드론 부품은 크게 비행체와 임무 모듈로 나뉜다. 비행체는 그대로 유지하고, 목적에 따라 다른 임무 모듈을 장착해 용도를 변경한다. 지난 19일 폐막한 ‘2023 대한민국 드론·UAM 박람회(이하 전시회)’에서는 다양한 용도의 드론과 임무 모듈을 살펴볼 수 있었다.

드론은 활용 분야를 빠르게 넓히고 있다. 카메라, 적외선, 라이다 등 센서를 장착해 촬영·측량·점검·감시 용도로 사용하고, 물건을 운반하는 모듈을 달아 물류서비스 드론으로 활용한다. 또한, 농약살포기를 장착한 농업용 방제드론, 소방 장비를 장착한 소방용 드론 등이 공공·민간 분야를 넘나들며 활약하고 있다.

드론에 가장 많이 장착하는 카메라, 흔들림 잡는 ‘짐벌’ 필수

드론에 가장 많이 장착하는 임무 모듈은 단연 카메라다. 어떤 임무를 수행하든 ‘눈’이 필요하고, 촬영·감시·시설점검 등 카메라가 필요한 임무가 많기 때문이다. 쉴 새 없이 움직이고 강한 진동이 발생하는 드론에 카메라를 장착하려면 흔들림을 최소화하는 ‘짐벌(Gimbal)’이 필수다.

짐벌의 원리는 간단하다. 외부 움직임의 반대 방향으로 같은 힘을 가하는 것이다. 드론 카메라는 주로 3축 짐벌을 사용한다. 3차원 세계에서 물체는 기본적으로 ‘롤(Roll, 세로축)’, ‘피치(Pitch, 가로축)’, ‘요(Yaw, 수직축)’의 세 축을 기준으로 회전하는데, 3축 짐벌은 세 개의 모터가 각각의 회전을 무력화한다.

전자식 짐벌은 가속 센서와 자이로 센서로 회전 방향과 움직임을 측정해 흔들림을 보정한다. 기체가 돌아가도 카메라는 한 곳을 바라볼 수 있다. 드론용 짐벌카메라를 전시한 새론에스엔아이 조재현 상무이사는 “경량화를 위해 플라스틱 재질을 쓰고 제어 보드도 최소화한다”면서, “카메라 뿐 아니라 적외선, 열화상 장비에도 필수적이다”라고 설명했다.

소방 모듈, 화재 성격에 맞춰 교환

화재 성격에 따라 교체하는 소방 임무 모듈도 전시회에 등장했다. 광범위한 산불, 들불에는 저지선 구축용 소화볼을, 고층 건물 화재에는 소화기를 장착한다. 소화볼은 내부 화약과 심지가 연결돼 있다. 불길에 닿으면 폭발하며 소화 분말을 비산한다.

박영진 인퓨젼 대표는 “단순 조종 드론 뿐 아니라 자율운행·군집드론에 장착해 광범위 작전에도 활용할 수 있다”면서, “12킬로그램(kg)급 이상 드론이면 대부분 장착할 수 있다”고 설명했다.

드론은 모양도 크기도 제각각인데 임무 모듈이 어떻게 호환될까. 드론에는 보통 착륙을 위한 랜딩 스키드, 즉 다리가 있다. 박영진 대표는 “소방 모듈 연결부의 길이를 조절해 랜딩 스키드에 장착한다”고 설명했다. 또한, “소화볼 발사대를 완전히 감싸 멋진 디자인으로 만들 수도 있지만, 무게를 줄이기 위해 얇은 뼈대만 남겼다”고 말했다.

스피커, 조명 장착해 군중 통제 활용

조명과 스피커를 장착한 ‘조명방송드론’도 눈에 띄었다. 최윤석 태경전자 전략기획본부 부장은 “안내 방송을 통한 인구밀집지역 군중통제, 경찰·소방관의 야간 작전에 활용할 수 있다”면서, “무전기에 의존하던 작전 통제를 효율화하고, 실종자 발견 시 직접 안내 방송을 전할 수 있다”고 의의를 설명했다.

조명과 스피커를 장착하면 체공 시간이 짧아지지 않을까. 최윤석 부장은 “유·무선 방식을 결합해 체공시간을 극복했다”고 말했다. 유선으로 지상에서 전력을 공급해 시간에 구애 받지 않고 비행하며, 필요할 때는 선을 탈거해 무선 비행으로 전환한다는 것이다.

최 부장은 “유선 비행 시 제자리 체공으로 구조 현장의 조명 및 인원 통제 용도로 사용할 수 있다”면서, “100미터 상공에서 조사하면 약 300평 면적의 시야를 확보할 수 있다”고 설명했다.

군사용 드론에서 사람 살리는 드론으로…업계, 규제 개선 요구

군사용으로 시작된 드론은 현재 다양한 영역으로 진출하고 있다. 러시아‧우크라이나 전쟁으로 각인된 ‘무기’의 이미지와 달리, 사람에게 유익한 용도로 활용되는 것이다. ‘조명방송드론’을 전시한 태경전자 최윤석 부장은 “킬링 드론이 난무하던 드론 산업에 ‘사람 살리는 드론’이 나오고 있다”고 말했다.

유익한 드론이라도 넘어야 할 규제의 산은 높다. 비가시권 비행 금지, 150미터(m) 이상 고도 비행 금지, 야간 비행 금지, 낙하물 투하 금지 등 규제가 촘촘하기 때문이다. 드론업계 관계자들은 "산업 활성화를 위한 정부의 지원 및 육성 정책, 실제 비행을 위한 법적 규제 완화가 필요하다"고 입을 모았다.

박영진 대표는 기자와의 통화에서 “규제가 촘촘해 물류·소방 드론의 물건 투하도 법규 위반이 된다”면서, “허가를 따로 받을 순 있지만 그 과정이 복잡하다”고 설명했다.

김지우 (주)프로뉴 대리도 규제 관련 어려움을 토로했다. 고객은 장거리 비행을 요구하지만, 전파법 규제로 통신 가능 거리에 한계가 있다는 것이다. 그는 “관련 허가를 받으려면 기기를 하나하나 등록해야 하고, 필요 절차나 승인 과정도 까다로워 잘 승인되지 않는다”고 말했다.