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ETRI Webzine

VOL.147 February 2020   

special

드론 물류의 새로운 패러다임

  • 인류의
    생활 범위를
    넓히는 드론

  • 드론은 군용으로 처음 개발됐지만, 민간 영역에서 다양한 비즈니스 도구로 발전하고 있다. 항공사진 촬영용 장비에 이어 산업계로도 빠르게 침투하여 공공안전과 조사 영역에서도 존재감을 키우고 있다. 특히, 소방·방재와 농업·건설 분야에서는 필수 장비로 자리매김하고 있다. 머지않아 배송 시장과 통신, 이동수단 분야에서도 변화를 이끌어낼 것으로 보인다. 그렇다면, 드론이 구현할 미래 세상은 어떤 모습일까?

    드론의 인기는 지대하다. 하늘에 드론을 띄우고 조종하면서 즐거움을 찾는 레저활동부터 항공촬영, 관측 및 측량, 과학기술까지 여러 분야를 막론하고 다양한 곳에 빠르게 적용되고 있다. 이러한 이유로 제4차 산업혁명을 피부로 실감할 수 있는 대표적인 기술로 드론을 말하는 사람들이 많다.

    드론이 이처럼 각광받는 이유는 당연히 원하는 곳으로 비행할 수 있기 때문이다. 지상에서 생활하는 사람은 비행기를 타는 등 제한적으로 3차원 공간을 이용한다. 그러나 생활방식은 어디까지나 2차원 공간이다. 인간은 드론을 사용하여 자신의 주변 공간을 좀 더 다양하게 활용할 수 있다.

    드론이 가장 흔하게 쓰이는 분야는 바로 항공촬영 분야다. 과거에는 헬리콥터를 동원해야만 겨우 촬영할 수 있었던 항공 영상을 지금은 누구나 손쉽게 촬영할 수 있게 됐다. 최근 TV나 영화에서 볼 수 있는 항공 영상은 대부분 드론을 활용한 것이다.

  • RFID

    (Radio Frequency Identification)

    무선인식이라고도 하며, 반도체 칩이
    내장된 태그, 라벨, 카드 등의 저장된
    데이터를 무선주파수를 이용하여
    비접촉으로 읽어내는 인식시스템

  • 지난 2017년 전남 고흥군에서 실시한 드론 배송 시범 운영 © KBS

  • 이처럼 기존에 방송 촬영, 오락용으로 주로 사용되던 드론이 최근 물류 서비스 분야에 많이 적용되고 있다. 2015년 아마존이 드론 배달 서비스 시험을 시행한 이후, 많은 나라에서 수년간 드론을 이용한 많은 시험 배송이 이루어졌다. 이미 미국은 아마존이나 도미노피자 등 여러 업체가 드론을 이용한 배달 서비스를 제한적으로 시행하고 있다. 또 중대형 드론이 자동으로 뜨고 내릴 수 있는 ‘드론 공항’이 만들어 지면 외딴섬으로 생필품 등을 배송할 때 쓸 수 있다.

    국내에서도 이와 같은 서비스를 실제로 추진하고 있다. 행정안전부는 지난해 7월, 충남·전남의 도서 지역 및 산간지역 주민들에게 드론으로 물품을 배달하는 서비스를 시험 운영키 위해 업무협약을 체결한 바 있다. 그리고 2022년까지 10곳의 ‘드론 배달 기지’를 만들고 본격적으로 서비스를 시작할 계획이다.

  • 01

    상품에 부착된 바코드, QR 코드,
    RFID(무선주파수식별)를 인식하고,
    캡처해 재고조사를 실시하는 드론

  • 물류의
    새로운 장을 여는 드론

  • 드론은 물류의 새로운 패러다임을 불러올 것으로 기대된다. 급격한 기술발전과 비행 관련 규제의 완화를 통해 단순 배송뿐만 아니라 물류창고와 같은 대규모 물류 운영에도 접목할 수 있는 길을 열어가고 있기 때문이다.

    특히, 드론을 물류에 활용해 재고조사를 할 때 그 진가를 볼 수 있다. 드론에 달린 카메라는 상품에 부착된 바코드, QR 코드, RFID(무선주파수식별)를 인식하고, 캡처해 재고조사를 실시할 수 있다. 심지어 미국의 PINC사에서 만든 ‘PINC 에어 솔루션’ 드론은 RFID 장치, 광학문자인식(OCR) 장치, 광센서 등을 드론 기체에 장착하고, 실시간으로 재고를 관리한다.

