2022년 2월 시작된 우크라이나-러시아 전쟁은 '드론 전쟁'으로 불릴 정도로 전쟁용 드론이 기존의 전쟁 양상과는 다른 새로운 전쟁의 주역으로 등장하는 계기가 됐다.특히 전장에서 폭탄을 투하하거나 자폭하는 드론을 영상으로 시청하게 된 일반인은 드론이 레저용으로만 활용되는 것을 넘을 수 있다는 사실에 깜짝 놀랐다.드론은 일반인의 인식과 달린 전쟁용 드론뿐만 아니라 이미 일상 속에서도 농업용 드론이나 산업용 드론으로 많이 사용되고 있다.특히 산업용 드론은 건설, 물류, 에너지, 등 다양한 산업에서 널리 활용된다. 인간이 접근하기 어려운 지역에서도 정확하고 효율적으로 작업을 수행할 수 있어 활용도가 매우 빠르게 확대되고 있다.◇ 인간의 접근성이 낮고 위험성이 높은 작업 수행... 물류 및 배송에서 시범사업 진행 중산업용 드론은 인간의 접근성이 낮고 위험성이 높은 작업을 수행하거나 물류 및 배송에서 시범사업들이 진행 중이다. 산업용 드론의 주요 특징을 살펴보자.첫째, 산업용 드론은 고해상도 카메라, 적외선 센서, 열화상 카메라, 라이다(LiDAR) 등 다양한 센서를 장착해 복잡한 정보를 수집한다.고성능 센서를 통해 공중에서 정밀한 데이터를 수집할 수 있어 농작물의 상태를 모니터링하거나 구조물의 손상을 감지하는 데 유용하다.둘째, 산업용 드론은 인공지능(AI)과 위성항법시스템(GPS) 기술을 결합한 자동화 기능을 통해 정해진 경로를 따라 자율비행이 가능하다.이로 일관된 작업 수행이 가능해지며 대규모 산업 현장에서 반복적인 작업을 효율적으로 처리할 수 있다. 교량을 점검하거나 고층 건물의 외관 촬영을 통해 구조적 문제를 파악한다.셋째, 산업용 드론은 장시간 비행할 수 있도록 배터리 용량이 크고 강한 바람이나 거친 환경에서도 버틸 수 있는 내구성을 갖춰야 한다.원격지나 극한 환경에서도 안정적으로 작동할 수 있어야 하기 때문이다. 육지와 해상을 연결하는 대형 교량을 점검하는 임무는 강한 바람과 높은 염도를 견뎌야 한다.넷째, GPS와 IMU(관성측정장치)를 활용한 정밀한 위치 제어가 가능하여 공중에서 데이터를 정확하게 수집할 수 있다.수집된 데이터는 클라우드로 업로드돼 실시간 분석을 진행하거나 사후 분석을 통해 다양한 인사이트를 도출할 수 있다.▲ 유콘시스템 리모엠-001 [출처=홈페이지]◇ 선택과 집중을 통한 드론 생태계 구축 필요... 현대건설은 토목 현장 모니터링 및 측량 작업 수행에 투입국내에서도 산업용 드론은 다양한 분야에서 빠르게 확산되고 있으며 국내 기업들이 물류, 건설, 에너지 등의 영역에서 기술을 개발하고 있다.또한 정부는 4차 산업혁명(Industry 4.0)에 발맞춰 드론을 주요 혁신 기술로 선정했다. 이를 지원하기 위해 다양한 정책을 시행하고 있다.2020년 ‘K-드론시스템’ 구축 사업을 통해 드론 교통관리 시스템을 마련했다. 드론을 효율적으로 운용할 수 있는 규제 완화 및 표준화 작업을 진행 중이다.물류, 인프라 관리 등 드론이 활용될 수 있는 산업별로 실증 사업을 진행하고 있다. 이를 통해 드론 상용화 및 다양한 용도를 위한 도입을 촉진하고 있다.특히 드론을 활용해 토목 현장을 모니터링하거나 건물 및 교량의 상태를 확인한다. 이는 안전성을 높이고 작업 비용을 절감하는 효과가 있다.또한 물류와 배송 분야에서도 드론을 활용한 시범 사업이 진행 중이다. 산간 지역, 도서 지역 등 접근이 어려운 곳에서 드론 배송을 테스트하고 있다.향후 상용화를 목표로 관련 기술을 계속해서 발전시키고 있다. 대표적으로 제주특별자치도와 전라남도 신안군에서 드론을 활용한 의약품과 생필품 배송이 이뤄졌다.전남 고흥항공센터와 인천 무인항공시험센터 등과 같은 드론 시험 비행을 위한 테스트베드를 전국 각지에 설치해 드론 기술을 시험하고 안전하게 실증할 수 있는 환경을 조성하고 있다.하지만 이와 같은 드론 분야의 정부 투자는 선택과 집중을 통한 드론 생태계를 구축했어야 함에도 다수 지방자치단체에 분산되어 소규모 실증 사업을 통해서는 시너지 효과를 내기 어렵다.대부분의 드론 실증 사업에 사용되는 드론 기체들은 중국에서 수입한 중국산 드론이다. 