현실에서 배송 드론을 만나기 어려운 몇 가지 까닭
드론 배송을 준비하기 어려운 이유
글,사진_아나드론
ANA DRONE, DEC 2019
지난 몇 년 동안 아마존, 구글 윙, 우버와 같은 회사들은 몇 분 만에 하늘을 날아 문 앞에 물건을 배송하는 드론을 약속하고, 개발해왔다. 하지만 왜 드론 배송은 아직까지도 이루어지지 못한 것일까. 가장 큰 이유를 한마디로 말하자면 드론 비행과 관련된 규제 때문이라고 할 수 있다. 우리의 하늘이 만약 지상의 도로처럼 붐비는 경우라면,
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세계 각국의 드론은 저마다 비행공역과 관련된 항공 관련 법규를 개정해야 할 것이다. 드론 배송으로 인한 사고, 드론 테러 공격 및 소음 공해와 같은 관련 문제를 방지하기 위해서 말이다. 그러나 이는 말처럼 쉽지 않다. 결정적인 규제문제뿐만 아니라, 드론 배송이 이루어지기 위해 극복해야 할 문제들이 많기 때문이다.
시끄럽고 성가신 소음
아마존, UPS, 도미노피자 등 드론 배송 서비스를 계획하는 회사들이 고려해야 할 사항이 있다. 바로 소음이다. 나사(NASA)의 최근 연구에 따르면, 사람들은 드론이 비행할 때 나오는 소음을 자동차 소리보다 훨씬 더 시끄럽게 느끼는 것으로 나타났다.
버지니아 주에 자리잡고 있는 NASA 랭글리연구센터(NASA Langley Research Center)의 앤드류 크리스천(Andrew Christian)은 38명의 피실험자에게 같은 음량을 들려줬음에도 드론의 소음이 일반 자동차 소음에 비해 훨씬 더 크고 성가시게 들린 것으로 반응했다고 밝혔다. 비유하자면 자동차의 같은 소음이 2배 더 가까이에서 들리는 것과 같았다는 것이다. 그는 "처음에 우리는 이 테스트에서 소음이 그렇게 중요한 차이가 있다고 생각하지 않았지만 결과적으로 차이가 상당하다는 것이 입증됐다"고 말했다.
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드론의 소음이 왜 그렇게 거슬렸는지 이유는 아직 명확하지 않다. 참가자들은 그것이 드론 소리인지, 연구의 목적이 무엇인지 전혀 알지 못한 상태였다. 다만 '미래의 운송'에 관련한 소리를 듣는 것으로 인지하고 있었다. 크리스천은 전문가나 드론 마니아 정도가 소리만 듣고 드론을 식별할 뿐 일반인들은 잘 알지 못한다고 설명했다.
구글 알파벳의 배달 드론 서비스 윙 (Wing)이 패스트푸드 배달 시험을 시작했을 때, 테스트가 진행되었던 호주 캔버라의 보니 톤 교외 지역 주민들은 드론이 내는 소리를 시끄러운 소음으로 느꼈다. Nasa의 실험결과가 맞아떨어졌던 것이다. 결과적으로 드론 소음 문제를 해결하는 것은 드론배송회사에게 중요한 과제가 될 것이다.
신뢰성 보장
안전 문제는 더욱 중요하다. 드론이 배달하던 상품이 하늘에서 떨어지거나 드론이 추락한다면 어떻게 될 것인가? 드론 배송의 안전과 상품의 안전이라는 두 가지를 동시에 고려하지 않을 수 없는 까닭이 거기에 있다. 상업용 배송 드론을 위협적으로 여기는 수많은 사람들에게 결코 위협이 되지 않는 안전장치를 준비하고, 이를 알리는 것은 드론 배송 회사가 해야 할 중요한 일이다. 드론이 비행할 때 아직도 잠재적인 사고의 발생가능성은 높은 편이기 때문이다.
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불법 드론이 출몰한 뉴질랜드는 웰링턴 공항을 폐쇄했으며 영국 개트윅 공항에서 적발된 불법 드론 사용자는 공항을 무단으로 비행하다가 항공기 운항에 지장을 준 혐의로 기소됐다. 니콜라스 마두로 베네수엘라 대통령은 연설 도중 드론 테러의 대상이 되기도 했다.
우리나라에서도 인천 공항과 제주 공항, 그리고 한빛 원전 근처에 출몰한 드론으로 인해 안전문제가 대두된 적이 있다. 드론이 인구 밀집 지역을 비행하거나 공공시설 또는 고층빌딩에 어떤 종류의 위험을 초래할 지에 대해 드론 배송 회사는 상업용 항공기에 적용되는 높은 수준의 성능 안전성을 인증기관에 입증해야 한다. 지금까지 상업 및 산업 용도가 아닌 일반 소비자들을 겨냥해 개발된 대부분의 드론은 이러한 신뢰를 주지 못했다.
구글의 윙(Wing)은 약 5kg의 드론을 사용해 1.4kg 무게의 일부 식품 또는 의약품 배송을 테스트해왔다. 하지만 더욱 무거운 무게의 화물을 운반하기 위해 드론의 크기가 커진다면, 완구용 드론보다 훨씬 높은 수준의 안전성이 보장되어야 할 것이다. 드론 배송 회사가 화물을 대량으로 옮기거나 중장비를 운송하도록 설계된 드론을 운영하고 싶을 때는 어떻게 될까? 크기가 큰 대형 화물운송 드론과 사람을 여럿 태우고 운행하는 드론 택시는 보잉(Boeing)이나 에어버스(Airbus)와 같은 항공 우주 전문 제조업체와 동일한 수준의 안전성 인증을 통과해야 할 것이다.
