드론 활용의 몇 가지 사례

• 우리나라는 이제 걸음마 단계이나 미국, 유럽, 중국 등에서는 드론을 실생활에 활용한 사례가 많이 보고
  • ‘꽃보다 할배’, ‘뭉쳐야 뜬다’, ‘슈퍼맨이 돌아왔다’ 등의 예능 프로그램과 자연 경관 촬영 등 영상제작에 활용
  • 세계적인 다큐멘터리 제작사 내셔널지오그래피에서는 2014년 탄자니아에서 사자의 생태를 관찰하는데 드론을 활용
  • 뉴스미디어 CNN에서는 터키의 시위 현장 취재, 필리핀의 태풍 하이얀 취재에 드론을 활용
  • 2015년 CES에서는 셀카드론 ‘자노’가, 2016년에는 동영상을 찍는 수중드론 ‘파이피쉬 아틀란티스’가, 2017년에는 ‘파워레이’가 등장
    • 2017년에 공개된 수중드론 ‘파워레이’는 일반인을 위한 낚시용 드론으로 소형, 경량, 낮은 가격을 모두 만족

    스마트폰을 통해 제어가능한 파워레이는 수중 30m까지 내려가 물고기 이동상황을 파악할 수 있고, 낚시꾼에게 유인하며 실시간 영상도 보여줌

계속 확장되고 있는 드론의 활용 영역Ⅰ

• 스포츠 분야, 관광지 소개, 증강현실 및 가상현실과의 결합 등 교육, 훈련, 문화콘텐츠, 보안영역으로도 확대
  • 축구, 미식축구 등에서 상대 전력을 분석하는 전력분석관부터, 선수 건강을 관리하는 팀닥터, 훈련담당 트레이너까지 활용
    • 버클리대학에서는 미식축구경기와 훈련을 수십 개의 드론으로 촬영한 전방위 영상을 활용

    코치들과 팀닥터들은 연습 중 드론에 달린 카메라가 전송한 영상의 동작을 관찰하고 선수의 발놀림, 속도, 부상, 기술숙련도 등을 체크

  • Travel By Drone社는 유명 관광지를 드론으로 고공에서 촬영한 영상을 크라우드소싱(Crowdsourcing) 방식을 통해 제공
    • 세계 유명관광지 뿐 아니라 지금까지 방문이 불가능했던 곳까지 여권도 없이 날아다니는 가상의 비행경험을 제공
  • 이스라엘에서 개최된 과학 박람회 ‘Geekcon’에서는 클래식 아케이드 게임 ‘스페이스 인베이더(Space Invaders)’를 현실에 재현
  • 독일과 미국의 연합 스타트업 업체인 Nightingale Security社는 드론 경비시스템을 개발

    침입자가 발견되는 순간 해당 감시 화면이 보안 업체로 전송(’17 KOTRA)

계속 확장되고 있는 드론의 활용 영역Ⅱ

• 물류 분야의 경우 전자상거래 업체를 중심으로 드론 기반 무인 택배 시스템 서비스를 개발 중
  • (도미노피자) 2014년 영국에서 드론이 피자를 배달하는 모습을 유튜브에 공개 (‘15 블로터)
  • (아마존) 아마존의 드론 ‘프라임 에어’는 2015년 여름 오스트레일리아 에서 소규모 화물배송에 성공
    • 스타트업인 Flirtey가 4.5kg 의료용품을 1마일 거리의 병원으로 3분 만에 배송(‘16 KOTRA)
  • (알리바바) 드론 택배 시범 서비스를 통해 베이징과 상하이 등에 거주하는 고객 450명에게 안전하게 배달(‘17 사이언스타임즈)
    • 2016년 알리바바 뿐 아니라 징둥(京東), 타오바오 등의 회사에서 교통이 불편한 오지까지 소화물을 500회 이상 배송에 성공
  • (크록스) 도쿄 크록스 매장에서는 고객이 스크린으로 신발 색깔과 사이즈를 고르면 드론이 해당 신발을 찾아오는 서비스를 제공
  • (DHL) 세계적인 운송회사인 DHL은 드론으로 북해의 위스트 섬에 의약품 소포 배달에 성공
    • 2014년 9월부터 육지에서 12km 떨어진 독일의 한 섬에 의약품과 긴급구호물품을 전달(‘15 블로터)
• 부족한 국가의 의료, 통신인프라을 지원하는데 드론을 활용하는 방안이 국가와 민간협동으로 진행
  • 르완다 정부는 2016년 10월 미국의 스타트업 집라인(Zipline)과 함께 응급혈액 및 약품 수송 서비스를 개시(‘16 KOTRA)
    • 2015년 집라인과 협약 후, 대폭적인 규제 완화 및 법규 신설 등 정부의 전폭적인 지원으로 1년의 준비기간을 거쳐 철저히 준비

      르완다는 ‘천 개의 언덕의 나라’로 불릴 만큼 구릉지대가 많고 도로 사정도 열악하여, 차량수송 시 많은 시간이 소요돼 골든타임을 놓치는 경우가 많음