자체 개발 드론 기술의 의미가 이미 많이 퇴색된 상태로 국책사업이라고 부르기 민망하다.한화에어로스페이스는 대표적인 국내 드론 기업으로서 드론을 활용한 군사용 및 산업용 기술 개발에 주력하고 있다. 스마트 시티(smart city)와 스마트 공항(smart airport) 구축에 필요한 감시 및 데이터 분석 기술을 발전시키고 있다.현대건설은 드론을 이용한 토목 현장 모니터링과 측량 작업에 사용하고 있다. 이를 통해 작업 효율을 높이고 안전을 강화하는 데 기여하고 있다.특히 현대건설은 드론을 이용해 구조물 검사를 자동화하는 솔루션을 개발한다. 미래의 스마트 건설 현장을 목표로 기술을 확장하고 있다.유콘시스템(Uconsystem)은 드론 전문 기업으로 다양한 산업용 드론 제품을 개발하고 있다. 광산이나 공장의 상태를 점검하는 데 쓰이는 솔루션을 제공한다.파블로항공(Pablo Air)은 도서 산간 지역 물류와 의료 물품 배송 등에 집중하고 있다. 향후 자율 비행 드론의 확대를 목표로 기술력을 강화하고 있다.국내 산업용 드론은 5G와 사물인터넷(IoT) 기술이 드론과 결합되면서 더욱 정밀하고 신속하게 데이터를 수집할 수 있을 것으로 기대된다.하지만 드론의 상업적 활용에 대한 규제 및 인프라 부족은 드론의 성장을 막는 장애 요인으로 평가된다. 정부 차원에서 규제샌드박스를 고려할 필요가 있다.▲ 파블로에어 드론 배달 [출처=홈페이지]◇ 글로벌 산업용 드론 시장의 빠른 성장... 2020년대 중반까지 연평균 15~20% 성장글로벌 산업용 드론 시장은 빠르게 성장하고 있으며 2020년대 중반까지 연평균 15~20%의 성장률을 보일 것으로 전망된다.미국은 농업과 국방 분야에서 높은 수요를 바탕으로 드론 산업을 선도하고 있다. 연방항공청(FAA)은 드론 정책을 기반으로 기업과 연구소에서 드론의 상업적 활용을 적극 장려하고 있다.미국 에어로바이런먼트(AeroVironment)는 다양한 산업에 적합한 경량화 드론을 제공해 휴대성과 사용성을 높인 데에 강점을 갖고 있다. 또한 데이터 분석과 관련한 소프트웨어도 함께 제공하여 고객사의 운영을 지원한다. 중국은 세계 최대의 드론 제조국으로 DJI는 전 세계 상업용 드론 시장의 70%를 점유한다. 건설 분야에서 세계 시장을 주도하고 있다.DJI는 매빅(Mavic), 매트릭스(Matrice), 팬텀(Phantom) 시리즈 등의 건설, 물류, 영화 촬영 등 다양한 분야에 적합한 모델을 보유하고 있다.DJI는 뛰어난 기술력과 합리적인 가격으로 세계 시장을 주도한다. 사용자가 쉽게 드론을 조종할 수 있는 사용자 친화적 소프트웨어와 앱을 제공하는 데에 강점을 가지고 있다.▲ 플라이어빌리티 드론 ELIOS 3 UT PAYLOAD [출처=홈페이지]유럽연합(EU)은 4차 산업혁명을 통해 사회 전반의 효율성을 높이기 위해 물류 및 인프라 모니터링, 의료용품 배송 등 다양한 분야에서 드론의 사용을 장려하고 있다.스위스 플라이어빌리티(Flyability)는 접근이 어려운 밀폐된 공간에서의 드론 비행에 강점을 가지고 있으며, 에너지, 석유, 가스, 산업 시설 점검 등에 특화된 솔루션을 제공한다.특히 안전성이 필요한 고위험 산업 환경에서 필수적인 충돌 보호 설계, 정밀한 점검 기능 등을 통해 비용 절감과 위험 감소를 동시에 달성할 수 있도록 지원한다.프랑스 인스펙트론(Inspectrone)은 에너지, 인프라 분야에서 사용되는 정밀 검사용 드론을 개발했다. 특히 원자력발전소, 송전탑 등 고위험 시설의 정밀 검사와 안전 관리에 최적화된 솔루션을 제공한다.유럽 최대 항공기 제조업체인 에어버스(Airbus)는 드론을 포함한 무인항공기(UAV) 분야에서 선도적인 기술을 개발하고 있다.특히 에어버스는 드론의 비행 경로와 상업적 사용을 관리하는 솔루션을 개발해 EU의 도심항공교통(UAM) 프로젝트에도 참여하고 있다.한편 산업용 드론은 국가별로 안전성, 보안성 등의 규제가 상이해 상업적 사용 확대에는 여전히 과제가 남아 있다.이를 극복하기 위해 드론의 기술 표준화가 추진되고 있다. 특히 유럽과 미국에서는 자율 비행 드론의 상업적 사용 확대를 위한 가이드라인을 개발 중이다.

