Precision Hawk: 드론과 농업의 접목
드론 개발과 3D 지도 제작, 드론 교통 관리 시스템까지 구축하다
와이너리의 새떼를 쫓는 정찰기, 와인호크
프리시전 호크의 창업가 크리스토퍼 딘 / 사진: The Business Journals우리에게도 잘 알려진 캐나다의 도시, 밴쿠버가 속한 온타리오주(Province of Ontario)는 캐나다 전체 와인 생산량의 75%를 차지하는 140여 개의 포도주 양조장이 있는 곳입니다. 이 지역에서는 추운 기후에서만 재배 가능한 아이스와인이 세계적으로 유명한데요. 아이스와인은 차가운 눈 속에 온 포도밭이 하얗게 얼어붙도록 기다린 다음, 얼어있는 포도를 새벽에 수확하여 제조하는 것이 특징입니다. 그러나 겨울철이다 보니 먹이를 구하지 못한 굶주린 짐승들에게 유실되는 포도 알이 많았고 특히 해마다 몰려오는 엄청난 수의 새떼는 포도밭 주인에게 가장 큰 골칫거리였습니다.
온타리오주의 이러한 자연환경과 와인 산업에 주목한 청년 크리스토퍼 딘(Christopher Dean)과 어니스트 이어른(Ernest Earon)은 포도밭을 약탈하는 새떼를 쫓기 위해 무인 자동 정찰기를 개발하게 되었습니다. 이 당시, ‘와이너리의 새떼를 쫓는 매’라는 의미에서 ‘와인 호크(Wine Hawk)’라는 드론 회사를 설립하였고 이 회사는 추후에 설립한 농업용 드론 스타트업 ‘프리시전 호크(Precision Hawk)’의 시초가 되었습니다.
무인 자동 정찰기 사업이 안정기에 접어들자 크리스토퍼는 단순히 새떼를 쫓는 역할에서 나아가 드론에 카메라를 달고 이를 애플리케이션과 연동해 언제 어디서든 자신의 밭을 볼 수 있는 사업을 구성하였습니다. 포도만 생산하는 와이너리에서 다양한 작물을 생산하는 농지로 대상을 확대하면서 정확성을 의미하는 ‘프리시전 호크(Precision Hawk)’로 회사명을 변경하여 미국 동부의 실리콘밸리로 여겨지는 노스캐롤라이나주의 롤리시로 본사를 이전했습니다.
사람이 볼 수 없는 시야까지 확보하는 드론, 랑카스터
프리시전 호크의 랑카스터 / 사진: precisionhawk프리시전 호크의 제품은 농부들에게 경작지의 항공자료를 드론을 통해 제공하며 농작물들을 효과적으로 관리할 수 있도록 해줍니다. 이 회사의 최고기술경영자(CTO)인 어니스트 이어른(Earnest Earon)은 농업은 굉장히 정밀하고 복잡한 산업이지만 오랫동안 이를 관리할만한 충분한 데이터와 플랫폼이 없었다는 점에 주목했습니다. 그는 드론을 통해 수집한 고해상도의 정확한 자료를 바탕으로 농업을 발전시킬 수 있다고 생각했습니다.
이후 프리시전 호크가 개발한 드론 ‘랑카스터(Lancaster)’는 열적외선, 다중 스펙트럼, 광선 레이더, 초분광 센서 등 다양한 센서로 수집한 이미지를 제공해 농부가 필요한 기능을 빠짐없이 이용할 수 있도록 최적화되었습니다. 랑카스터는 약 1.36kg에 91cm 정도의 크기로 적외선과 초분광 이미지 센서를 활용해 사람이 눈에 보이지 않는 데이터까지 제공하고 있습니다.
농부는 랑카스터가 수집한 데이터를 통해 작물의 수분부족이나 병해충 등의 문제점들을 더욱 쉽게 처리할 수 있으며 지표면의 온도를 파악하여 식물의 상태를 확인할 수 있습니다. 이 스타트업의 드론은 농업뿐만 아니라 가축 산업에서 동물의 건강 상태를 확인하는 용도로 쓰일 수도 있습니다. 나아가 드론 비행 기술이 보험, 에너지 생산, 건축 분야에도 적용되며 프리시전 호크는 다양한 산업계의 필요에 접목된 드론 활용 방안을 세우는 일에도 주력하고 있습니다.
드론으로 수집한 데이터로 농업용 3차원 정밀 지도를 제작하다
작물의 크기, 부피 등 드론 데이터를 분석하여 얻은 결과물 / 사진: PrecisionHawk이처럼 드론 개발에 쓰이는 기술력을 확보한 이 스타트업은 다음 단계를 준비하게 됩니다. 프리시전 호크는 드론으로 수집한 이미지를 3차원 지도로 제작하는 소프트웨어인 ‘프리시전 매퍼(Precision Mapper)’를 개발하였습니다. 프리시전 매퍼는 이 스타트업만의 전문적인 지도제작 기술과 데이터 분석 실력이 포함되었으며 2D, 3D 등 다양한 형태의 지도를 제작할 수 있습니다. 사용자들은 자신의 농작지 데이터를 위성으로부터 얻은 이미지와 결합해 원하는 지도를 만들며 클라우드나 모바일 기기를 통해 언제 어디서든 정보를 확인할 수도 있습니다.
