케냐의 드론 및 로봇 연구단체 케냐 플라잉 랩스(Kenya Flying Labs)에 따르면 남동부 산림 황폐화 지역의 재조림 사업을 위해 농업용 드론을 투입하고 있다.최근 몇 년간 남동부 지역은 산업화를 촉진시키기 위해 기존 토지를 개간하고 불법으로 산림을 벌채해 왔다. 특히 타나 리버 카운티 지역의 황폐화 정도가 가장 심각한 상태다. 결국 케냐 플라잉 랩스는 비영리단체 월드비전(World Vision) 케냐 지부와 함께 재조림 프로젝트를 시행하게 됐다. 농업용 드론의 매핑 기술을 활용해 황폐화 정도와 나무심기 우선 지역을 선정하고 있다.연구팀은 중국 DJI의 P4 다중 스펙트럼 드론을 사용해 지정된 식물 구역의 지표면 데이터를 수집하고 있다. 고해상도 이미지로 캡처된 데이터로 해당 구역의 식생지수와 엽록소 함량 등을 분석하기 위함이다.재조림 프로젝트의 최종 목표는 황폐화 지역 2250에이커를 회복하는 데 있다. 우선 타나 리버 카운티의 9개 마을, 즉 최소 250에이커 규모의 지역에 토착 나무종을 심는 것에서 출발한다.케냐의 경우 지역 주민의 80% 이상이 농업과 축산업에 의존하며 생계를 유지하고 있다. 이번 재조림 사업은 환경보존뿐 아니라 지역 주민의 경제와도 연관돼 있는 것이다.▲중국 DJI의 P4 다중 스펙트럼 드론(출처 : 홈페이지)

네덜란드 비영리 환경단체 더 오션 클린업(The Ocean Cleanup)에 따르면 태평양 쓰레기 섬(Great Pacific Garbage Patch)을 정화하기 위해 수상 드론을 투입할 계획이다.태평양 쓰레기 섬은 바다 위에 떠 있는 쓰레기 더미가 160만킬로미터 달하면서 붙여진 이름이다. 쓰레기 규모는 1940년부터 매 10년마다 10배씩 증가할 만큼 심각한 수준에 이르고 있다.지금도 쓰레기 정화 작업이 진행되고 있지만 방대한 양을 처리하기에는 한계가 있다. 더 오션 클린업은 공중 및 수상 드론을 투입시켜 해양쓰레기 지도를 구축해 정화 작업을 효율화하겠다는 방침이다.더 오션 클린업은 동종단체 오션스 어맨드(Oceans Unmanned)와 파트너쉽을 체결했다. 오션스 어맨드는 해양쓰레기 탐지용 수상 드론 ‘Aeromao Talon’을 개발하고 있으며 이번 프로젝트에 참여한다.양 단체는 기존 해양 감시용 선박에 수상 드론 'Aeromao Talon'을 싣고 태평양 쓰레기 섬에 투입시킬 예정이다. 인공지능(AI) 기술로 수집된 정량적 데이터와 지리정보분석가들의 정성적 데이터를 조합해 해양 쓰레기 지도를 구축할 계획이다.현재 더 오션 클린업은 태평양 일대에서 어망 포획 방식으로 해양 폐기물을 수거하고 있다. 이번 드론 매핑 작업이 진행되면 기존보다 효율적인 방식으로 수거 작업이 이뤄질 것으로 전망된다.참고로 해양쓰레기의 대부분은 플라스틱이며 이번 매핑 작업도 플라스틱 조각을 중점으로 분석한다. 태평양 쓰레기 섬에 플라스틱 조각만 5조개가 넘는 것으로 추정되고 있다.▲해양 플라스틱의 밀집도를 모델링한 지도(출처 : 더 오션 클린업)

