야간 특별비행도 허가 받았다. '야간 비행'이란 일몰 후부터 일출 전까지의 야간에 비행하는 행위를 말한다. 그동안 드론의 야간 비행은 금지됐지만 지난해 실시된 ‘드론 특별승인제’에 따라 안전기준 충족 시 가능하게 됐다.

농가서 야간 드론 비행으로 정밀한 방제 가능

LG유플러스는 야간비행 승인 이후 농가 작물보호제 살포에 적용했다. 드론을 활용한 작물보호제 살포는 많은 농가에서 시행하고 있지만 전국에 확보하고 있는 LTE망을 활용한 U+드론 관제시스템과 실시간 이동측량 시스템(RTK, Real Time Kinematics)을 접목해 국내 최초로 정밀한 야간 드론 방제를 시도했다.

일반적으로 작물보호제 살포에 사용하는 드론용 GPS는 구름, 고층 건물, 위성의 오차 등 여러 요인으로 인해 실제 위치와 오차가 발생한다. 또 드론에 장착된 GPS는 드론과 함께 실시간으로 움직이고 있어 오차를 줄이기 쉽지 않아 정밀 방제에 어려움을 겪어왔다.

이에 반해 RTK 기술은 지상에 설치된 고정형 또는 이동형 RTK 기지국과 드론에 장착된 시스템을 이용, 정확한 실제 위치를 산출함으로써 오차 범위를 줄일 수 있다. 따라서 실시간 작물보호제 살포가 필요한 지역을 2~3㎝ 오차 범위 안에서 정확하게 측량할 수 있어 기존에 드론이 일반적으로 사용하는 GPS 시스템보다 정밀하다.

드론 방제는 육안으로 기체가 보이는 가시권에서만 수동으로 가능하지만, U+드론 관제시스템을 통해 낮과 밤 등 시간에 구애받지 않고 드론 조종사가 없이도 자동으로 방제가 가능해져 편의성과 실용성을 높일 수 있다.

수상 드론으로 어확량 예측 등 환경변화 파악

LG유플러스는 지난 1월 ‘U+ 스마트 드론 관제 시스템’을 수상드론에도 적용해 수산업에서도 활용이 가능함을 증명했다.

LG유플러스는 부산 해운대 송정리 인근에 위치한 미역양식장에서 환경센서가 탑재된 ‘㈜제이와이시스템’의 수상드론을 이용, 양식장 주위 수km까지 해상 환경을 모니터링해 양식장에 적합한 최적 환경 관리와 양식장 근해 환경 변화 파악이 가능함을 확인했다.

송정리 포구에서 출발한 수상드론은 1km가량의 양식장 주위를 자동 주행하며 수집한 수온, 용존 산소량 데이터를 LTE 통신망을 통해 유플러스 관제 시스템에 전송했다. 이 같은 데이터는 한해 수확량을 예측하는 등 어민들에게 중요한 분석 데이터로 활용될 것으로 예상된다.

수상드론이 보내주는 영상을 보던 관리자가 부유물을 발견하고 드론을 수동조종으로 전환해 근접 영상을 통해 해당 부유물이 미역에 유해한 괭생이모자반을 확인하고 수거하는 모습도 시연했다.

그동안 고정형 센서를 통해 관리됐던 양식장은 근해 환경 파악이 불가능해 양식장 미역의 생육을 방해한 적조나 괭생이모자반 등의 피해를 사전에 예측하기 어려웠다. 이 같은 한계 때문에 즉각적 관측이 필요한 적조, 녹조, 용존유기물 농도, 부유물 농도 등의 이상 현상에 대한 대처가 미흡해 피해가 확산되는 경우가 적지 않았다.

하지만 수상드론이 양식장 1km 이상 멀리 나가 근해의 환경 변화를 미리 파악할 수 있어 선제적으로 대응할 수 있는 가능성을 보여줬다.

정찰·감시·수송 등 병사 대체 전력으로도 활용

정찰·감시·수송 등 병사 대체 전력으로 활용될 가능성도 보였다. LG유플러스는 지난 27일 31사단이 주관하는 민·관·군·경·산·학·연 합동 ‘드론 운용체계 발전 세미나’에서 U+스마트드론 정찰 비행 시연을 했다.

시연을 통해 상황 발생시 사람의 접근이 제한되고 위험한 곳에 드론을 투입해 보다 빠른 대응과 신속한 제압이 가능할 수 있음을 선보였다. 드론은 부대원이 직접 수색하기 어려운 해안가 절벽을 연출한 곳을 수색하는 모습도 선보였다. 드론에 탑재된 고해상도 카메라를 통해 공중에서 수색 취약점을 점검, 줌인·아웃 기능을 활용해 상세 내용을 확인하고 신속하게 대응했다.

LG유플러스는 다가오는 5G 시대에는 드론을 관제하는 웹서버와 드론간의 처리반응 속도가 빨라져 더욱 안정적으로 대용량의 데이터 전송이 가능해질 것으로 보고 있다. 또 5G 네트워크를 통해 여러 사물과 실시간으로 통신할 수 있다는 장점이 있어 안전 관제 모니터링 산업 등 선명한 영상과 정확한 콘트롤을 필요로 하는 다양한 산업군으로의 확산이 빨라질 것으로 전망하고 있다.

LG유플러스 관계자는 “클라우드 드론 관제 시스템은 드론산업이 운수나 물류산업, 보안, 측량, 안전점검, 재난감시 등 기존 산업의 패러다임을 바꿀 수 있는 기폭제가 될 것”이라며 “네트워크와 솔루션 역량을 집중해 5G 시대의 핵심 서비스로 자리매김 하겠다”고 말했다.