취미 넘어 일상생활 속 종횡무진 활약… '무인기' 전성시대
최근 북한에서 무인항공기를 남쪽 영공으로 내려보내 감시·정찰·촬영 등의 임무를 수행하다 발각돼 대한민국 공군의 전투기가 출동하는 일이 일어나면서 무인항공기에 대한 관심이 늘어나고 있다. 그동안 많은 사람들은 무인항공기를 단순 취미용으로 접하는 경우가 많았다. 하지만 무인항공기는 최근 세계적으로 주요인물 암살시도, 우크라이나와 러시아 전쟁, 북한의 남한 불법 침투, 중국의 정찰 풍선 등 다양한 장소와 방법으로 이용되고 있는 것을 볼 수 있다. 최근 많은 사람들이 관심을 가지고 있는 무인항공기를 알아보기 위해 부여의 한 무인항공기 교육시설 비행장을 찾아가 보았다. 내연 기관과 전기모터 비행기 등 각양각색의 다양한 무인항공기가 세워져 있는 이곳에는 남·녀 노소 무인항공기 자격증을 따기 위해 온 사람들부터 취미와 곡예비행을 즐기기 위해 비행장을 찾아온 사람들이 매서운 한파 속에서 불을 지피며 그들의 열정을 불태우고 있었다.
［중부매일 황인제 기자］ 무인항공기는 조종사가 비행체에 직접 탑승하지 않고 지상에서 원격 조종 또는 사전 프로그램이 입력된 경로에 따라 자동 또는 반자동의 형식으로 자율 비행하거나 인공지능을 탑재하여 자체 환경 판단에 따라 임무를 수행하는 비행체와 지상 통제 장비(GCS : Ground Control Station/System), 통신 장비, 영상 후처리용 S/W 등의 전체 시스템과 관련한 콘텐츠를 이용 하고 비행 형태에 따라 회전익(Rotary Wing) 무인 항공기와 고정익(Fixed Wing) 수직 이착륙 항공기(VTOL) 무인항공기로 분류할 수 있다.
회전익 무인항공기의 경우 회전하는 날개에 의하여 비행에 필요한 양력의 전부 또는 일부를 발생하게 하는 항공기로 통상 헬리콥터의 모양으로 일반인이 흔히 생각하는 드론의 모습을 말한다.
드론은 일반적으로 프로펠러의 개수에 따라 바이콥터(2개), 트리콥터(3개), 쿼드콥터(4개), 헥사콥터(6개), 옥타콥터(8개) 등으로 구분된다.
대중적으로 알려진 드론의 프로펠러는 4개로 구성되어 있고 2개씩 쌍을 이뤄 다른 방향으로 돌아간다.그 이유는 회전체가 돌아가면 연결되어있는 물체가 반대로 돌아가려는 반토크현상을 막기 위함이다.
흔히 알고 있는 쿼드 콥터를 기준으로 본다면 조종기를 통해 모터의 RPM을 조절해서 공중으로 부양하는 것이다.쉽게 말해 모터의 RPM을 높히면 프로펠러가 수직추력을 발생시키며 공중으로 뜨게 되는 것이다.
드론의 장점은 헬리콥터처럼 공중으로 상승한 다음 적당한 고도를 유지하면서 호버링(제자리 비행)을 할 수 있다. 이것은 넓은 활주로가 필요한 비행기와는 다르게 제한된 공간에서의 이륙과 착륙, 산지 등 험지를 비행 할 수 있다는 큰 장점이 있다. 하지만 드론은 지속적으로 다수의 프로펠러를 돌려줘야 하기 때문에 에너지 효율이 떨어진다는 단점이 있다.
고정익 무인항공기는 일반적인 비행기와 같이 고정 날개 형태인 무인항공기 시스템으로서 연료 소모가 상대적으로 적지만 이 · 착륙을 위한 활주로나 넓은 개활지가 필요하게 되며 바람의 영향을 많이 받는다. 따라서 평지지형 운용 및 기상의 변화가 적은 지역의 운용에 적합하다. 정지된 상태에서의 촬영은 비행특성상 어려우나 지형의 신속한 항공사진 코스 촬영과 정사 영상 제작에는 용이하다.
이러한 회전익 ·고정익 무인항공기의 장점을 모은 것이 바로 수직이착륙 항공기(VTOL)이다. 수직이·착륙 항공기는 넓은 활주로가 필요가 없으며 에너지 효율이 좋아 장거리 비행에 가능하다. 수직이·착륙 항공기는 군 정찰용, 화재 진압용, 이미지 촬영, 실종자 수색 등 많은 곳에서 활용하며 무인항공기는 시간이 지나면서 다양한 모습과 다양한 방법으로 변화하고 있다.
월드콥터 코리아 이돈혁 연구원은 "과거에는 드론이 한정된 사람들의 취미였다면 현재에 와서는 우리가 먹는 벼와 과일이 해충의 방해를 받지 않고 잘 자랄 수 있도록 논과 과수원에 약을 쳐주고 있다"며 "경찰들이 실종된 사람을 수색할 때 드론은 하늘에서 눈이 되어주어 실종자 수색에 가속을 붙여 주는 등 이제는 우리의 일상에 없어서는 안 될 분야로 꾸준히 발전되고 있다"고 말했다.
[인터뷰] 이돈혁 월드콥터 코리아 연구원
월드콥터 코리아 이돈혁 연구원 "무인 항공기는 취미에서 다양한 분야로 범위를 넓혀가고 있다"며 "앞으로는 UAM(Urban Air Mobility, 도심 항공 이동수단)이 발전할 것으로 기대 되지만 UAM은 사람이 탑승해 운행되기 때문에 무인기가 아닌 유인기에 가깝다"고 설명했다.
이 연구원은 "현재 UAM은 국내에 UAM관련 항공법이 없기때문에 개발이 되어도 실사용까지는 시간이 어느정도 걸릴것으로 보인다"며 "현재 UAM을 개발중인 회사들이 많이 있어 개발 회사들이 개발중인 기체가 높은 안정성과 장시간의 비행시간을 보완한다면 머지않아 한국에서 드론 길이 열릴 것"이라고 내다봤다.
이어 그는 "대부분의 UAM은 멀티로터 형태와 비행시간을 고려한 VTOL로 설계되어있고 그 구조도 비슷해 UAM 생태계가 제대로 구축되기 위해서는 관련 인증 시스템이 마련돼야 할 것으로 보인다"고 전망했다.