미국 드론기술개발 스타트업 스카이브라우즈(SkyeBrowse)에 따르면 열화상이미지를 3D 모델로 구현할 수 있는 드론 소프트웨어를 개발했다.개발된 소프트웨어는 드론 및 로봇개발사 어텔 로보틱스(Autel Robotics)의 드론 ‘EVO II’ 시리즈를 대상으로 설계됐다. 드론이 촬영한 열화상 이미지를 3D 이미지로 재현할 수 있다.야간 건설현장에는 측량을 위해 최대 1시간 동안 수백장의 사진을 촬영하고 평균 5분마다 재보정 작업을 거치고 있다. 이 소프트웨어를 사용하면 촬영된 열화상 이미지를 90초마다 3D로 정확하게 구현할 수 있다.심지어 US$ 25만달러 상당의 레이저 스캐너를 사용하는 현장도 있는데, 드론과 비교하면 약 50배에 달하는 장비 구매 비용이 발생한다. 여러 각도에서 실시간 촬영이 가능한 드론이 작업 효율성도 더 높다.지난 10년간 야간순찰 중 차량에 치이거나 사망한 경찰관은 130명이 넘는다. 이번에 개발된 소프트웨어를 활용하면 야간순찰 업무를 드론에 일정 부분 할당할 수 있으며 인적 리스크를 줄일 수도 있다.드론에 열 감지 센서 또는 카메라를 장착하면서 야간 작업에 투입될 분야가 점차 확대되고 있다. 기존 야간용 중장비를 대체한다는 점에서 관련 업계의 산업구조에도 영향이 미칠 것으로 전망된다.▲스카이이브라우즈의 열 매핑 이미지(출처 : 홈페이지)

일본 카메라전문개발업체 소니(SONY)에 따르면 드론에 장착할 카메라를 선택할 때 고려해야 하는 5가지 사항에 대해 다음과 같이 밝혔다.첫째, 해상도, 즉 픽셀 수를 담당하는 센서의 크기다. 센서 크기를 늘리면 픽셀 수가 많아져 품질이 향상되지만 드론의 중량은 증가한다. 픽셀 밀도를 높이는 방식도 함께 고민해야 한다.둘째, 카메라 기능에 따른 자동 소프트웨어다. GPS, 조도, 각도 등 각종 센서를 자동화시켜 적절한 타이밍에 촬영하는 소프트웨어 키트가 개발되고 있다. 수동 조작이 아닌 이상 소프트웨어 선택은 필수다.셋째, 용도에 맞는 렌즈를 선택해야 한다. 만약 매핑 작업용이라면 가능한 한 넓은 지역을 촬영할 수 있는 광각 렌즈가 적합하다. 영화나 방송용은 줌 방식에 특화된 렌즈로 고려해야 한다.넷째, 카메라의 두뇌 역할을 담당하는 이미지 프로세서다. 센서와 이미지 프로세서가 잘 호환되면 촬영한 이미지를 효과적으로 압축하고 판독 속도가 향상되며, 자동 조리개 및 화이트 밸런스 기능도 개선된다.다섯째, 명도 범위를 조절하는 다이내믹 레인지다. 악천후나 재난 시 현장을 촬영해야 하는 야외 환경의 특성상 어두운 부분과 밝은 부분을 잘 대비시켜야 한다. 다이내믹 레인지의 기술 범위에 따라 사진의 표현이 달라진다.위와 같이 드론에 장착된 카메라는 별개의 부품이 아닌 필수 요소로 자리잡고 있다. 시대적 요구에 따라 사람의 손에서 드론으로 넘어간 카메라는 향후 더욱 다양한 형태로 발전될 것으로 전망된다.▲카메라로 촬영 중인 드론(출처 : SONY 홈페이지)

지난 4월 29일부터 5월 1일까지 부산 벡스코에서는 '드론쇼 코리아((Drone Show Korea 2021)' 전시회가 개최됐다. 옥스드론은 전시회 현장에 기자들을 파견해 참여한 기업들을 취재했다. 국내 드론 산업의 발전과 기술력을 소개하는 것이 글로벌 드론 종합지를 지향하는 목표와 부합하기 때문이다. (주)넥스앤텍, (주)ASOA, 순돌이드론, 성우엔지니어링, (주)만물공작소, 디브레인, (주)씨너렉스에 이어 여덟번째로 소개하려는 기업은 (주)시스테크(이하 시스테크)이다.시스테크는 드론 영상 데이터 전문기업으로 1회 버튼 클릭으로 자동임무 비행을 할 수 있다. 90분간 장시간 비행이 가능해 넓은 지역의 촬영이 가능하다.국내 기술로 자체적으로 제작한 드론을 활용해 촬영한 영상데이터를 자체 개발 프로그램으로 처리해 고정밀, 고정확 데이터를 확보할 수 있다.또한 국내 기술 A/S, 국내 개발 GCS(Ground Control Station), 국내 통신망 탑재, 고정밀 위치정확도 2주파 RTK를 적용뿐만 아니라  KC 인증을 획득했다. 주요 서비스는 도시 규모 고정밀 3차원모델링 데이터 구축, 농·임업 모니터링 데이터 구축, 도로공사 공정관리 데이터 구축, 항만·철도·도로시설물 유지관리 데이터 구축, 연구과제수행 및 연구개발 등이다.도시규모 고정밀 3차원모델링 데이터 구축은 드론운영 기술, 카메라 렌즈 캘리브레이션 기술, 포지셔닝 데이터 전처리 기술을 활용해 도심지역 3차원 정밀 모델링 데이터를 제작하는 것이다. 디지털트윈 기반 3차원 기본맵으로도 운영된다.♦ 도시 규모 고정밀 3차원모델링 데이터 구축 사례(출처 : 홈페이지)농·임업 모니터링 데이터 구축은 산림지도, 농경지 작물 분석, 해안선 조사, 양식장 조사 등을 목적으로 대규모 산악지역, 농경지, 해안지역을 2D, 3D 데이터를 축적하는 것이다.♦ 농·임업 모니터링 데이터 구축 사례(출처 : 홈페이지)도로공사 공정관리 데이터 구축은 도로건설 공정 관리와 하천 기본맵 구축에 활용되는 것으로 도로건설 구간, 지류하천의 영상데이터를 확보하는 것이다.♦ 도로공사 공정관리 데이터 구축 사례(출처 : 홈페이지)