▲ LIG넥스원 드론[출처=홈페이지]2022년 2월24일 중국 제24회 베이징 동계올림픽이 끝나자마자 시작된 러시아의 우크라이나 침공 전쟁은 3년째 진행 중이다. 기존 전쟁과 큰 차이점은 드론의 활용이 두드러지고 있다는 것이다.테러 소탕이나 소규모 전쟁에서 반군을 상대하는 기존 전쟁과 달리 대규모 국가 간 전쟁에서도 드론은 정찰, 자폭, 통신 등 다양한 기능을 수행하여 전쟁의 핵심으로 부상하고 있다.드론은 보통 무인기(UAV) 전체를 통칭하는 용어로 널리 사용되고 있다. 멀티콥터는 프로펠러 숫자에 따른 분류 개념에 의한 용어다. 드론은 모터, 프로펠러, 배터리를 포함하는 동력 계통과, 비행제어유닛, 항법시스템, 통신시스템을 포함하는 제어 계통과, 주 동체, 랜딩 기어를 포함하는 동체 계통으로 구성된다. 특히 무선을 통한 조정을 위해 원격조정 트랜스미터와 리시버가 필요하다.드론은 드론 자체의 자세 제어와 비행 제어를 담당하는 자율 비행용 온보드 소프트웨어, 비행 미션 계획을 수립하고 실제 비행하는 것을 모니터링하고 기록하는 소프트웨어가 요구된다. 이를 통해 드론은 자율비행과 장애물 회피 비행을 실현할 수 있다.드론의 자세 제어는 3축 자이로, 3축 가속도, 3축 방향의 각센서를 포함하는 자세측정장치(AHRS)에 의해 이루어지며, 기압계, GPS 수신기 및 전방, 후방, 하방의 카메라 설치를 통해 접근 감지 및 충돌 방지가 수행된다.시상 장애물 뿐 아니라 공중에서 다른 비행체와 충돌 방지 기능을 향상시키기 위해 라이다(Lidar), 5G 네트워크, 대상물 인식용 인공지능 등에 대한 연구와 활용이 가속화되고 있다.미국연방공항청(FAA)에 따르면 쿼드콥터가 24시간 동안 70데시벨(dB)을 초과하는 소음을 만들어내서는 안된다고 규정할 정도로 드론은 소음 문제에 민감하다. 소음을 줄이기 위해 프로펠러 끝단에 둥근 막 형태인 슈라우드(Shroud)를 설치하는 방법이 제안되고 있다.슈라우드는 날개 끝단의 와류를 줄여 소음을 줄이고 프로펠러의 효율도 높여주며, 프로펠러의 날개를 충격에서 보호한다.다만 드론이 좌우로 수평 비행하거나 전진 비행을 시도할 때 슈라우드로 더 큰 항력이 발생해서 비행 속도를 저하시킬 수 있는 단점도 있다.또한 날개의 끝단을 변형한 저소음 프로펠러를 사용하는 방안도 제시되고 있다.  날개 끝단이 회전 반대 방향으로 구부러져 있는 저소음 프로펠러는 일반 프로펠러보다 더 얇고 더 길다.다만 저소음 프로펠러는 일반 프로펠러보다 더 쉽게 부러질 수 있고 슈라우드 프로펠러보다 효율이 떨어지는 단점이 있다.배터리는 현재 리튬이온 전지가 사용되고 있으며 양극과 음극 사이를 리튬이온이 이동하면서 충전과 방전을 하는 이차전지다. 리튬 폴리머 전지는 전해질로 겔 상태의 폴리머(고분자)를 이용하는 리튬이온 전지의 일종이다.차세대 전지로는 내구성 향상과 대형화의 성과가 도출된 리튬 유황 전지가 있으며 양극에 유황, 음극에 리튬 금속 화합물을 사용하여 리튬이온 전지보다 4배 이상의 에너지 밀도를 갖는다.향후에는 고체의 전해질을 사용하는 전고체 전지, 나트륨이온 전지 등이 기대되고 있다. 배터리 열폭주 문제를 완화할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.드론은 군사용 무기에서부터 건설, 에너지, 물류, 재난구조, 교통 관측, 과학연구, 농업, 환경오염 제거, 촬영, 취재, 취미 등 각종 분야로 활동 영역이 사실상 무한대로 넓어졌다.농업 분야에서는 드론 기체에 관해 거의 확립되어 있으며, 농업용으로 커스터마이즈된 드론도 많이 존재하고 있다. 다만 스마트 농업에서 정보 수집을 위해 보다 전문적인 센서를 필요로 한다.이에 따라 새로운 센서에 의한 새로운 해석 소프트웨어의 요구가 증가하고 있다. 측량·점검 건설 분야에서는 기존의 드론 기체만으로도 거의 조건을 만족시키고 있다.