디지털전환 핵심 품은 ‘드론’, 일상 활용 기대 ↑

[테크월드뉴스=서용하 기자] 데이터(DATA), 네트워크(NETWORK), 인공지능(AI)이 디지털트랜스포메이션의 핵심으로 부상받는 가운데 이들 기술을 융복합한 드론의 다양한 가능성이 주목받고 있다. 보다 정확한 제어를 통한 돌발상황 대처로 촬영·농업·측량·배송·수색 등 활용도의 증가가 기대되고 있다.

◆ DNA+드론, 소프트웨어와 기술의 결합

1세대 드론은 카메라와 짐벌(Gimbal:하나의 축을 중심으로 물체가 회전할 수 있도록 만들어진 구조물)의 결합이다. 드론에 상·하향 짐벌 마운트를 탑재해, 에너지 시설점검, 화산폭발, 지진 등 재난 및 재해 대처에 활용된다.

2세대 드론의 등장으로 열 감지, 다중분광, 적외선 카메라 등 다양한 센서 탑재 장치를 이용해 데이터를 수집할 수 있었다.

3세대 드론은 소프트웨어 기술과의 결합이다. 육지에서 측정하거나 비행기에서 측정하던 장비가 드론에 부착돼 정밀한 지상 정보를 얻을 수 있고, 5G를 통해 빠르게 실시간 정보탐색이 가능하며, 드론과 연계한 인공지능(AI)등 소프트웨어와의 결합으로 다양한 분야에 활용되고 있다.

◆ DNA+드론의 중심축 빅데이터(DATA)

드론을 활용한 빅데이터 수집은 DNA+의 기본 전제다. 드론이 데이터를 확보해야 해당 정보를 통해 사람 또는 인공지능이 판단할 수 있는 까닭이다. 

드론이 확보한 누적된 데이터는 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 그 자체로도 중요한 정보로 활용되기도 한다.

최근 건설 현장에 드론를 띄워 수집한 데이터를 바탕으로 시공관리 및 안전관리 플랫폼을 제공하는 데에 활용되기 시작했다. 드론 데이터 분석 기술을 기반으로 ‘건설 현장 가상화 솔루션’을 개발하고 드론이 촬영한 정밀한 영상 데이터를 활용할 수 있는 기술을 제공해 프로젝트 참여자들이 건설 현장을 효율적으로 관리할 수 있도록 도와주는 것이다.

아울러 노후화된 시설물 점검도 폭넓게 드론이 활용될 것으로 기대된다. 사업장 규모가 방대한 시설물은 점검 자체에만 많은 예산과 인건비가 소요된다. 특히, 점검자의 근접 접근이 어려운 터널·교량에 대한 정밀 점검 및 진단에 안전 문제와 함께 너무 많은 수의 인력과 장비가 투입되는 비효율적인 측면이 있었다.

드론 관제시스템이 구축되면 초정밀 영상 및 적외선 센서를 탑재한 드론을 이용해 점검할 수 있다. 촬영된 영상정보는 빅데이터 처리 기술을 거쳐 구조물에 대해 정밀 진단한다. 한국철도공사, 한국전력공사 등의 기관들은 이미 업무에 드론을 활용하고 있는 것으로 알려져 있다.

◆ 드론, 5G(네트워크)를 만나 날개 편다

5G의 장점 중 하나는 짧은 ‘지연시간’이다. 지연시간은 드론 기기에 아주 중요한 요소다. 지연시간이 길면 길수록 그만큼 기기가 동작할 때 오차가 발생하기 때문이다.

눈을 빨리 깜박이면 주변을 잘 볼 수 있지만, 길게 깜박이면 주변을 잘 볼 수 없는 것과 같은 이치다.

5G 연결 드론은 매우 빠르고 안정적인 데이터 전송을 할 수 있다. 5G 기술은 초당 수백 메가바이트에서 기가바이트의 데이터 전송률을 제공해 드론이 초당 수천 개의 이미지를 실시간으로 전송할 수 있다. 이러한 5G 연결 기술과 접목된 드론은 더 높은 해상도의 이미지와 동영상을 촬영하고 더 정확한 위치정보를 수집할 수 있다.

현재 이음5G를 활용한 DNA 드론 플랫폼까지 개발됐다. 드론에 탑재된 센서와 카메라를 통해 수집된 데이터를 기반으로 인공지능 알고리즘을 사용, 분석 처리한다. 5G 네트워크를 통해 드론과 클라우드 서버 간의 빠른 데이터 송수신이 가능해져 이를 통해 드론이 더 높게 더 멀리 있는 지역까지 탐사할 수 있다.

