무인기(드론)는 주로 군사용으로 개발되어 정찰, 순찰, 감시 등의 임무를 수행해 왔다. 한편, 민간 분야에서도 그 활용 범위가 점차 확대되어 공중 측량, 영화 및 곡예 촬영, 수색 및 구조 작업, 전력선 및 파이프라인 점검, 야생동물 관찰, 접근이 어려운 지역에 대한 의료 물품 배송, 불법 사냥 감시 등 다양한 용도로 사용되고 있다. 오늘날의 무인기는 이처럼 여러 분야에서 중요한 역할을 수행하며 그 활용 가치를 더욱 높여가고 있다. 이에 본 글에서는 무인기를 사용 용도를 중심으로 살펴보고자 한다.
사용 용도
원격 감지
무인기는 전자기 스펙트럼 센서, 감마선 센서, 생물학 센서, 화학 센서, 적외선 센서, 레이더 등을 장착하여 물체나 동물, 미생물, 공기 중의 다양한 요소를 감지하는 데 활용된다.
상업용 공중 감시
무인기를 이용하면 넓은 지역을 비교적 저렴한 비용으로 감시할 수 있다. 이에 따라 가축 관리, 산불 감시, 전력선 및 파이프라인 점검, 주택 단지 및 도로 순찰 등 다양한 분야에서 널리 활용되고 있다. 최근에는 장착된 카메라 등으로 촬영한 영상을 분석하여 자동으로 물체를 검출하는 기술 개발이 빠르게 진행되고 있다. 국내에서도 고속도로 전용차선 단속에 드론이 활용되고 있다.
상업용도 및 영화산업
영상 촬영과 관련하여 미국 연방항공국(FAA, Federal Aviation Administration) 및 유럽에서는 아직 명확한 법적 가이드라인이 마련되지 않은 상황이다. 현재 관련 기술이 빠르게 발전하면서 법적 규제가 이를 따라가지 못하는 실정이며, FAA는 2015년까지 운영 가이드를 제공할 계획을 세운 바 있다. 현재 FAA는 취미용의 경우 가시거리 내에서 약 400피트(120미터)까지의 비행을 허용하고 있다.
영화 제작 분야에서는 시골 지역이나 교회 등에서 드론을 활용하는 사례가 늘어나고 있으나, 로스앤젤레스나 뉴욕과 같은 대도시에서는 안전사고 및 테러의 우려로 인해 드론을 이용한 영화 제작 활동이 금지된 상태이다.
스포츠
스포츠 분야에서도 영상 촬영에도 활용되고 있다. 예를 들어, 2014년 소치 동계올림픽의 스노보드 경기에서는 드론이 활용되었다. 스포츠 경기에서 촬영 용도로 이용하면 일반 카메라보다 선수에게 더욱 가까이 접근할 수 있으며, 이동이 자유로워 보다 박진감 넘치는 영상을 담을 수 있는 장점이 있다
치안
미국과 캐나다 등 일부 국가에서는 경찰의 치안 업무에 활용하고 있다. 그러나 치안 활용에 따른 개인정보 침해 우려가 제기되면서 시민들의 반대 운동이 발생하는 등, 아직 적극적으로 치안 업무에 적용하기에는 어려운 상황이다.
석유, 가스 및 광물 탐사 및 생산
무인기는 지구물리학적 조사를 수행하는 데 활용되며, 석유 및 가스 탐사와 생산 관리에도 이용된다. 예를 들어, 송유관의 상태를 모니터링하는 등의 업무에 투입되고 있다.
재해구호
재해나 재난 발생 시, 접근이 어려운 지역에 활용하여 의약품 등을 전달하거나 현장 상황을 파악함으로써 인명 피해를 줄이고 신속한 구호 활동을 수행하는 데 기여할 수 있다.
과학연구
태풍 등 기상 상태를 관측하기 위해 활용되기도 한다. 미국 항공우주국(NASA)은 태풍, 기압, 온도 등의 과학적 측정을 위해 RQ-4 글로벌호크(Global Hawk)를 운용하고 있으며, 남극 탐사를 위한 개발도 진행 중이다.
무장공격
미국의 MQ-1 프레데터(MQ-1 Predator)는 헬파이어 미사일(Hellfire missiles)로 무장하여 점차 지상 목표물을 타격하는 용도로 활용되고 있다. 주로 아프가니스탄에서 테러리스트 지도자와 같은 범죄 수배자를 제거하는 임무에 투입되며, 조종사가 직접 탑승하지 않기 때문에 해당 국가의 허가 없이도 작전을 수행할 수 있는 장점이 있다.