하지만 라이다(Lidar)나 밀리파 레이더 등의 센서는 기술 발전에 따라 새로운 소프트웨어 알고리즘이나 빅데이터의 후처리 소프트웨어에 대한 요구 성능이 높아지고 있다. 특히 중량, 용적, 가격 등에 대한 개선이 필요하다.​재해 대응의 수색과 구조 분야는 보다 특수한 기체가 필요하다. 바람이나 기온 등의 날씨 환경에 상관없이 원활한 동작을 위해 보다 튼튼하고 안정된 배터리와 같은 높은 환경 적응성을 필요로 한다. 드론 기체에 대해 보다 안전하고 내구성 있는 기체로 개선할 필요가 있다.보다 긴 비행, 보다 많은 적재량, 화물의 탑재와 릴리스의 구조 등에 대한 개선이 필요하다. 또한 완전자율항법에 대해서도 원거리 이미지 전송 통신 및 다수 기체의 비행을 위한 안전 운항 관리시스템 등의 사회 기반이 요구된다.​물류 업무에 투입되는 드론에 관해서는 드론 기체의 신뢰성·내구성·안전성에 관해 증명이 가능한 수준으로 품질 보증이 요구된다.이에 따라 하드웨어의 개선에서부터 장애물 회피를 하는 완전 자율 비행이 가능한 센싱, 비행 중에 인공지능을 이용한 고장 해석이나 위험 해석이 가능한 대뇌형 드론의 등장이 기대되고 있다.승객 드론 분야에서는 도심항공교통(UAM)이 대두되고 있으며 국내에서도 국토교통부가 2025년 상용화를 천명하고 있다. 기체의 안전성과 신뢰성에 관련된 연구개발(R&D)가 더욱 더 요구되고 있다.특히 전기차의 배터리 열폭주 문제가 발생하고 있음에도 그 원인을 명확히 파악하지 못하고 있는 현실을 고려해볼 때 도심항공교통의 2025년 상용화는 불가능할 것으로 예상된다.미항공우주국(NASA)에서는 2030년대 중반은 되어야 UAM의 상용화가 가능할 것으로 예상하고 있다. 우리나라 국토교통부가 2025년 상용화 목표를 수립했지만 달성 가능성은 낮다.군사용 드론 분야에서는 기존 고가형 대형 드론이나 단순 정찰 감시 수준에서 벗어나 직접 폭탄을 싣고 타겟을 폭파하는 저가형 공격용 드론 뿐 아니라 로켓 엔진을 구비하여 장거리 타격이 가능한 미사일형 자폭 드론까지 개발되고 있다.국내 대표적인 드론 제조업체로는 LIG넥스원, 대한항공, 성우엔지니어링, 두산모빌리티이노베이션, 제이씨현시스템, 한화에어로스페이스 등이 있다.해외 드론 제조업체로는 중국 DJI, 중국 XAG, 미국 Skydio, 미국 Insitu, 미국 Edge Autonomy, 프랑스 Parrot, 오스트리아 Schiebel, 독일 Quantum Systems 등이 있다.현재 글로벌 군용 드론 시장은 미국의 주도하고 있지만 민수용 드론은 중국이 선두권에 위치해 있다. 우리나라는 아직 군사용 및 민수용 드론시장에서 두각을 나타내지 못하고 있는 실정이다.국토교통부가 2015년 이후 다양한 프로젝트를 추진하고 있지만 괄목할만한 성과는 없다. 지방자치단체마다 드론 클러스터나 실증센터 등을 구축하고 있지만 활성화되지 않고 있다. ▲ 김봉석 기자[출처=iNIS]

▲ 자율주행차 적용 기술 ADAS 개요 [출처=iNIS]1982년부터 1986년까지 미국 NBC TV에서 방송했던 전격 Z작전(원제 : Knight Rider)는 인공지능(AI)가 탑재된 자율주행자동차의 활약상을 다루고 있다. 주인공이 손목에 찬 시계로 호출하면 원하는 장소까지 스스로 이동했다. 당시에는 상상에 불과하다고 치부됐지만 미국 테슬라는 꿈을 현실화시키기 위해 노력 중이다.자율주행자동차(autonomous driving car)란 운전자의 조작이 없이도 카메라와 센서, 위성항법장치(GPS) 정보 등을 활용해 스스로 주위 환경을 인식하고 목적지를 향해 이동이 가능한 자동차를 말한다. 자율주행차는 1925년 미 육군의 전기 기술자였던 프랜시스 후디나에 의해 개발된 '아메리칸 원드(American Wonder)'가 시초다.우리나라에서도 1990년대 후반부터 국책 교통연구기관과 고려대 한민홍 연구팀을 중심으로 자율주행차에 대한 본격적인 연구가 시작됐다. 국내 최대 자동차 제조업체인 현대자동차는 2023년 레벨 3(Level 3) 자율주행기술이 적용된 G90 모델을 출시할 계획이었으나 계속 연기되고 있다. 