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항공·우주
임동욱 객원기자
2013-12-11

자가용비행기? 무인비행체가 먼저 생활 곳곳에 파고드는 ‘드론’ 기술

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사람의 힘을 빌리지 않는 새로운 미래형 배송 서비스가 등장했다. 무인 비행체가 택배 박스를 싣고 20킬로미터 가까이 날아가 미리 지정된 주소에 배달한 뒤 돌아오는 시스템이다.

▲ 세계 최대의 온라인 상점 '아마존'은 향후 무인비행체를 이용한 택배 서비스를 선보이겠다고 최근 발표했다. ⓒAmazon
상용화까지 4~5년이 걸리는 데다가 현재로서는 상용 무인기의 운행이 허가되지 않고 있지만 업계의 관심과 우려는 계속 커지고 있다. 세계 최대의 온라인 상점 ‘아마존(Amazon)’이 발표했기 때문이다.

인터넷 서점으로 출발한 아마존은 현재 미국 내 온라인 쇼핑몰 점유율 1위를 차지하고 있으며, 2위에서 10위까지의 기업 매출액을 모두 합친 것보다 많은 수익을 내고 있다.

아마존은 이미 지난해 미국인의 90퍼센트에 익일 배송 서비스를 제공하는 것을 목표로 정한 바 있으며, 향후 미국 대도시 지역을 10마일(16킬로미터) 단위로 나누어 무인비행체 배송을 진행할 가능성이 높다.

미국 유통회사 UPS도 이미 무인비행체 배송 테스트를 마쳤으며, 중국의 한 물류업체는 아마존보다 더 빠른 시간 내에 무인비행체 택배를 실시하겠다며 시험운행을 강행하고 있다. 어렸을 적에는 미래의 모습을 그릴 때 대표적으로 ‘자가용 비행기’를 꼽았지만 그보다 먼저 무인비행체가 하늘을 점령할지도 모른다.

사람 발길 닿기 어려운 지역 누비는 ‘무인비행체’

‘드론(drone)’이라는 별칭으로도 불리는 무인 비행체(unmanned aerial vehicle)는 사람 머리 정도 크기의 본체에 프로펠러를 여러 개 장착해 ‘멀티콥터(multicopter)’라 불린다. 미니 헬리콥터에 쓰이는 프로펠러가 4개면 쿼드콥터(quadcopter), 8개면 옥타콥터(octacopter)라는 이름이 붙는다.

2~3킬로그램 정도의 짐은 쉽게 들어올릴 수 있고 리모컨을 이용해 조종하기 때문에 수백 미터 높이까지 올라가 전경을 촬영하거나 특정 목표물을 추적하는 데 적합하다.

이 때문에 TV에도 자주 등장한다. 연로한 배우들이 젊은 후배를 앞장세워 해외여행을 떠나는 내용의 인기 케이블 TV프로그램도 무인비행체를 이용해 색다른 각도에서 유럽의 비경을 보여주었다. 문화재를 소개할 때나 스포츠 경기를 중계할 때도 종종 쓰인다.

무인비행체 개발이 가장 활발한 곳은 현재 150여 종을 생산 중인 미국이다. 미국 연방항공청(FAA)은 2017년이면 1만 대의 무인비행체가 운행되고 2030년이면 3만 대에 달할 것으로 예측할 정도다.

그동안 연방항공청은 군사적 목적과 안전사고 예방을 이유로 상업용 무인비행체의 운행을 전면 금지해왔지만, 지난 9월 마침내 민간업체에 허가권을 부여했다. 폭발적으로 증가하는 수요를 마냥 막을 수만은 없다는 판단에서다.

미국 의회도 지난 2010년부터 상용 무인기 허용을 요구해왔으며 실제로 2015년 즈음에는 본격적인 규제 완화가 실행될 가능성이 높다는 관측이다.

