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[전문가 칼럼=정성훈 초당대학교 드론학과 교수] 대통령 파면 등 정국불안이 이어지면서 한국경제에 어두운 그림자가 드리워지고 있다. 출산율 저하와 생산인구 감소로 어려움을 겪고 있는 한국경제에 재도약의 원동력 대신 악재들이 계속 불거지고 있기 때문이다.

국외에서는 사드(고고도미사일방어체계) 배치 결정에 따른 중국의 한국기업에 대한 적대정책으로 인해 롯데그룹을 비롯해 국내 기업들이 막대한 경제적 피해를 보고 있는 상황이다.

이런 와중에 일본은 아베노믹스로 경기가 살아나면서 잃어버린 20년을 되살리는 등 경제 불씨가 완전히 살아나는 모양새다. 지난해 말 일본에서 대학 졸업생 85%가 취업하며 경기부활의 신호탄을 쏘아올렸다. 하지만 주변 경쟁국들 틈바구니에 끼인 한국은 주력산업이 휘청거리는 등 어려움에서 헤어나지 못하고 있다.

하지만 이처럼 어려운 시기일수록 다가오는 제4차 산업혁명 시대에 발맞춰 신속하게 산업경제 구조를 개편하고 대비해야만 선점자 이익(first-mover advantage)을 누리며 경제적 도약을 꾀할 수 있을 것이다.

정보통신융합 기반 초연결성과 초지능성을 바탕으로 하는 제4차 산업혁명은 지난 2세기 동안 몇몇 산업군에 제한적으로 발생했던 세차례의 산업혁명과는 달리 거의 모든 산업군에 걸쳐 일어날 것으로 예상되고 있다.

크게 6가지 기술(인공지능, 로봇공학, 사물인터넷, 무인기, 3차원 인쇄, 나노기술)이 근간을 이룰 것으로 예상된다. 이 가운데 3차원 인쇄와 사물인터넷이 1~2년 전 한 차례 붐을 일으킨 뒤 점차 잠잠해지기 시작하더니 최근 드론(drone)으로 대중들에게 친숙해진 무인기와 구글 딥마인드 챌린지 매치(알파고 對 이세돌)로 유명해진 인공지능(artificial intelligence· AI)이 또 한차례 붐을 일으키며 주목받고 있다.

이렇듯 우리는 이미 제4차 산업혁명의 역사적인 초기시대를 살아가고 있다. 지난 3차례의 산업혁명이 그러했듯이 향후 수십년간 좋으나 싫으나 제4차 산업혁명의 시대 흐름속에 살게 될 것이다.

다행스러운 것은 이 글을 읽고 있는 독자들은 앞서 언급한 제4차 산업혁명을 이루는 6가지 기술의 정수를 살아 생전에 맛볼 수 있을 것이라는 점이다.

6가지 기술 가운데 사물인터넷과 3차원 인쇄는 이미 그 기술이 실생활 제품에 구현돼 다양한 제품들로 판매되고 있다. 또한 무인자동차(unmanned ground vehicle, UGV)와 무인항공기(unmanned aerial vehicle, UAV)를 모두 내포하는 무인기 또한 생산비용의 문제로 일반인들이 가까이 접하지는 못하지만 어느 정도 기술이 구현돼 구글의 스트릿뷰를 위한 무인자동차와 적진 정찰에 투입되고 있는 글로벌호크처럼 이미 활발히 사용되고 있다.

아직까지는 두 가지 기술 모두 실생활에 적용될 정도로 성숙되지는 않아 무인자동차가 간혹 사고를 일으켰다는 기사가 뉴스에 올라오곤 한다. 아울러 글로벌호크는 아직까지는 원거리에서 조종사가 개입된다는 점에서 완전한 무인항공기라고 할수는 없다.