자율주행차의 기술, 서비스, 기대효과 등을 살펴보면 아래와 같다.◇ 다양한 센서를 활용해 자율주행에 필요한 데이터 수집 자율주행차는 장애물과 표지판을 식별하고 사각지대없이 주변 지역을 파악하려면 카메라(Camera), 레이더(Radar), 라이더(Lidar), 소나, GPS, 주행거리 측정장치, 관성 측정장치 등 다양한 센서가 필요하다. 다수 센서를 활용해 사물과 사물의 거리를 측정하고 위험을 감지하여 최적의 운전경로를 제시한다.자율주행차에 적용되는 기술의 구분은 각 제조사마다 다르지만 크게 외부 네트워크를 이용하는 커넥티드 카(Connected Car) 기술과 자동차 내부의 네트워크를 통해 부분 자율주행을 지원하는 ADAS((Advanced Driving Assistance System) 시스템으로 구분된다.ADAS 시스템은 인지센서를 통해 들어오는 정보를 지속적으로 모니터링하여 내부 알고리즘에 의해 필요한 정보를 추출한다. 추출된 정보를 기반으로 운전자의 편의 또는 안전이 보장된 주행에 도움을 줄 수 있도록 주행·제동·조향과 관련된 시스템을 제어한다.ADAS 시스템에 적용된 주요 제어기술은 크게 인지(센서), 판단(제어기), 제어(액츄에이터) 3가지로 구분된다. 센서를 통해 입력되는 정보를 모니터링해 내부 알고리즘이 운행에 필요한 정보를 추출한다. 추출된 정보를 기반으로 차량의 주행·제동·조향과 관련된 시스템을 제어한다.필수 센서는 레이더, 카메라, 라이다를 포함한다. 전방 레이더 및 라이더는 어드밴스드 스마트 크루즈 컨트롤(ASCC), 차량제동 제어장치(AVSM), 자동긴급제동 시스템(AEB) 기능을 구현한다. 카메라는 차로이탈경고(LDWS), 차선유지보조(LKAS), 전방충돌경고 (FCWS), 하이빔 어시스트(HBA) 기능을 지원한다. 후방 레이더는 후측방 충돌경고(BCW), 차선변경 보조장치(LCA), 후방교차 충동경고(RCTA) 기능을 구현한다.차량과 외부 세상을 네트워크를 통해 연결할 수 있는 특성을 커넥티비티(connectivity)라고 말하며 네트워크망을 통해 외부와 연결된 차량을 커넥티드 카(connected car)라고 한다. 특히 차량 내 데이터 흐름을 효율적으로 제어하고 각종 커넥티드 카 기술 및 서비스를 구현하는 기본적인 토대를 인카네트워크(In Car Network)로 칭한다.인카네트워크의 가장 중요한 3가지 요소는 차량 내부 네트워크, 커넥티드카 플랫폼, V2X(Vehicle to Everything) 통신 기술이다. 차량 내부 네트워크는 차량용 IP와 이더넷의 고대역폭 센서를 지원한다. 또한 IP와 차량 내 기존 버스 및 디바이스 간의 상호운용성을 제공하며 멀티 레이어 보안 등을 구현한다.커넥티드카 플랫폼은 자동차에서 생성되는 각종 데이터의 신속한 처리를 담당하는 커넥티드카 운영체제 (ccOS)와 카 클라우드와 연결을 통해 운전자에게 각종 서비스를 효율적으로 제공하는 커넥티드카 서비스 플랫폼 (ccSP)으로 구분할 수 있다. V2X 통신기술은 차량과 외부 네크워크를 연결하는 통신기술로서 차량 대 차량(V2V), 차량 대 인프라(V2I), 인프라 대 인프라(I2I), 차량 대 모든사물(V2X) 등 다양한 방식으로 지원된다.◇ 사고 발생시에 첵임 소재와 배상 책임의 한계 논의 필요자율주행차의 작동원리인 인간-기계 인터페이스(HMI)는 운전자와 차량 간 상호작용을 위한 시스템으로 자율주행차의 상태, 주행계획, 경고 메시지 등을 운전자에게 전달하고 그 피드백으로 명령이나 입력을 받아들이는 역할을 수행한다. 특히 자율모드 상태와 속도, 차선 위치, 목적지까지의 거리 등 기존의 네비게이션 역할뿐만 아니라 센서와 통신 상태를 모니터링하는 임무까지 수행한다.특히 충돌위험, 도로장애물 등의 상황경고와 시스템 오류 발생 시 경고 및 알림을 통해 이를 운전자에게 알려준다. 자율주행차가 스스로 제어하지 못한다고 판단되면 운전자에게 직접 개입을 요청하해야 한다. 