박장환의 무인항공기센터, 드론 (UAS Center, Drone) 발전 전망

KOREA UAV 무인항공기센터 William J.Park's UAS Information Center

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발전 전망

발전 전망

아직까지는 무인항공기가 주로 군사용으로 개발 사용되어지고 있으나 점차 민수용의 개발 및 사용도 확대되고 있다. 민수용 무인항공기의 대표적인 운용 사례는 농업분야와 기상관측 분야가 있다. 농업분야에서는 일본에서의 농업용 무인헬기를 이용한 액제와 입제 살포작업으로서 유인항공기를 대체해 가고 있는 대표적인 무인항공기 운용 사례이다. 또한, 기상관측분야에서는 호주의 Aerosonde 무인항공기로서 간단한 시스템으로 장기체공 및 원거리 비행을 성공적으로 수행하여 기상관측분야에 사용되고 있다. 일부 태풍관측을 시도하여 왔으나, 비행 특성상 성공한 사례는 없다.

민수용 무인기 성공 전제 조건

고신뢰성 고성능(비 전문가들이 단시간에 교육받아서 쉽게 운용할 수 있어야 한다.)

해당 사용분야의 제반 지식을 가지고 그 분야의 어려운 점을 이해한 상태에서 개발된 장비여야 한다.(이러한 사전 지식과 경험이 없을 경우 해당 목적에 부합되지 못하는 장비가 만들어질 가능성이 높다.)

항공관련 법규/제도에 부합된 장비여야 한다.(군용과 달리 민수용은 관련 법규/제도를 엄격히 준수되어야 한다.)

정비지원 체계 및 사고/고장 발생 시 신속히 대처할 수 있는 체제가 사전에 갖춰져야 한다.

교육 체계가 구비되어야 한다.(운용자 및 정비사 교관/교육과정/교육 장비)가 갖춰져 있어야 한다.

충분한 자체 운용 경험이 있어야 한다.(해당 장비에 대한 각종 문제 발생에 적절한 대비책이 구비되어 있어야 한다.)

군사용 분야에서는 세계 각국은 항공전력확보에 있어 항공 무기체계가 고도의 정밀화와 고가화됨에 따라 막대한 국가 예산의 소요를 줄이고 유인항공기를 운용하는 조종사의 인명 손실 등을 최소화시킬 필요성이 증대되고 있다.

무인항공기 개발 초기에는 단순한 정찰 위주로 영상정보를 수집 제공하는 것이 주된 기능이었으나, 현재는 다양한 종류의 무인항공기가 개발되어 활용되고 있고, 계속 새로운 목적의 무인항공기들의 개발이 진행되고 있다. 또한 각종 첨단 과학 기술의 진보에 힘입어 무인항공기는 더욱 고성능화 되고 있고 유인항공기의 기능뿐만 아니라 유인기로서 할 수 없는 임무의 수행까지 효율적으로 수행할 것으로 예상된다.

현재까지 미국이 가장 많은 투자를 하며 개발을 하고 있다. 이것은 미국 국방 예산의 1%가 채 안 되는 예산(98년 510만$)을 투자하고 있고, 99년에서 2003년까지에는 16억 달러를 무인항공기 분야에 투자할 예정으로 민간과 정부등에서 개발에 매우 적극적이다. 그동안 10여년간 사용해 온 해군의 Pioneer는 2003년 대체기종으로 교체될 예정이고, 여단급 이하 제대와 특전사의 요구를 수용하여 Outrider를 배치할 예정이고, 중고도 체공형인 Predator를 군단급에, 그리고 장기 고고도 체공형인 Global Hawk를 전구급의 정찰 및 감시용으로 배치할 예정이다. 또한 태양열을 동력으로 이용하여 고고도에서 장기간 체공하면서 인공위성의 역할을 대신하는 시스템의 개발도 거의 완성단계에 와 있다.

발전 추세

공격용 전투 무인기 개발(UCAV)

유인항공기 능력을 상회하는 고성능 무인기 개발(초음속 비행 등)

무인항공기의 생존성 확대(스텔스기능 적용 등)

고고도 장시간 체공형

임무 탑재 장비의 다양화 및 고성능화

초소형 무인항공기 개발

통제장비의 공통 사용 가능화

자동 이착륙 시스템을 이용한 운용상 제한사항 극복(기상, 조종사 능력, 실운용 시간)

지형의 영향을 적게 받는 수직 이착륙 무인항공기 개발(VTOL)

고고도 장기 체공을 위한 태양열 동력 무인항공기 개발(Solar Powered UAV)

통제/통신 시스템의 고성능, 소형화

통신 교란 방지

탑제장비의 고성능화

발전 제약 사항들

무인기의 활용 시장 성장 잠재력은 매우 높다. 그럼에도 불구하고 그 발전을 제한하는 여러 요소들 또한 함께 상존하고 있다. 이러한 제약 요인이 해결되지 않고서는 발전에는 한계가 있다.
   첫째, 공역 사용의 문제이다. 현재는 무인기가 제한된 공역에서만 운용되고 있어 그 활용 범위를 넓히기 위해서는 일반 항공기, 상업용 항공기와 더불어 민간공역을 같이 사용할 수 있어야 한다.
   둘째, 보험비용 문제를 들 수 있다. 무인기를 운용함에 있어 겪는 어려움 중 하나가 바로 보험비용이다. 현재 무인기의 기술 상당한 발전을 하여 안전성을 계속 높여오고 있기는 하나 안전성을 입증하는데 어려움이 있어 높은 보험비용을 부담하고 있다. 경비행기의 100배가 넘는 사고율은 보험비용을 높이는 요인으로 작용하고 있다. 무인기 그 자체 가격의 40%가 넘는 높은 보험비용을 부담하고 있는 현실은 민간 무인기의 폭넓은 이용에 걸림돌이 되고 있다. 이는 판매가 아닌 리스의 경우에도 마찬가지이다.
   셋째, 무인기의 경우, 무인기를 조종할 조종사도 필요하나 조종에 필요한 주파수도 필수적인 사항이다. 한정된 자원이라 할 수 있는 주파수의 제약은 민간 무인기의 활성화에 중요한 제약요인으로 작용한다.
넷째, 무인기 운용비용에 대한 문제를 들 수 있다. 대부분의 무인기 수요자들이 무인기 도입과 그활용 가능성에 대해서는 잘 인지를 하고 있으나 이를 유지하기 위한 지상관제, 지상장비, 통신장비 시스템과 조종사 훈련 등 유지, 운용비용에 대해서는그 인식이 낮다. 무인기 제작, 생산에 드는 비용과더불어 유지, 운용에 따른 운용비용도 함께 고려해야 할 것이다.

- 자료 참조: 임창호, [세계 무인기 산업동향], 2004