하지만 한정된 실험지역에서만 운영돼온 무인자동차와 무인항공기는 지구의 다양한 지역정보에 대한 라이브러리가 구축돼 있지 않아 적용이 제한되는 것일 뿐, 시간이 흐르면 자연스럽게 정보 라이브러리가 구축 될 것이다. 또한 현재의 3D프린터나 웨어러블 장치들처럼 어느 순간 우리 주변에서 무인항공기 등도 눈에 자주 띄게 될 것이다.

드론으로 널리 알려진 무인항공기는 이미 우리나라를 비롯한 전세계 인에게 친숙해진 용어가 된 지 오래다. 드론은 크게 군사용(정찰, 탐색, 공격), 상업용(배송, 드론쇼, 촬영, 방재), 취미용(촬영, 레이싱) 등 세 가지 산업군에서 사용되고 있다. 이 가운데 우리나라에서는 주로 군사용(정찰, 탐색), 상업용(촬영, 방재), 취미용(촬영, 레이싱)으로 널리 사용되고 있다.

안타까운 것은 우리나라에서 운용하는 드론들이 대부분 무인항공기가 아닌 원격조종항공기(remotely piloted aerial vehicle, RPAV)로 한 명 이상의 인력이 반드시 개입돼 조종을 해야 한다는 사실이다.

이러한 원격조종 항공기는 아쉽지만 제4차 산업혁명을 이루는 6가지 기술이 아닌 제3차 산업혁명시대를 대표하는 자동화된 제조업 제품으로 밖에 볼 수 없다. 따라서 이러한 원격조종 항공기를 육성하고자 하는 현재 우리나라의 다양한 드론 활성화 정책들은 제4차 산업혁명을 대비하는 자세라고 인정하기 어렵다.

이러한 현상은 한국의 경우, 정부의 연구비 지원을 받아 운용되는 한국항공우주연구원(KARI)이나 국방과학연구소(ADD)와 같은 정부출연연구소에서 개발된 무인항공기 기술들이 다양한 기술을 보유하고 있는 민간기업들로 흘러들지 못해 불거진 현상으로 풀이된다.

이같은 문제를 해결하기 위해서는 정부출연연구소가 대한항공, 한국항공우주산업, 유콘시스템 등의 대형 업체와만 연구개발을 하려는 태도를 바꿔야만 한다고 본다. 대기업에 비해 오히려 작기 때문에 창의적이고 차별화된 SW기술을 지닌 벤처기업에도 연구자금이 흘러들어 벤처기업이 연구개발 활성화의 온실이 돼야 한다는 얘기다.

이는 제4차 산업혁명시대의 시대적 흐름과도 연계가 돼있다. 즉 , 제조업 기반의 대량 자동화 생산을 통해서만 매출의 유지 및 운영이 가능한 대기업이나 중견기업은 아무래도 제4차 산업혁명시대에 발빠르게 대처하기란 어려울 것이기 때문이다.

무인항공기 벤처기업 육성이 필요한 이유는 구글, 페이스북 등 국제적 기업이 무인항공기 개발업체를 적극적으로 인수합병하는데서 충분히 예측할 수 있다.

이미 전세계 드론산업은 4조원대의 시장 규모를 형성하고 있으며, 드론 제조업체 가운데 가장 큰 매출을 내고 있는 DJI가 약 1조원의 매출을 달성한 것으로 추산되고 있다. 드론산업은 연평균 9% 성장률로 시장이 지속적으로 성장하다가 2020년쯤 10조원 규모로 확대될 것으로 관측되고 있다. 이때는 드론시장을 통해 약 10만 개의 신규 일자리가 창출될 것으로 전문가들은 예상하고 있다.

올해 혹은 내년을 기점으로 산업용 목적의 드론시장이 급격한 성장을 이룰 것으로 예상된다. 이는 미국의 아마존, 중국의 알리바바, 독일의 DHL 등의 물류기업들이 계획중인 물류·유통분야의 배송용 드론 시장을 감안해 예측한 것으로, FAA등의 규제 문제가 곧 해결되는 대로 산업 분야의 드론 매출이 급격히 확대될 것이다.