이때 수동운전모드로 쉽게 전환할 수 있는 인터페이스를 제공해 운전자가 목적지 설정, 주행 경로 변경 등의 명령을 손쉽게 내릴 수 있도록 한다.한편 자율주행차는 예기치 않은 상황이나 비상사태에 대응할 수 있도록 비상상황을 감지하고 상황에 따른 운전자의 개입을 요청하거나 안전장치를 가동해야 한다. 이와 같은 비상 대응은 상황 인식(Perception), 상황 판단(Decision Making), 대응 실행(Execution)의 3가지 주요 단계를 포함한다.상황 인식 단계에서는 차량의 센서와 카메라를 통해 주변 환경과 차량 상태를 실시간으로 모니터링하여 비상 상황을 초래할 수 있는 이상 징후를 감지한다. 이상 징후는 장애물 출현, 차량 시스템 오류, 도로 위험 요소 등을 포함한다.상황 판단에서는 감지된 비상 상황의 위험도를 평가하고, 즉각적인 대응이 필요한지 판단하며 상황에 맞는 최적의 대응 전략을 결정한다. 대응 실행 단계에서는 충돌 위험이 있는 경우 차량을 자동으로 제동하거나 장애물을 회피하거나 비상 상황에서 차량을 안전하게 정지시켜 탑승자의 안전을 확보한다.필요한 경우에는 운전자에게 경고를 보내고 수동 개입을 요청해야 한다. 자율주행차가 비상 상황에 대응하기 위해서는 신속하고 정확하게 차량을 제어할 수 있는 시스템이 구축되어 있어야 한다. 그럼에도 기계적 혹은 소프트웨어적인 결함이 사고의 원인이 될 수 있으므로 대비책이 필요하다.자율주행차가 초래하는 사고에 대처하려면 위법 여부와 이에 대한 배상, 보상 및 책임의 귀속에 대한 기준을 마련해야 한다. 관련 데이터에 대한 개인정보보호를 어느 범위까지 유지할지, 피할수 없는 희생을 야기하게 되는 상황이 발생되면 어떤 선택을 하도록 알고리즘을 구성할지도 현안 이슈다. 윤리적인 판단 기준에 대한 사회적 담론 형성이 시급하다.◇ 국차 차원의 탄소중립 정책 실천해 제조업 경쟁력 높여야▲ 자율주행차를 도입하면 얻을 수 있는 효과 [출처=iNIS]자율주행차를 도입하면 에너지 측면과 운송 측면에서 교통 혁명을 선도할 수 있을 것으로 전망된다. 먼저 에너지 측면에서 보면 에너지 효율 향상, 재생 에너지 사용 증가 및 전기차 활용 촉진 등의 효과가 기대된다. 자율주행차는 차량 간 실시간 정보 교환을 통해 교통 상황을 분석하고 최적화된 경로를 제안한다.불필요한 정차와 혼잡을 줄여 차량의 에너지 소비를 감소시킨다. 차량이 일정한 속도를 유지하여 급가속과 급감속을 줄여 연료 효율을 높인다. 도심의 간선도로와 고속도로를 막론하고 불필요한 제동장치 조작이 교통 혼잡을 가중시킨다는 연구결과가 있다.전기차는 배출가스가 없다는 장점과 함께 충전 효율과 운행 효율을 높여 전체적인 이산화탄소 배출을 더욱 줄일 수 있다. 자율주행차는 기존 가솔린 엔진을 장착한 자동차보다 전기차의 활용을 촉진할 것으로 예상된다. 스마트 그리드(Smart Grid)와 연계되면 전력을 효율적으로 사용하고 재생에너지 활용을 극대화할 수 있다.반면 운송 측면에서는 교통 혼잡 감소, 물류 운송 효율성 향상 및 운전사 부족 문제 해결의 효과가 기대된다. 자율주행차는 교통 신호와 연계해 차량 흐름을 최적화한다. 교통 정체를 줄이고 차량의 공회전 시간을 줄여 탄소 배출도 감소시킨다. 차량 간 거리를 자동으로 조절해 도로 용량을 최적화한다.자율주행 기능이 적용된 화물차의 경로와 속도를 최적화하면 연료 소비를 획기적으로 줄일 수 있다. 특히 자율주행이 가능한 화물차가 줄지어 주행하는 군집 자율주행(platooning) 기술을 이용하게 되면 공기 저항을 줄여 연료 효율을 높일 수 있으므로 운송 및 물류 혁신이 촉진된다.종합적으로 자율주행차의 도입을 통해 에너지 효율을 향상시켜 에너지 소비를 줄이는 방식으로 탄소 배출량을 줄인다. 정부 차원에서도 전 세계적 탄소감소 정책에 효율적으로 대응하고 운송 및 물류를 혁신해야 한다. 국내 제조업체의 경쟁력을 향상시켜야만 국가 경쟁력이 도약할 수 있기 때문이다.