브라질 드론시스템개발업체 XMobots에 따르면 당사가 설계한 ‘슈퍼드론(superdrone)'이 다양한 농업 분야에서 이목을 끌고 있다.이 슈퍼드론은 2021년 4월초 민간항공관리국(ANAC)으로부터 30킬로미터 기준 비가시권(BVLOS) 비행을 승인 받은 바 있다. 모델명은 Echar 20D이다.기본 제원은 중량 7.6킬로그램에 날개 길이는 2.13미터이다. 주요 임무는 농업지도 작성에 필요한 각종 매핑 작업과 특정 목표물에 대한 검사 작업이다.기존 농업용 드론과 비교하면 다소 작은 크기라 사용자의 접근성이 용이하다. 자율비행시스템까지 장착돼 있어 이용자의 편의성도 높다.현재 농경지를 운영하는 많은 업체들이 XMobots의 슈퍼드론을 찾고 있다. 광활한 농경지의 매핑 작업부터 작물의 생육상태 확인까지 작용 분야도 다양해지고 있다.슈퍼드론은 1회 비행에 120~180분 7000헥타르(ha)에 달하는 면적을 커버할 수 있다. 비가시권 비행이 가능한 드론만이 소화할 수 있는 작업 범위다.참고로 XMobots는 2018년 민간항공관리국으로부터 400피트 고도 비행을 승인 받은 현지 최초 업체다. 현재는 농업뿐만 아니라 광업 분야까지 드론의 활용 영역을 넓히고 있다.▲XMobots의 농업용 자율비행드론 Echar 20D(출처 : 홈페이지)

미국의 드론 자동화 시스템 개발업체 스카이물(SkyMul)에 따르면 현장용 드론을 투입해 철근을 묶는 타잉 작업(tying)이 가능한 것으로 나타났다.건설 현장에서 격자 형식으로 구조화된 철근을 묶는 일은 항상 존재한다. 다수 인력이 구부린 자세로 수많은 철근 교차점을 묶는 일은 시간적, 육체적으로도 소모가 크다.스카미물이 개발한 철근 매핑 자동화 시스템인 SkyTy system은 이러한 작업을 효율적으로 처리한다. 다음은 드론이 철근을 묶는 과정이다.먼저 현장의 철근공 기술자가 철근 타잉이 필요한 영역을 프로그램으로 설정한다. 드론은 지정된 현장으로 자동 비행해 특수 센서로 작업지도 구현에 필요한 데이터를 수집한다.SkyTy system은 수집된 데이터를 반영해 자동으로 작업 지도를 생성한다. 담당 철근공은 이 프로그램으로 정확도를 검토하는데, 단 몇 분만에 수십 스퀘어피트의 현장을 확인할 수 있다.프로그램 설정이 완료되면 작업용 드론이 입력된 지점으로 이동해 타잉 작업을 수행한다. 갈고리 형태의 타잉 도구가 기체 하부구조에 설치돼 있다.스카이물은 현재 프로토타입 3번째 모델까지 개발한 상태다. 매핑용 드론의 작업 효율성을 보면 기존 인력이 투입됐을 때보다 비용은 32%, 노동력은 84% 각각 절약됐다. 작업 속도는 2.4배 빨라졌다.▲드론이 철근 타잉 작업하는 모습(출처 : SkyMul 홈페이지)