[S스페셜 - '우주' 이야기] (9) 무인항공기의 미래

세계일보

무인기가 가져올 새로운 미래상은 어디까지 변화할 수 있을까?

안전을 위한 과제는 무엇일까?

무인기(드론)가 최초로 개발된 지 100년이 지났다. 무인기는 몇년 전까지만 해도 군사적으로 제한된 구역에서만 사용돼 일반인에게는 생소했다. 그러나 최근에는 경량 배터리와 감지기, 자동비행 제어, 디지털 카메라 등의 기술이 접목되면서 값싼 촬영용 무인기 등이 등장하면서 민간 분야에서 널리 활용돼 민수 시장의 규모가 급성장하고 있다. 2015년 이후로 연 100만대 이상의 민수용 드론이 팔리고 있을 정도다.

▲태양광무인기의 비행 시험과 관련한 영상

무인기 시장에서는 공중 촬영용을 넘어 다양한 분야에 활용할 수 있는 용도로 진화하기 위한 시도가 계속 진행 중이다. 드론을 택배에 이용하려는 아이디어는 아마존을 비롯한 세계 굴지의 회사들이 이미 배달 시범을 보이는 단계로 발전했다. 한국과학기술원에서는 화재 현장에 드론을 투입하기 위한 기술 개발이 이뤄지고 있다. 화염에도 견딜 수 있는 드론이 건물 내로 진입한 뒤 수색하는 임무를 수행하자는 아이디어다. 사람이 접근할 수 없는 빙하의 틈새로 진입해 인명을 수색할 수 있는 드론도 개발되고 있다. 드론을 이용한 야외 군무도 눈길을 끌었다. 실제로 인텔은 야간에 발광다이오드(LED) 조명이 설치된 500대의 드론을 띄워 회사 로고를 입체적으로 보여주는 시범을 보여 화제를 모으기도 했다. 드론에 사람이 탑승할 수 있도록 해 개인용 공중 이동체로 활용하려는 기술 개발도 진행 중이다. 다만 이처럼 유인기로 활용하기까지는 안전 등 해결해야 할 과제가 아직 많다.

발광다이오드(LED) 조명이 탑재된 500개의 드론(무인비행기)이 인텔 로고를 광고하기 위한 군집비행 시범을 보이고 있다.

▲인텔 로고 광고 비행 영상

군사용 무인기는 민수용에 비해 주변 항공기의 비행 안전과 추락 시 대민 피해에 대한 안전 보장 등의 규범이 덜 엄격하게 적용된다. 따라서 대형화를 꾀할 수 있다. 여기에 초정밀 센서와 인공지능(AI), 스텔스 등의 기술이 접목되면서 군용 무인기의 활용성 역시 더욱 다양해지고 있다. 주로 감시 정찰용으로 사용되던 군사용 드론이 소형 미사일을 탑재한 정밀 공격용으로 활용되고, 유인 전투기를 대체하는 한편 항공모함에서도 쓸 수 있는 초음속 스텔스 무인전투기도 개발되고 있다.

진정한 드론 시대가 열리려면 신뢰할 만한 안전성이 확보되어야 한다. 특히 민수용 무인기는 지상과 공중 모두 안전 수준이 유인 항공기 정도까지 담보되어야 활발하게 파급될 수 있다. 현재 민간 항공기는 탑승자의 안전을 보장하고 추락 시 대민 피해를 최소화하도록 만들어진 규범에 따라 운용되고 있다. 민간 무인기 역시 이러한 규범 안에서 비행해야 한다. 현재 민간용 무인 항공기는 25kg 미만의 중량으로, 주간에 조종자의 시야 내 150m 이하의 고도에서 날릴 수 있다. 때문에 유인기와 무인기가 같은 공역에서 별 탈 없이 비행하도록 하는 안전성 향상을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이런 기술의 성숙도에 따라 무인기의 중량, 비행 반경 및 고도의 허가 범위가 점차 확대될 것이다.

▲한국항공우주연구원이 개발한 틸트로터 무인기의 비행 시험 영상

무인기는 운용의 안전성 확보와 함께 비행성능 개선이 지속적으로 이뤄지고 있다. 비행성능 개선은 군수용 기술로 먼저 개발되고 있는데, 흔히 드론이라 부르는 프로펠러 4개를 가진 소형 무인기를 제어하는 기술은 1950년대에 미국에서 군용 유인 항공기용으로 개발된바 있었던 기술이 발전한 것이다. 수직 이·착륙을 할 수 있는 드론의 비행속도와 체공성능을 높이기 위한 기술도 지속적으로 개발되고 있고, 우리나라는 세계에서 2번째로 틸트로터 무인기를 개발하여 선도적인 역할을 하고 있다. 이제는 이 기술을 활용하여 무인기 세계시장을 선점해야 할 골든타임이다.