미국 캘리포니아에 위치한 메모리얼케어 병원(MemorialCare Miller Children's & Women's Hospital)에 따르면 소아 척추 수술에 ExcelsiusGPS 로봇을 사용한다.병원 정형외과 센터 의료 책임자인 토린 커닝햄(Torin Cunningham)은 선천성 척추 측만증(congenital kyphoscoliosis)이 있는 14세 환자를 진단했다.척추 측만증을 교정하기 위해 로봇과 함께 척추 융합(spinal fusion) 수술을 수행했다. 해당 수술에서는 제일 먼저 환자의 척추에 척추경 나사(pedicle screws)를 배치했다. 나중에 감압 절차를 통해 두 개의 척추(two vertebrae)를 제거해 기형을 점진적으로 교정했다. 환자의 척추를 안정시키기 위해 5개의 막대가 이식됐다.수술에서 척추 나사를 배치하기 위해 좁은 공간을 탐색할 때 오류 발생이 적다는 점은 매우 큰 장점이다. 손상될 수있는 섬세한 신경을 포함하는 '위험 요소'가 많기 때문이다.이와 같이 ExcelsiusGPS 로봇을 사용하면 정확성과 안전성을 향상시킬 수 있다. 참고로 4차 산업혁명 기술의 의료산업 적용 분야가 점점 확대되고 있다.▲ 메모리얼케어 병원의 홍보자료(출처 : 홈페이지)

일본 드론 스타트업 기업인 어스애널라이저(Earth Analyzer)에 따르면 GPS 수신이 없는 지역에서 자동 조종 장치로 비행할 수있는 드론을 개발했다.교량 아래 또는 터널과 같이 GPS 수신이 없는 장소가 해당된다. 드론은 GPS 수신이 없는 장소 주변에 설치된 센서로부터 위치 정보를 수신해 GPS와 동일한 종류의 신호로 변환된다.이를 통해 드론이 위치를 자동으로 식별할 수 있다. 이와 같이 심리스 드론(seamless drone)은 GPS와는 별도로 위성 신호를 사용하며 개발자는 정확도를 높일수 있다.9월에는 상수도 터널을 통과하는 테스트가 진행될 예정이다. GPS 수신이 없는 지역에서도 드론을 조종함으로써 보다 다양한 분야에 드론이 사용될 수 있을 것으로 전망된다.▲ Japan-EarthAnalyzer-Drone▲ 어스애널라이저(Earth Analyzer)의 홍보자료(출처 : 홈페이지)

프랑스 국립과학연구센터(Centre national de la recherche scientifique)에 따르면 GPS없이 이동하는 보행 로봇(이하 앤트봇(Antbot))을 공개했다.해당 프로젝트는 국립과학연구센터와 엑스마르세유대(Aix-Marseille University)와 협업으로 진행됐다. 사막 개미로부터 영감을 얻은 이 앤트봇은 사막 개미의 탁월한 항법 역량을 모방했다.편광된 빛으로 방향을 결정하는 데 사용되는 광학 나침반과 태양으로 향하는 광학식 운동 센서로 커버된 거리를 측정한다. 측정한 정보를 바탕으로 앤트봇은 사막 개미처럼 주변환경을 탐험하고 14미터의 총 거리를 커버한다.이후 최대 1cm의 정밀도로 자신의 기지로 돌아올 수 있다. 특히 앤트봇은 "하늘 나침반(celestial compass)"을 사용해 맑은 날이나 흐린 날에도 0.4 °의 정밀도로 방향을 측정할 수 있다.이와 같은 탐색 정확도는 생물에 영감을 얻은 로봇기술 혁신의 가능성을 증명할 수 있는 것으로 평가 받고 있다.프로젝트의 결과는 2019년 2월 13일 사이언스로봇틱(Science Robotics)에 발표됐다.국립과학연구센터는 프로젝트를 통해 자율주행 차량 및 로봇 분야의 새로운 탐색 전략을 제시할 수 있을 것으로 기대하고 있다.▲ France-CNRS-Robot-Antbot▲ 국립과학연구센터(CNRS)의 개미로봇(출처 : 홈페이지)

