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드론동향
[4차 산업혁명 기반 드론 산업_국내외 동향연구 보고서 / 경상북도] 국내외 드론산업 기술관련 동향
주임 20-03-03 10:34 1,370 hit

1. 국내외 드론산업 기술 동향

○ 드론은 수행하는 임무에 따라 차이가 있지만 추진계통과 자동비행유도조종을 위한 항공전자장비를 기본으로 탑재하고 있으며, 일반적으로 기체(Airframe),

   추진계통(Engine), 항공전자(Avionics)장비, 데이터링크 및 처리장비로 구성됨

○ 항공우주연구원 및 서울대에서는 자율비행 제어기술 기초연구를 수행 중임 

 - 지능형 자율비행 기술을 응용한 국내 무인화 헬기는 소형급(100kg급) 무인 헬기 2종류가 개발되어 농업 방제용으로 사용 중임

 - 현재 무인화 전환이 가능한 군용 500MD, UH-1H, AH-1S 헬기 및 민수용 헬기의 대수는 300대 이상으로써 시장규모는 경제적 요건 충족함

○ 항공기 고장허용 비행조종체계 설계 기술 및 3차원 가상 그래픽 기술 등은 높은 수준에 도달했으나 항공기 통합 고장허용 비행조종체계 구성 기술, 고장허용 비행조종체계 구성품 모델링기술은 미확보

 - 무인기의 자율비행에 필요한 최첨단 센서들과 사물인식 등의 AI 기술개발이 필요. 개발된 기술로 항만, 건축물, 선박 및 일반산업설비 등의 건설과 유지보수 및 안전 관리분야로 응용성이 무한함

 - 국내에서는 작업시간에 제약이 있는 고위험, 특수한 작업의 경우 드론을 활용한 선행연구 및 상용화 사례가 전무한 상태라 작업자별 개인 편차를 제거하여 고위험, 특수한 작업의 품질을 상향평준화하기 

   위해서는 새로운 기술 도입이 필요함

○ 정부지원 정책현황

 - 무인기분야 정부 예산지원 방향이 실수요 기반 미래 신산업‧신시장 창출형 선도 기술개발로 전환

 - 높은 국산화율을 바탕으로 중소기업 육성 정책에 적합

 - 국내 개발 무인기의 국산화율 95% 이상, 참여업체 중 88% 이상이 중소/중견기업

 - 미국, 유럽, 한국 등 국가주도로 민간무인기 실용화 및 활용 촉진을 위한 주파수, 인증, 공역 운항기준, 운용시설‧운용방안 등에 대한 제도 수립 중

 - ‘무인기 제어’ 기술과 ‘비행제어컴퓨터’ 기술은 World Leader급 항공 핵심 기술 후보군으로 항공산업 발전 기본계획(2010~2019)에 부합

 - 무인(드론)항공기는 IT-SW 융합을 통한 주력산업 구조 고도화에 부합하며, 무인 항공기는 IT 기술 비중이 높아 전형적인 주력산업과(항공‧기계) IT-SW의 융‧복합을 통한 성장동력 및 신산업임


2. 국내외 전문기업 현황 및 전망


가. 국내외 전문기업 현황 및 전망 

○ DJI는 현재 취미용 드론 시장을 선도하고 R&D에 집중하여 다양한 제품군에서 2015년 추정 매출은 전체 일반소비자 70% 수준인 약 10억 달러 수준으로 추정

○ Sensefly는 Parrot SA의 자회사로 초소형 자동 UAV 및 관련 전문가용 솔루션의 개발/생산에 집중

○ 유럽의 Airbus는 다양한 기업들의 역량을 결집하여 UAV분야의 경쟁력을 확보. 군수 분야 및 민간분야에서도 전기동력 무인기와 고고도 장기체공 무인기 분야에서 활동. 기존의 베터리를 사용한 무인기 분야를 

   유지하는 한편 태양광을 이용한 고고도 장기 체공 무인기 시장으로 초점을 옮겨가고 있음

○ Amazon은 5파운드 이하의 물건을 드론으로 배송하는 Prime Air 서비스를 계획. 시애틀의 시험 시설에서 실내시험 수행, 미국, 영국, 호주 등에서 실외시험 수행