이러한 지도제작을 통해 농부는 경작지의 3D 모델, 작물 건강지수, 이익 산출에 최적화된 경작지 부피 측정 등 정밀한 분석 시스템을 구성하며 농경지를 체계적으로 관리할 수 있습니다. 이와 더불어 프리시전 호크는 농부가 드론과 매핑 시스템에 대한 이해가 부족할 경우를 대비하여 전문적인 비행 교육이나 시스템 활용방안에 대한 교육을 제공하면서 농업용 드론의 확산과 보편화를 위해 노력하고 있습니다.
매핑 소프트웨어 다음으로 고안한 플랫폼은 ‘라타스(LATAS, Low Altitude Traffic and Avoidance System)’로 미래의 하늘에 진입할 수백만 대의 드론을 관리하기 위해 출시한 드론 안전 플랫폼입니다. 이 플랫폼은 자동 회피 기술을 보유하고 있는데 이는 건물이나 전력선과 같은 지상 장애물이나 비행기 및 헬리콥터와 같은 공중 장애물을 무사히 피하면서 비행하도록 도와줍니다. 또한 기존의 전세계 인터넷 네트워크를 기반으로 실시간으로 비행 데이터를 전송하면서 하늘의 모든 드론에 대한 비행 계획과 추적이 가능하도록 설계되었습니다.
무인 항공기의 안전한 비행을 위해
비행 금지 구역, 유인 항공기, 장애물 정보를 종합한 라타스 / 사진: Unmanned Systems Technology프리시전 호크는 2020년 ‘무인 항공기 시스템 교통 관리(UTM, Unmanned Air Traffic Management)’를 위해 개발한 기술로 두 개의 특허를 획득하였습니다. 드론을 안전하게 장거리 비행하기 위해서는 운용자가 다른 드론이나 항공기와의 충돌을 피하는 것이 핵심인데요. 이 스타트업은 비행 서버에 실시간으로 원격 측정을 보낼 수 있는 기술을 개발하였으며 비행 전에는 교통관리 서버에 비행 계획을 전송하여 충돌을 피할 수 있게끔 시스템을 구축했습니다. 이로써 프리시전 호크는 미래에 더욱 폭넓게 운용될 드론의 사고 방지와 관리를 담당할 수 있는 스타트업으로 자리를 매김하고 있습니다.
이 밖에도 프리시전 호크는 NASA와 협력하여 실제 여러 비행 시나리오를 구현한 가운데 자사의 기술을 실험하면서 적극적으로 비행기술을 확보해가고 있습니다. 2016년 세계 경제 포럼(World Economic Forum)에서는 ‘기술 선도상(Technology Pioneer)’을 수상하여 그 공로를 인정받았으며 다양한 분야에서 드론을 활용하기 위해 사업을 확장해가고 있습니다. 이 스타트업은 지금까지 1억 3,600만 달러(한화 약 1,592억 원)의 투자를 받으며 현재 시리즈 E 단계에 있습니다. 또한 추정되는 연간 수익은 2,850만 달러(한화 약 333억 원)입니다.
최근에는 노스캐롤라이나주에 위치한 ‘웨이크 테크니컬 커뮤니티 대학교(Wake Technical Community College)’와 협력하여 무인 항공기 시스템 파일럿 교육 프로그램을 개발하면서 전문적인 드론 조종사를 양성하기 위한 행보를 보이고 있습니다. 프리시전 호크는 사람 간의 접촉 없이 원격 조종으로 데이터를 수집할 수 있는 무인 항공 기술을 보유했기에 앞으로의 팬데믹 시대에 이들이 보유한 기술력에 대한 가치가 더욱 상승할 것으로 전망됩니다.
Where? 미국
When? 2011년
What? 데이터를 수집할 수 있는 드론 시스템과 데이터 분석 소프트웨어
Who? Christopher Dean, Ernest Earon
Why? 보다 쉽게 농업 데이터를 수집하여 농부의 효율적인 농사를 돕기 위해서
How? 드론을 이용하여 공중에서 수집된 농업 데이터 관리와 분석 소프트웨어를 제공
References
DataMapper InFlight App Launches for DJI Drone Users, PrecisionHawk, 2016/05/01
Introducing the Lancaster 5 - Your Premium Enterprise Drone, PrecisionHawk, 2016/04/15
PrecisionHawk Awarded as Technology Pioneer by World Economic Forum, PrecisionHawk, 2016/06/24
PrecisionHawk Awarded Patents for Unmanned Air Traffic Management (UTM), PrecisionHawk, 2020/08/11
PrecisionHawk Joins NASA Collaboration to Develop Tools for UAS Traffic Management System for Low-Altitude Drone Operations, PrecisionHawk, 2015/03/23
PrecisionHawk Launches Pilot Education Program with Wake Tech, PrecisionHawk, 2021/08/16
PrecisionHawk on 2020 Lessons and What’s to Come in 2021, Aviation Today, 2021/01/04
PrecisionHawk raises $32 million for drone management and analytics tools, VentureBeat, 2019/12/11
PrecisionHawk, NASA to develop UAS traffic management systems, PrecisionHawk, 2015/03/30