    일례로 월마트(Walmart)는 광학 스캐너가 장착된 드론을 사용해 창고의 재고를 계산하고 있다. 세계 드론 시장의 70% 이상을 점유하고 있는 중국의 DJI는 창고 내부를 감시하는 데 적합한 드론을 다양하게 선보이고 있다. 실내 비행이 가능한 드론에 바코드 데이터를 자동으로 포착하고, 식별하는 시스템과 비행을 자동 모니터링 할 수 있는 비즈니스 애플리케이션을 갖춘 아이씨(Eyesee). 사물인터넷(Internet of Things, IoT)을 기반으로 하는 실내외 저장공간을 위한 자율비행 드론인 헥사곤 지오시스템즈(Hexagon Geosystems)의 인벤트에어리(InventAIRy)가 바로 그것이다.

    이처럼 드론은 인력의 수작업이 주는 번거로움을 덜어줄 것이다. 또한, 같은 시간을 투입해 지금까지 수십 명의 직원이 처리해왔던 재고 파악 작업을 수행하며, 드론에 부착된 카메라는 사람이 보지 못한 창고 구석구석을 확인하고 관리해줄 것이다.

  • 광학 문자 인식

    (Optical character recognition, OCR)

    사람이 쓰거나 기계로 인쇄한 문자의 영상을
    이미지 스캐너로 획득하여 기계가 읽을 수 있는
    문자로 변환하는 시스템

  • 서비스 확장을 위해
    풀어야 할 과제

  • 드론의 다양한 서비스 확대를 위해선 풀어나가야 할 과제도 많다. 첫 번째로는 관련 기술이 충분히 뒷받침되어야 할 것이다. 산과 바다 위는 물론 도심 내부까지도 안전하게 날아다니기 위해서는 걸림돌이 없어야 하는데 건물의 입간판, 전신주 등의 위치까지 포함한 완전한 입체지도가 필요하다. 또 갑작스럽게 튀어나오는 자동차나 사람을 피할 수 있도록 레이더(Radar), 초음파 센서, 라이다(LIDAR)와 같은 주변을 감지하는 기술도 필요하다. 아울러 이러한 정보를 실시간으로 판단하고 능동적으로 위험을 회피하는 인공지능 기술의 발전도 뒷받침되어야 할 것이다.

    두 번째는 항공기가 가진 구조적 약점을 해결하는 것이다. 유인, 무인항공기를 불문하고 항공기는 크게 두 종류로 나뉜다. 비행기(고정익)와 헬리콥터(회전익)이다. 고정익 항공기는 장시간 비행이 가능하고 속도가 빠르지만, 뜨고 내리기 위해서는 활주로가 필요하다. 또 방향을 자유롭게 바꾸는 것도 어렵다. 반면, 회전익은 수직으로 뜨고 내릴 수 있고 방향 전환에 제약이 없지만, 연료 소모가 크기 때문에 장시간 비행이 어렵고, 느리다. 사람이 타는 유인 항공기의 경우 큰 크기 때문에 다양한 환경에 적용되기 어렵다.

    드론의 경우 배송, 항공촬영 등을 목적으로 사용기 위해서는 어느 곳에서나 수직으로 뜨고 내릴 필요가 있다. 그러나 자유자재로 날아다니기 위해서는 빠른 속도가 요구되며, 배터리로 움직이는 경우가 많기 때문에 소모량이 상당하다. 결국, 장거리 비행 기능과 수직이착륙 기능을 동시에 구현해야 하는 숙제가 생긴다.

    마지막 세 번째는 드론이 실생활에 완전히 녹아들기 위해서는 개발된 기술 수준에 맞는 제도적 보완이 필요하다. 예를 들어 현재, 드론의 도심지역 비행은 금지되어 있다. 도심에서 사고를 일으킬 경우 안전상 문제가 있고, 테러 목적으로 악용될 수도 있기 때문이다. 여객기와 충돌해 항공사고가 일어날 수 있기 때문에 공항 근처에서도 사용할 수 없다. 이처럼 정책입안자들은 기술이 완벽해진 다음에야 제도 완화를 검토해볼 수 있다는 입장을 펼치지만, 연구자들은 연구활동까지 제한받는 경우가 많기 때문에 어느 정도 이해관계와 배려가 필요하다는 목소리가 들려온다.

  • 라이다

    (LIDAR)

    레이저를 목표물에 비춰 사물과의 거리
    및 다양한 물성을 감지할 수 있는 기술

  • 03

    항공사고를 방지하기 위한
    NO DRONE ZONE

    04

    실생활에 완전히 녹아들기
    위해 필요한 드론 제도