<세계 민수무인기 Commercial Drones Market>

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○ 민수 무인기 Supply Chain은 무인기 제조업체, 카메라, 자동항법장치 업체, 부품 업체, S/W제작업체 등 관련분야를 중심으로 구성. 현재까지 중국과 일본, EU업체를 중심으로 발전 단계에 있음

○ 민수무인기 분야의 Value Chain은 R&D와 생산 분야에서 각각 30~35%의 부가가치가 발생. 핵심분야는 자체개발하나 일부 제어SW의 경우 외부조달 형태로 구성

○ 미국은“무인기 개발을 위한 장기계획”에 근거하여 향후 25년간의 연구ㆍ개발이 진행되고 있으며, 다수 무인기가 편대를 이루어 임무를 최적으로 달성하도록 상황인식, 위기상황 대처, 임무 재구성 

   등을 스스로 수행하는 것이 목표임

 - 편대비행 제어 기법에 대한 연구, 무인기간 상호 통신 문제, 고장 시 효과적인 편대비행 재구성 문제, 연료 절감을 고려한 편대대형 선정 문제, 편조 간 공중 충돌 등을 고려한 편대비행 제어 기법 등에 

   대한 연구가 진행 중

○ 고성능 전투기, 중대형 여객기, 소형 상업용 Jet 등과 같은 고성능항공기에는 디지털 FBW(Fly-By-Wire) 또는 광신호에 의해 작동되는 FBL(Fly-By-Light)를 채용

 - 전투기의 경우 디지털 컴퓨터의 도움을 받아 임무를 수행하는 통합 비행제어 시스템 기술이 응용. 이 시스템은 조종시스템과 화력통제시스템, 추진시스템 등 모든 시스템을 통합 제어하여 성능을 최대로 향상

 - 1999년에는 개조한 F-15를 이용하여 지능형 비행제어시스템을 탑재한 첫 비행 시험에 성공

○ NASA, 보잉 등과 같은 산업체 및 연구소에서는 MIT, 조지아공과대학교, 스탠포드 대학교 등과 비행환경이나 고장 시 항공기가 최적의 조건으로 정상운항이 가능 하도록 하기 위한 공동연구 수행

 - 조지아 공과대학교에서는 신경회로망에 기반을 둔 재형상(reconfigurable) 통합 비행제어시스템을 연구하여 수직꼬리 날개가 없는 형상의 무인시험기 X-35에 적용한 비행시험에 성공

○ 항공우주연구원에서는 무인항공기 센서퓨전 및 자율비행제어 시스템에 관한 연구, GPS 고장진단 연구를 수행하여 기본기술을 확보

○ 서울대에서는 지능형 통합비행제어시스템 연구를 위해 무인기 복합 고장진단 기법, 신경망 이용 재형상 비행제어 연구를 수행하여 시뮬레이션 단계기술은 확보

○ 또한, DGPS 기술을 이용한 무인기 자동이착륙 기술 시현. 하지만 DGPS나 ILS와 같은 지상시설이 없이 이착륙할 수 있는 기술은 아직 확보되어 있지 않음

○ 과학기술원에서는 영상센서를 이용한 영상인식기술을 활용하여 목표물을 추적하거나 자동 이착륙 하는 연구가 진행 중

○ 항공기 고장허용 비행조종체계 설계 기술과 3차원 가상 그래픽 기술 등은 높은 수준에 도달하였으나, 항공기 통합 고장허용 비행조종체계 구성 기술, 고장허용 비행조종체계 구성품 모델링기술은 확보되지 않은 상태임

○ 국내 자율비행관련 기술들이 학계 및 연구소를 중심으로 개발되었고, 개발 중에 있으나, 대부분 기초이론이나 시뮬레이션에 그치고 있고 분산되어 있어 기술통합이 필요함

 - 일부 기능은 부분적으로 탑재되어 비행체 자체에만 한정되어 있으나, 관제시스템 및 타 항공기와의 통합 운용 등이 고려되지 않아 실제 운용이 제한적인 상황임

 - 모터·배터리·센서 등 범용 부품은 대부분 중국산을 수입하고, S/W는 미국 등 선진국이 우수하나 국산과 외산이 경합 중

 - 드론 활용 전문화 및 분야 확대에 필수적인 3D 모델링, 영상분석 등 획득정보 처리 S/W는 일부 업체나 존재하나 초보적인 수준임

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