드론 어른들의 장난감에서 드론 택시까지

처음에는 전쟁을 위한 용도로 개발되기 시작했지만, 어른들을 위한 장난감으로 대중에게 친숙해진 이후 이제는 광범위한 분야에서 활약하고 있는 것이 바로 드론인데요. 앞으로 더욱더 쓰임새가 다양해질 것으로 기대되는 만큼 드론 이야기 준비했습니다.

드론

드론의 역사

일반적으로 드론은 조종사가 직접 탑승하지 않는 무인 비행체를 통칭합니다. 1935년 영국에서 적군의 비행기를 사격하는 훈련을 위해 개조한 표적용 무인기를 퀸비, 즉 여왕벌이라고 불렀다고 하는데요. 원래 영어로 수벌이라는 뜻인 드론이라는 이름은 바로 여기에서 영감을 얻었다고 알려져 있죠.

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드론의 발전

초기에 드론은 주로 표적 역할이었지만 점차 폭격은 물론 정찰 및 감시 등 여러 용도로 확장되었습니다. GPS나 센서, 카메라 등의 장치가 탑재되면서 성능도 점차 좋아졌습니다. 이러한 드론이 대중에게 알려지기 시작한 계기는 2010년 국제 전자제품 박람회에 아이폰으로 조종할 수 있는 드론이 등장한 것이라고 하는데요. 드론의 여러 형태 중에서도 4개의 로터가 있는 멀티콥터였죠.

 

멀티콥터

이 형태 가 우리에게 가장 친숙한 것은 주변에서 접하기 쉬운 것이 소형 드론인 탓일 텐데요. 비행기와 비슷한 고정 날개의 경우 일반 드론보다는 특수 목적으로 주로 쓰이고 있어 논외로 치고요. 로터를 쓰는 경우를 살펴보자면 사실 로터는 개수가 많을수록 에너지 효율이 떨어진다고 해야 하지만 로터를 하나만 돌리면 드론 날 때 로터와 반대 방향으로 도는 현상이 나타나기 때문에 헬리콥터처럼 꼬리 날개를 하나 더 달거나 여러 개의 로터를 서로 대칭 위치에 따라 회전하는 힘을 상쇄시키고자 함입니다. 짝수 개로 로터를 달아야 회전력의 균형을 맞추는 데 유리하고요. 2보다 큰 짝수 중 가장 작은 수는 바로 4이다 보니 로터가 4개인 소형 드론을 주변에서 가장 흔하게 볼 수 있는 것이죠.

드론 멀티콥터

비행 원리

그렇다면 이 멀티콥터 드론은 어떻게 수 있는 걸까요? 가장 기본적인 원리는 작용 반작용의 원리라고 할 수 있습니다. 쉽게 이해하려면 공기를 한 방향으로 밀어 바람을 일으키는 선풍기를 떠올리면 되는데요. 로터의 날개는 선풍기 날개처럼 비스듬히 기울어져 있어 작동 시 공기를 바닥 쪽으로 밀게 되고요. 이 힘에 대한 반작용으로 드론이 떠오르게 되죠. 이렇게 공중에 뜬 드론을 원하는 방향으로 보내기 위해 컨트롤러를 조작하면 나아갈 방향에 달린 로터가 다른 로터들보다 약간 적게 돌도록 조절돼 나아갈 방향 쪽으로 드론이 살짝 기울어집니다. 그러면 바닥 쪽으로만 밀리던 공기가 나갈 방향의 반대쪽으로도 약간 밀리면서 앞으로 가는 것이죠.

 

 

리비안 매력적인 디자인의 전기차 R1T R1S

 

드론의 확장성

한편, 드론이 군대나 정부 기관이 아닌 민간용으로도 보급되기 시작하면서 그 쓰임새가 점차 확장되고 있는데요. 먼저 많은 분이 들어봤을 촬영용 드론, 헬리캠은 작고 가벼운 데다 수직이착륙이 가능해 촬영대상에 대한 접근성과 기동성이 좋고요. 사람이 직접 찍기 어려운 대상이나 구도의 촬영도 가능할 뿐만 아니라 비용도 상대적으로 적게 들어 주목받고 있죠. 이러한 장점들은 다른 분야에서도 유효한데요.

 

드론의 쓰임새

도로 상황을 감시하여 교통 체증 날려버리기, 범죄를 단속하고 추적하거나 현장에 발 빠르게 도착해 증거 수집하기, 시설물 감시 및 관리, 산림이나 공원에서 조난과 산불 등 사고 발생을 감시하고 대응하기, 재해 지역이나 위험 지역 상황 파악하기, 사람을 보면 도망가는 야생동물 가까이에서 관찰하기, 지리 구조 탐사, 사람이 접근하기 어려운 오지나 극지 화산 지역 하늘이나 태풍 속 등을 탐사하여 과학적 데이터 얻기, 심지어 2021년에는 화성 표면에서 탐사용 드론이 날아오르기도 했죠.

이렇게 주로 감시나 탐사, 데이터 수집 등의 강점을 보이지만 여기서 더 나아가 농업 분야에서는 비료나 농약을 살포하는 등 큰 역할을 하고 있고요. 관련 인프라가 없는 오지에 인터넷 등 통신 서비스를 저렴하게 제공하기 위해 기지국을 세우는 대신 드론을 활용하는 프로젝트가 진행되기도 했답니다.

서울시 UAM 상용화 뉴스

드론 택시(UAM)

이 밖의 미래가 더욱 기대되는 분야 바로 수송과 교통인데요. 다른 교통수단으로 접근하기 어려운 재난 지역에 의약품 등 간단한 긴급 구호 물품을 실어 보내는 일은 이미 성공한 바 있습니다. 많은 기업이 비용과 배송 속도 면에서 압도적인 드론 배송을 상용화하기 위해 노력하고 있죠. 인터넷으로 주문한 상품을 수십 분 내에 받아보는 일이 가능해지고, 도서·산간 지역에도 빠르고 저렴하게 물품을 배송할 수 있을 것으로 기대됩니다. 한편, 무인 비행체인 드론이 사람을 태운다는 것은 모순적으로 들릴 수도 있는데요. 조종사가 탑승하지 않는다는 점이 핵심일 것 같습니다. 드론 택시는 더 저렴한 비용으로 교통 체증 없이 훨씬 더 빠르게 사람들을 이동시키고 임밸런스 드론은 골든타임 안에 환자를 이송해 수많은 목숨을 살릴 수 있을 것이라 기대되죠. 아직은 드론용 배터리의 출력이 무거운 하중을 견디거나 먼 거리를 이동하기에 충분하지 않고 안전 확보나 사생활 침해 문제 등 해결할 과제들도 남아 있지만 활용도가 무궁무진하고 경제성도 워낙 뛰어난 만큼 가까운 미래는 하늘에 수많은 드론이 날아다닐 것으로 보입니다.

 

 

 

 

리릭 캐딜락의 첫 번째 순수 전기차