이러한 추세라면 2020년경 전체 드론 매출의 60%가 산업용 드론 매출이 될 것으로 예상된다. 배송용 드론의 시장은 생각보다 규모가 엄청나게 방대하며, 이러한 드론 배송 서비스가 아마존사를 필두로 시작된다면 전세계 물류 배송시스템에는 일대 혁명이 일어날 것이다.

한 가지 예로, 아마존사의 목표인 5파운드(약 2.3kg) 이하의 물류 배송을 기준으로 배송가격이 4달러에서 1달러 정도로 1/4 수준으로 감소될 것으로 예상된다. 혹시 한국에는 쿠팡 같은 무료 배송업체가 있어 드론 배송이 필요없다는 착각을 할수도 있지만 드론 배송은 1년 365일 하루 24시간 내내 30분 이내 배송이 가능하기 때문에 쿠팡이 아무리 빨라도 배송 속도면에서는 절대로 드론배송을 따라올 수 없다.

현재 드론산업의 생태계는 크게 5가지 카테고리로 분류할 수 있다. 여기에는 기획, 준비, 운용, 보수·점검, 후공정 드론산업 등이 포함된다. 우선, 기획 드론산업에는 말그대로 드론 비즈니스의 설계, 조사, 컨설팅을 제공하는 산업군이 망라된다.

두 번째, 준비 드론산업은 드론의 HW/SW의 개발/제조, 비행시험, 그리고 이렇게 제조된 드론을 운용하는 인재를 육성하는 산업군이 포함된다.

세 번째, 운용 드론산업에는 실제 현장에서의 드론 운용, 드론과 관련된 설비/시설 운용, 드론 운용상황 모니터링, 그리고 보험/보증 등의 산업군이 포함된다.

네 번째, 드론 사용 중에 생기는 기술적 문제들을 보완해주는 보수/점검 드론산업이 있으며, 주로 HW의 보수/점검/수리, SW의 수정/버전업, 그리고 사건/사고에 관한 컨설팅을 하는 산업군이 포함된다.

끝으로, 후공정 드론산업에는 드론 운용을 통해 수집한 데이터들의 축적/분석/가공 및 이러한 데이터들의 데이터베이스를 운용하는 산업군이 포함된다. 그렇다면 각 카테고리에 어떠한 회사들이 있고, 그러한 회사들이 어떠한 솔루션을 제공하고 있는지 살펴보는 것도 매우 의미가 있다고 할 수 있다.

첫 번째, 기획 드론산업 군에는 대표적으로 두 가지 기업이 있으며, 그 중 하나가 주에라는 일본 기업이다. 주에는 기업이나 단체가 의뢰한 영화나 광고 영상을 자체 커스터마이즈한 드론을 통해 촬영해 주는 서비스를 제공한다.

또한, 한국에도 너무나 잘 알려진 가벼운 신발을 제조하는 크록스는 몇 년전 ‘공중 스토어’라는 이벤트를 통해 고객, 광고대리점, 제작회사가 함께 드론 비즈니스를 기획하고 실행해 눈길을 모았다.

두 번째, 준비 드론산업에는 전세계에 엄청나게 많은 기업들이 존재하지만, 대표적으로 4가지 기업 정도를 주목할만 하다. 우선, 현재 전세계에서 가장 큰 드론 매출을 내고 있는 DJI이다. 팬텀과 인스파이어 드론 시리즈를 통해 단시간에 큰 매출을 달성한 회사이다.

킷스플릿이라는 기업은 드론을 개발하기 보다는 제조된 드론과 영상/촬영 기기를 개개인이 빌려주고 빌릴수 있는 웹서비스를 구축했다.

프리시즌 호크 사는 마치 안드로이드나 iOS 앱스토어와 비슷한 드론 수집 데이터 분석용 앱스토어를 제공하고 있으며, 현재는 주로 농업, 인프라 관리 등에 국한된 서비스를 제공하고 있다.

