육해공 누비는 드론, 도심엔 주행로봇… 무인기술 한자리에

서울 강남 코엑스 전시장에 들어서자 화물을 실어 나르는 육중한 드론이 눈에 들어왔다. 손바닥 만한 드론부터 자율주행으로 도심 곳곳을 누빌 수 있는 지상 주행로봇, 수중에서 무인으로 작업하는 수중로봇, 무인선박, 사람을 태우고 장거리 이동이 가능한 개인용비행체(PAV)까지 다양한 드론이 전시장을 가득 채우고 있었다. 17일 서울 강남 코엑스에서 개막한 '2024 무인이동체산업엑스포(UWC)'에는 정부 연구개발 혁신성과 전시부스 182개, LIG넥스원 등 101개 기업의 94개 기업부스 등 총 276개의 전시 부스에서 각종 드론들이 관람객들의 눈길을 사로 잡았다.

이번 행사는 과학기술정보통신부를 포함한 6개 정부부처 공동 주최로 한국무인이동체연구조합, 한국드론산업진흥협회, 코엑스가 주관한 행사다. 특히 이번 전시회는 드론 및 운용 인프라, 서비스 플랫폼 등 미래 유망 산업의 시장에 대응하기 위해 정부와 기업의 신기술 개발 성과가 총망라됐다.

이 드론들은 향후 국민들의 안전을 담당하는 것은 물론 새로운 서비스 시장을 만드는 혁신 경제의 주춧돌이 될 전망이다.

■공중과 육상을 연결해 배송

우선 가로와 세로가 3.8m의 커다란 드론 아래 육상 자율주행 무인기가 놓여져 있다. 이는 한국항공우주연구원 무인이동체원천기술개발단에서 세계 최초로 개발한 육공 분리합체형 배송용 무인이동체다. 항공우주연구원 정용운 박사는 "유럽의 에어버스와 미국방위고등연구계획국(DARPA)에서도 개발을 포기한 모델"이라며 "실내 테스트는 이미 끝났고 총 4기를 제작해 올 하반기에 전남 고흥에서 비행시험이 예정돼 있다"고 말했다.

항공 무인기가 도심의 일정한 착륙장에 도착하면 육상 무인기가 배송품을 이어받아 최종 목적지까지 전달하는 시스템을 타깃으로 개발했다. 이 무인이동체는 배터리와 연료전지를 이용해 화물 무게 15㎏을 싣고 최대 1시간 30분 동안 최고 시속 130㎞로 왕복 100㎞를 운행할 수 있다.

이 무인이동체는 정밀측위, 정밀제어, 충돌방지 등의 기술을 기반으로 사람의 조작없이도 최종 목적지까지 자율 배송이 가능하다. 개발 이후 물류센터-도심지 물품배송, 고지대 긴급물품 배송, 도서지역 응급약품배송, 재난재해지역 구호물품배송에 활용할 예정이다.

■KF-21과 함께 싸우는 무인전투기

공군 전시관 중앙에는 우리가 개발한 KF-21과 공중 중형 드론 4기, 소형 드론 4기가 전시돼 있었다. 8기의 드론이 KF-21과 연동돼 편대비행을 한다는 개념이다.

맨 앞의 소형드론이 적과 가장 먼저 만나면서 전투를 시작하고 그 뒤에 있는 중형드론이 근거리 전투를 맡게 된다. 경우에 따라서는 드론이 레이더나 카메라 역할을 하기도 하고, 미사일처럼 적기를 격추하는 임무를 수행하기도 한다. 공군 관계자는 무인편대기를 운용함으로써 인명손실의 위험을 줄이고자 공군이 추진하는 미래 개념의 유무인 복합체계라고 설명했다.

■수심 300m 해양 로봇도 컨트롤

해양특별관 부스에 들어서자 커다란 모니터와 조종석이 보인다. 해저 지형의 경사도에 따라 조종석도 함께 움직여 해양로봇이 고르지 않은 지역을 통과할때 덜컹거리는 상황까지도 그대로 연출된다.

선박해양플랜트연구소에서 해양로봇을 원격으로 컨트롤하기 위해 개발한 해양로봇 가상물리운용시스템이다. 해양로봇을 수심 300m 이상 깊은 곳으로 투입해 해저시설을 수리하거나 해저 광물 자원을 개발하는데 이용할 수 있다. 가상물리운용시스템은 해양로봇에 장착된 소나와 각종 센서, 카메라를 이용해 해저 지형을 실시간으로 맵핑한다. 맵핑한 데이터는 모니터상에 그대로 재현돼 지상에서도 바닷속에 있는 해양로봇의 상황을 알게 해준다.

선박해양플랜트연구소 전봉환 본부장은 "해양로봇은 현재 완성된 상태이고 올 하반기 실제 바다에 투입해 작업 테스트를 진행할 것"이라고 말했다.

■DNA로 드론 서비스

DNA+드론기술개발 사업단은 드론에 데이터와 이동통신, 인공지능 등의 기술을 연결한 서비스를 선보였다.

5세대(5G) 이동통신을 기반으로 20대 이상의 이종 다수 드론을 동시에 운용하는 것과 함께 드론 데이터 획득부터 AI 처리까지 실시간으로 수행해 실종자 수색, 군의 비상 임무 활용 등 다양한 서비스로 활용될 수 있다.

SF영화에 나오는 드론은 하늘을 자유자재로 날아다니면서 다양한 퍼포먼스를 보여준다. 이게 실제로 구현되려면 중앙처리장치(CPU) 파워를 무한대로 늘려야 하는데 드론의 중량을 고려하면 불가능하다. 사업단은 이를 보완하기 위해 5G 통신으로 클라우드와 연결해 드론이 획득한 각종 데이터를 내려받고 사용하게 만들었다. 예를 들어 실종 신고가 들어온 산간지역을 순찰 드론을 활용해 사람을 찾는 경우다. 드론이 광범위한 지역을 순찰하면서 촬영한 영상 데이터를 실시간으로 전송 받아 AI기술로 분석해 사람을 찾아내는 식이다. 사업단 관계자는 "2020년부터 올해까지 기술개발을 통해 8곳에 기술이전을 했고, 이 기술을 이전받은 기업들이 사업화할 수 있도록 다양한 지원을 하고 있다"고 말했다.

■드론 잡는 '안티드론'도

불법드론 지능형대응기술사업단이 선보인 경찰 디자인을 입힌 안티드론도 눈길을 끌었다.

이 드론은 공항, 원자력발전소 등 국가 주요 시설물에 접근하는 드론을 감시하고 제압하는 역할을 한다. 현재 한국원자력연구원을 중심으로 산학연이 협력해 상당부분 개발됐다.

이 안티드론은 주요 시설에 접근한 정체불명의 드론에 접근, 조종 주파수를 해킹해 탈취한다.

또 다른 비행기 모양의 드론은 불법드론에 접근해 전파를 교란시킨다.

이 경우 일반적인 드론은 처음 떠올랐던 장소로 되돌아가게 되는데 이를 이용해 불법 드론을 조종하는 범인을 검거할 수 있다.

[e-mail] 김만기 기자