2001년 말부터 파키스탄과 우즈베키스탄 지역의 기지를 중심으로 운용되기 시작했으며, 이후 아프가니스탄, 파키스탄, 예멘, 소말리아 등 여러 지역에서 무인기를 이용한 공습 사례가 보고되고 있다.
MQ-1 프레데터는 2002년 11월 3일, 아프가니스탄 전쟁에서 알카에다 테러리스트(로 추정되는 인물)를 제거하는 데 처음 사용되었다. 이후 미국 정부는 MQ-1 프레데터를 활용하여 최소 9명의 고위 알카에다 지도자와 수십 명의 요원을 사살했다고 발표하였다.
2009년 10월까지 미국 중앙정보국(CIA)은 무인기를 활용하여 제거 대상으로 지정한 20명의 알카에다 테러 용의자 중 절반 이상을 사살했다고 주장하였다. 그러나 파키스탄 정보 당국에 따르면, 파키스탄 부족 지역에서 이루어진 공격으로 인해 전체 사망자의 20~30%가 민간인 또는 비전투원으로 추정된다고 보고되기도 하였다. 또한, 2013년 2월 미국 상원의원 린지 그레이엄(Lindsey Graham)은 미국의 공격으로 인해 총 4,756명이 사망하였다고 주장한 바 있다.
2012년부터 미 공군은 유인 전투기 조종사보다 무인 조종사의 양성 규모를 더 크게 확대하였으며, 군사 무기로서 점점 더 중요한 위치를 차지하고 있음을 보여준다.
탑재되는 무기는 목표물의 특성에 따라 다양하게 구성된다. 탱크나 벙커와 같은 견고한 구조물을 공격하기 위해 헬파이어 미사일이 사용되며, 상대적으로 작은 전술 목표물을 타격하기 위해서는 그리핀 미사일(Griffin missiles)이 사용된다. 프레데터는 최대 6기의 그리핀 미사일 또는 2기의 헬파이어 미사일을 장착할 수 있다.
수색 및 구조
2008년, 허리케인으로 인해 큰 피해를 입은 미국 루이지애나와 텍사스 지역에서의 수색 및 구조 작업을 통해 효용성이 입증되었다. 에리온 스카우트(Aeryon Scout)와 같은 소형 기체는 비교적 소규모의 수색 및 구조 작업에 활용되었다.
한편, MQ-1 프레데터는 적외선 카메라와 합성개구레이더(Synthetic Aperture Radar, SAR)를 장착하고 있다. SAR은 광범위하게 수집한 레이더 정보를 수학적으로 재구성하여 영상을 생성하는 기술로, 눈이나 비가 내리는 악천후 속에서도 실시간으로 이미지를 제공하는 정교한 센서이다. 또한, 재난 발생 전후의 사진을 비교하여 보여줌으로써 보다 효율적인 수색 및 구조 작업이 가능하다.
아울러, 열화상 카메라를 장착하여 수상 인명 구조를 위한 테스트가 진행된 바 있다.
산불예방
산불 감시 및 예방에도 활용되고 있다. 일정한 경로를 따라 주야간을 불문하고 감시할 수 있으며, 사람이 접근하기 어려운 산불 현장에서는 GPS와 카메라가 탑재되어 산불의 양상과 위치를 파악할 뿐만 아니라 인명 구조에 필요한 정보를 제공한다.
고고학
페루의 고고학자들은 조사 작업의 효율성을 높이고 불법 체류자 및 도굴꾼으로부터 유적지를 보호하기 위해 활용하고 있다. 2013년부터 헬륨가스를 채운 저비용 드론(약 650파운드의 비용 소요)을 이용하여 해발 4,000미터에 위치한 마추픽추를 비롯한 6개의 고고학 탐사 지역에서 운용하고 있다.
마치며
지금까지 무인기(드론)의 다양한 활용 분야에 대해 알아보았다. 군사적 용도로 시작되어 감시, 상업, 스포츠, 치안, 재해 대응, 과학 연구, 수색, 산불 예방, 학술 목적 등 다양한 영역에서 활용되고 있다. 기술의 발전과 함께 앞으로의 활용 범위는 더욱 확대될 것으로 예상된다.
관련글 : 무인기(드론)의 역사와 분류
참고자료 : Unmanned aerial vehicle