끝으로 주이다 라는 일본 단체가 있는데, 이 단체는 기업에서 자유롭게 사용할 수 있는 시험장을 설치해 제공함으로써 드론 산업의 발전을 촉진하는 역할을 해내고 있다.

세 번째, 운용 드론산업으로는 세가지 기업을 꼽을 수 있다. 드론 베이스 사는 드론과 관련된 어떠한 작업이든지 개개인 혹은 기업들이 의뢰하고 또 의뢰를 실행하는 웹서비스를 구축했으며, 드론 베이스는 중개료를 취하는 형식으로 운용하고 있다.

AIG사는 최근 드론 등 무인항공기 종합보험을 출시하는 등 전세계 어느 보험사보다 발빠르게 움직이고 있다. 스카이센스 사는 드론과 관련된 설비를 제공하는 회사인데, 드론의 가장 큰 취약점인 짧은 비행시간에 착안, 시트형 비접촉식 드론 배터리팩 자동충전 장치를 개발해 제공하고 있다.

네 번째, 보수/점검 드론산업 군이다. 현재 드론의 보수/점검은 대부분 드론 제작사가 자체적으로 실시하고 있는 상황이다. 그에 반해, 마치 최근 사설 스마트폰 수리업체가 전세계적으로 번창하듯이 드론 닥터 사는 여러 회사들의 드론과 촬영용 짐볼 장치를 수리해주거나 혹은 전화 상담을 하는 서비스를 제공하고 있다.

끝으로, 후공정 드론산업 군이다. 이 카테고리에는 데이터 분석과 관련된 회사들이 포함되며, 애그리보틱스와 같이 농지를 촬영한 데이터를 분석해주거나 혹은 에어웨어와 같이 축적된 데이터를 공유할 수 있는 클라우드 서비스를 제공해주는 기업이 있다.

그렇다면 앞으로 제4차 산업혁명을 이끌 드론산업 생태계의 미래는 어떻게 변할까? 드론산업 역시 기존 항공산업이나 자동차 산업과 유사한 발전을 할 것으로 필자는 판단하고 있다.

현재 수많은 드론을 운용하는 기업이나 개인들이 생겨나고 있어, 전세계 각국이 안전한 드론 운용을 위해 법안 마련에 머리를 쥐어 짜고 있다. 이 문제를 해결 할 수 있는 근본적인 해결책은 바로 '서비스 제공자'가 바로 그 근본적인 해결책이 될 것이라는 점이다.

'서비스 프로바이더'를 통해 현재 전세계 항공기의 운용을 모니터링하고 공유해 만약에 있을 사고를 미연에 방지하듯이, 무분별하게 운용되고 있는 드론들의 운행서비스를 제공하는 '가상 항공망'이 필요하다고 본다. 이러한 가상 항공망을 가장 먼저 구축해 전세계로 확장하는 기업이 미래의 드론산업을 움켜주는 핵심기업이 될 것으로 예상된다.

드론 산업에서 또 다른 문제점은 드론의 안전성이다. 항공, 자동차, 철도, 원자력 산업과 같이 극도로 위험할 수 있는 시스템에 관해서는 이미 기능 안전성 국제 표준이 규정돼 있다. 마찬가지로 향후 드론에 대해서도 이러한 '드론 기능 안전성 국제표준'이 마련될 것이라고 생각된다. '드론 기능 안전 국제표준'은 궁극적으로 안전하게 운용할 수 있는 드론 제조를 목표로 하고 있으며, 여기에는 제품 개발과 수반되는 여러 가지 산출물들이 정의되고 표준화될 것이다.

요즘 전세계적으로 AI를 포함한 SW산업이 화두가 되고 있다. HW제조산업에는 발전할 수 있는 한계가 있으며, 그 한계를 돌파하기 위해 뒤늦게 SW산업이 조명을 받는 것이라고 보면 틀림없다. 드론산업도 마찬가지로 제조의 최적화에는 한계가 있으며, 점차 드론 SW산업이 각광을 받을수 밖에 없을 것이다.