덕분에 무인비행체 시장은 3년 내 7만 명의 일자리를 창출해 15조원의 경제효과를 낼 전망이며, 10년 내 10만 명의 고용효과를 내며 100조원 규모로 급성장할 것으로 예측된다.

아마존이 발표한 무인비행체 택배 서비스 ‘프라임 에어(PrimeAir)’가 주목받는 이유도 향후의 가능성 때문이다. 아마존은 하루에 2천만 개가 넘는 물품을 배달하므로 이를 프라임에어로 배송하려면 50만 대 이상의 무인비행체가 필요하다. 실현이 불가능한 쪽에 가깝다.

무인비행체 연구는 개인비행체 개발로 이어질 것

그러나 무인비행체에 대한 연구가 본격화되고 관련기술이 개발되기 시작하면 배송 이외의 다른 목적으로 쓰이는 일도 많아질 것이다. 가장 큰 쓰임새가 예상되는 곳은 사람의 발길이 닿기 어려운 오지를 탐사하거나 전쟁과 테러가 발생하는 위험 지역을 감시하는 학술 및 군사 분야다.

▲ 무인비행체의 전기 프로펠러 기술을 이용한 2인승 헬기 '볼로콥터'도 등장했다. ⓒe-volo
실제로 미국 항공우주국(NASA)을 비롯한 연구기관들은 환경 감시, 대기 관찰, 생태 조사 등을 위해 무인비행체를 활용하고 있다. 미군은 아프가니스탄 등 산악 지역에서 테러 집단의 은신처를 찾아내는 작업에 무인비행체를 투입하고 있으며, 경찰도 범인 색출과 현장 파악에 적극 활용하는 추세다.

무인비행체가 로봇 기술과 결합하면 가능성은 무궁무진해진다. 집게 팔을 부착해서 초고증 건물의 외벽을 수리할 수도 있고 산악 지역에서 조난을 당한 사람들을 구출할 수도 있다. 도난과 파손이 잦은 송유관과 가스관 위를 24시간 날아다니며 감시하고 수리하는 일도 가능하다.

미국 메사추세츠공과대학교(MIT)는 방문객을 캠퍼스 곳곳으로 안내하는 무인비행체 시스템 ‘스카이콜(SkyCall)’을 선보였고, 각국의 소비자들은 크리스마스에 받고 싶은 선물로 스마트폰 조종 무인비행체 세트를 지목하기도 했다.

무인비행체는 상상 이상으로 재빠른 움직임을 보이며 여러 대가 동시에 날아올라 편대 비행을 할 수도 있다. 지난 2010년 미국 펜실베니아대학교는 곡예비행이 가능한 무인비행체 기술을 선보여 찬사를 얻었다. (동영상 참조 : http://youtu.be/MvRTALJp8DM)

2012년에는 서로 부딪히지 않고도 유연하게 날아다니는 무인비행체 편대까지 등장했다. (동영상 참조 : http://youtu.be/YQIMGV5vtd4) 이제는 배터리가 떨어지기 전에 스스로 기지로 돌아와 충전을 하는 수준이다.

무인비행체 기술은 헬리콥터의 미래도 바꿔놓고 있다. 최근에는 18개의 프로펠러를 장착해 2명을 실어나를 수 있는 헬리콥터 ‘볼로콥터(Volocopter)’가 시속 70킬로미터 속도로 비행하는 데 성공했다.

중량이 300킬로그램에 불과한 볼로콥터는 ‘자가용 비행기’라 불리는 개인비행체(PAV)의 등장을 앞당겼다는 평을 받고 있으며, 무인비행체에 쓰이는 전기 프로펠러 방식을 활용해 기존 헬리콥터의 소음과 무게를 획기적으로 줄였다.

무인비행체 기술이 발달할수록 멀게만 느꼈던 미래의 생활상도 점점 명확해지고 있다.

임동욱 객원기자
im.dong.uk@gmail.com
저작권자 2013-12-11 ⓒ ScienceTimes

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