약 5년 후에는 위성통신을 통한 6G 시대가 가능할 것으로 보여 물류·의료·환경·모니터링· 안전 및 보안 등 더욱 다양한 분야에서 사용될 것으로 예상된다.

◆ 인공지능(AI), DNA+드론의 화룡점정

관광도시인 바르셀로나는 여름 휴가철이면 해변과 가우디 건축물 주변 등 주요 관광지가 인파로 밀린다. 바르셀로나시는 인구 밀집 지역의 사고를 방지하기 위해 드론과 AI 기술을 결합해 실시간 인구가 어느 지점에 얼마큼 밀집해 있는지 확인하고, 이를 사고 예방에 적용하고 있다.

우리나라도 최근 행안부가 경찰청, 지자체와 협업해 드론을 통한 AI 인파 사고 위험분석 기술을 개발하기로 했다. 인파 밀집에 따른 압사 사고 위험에 대한 과학적 분석 체계가 없다고 판단해서다.

드론으로 촬영한 인구밀집도를 도시 구조·특성에 따른 지리적 위험도를 인공지능으로 분석하는 방식이다. AI를 통해 인파 사고의 전조인 ‘군중 난류’(crowd turbulence) 위험이 감지되면 현장에 있는 사람들의 휴대전화에 경보를 보내게 된다.

드론을 활용한 AI 기술은 최근 어촌에서도 활용되고 있다. 대부분 어민은 경험으로 갯벌 낙지를 잡아 왔다. 신안군과 과학기술정보통신부가 최근 드론과 AI를 활용해 낙지어장 관리체계인 ‘스마트 빌리지’를 개발해 구축했다.

드론을 띄워 낙지가 사는 갯벌을 가로세로 100미터 단위로 분할해 촬영한 후 AI에 천여 장의 다양한 낙지 구멍 사진을 학습하게 한 뒤 드론 영상을 보여주면 95%의 정확도로 낙지 구멍을 파악해 낸다.

최근엔 프로파일러의 노하우를 데이터로 만들어 드론에 장착한 이른바 ‘AI 프로파일링 드론’을 만들려는 작업도 이루어지고 있는 것으로 알려졌다. 인력이나 시간이 촉박해 범인을 놓치거나 실종자 수색에 차질을 빚는 것을 줄이기 위해서다. 치매 환자의 보폭과 같은 데이터를 학습한 AI가 드론으로 확보된 정보를 통해 용의자나 실종자를 수색할 수 있다.

◆ DNA+드론 기술개발 지속, 당일배송 시대 연다

정부는 지난 2020년부터 2026년까지 269억 원을 투자,‘무인 이동체기술 개발사업 시행계획’을 확정하고 5세대(5G) 이동통신 기반 비가시권·군집 비행이 가능한 드론 운영 기술 등 혁신 무인 이동체 기술개발에 나서고 있다.

2026년까지 진행하는 ‘무인 이동체 원천기술개발사업’은 육·해·공 무인이동체에 직접 적용 할 수 있는 공통부품기술을 개발하고, 다수의 무인 이동체 간 자율협력을 위한 통합 운용체계를 구현하는 것이 골자다.

특히 ‘DNA+ 드론 기술개발’은 2024년까지 추진된다. 초기 드론 제작에서 드론 응용서비스로 급속히 확장되는 드론 산업의 변화에 대응, 드론과 이른바 DNA(Data·Network·AI) 기술을 접목한 새로운 서비스 모델을 창출하는 것이 목표다.

과기정통부는 이를 위해 드론운용사·이동통신사·인공지능(AI) 전문기업 및 관련 공공연구기관 등으로 컨소시엄을 구성해 기존의 드론 운용방식으로는 불가능했던 드론관련 서비스를 개발하고 개방형 플랫폼을 구축하는 한편, 관련 규제 개혁도 병행해 나갈 계획이다.

정부가 추진하는 DNA+ 드론 응용서비스의 첫 출발은 당일배송 시대가 될 것으로 보인다. 정부가 지난달 ‘스마트 물류 인프라 구축’ 방안을 추진한다고 보고하는 자리에서 2027년까지 드론 배송을 조기 상용화하기로 했다.

빅데이터·5G·AI를 기반으로 도심 내 즉시 배송이 가능한 주문배송시설(MFC)의 입지를 허용, 전국 30분·1시간 배송 시대를 연다는 것이다.