특히, 수많은 드론 제조사들은 경쟁을 위해 점차 수많은 다른 드론 기종들을 양산해 나갈 것이며, 각 기종 별로 다른 SW를 개발하고 탑재하는데 더욱 큰 개발비용을 투입하게 될 것이다. 예를 들어, 쿼드로터만 해도 이미 수많은 경쟁업체들이 산재해 있는 것을 쉽게 볼 수 있다.

그럼, 과연 각 기업에서 개발한 쿼드로터의 SW(소프트웨어)는 차별성을 띠고 있는가. 전혀 그렇지 않다는 것을 깨닫는데는 많은 시간이 걸리지 않는다. 대다수 기본 비행에 필요한 SW는 비슷하다. 그럼, 이러한 비슷한 SW를 서로 다른 기업에서 각자 개발하기 위해 천문학적인 개발비용을 투입하게 된다면 기업은 물론 우리 인류에게도 큰 낭비가 아닐까?

이러한 문제를 해결하기 위해 자동차산업에서 아이디어를 얻어 개인적으로 'AEROSAR'라고 명명한 일종의 개방형 '드론 표준 소프트웨어 구조'를 확립해 전세계 기업들이 공유할 필요가 있다는 점을 강조하고 싶다.

이러한 표준화된 SW를 통해 각 기업은 기업별로 특화된 애플리케이션에 한정된 SW개발에만 자금을 투입하면 된다. 따라서 많은 개발 비를 절약할 수 있을 것이며, 절감한 자금을 다른 서비스 분야에 투입해 사용한다면 전체적인 드론산업의 효율성이 크게 증진될 것이 분명하다.

'드론 표준 소프트웨어 구조'는 향후 드론의 전기·전자 기능들이 늘어남으로써 발생할 복잡성을 관리하기 위해 필수적이며, 복잡해지는 SW 개발 절차를 효율적으로 운용할 수 있다는 강점이 있다.

이러한 '드론 표준 소프트웨어 구조'의 핵심은 SW의 모듈화이며, 이렇게 모듈화된 SW를 콘피규레이션(configuration)을 통해 개발자가 간단히 해당 애플리케이션을 위한 SW를 개발할 수 있도록 해야 한다.

이러한 콘셉트는 이미 항공, 자동차 산업에서 널리 사용되고 있는 개념으로 기존 항공기산업과 독립적으로 발전해가고 있는 드론 산업에도 서둘러 적용할 필요가 있다고 판단된다.

이렇듯 제4차 산업혁명으로 가는 거침없는 흐름속에서 드론 산업의 성장을 위해서는 현실적 여건이 반영된 안전성 인증, 사생활 침해, 테러 대비, 관련 법률 제도 개선이 필수적이라는 점을 다시한번 강조하고 싶다. 미국 · 영국 · 호주 등 주요 선진국들은 이미 단계적으로 무인 항공기 관련 제도 개선안과 산업육성책을 마련하고 있다. 우리도 이제는 더이상 머뭇거리지 말고 드론산업의 성장과 발전을 향한 로드맵을 만들어 발빠르게 대응해나가야만 한다.

◇정성훈 초당대학교 항공학부 드론학과 교수 프로필

미국 미네소타대학교 기계공학과를 졸업하고, 항공분야 명문으로 꼽히는 퍼듀대학교 공과대학원 기계공학과에서 석사와 박사 학위를 취득했다. 삼성SDI 중대형전지사업부 책임연구원을 거쳐, 현재 초당대학교 항공학부 드론학과 조교수로 활동중이다. 주요 관심 연구분야는 무인항공기의 자율기동, 에너지 효율적 경로 최적화, 배터리팩 상태예측 알고리즘 개발 등이다.


  • 정성훈 초당대학교 드론학과 교수.
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입력시간 : 2017/03/17 15:47:34 수정시간 : 2017/03/17 15:47:34
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