일본 IoT 제조업체인 우후루(Uhuru Corporation)에 따르면 'CES 2019'에서 셀룰러 LPWA 및 태양 전지를 사용하는 개인 경보장치인 '솔라모리(Solarmori)'를 공개했다.최근 모든 산업분야에서 사물인터넷(IoT) 장치 사용이 급속히 증가하고 있다. 사물인터넷 장치의 수는 2020년까지 약 300 억개에 도달할 것으로 예상된다.스마트 도시와 물류 산업은 전력 공급없이 오랫동안 계속 작동하는 사물인터넷 장치를 필요로 한다. 팔레트, 화물, 다양한 차량 및 근로자와 같은 모든 이동하는 사람들을 오랫동안 계속 감지하기 위한 목적이다.특히 사물인터넷 센서의 전원 공급 장치를 보호하는 것은 산업용 사물인터넷 운영자에게 가장 큰 과제 중 하나였다.우후루는 Orchestration Service5를 통해 사물인터넷 솔루션 및 비즈니스 개발을 위한 다양한 노하우를 축적해왔다. Orchestration Service5는 에지 장비 및 클라우드의 통합 개발과 관리를 가능하도록 지원한다.또한 우후루는 5G의 미래를 대비해 2018년 7월 소프트뱅크(SoftBank Corp)와 자본 및 사업제휴를 체결했다. 이를 통해 광역 통신망을 가능하게하는 셀룰러 LPWA의 연구 개발에 착수해 솔라모리의 개발을 완료했다.솔라모리는 주변위험으로부터 안전을 보장하는 지킴이로서의 역할을 보다 효율적으로 구현할 수 있을 것으로 기대된다.▲ Japan-Uhuru-IoT▲ 우후루(Uhuru)의 솔라모리 홍보자료(출처 : 홈페이지)

미국 항공우주국 (NASA)의 랭글리연구센터(Langley Research Centers)에 따르면 GPS가 없는 환경에서 비행하는 드론을 개발했다. MIT대(Massachusetts Institute of Technology)와 공동으로 연구를 진행했다.MIT의 학생들은 나무가 울창한 숲을 자율비행으로 날아다닐 수 있는 드론을 공개했다. 이 드론은 나무를 치거나 GPS를 사용하지 않는 환경에서도 서로 통신하거나 3차원 지도를 만들 수 있다.이를 위해 드론은 자체 파일럿을 통해 경로를 배치하고 계획하는 데 필요한 레이저 거리 측정기를 구비하고 있다. 이 기술은 동시지역화 및 매핑(SLAM)이라고 명명됐다.SLAM은 이미 커버되는 영역을 다시 매핑하는 것을 피하면서 드론과 지도를 효율적으로 안내하는 알고리즘을 제공한다. 캡처된 데이터는 Wi-Fi를 통해 기지국으로 보내진다.모든 드론의 맵은 하나의 포괄적인 맵으로 결합된다. 이 드론을 이용하면 산속에서 길을 잃은 등산객을 발견하고 이를 구조하는 데에 이용될 수 있을 것으로 기대된다.또한 새로 건설되는 건물의 내부와 같이 GPS 신호가 없는 환경에서도 데이터를 수집할 수 있을 것으로 기대된다. 그동안 드론은 자신의 위치를 파악하기 위해 GPS 신호가 필요해 운용지역에 제약이 발생했었다.▲ USA-NASA-MIT-Drones▲ 나사와 MIT대의 GPS없이 비행하는 드론(출처 : 홈페이지)

오스트레일리아 정부에 따르면 향후 4년동안 A$ 2억2490만달러를 투자해 GPS성능을 향상시킬 계획이다. 더욱 정확한 위성 기반위치서비스를 제공하기 위한 목적이다.휴대폰 커버리지가 있는 지역 및 대도시에서는 3~5센티미터의 정확도로 데이터를 전송하게 된다. 그 외 다른 곳에서는 최대 10센티미터 오차만 허용할 방침이다.더 나은 성능의 GPS는 항공, 농업, 운송 등 산업에서 사용되는 신기술에 필요한 정확성을 제공해 생산성을 향상시킬 것으로 예상된다.  ▲정부 로고

러시아 정부에 따르면 차량에 블랙박스를 장착해 교통 흐름을 관리하기로 결정했다. 지능형 텔리매틱스시스템(ITS) 설치해 차량의 위치나 이동을 관리하는 방식을 도입하는 것이다.현재 모스크바, 상테페테르부르크, 카잔 등지에서 ITS를 설치하고 있는 중이다. 러시아는 미국의 GPS와는 별도로 '글로나스(GLONASS)' 위성항법시스템을 구축해 운용하고 있다.