비가시권 비행
드론 배송을 현실화하기 위해서는 비가시권 비행이 필수적이다. 드론에는 인간 조종사가 탑승하지 않는다. 전선, 새, 건물, 헬리콥터 또는 비행기를 조심해야 할 것이다. 따라서 드론은 어디까지나 조종자의 시야에 머물러 있어야 한다. 이는 대규모의 드론 사업을 물리적으로 불가능하게 만드는 제한사항이 되어 왔다.
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지난 몇 년간 약간의 발전이 이루어지기는 했다. 2013년 이후 드론 배송을 추구해 온 아마존은 자율 항공 교통 관제 시스템에 대한 특허를 받았다. 아마존의 기술은 센서와 무선 통신에 의존해 동일한 공역에서 작동하는 다른 드론에 대해 경고하고, 드론 간의 충돌을 피하기 위해 비행경로를 스스로 조정할 수 있는 비행 관리 시스템을 만들었다. 말하자면 이 시스템은 상업용 운송 항공기에 적용되는 교통 경보 및 충돌 방지 시스템의 드론 버전인 셈이다.
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미국에서는 최근에 비가시권(BVLOS, Beyond Visual line of Sight) 드론이 최초로 비행에 성공했다. 알래스카 페어뱅크 대학교가 미국연방항공청(FAA, Federal Aviation Administration)과 함께 진행한 비가시권 드론 시험 비행은 FAA의 드론 시스템 통합 파일럿 프로그램(Transportation Department's Unmanned Aircraft Systems Integration Pilot Program)의 일환으로 진행됐다.
드론에 가해질 수 있는 위협을 탐지하기 위해 아이리스 오토메이션의 카시아(Casia) 시스템이라는 온보드 기술을 탑재하고 8개의 지상 레이더를 설치했다. 알래스카 대학교는 시험 비행에서 하이브리드 전지 드론을 사용해 트랜드 알래스카 파이프 라인의 4마일(약 6.4km) 구간을 검사하며 비가시권 비행에 성공했다.
드론 비행 표준 부족
대부분의 나라에서는 이제 감시를 수행하거나 배송할 수 있는 소형 드론에 대한 규칙을 가지고 있거나, 곧 관련 법규를 마련할 예정이다. 드론 택시도 곧 도입될 것이다. 그러나 드론 비행 방법 및 장소에 대한 규칙은 국가마다 크게 다르다. 미국에서는 FAA 규칙에 따라 드론의 무게가 25kg 미만이어야 하며 최대 400ft (123m)까지 비행해야 한다.
사우디아라비아에서는 모든 드론의 비행이 금지되어 있다. 유럽에서는 25kg 미만의 드론은 사생활을 침해하지 않는 범위에서 자유로운 비행이 가능하다. 동남아시아에서는 일반 드론의 운영에 대해 비행 사전허가는 필수이며 필리핀에서는 이를 어길시 벌금형, 태국과 네팔은 징역형에 처하고 있다. 호주는 비행면허가 있어야만 드론을 운영할 수 있다. 이처럼 나라마다 다른 드론 규정과 규제는 드론 배송의 걸림돌이 될 수 있다. 전 세계적인 드론 배송이 이루어지려면 통합된 드론 비행 표준이 마련되어야 할 것이다.
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아마존 CEO 제프 베조스가 2013년 드론 배송을 발표했던 당시만 하더라도 드론은 배송뿐 아니라 다양한 위협 가능성에 따른 전 방위적인 규제에 놓여 있었다. 지난 몇 년 동안 드론을 활용한 상업용 배송의 가능성을 보여준 덕분에 지금은 많은 이들의 드론 배송에 대한 인식이 나아졌지만, 시작 초기만 하더라도 모든 이들이 배송 드론에 호의적인 반응은 아니었다. 당시 미 연방 항공국은 122m 이하 높이에서 11.3kg 이하의 드론에 대해 조종자가 볼 수 있는 곳에서 조종하는 것을 조건으로 허용했고, 여기에 무인 드론 배송은 고려되지 않았다.
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2015년 정보기술 전문보도 매체인 GIZMODO는 <7 Reasons Why Drone Delivery Service Won't Work (Yet)> 기사에서 드론이 아직 배송 서비스를 할 수 없는 이유에 대해 다음과 같이 설명하고 있다.
(드론은) 마케팅에 불과하다.(It's just marketing)
규제가 허락하지 않는다.(Regulations won't allow it)
기술발전 부족(The technology isn't quite there, yet)
배송 거리 한계(The distances don't make sense, either)
착지가 어려움(Landing is a problem)
다른 드론과의 충돌 배제 기술 부재(Air traffic control doesn't exist at low altitude)
사람들이 드론을 싫어한다.(People don't like drones)
사진=droneadvice.com.au
드론이 보여줄 미래의 혁신에 대해 커다란 의문부호를 붙일 필요는 없다. 드론 배송이 미래 먹거리 산업의 한 축으로 성장하기 위해서는 정부와 산업, 학계 등 다양한 참여자들의 협력이 있어야 할 것이다. 다행히 기술적인 부분에서는 지난 몇 년간 많은 발전이 이루어졌다.
기술이 발전한 만큼 비행관련 규제, 인프라, 드론 관제시스템 역시 빠르게 마련되기를 기대하는 사람들이 많다. 여기에는 사람들의 드론에 대한 인식 변화도 중요한 역할을 하게 될 것이다. 사람들은 드론을 대부분 좋아하지만, 그것이 그들 자신의 머리 위를 자유로이 비행할 때 거부감을 갖지 않을 수 있을까? 그 거부감이, 드론이 배송해줄 치킨을 익숙하게 주문하는 미래를 상상하는 일보다 어려운 문제로 남게 될까?
WRITER 아나드론
대한민국 최초 드론 전문 매거진