  • 구글은 아시아, 남미 오지에 무선 인터넷을 보급하는 ‘룬 프로젝트’를 추진하면서 스타트업인 타이탄 에어로스페이스를 인수
    • 타이탄 에어로스페이스의 솔라60은 몸 전체에 태양전지 패널이 탑재되어 최장 5년간 연속 비행하며 무선인터넷 중계가 가능

      룬 프로젝트는 구글X 프로젝트 중 하나로 통신장비, 태양열 전원 장치 등이 장착된 15m에 달하는 풍선을 아프리카, 남아메리카 남반구 등에 수천 개를 띄워 전 세계 인터넷 보급률을 확대하는 것이 목적(네이버 지식백과)

  • 전 세계적으로 관심이 모아지고 있는 기존의 비행선과 드론기술을 합친 성층권비행선 분야의 연구도 각축전

    프랑스의 탈레스(Thales)社가 앞서고 미국의 록히드마틴社등이 추격 중

시장도 고공비행

• 미국 방위산업 전문 컨설팅업체 틸 그룹(Teal Group)에 따르면 2020년까지 연평균 8% 이상 성장할 전망
  • 2015년 40억 달러(약 4조 8,000억 원)에서 2024년 147억 달러 (약 17조 7,000억 원) 규모로 급증이 예상(‘17 융합연구정책센터)
    • 전체 시장은 12조원 규모(‘20)로 증가, 특히 상업용의 경우 연평균 35%, 전체 시장의 7%(약 9,720억 원) 규모로 성장(~’23)
    • 비군용 UAS 생산량은 연평균 15.4%씩 성장하여 2016년 26억 달러에서 2025년에는 109억 달러에 달할 것이라 예상
• 드론의 상업 목적의 활용이 증가됨에 따라 관련 업체 및 시장은 지속적으로 증가될 것으로 전망
  • 전미가전협회에서는 2016년 미국시장 민간드론 수요량이 전년 70만 대의 4배를 넘는 300만 대를 넘어설 것으로 예측(‘16 ITNEWS)
  • 세계적인 컨설팅 기업인 PwC는 드론을 활용한 시장 규모는 1,270억 달러에 이를 것으로 전망(‘16 아시아경제)
    • 딜로이트 컨설팅은 상업용 드론으로 인한 매출효과가 200~400만 달러로 2020년까지 수 조원으로 성장할 것으로 전망(‘16 KOTRA)

  4차 산업혁명의 융복합 신산업, 드론

  세상을 바꿀 혁신 기술로 드론을 지목하면서 192가지 활용 분야와 서비스 제시(2015 미래학자 토머스 프레이)

  • 조기경보, 긴급서비스, 뉴스레포팅, 배달, 사업활동 모니터링, 게임용, 스포츠용, 엔터테인먼트, 농업용, 경찰, 스마트홈, 부동산, 도서관 등 24개 분야를 선정
  • 각 분야마다 8개의 세분화된 서비스분야와 필요한 부수적인 기술(센서, 컴퓨팅, 통신기술, 생물학 등)을 엮어 192가지의 새로운 미래서비스를 제시

국가별 드론산업 육성 상황

• (미국) 세계 1차 대전부터 드론기술을 연구한 군사드론 강국으로, 세계시장 70% 이상을 점유(‘16 ITnews)
  • 군용 드론 시장은 미국과 이스라엘이 우위를 점하고 있으며, 기술수준에서는 미국이 독보적 기술을 보유(‘17 아산정책연구원)
  • 대표적인 회사로는 제네럴 아토믹스, 보잉, 록히드 마틴, 노스럽크루만 등 항공 군수업체에 구글, 아마존 등의 민간기업이 가세
• (프랑스) 전통적인 항공기 제조 강국으로 세계의 민간용 드론 분야의 선두주자(‘16 KOTRA)
  • 민간용 드론시장을 개척한 프랑스의 패럿(Parrot)社는 세계시장 점유율 2위의 독보적인 위치를 차지
  • 올리버와이만社에 따르면 2015년 자국 내 시장은 약 2,900만 유로로 미디어 분야 1,700만 유로, 기타가 1,200만 유로 규모(‘16 KOTRA)
    • 2025년 프랑스 산업용 드론시장은 2억 7,300만 유로 규모로 성장이 예측돼, 2015년에 비해 약 10배가 증가할 것으로 예측
• (중국) 2013년 드론 시장규모가 이미 세계 3위였으며 현재는 드론 기술 수준도 세계 최고의 자리에 도달
  • 인터넷 주간에 따르면 세계 민간용 드론 기업 1, 5, 7, 10위가 모두 중국 업체

    1위는 DJI(다장)이며, 5위는 XIRO, 7위는 XAIRCRAFT(지페이), 10위는 베이징항공항천대학연구소

  • 세계 94%의 드론은 중국에서 생산되며, 소비자용 분야에서 다장 (DJI) 한 기업이 세계 70%의 시장을 차지
    • 미국 내 상용드론 브랜드 Top5는 다장, 3DR, 센스플라이, 유닉크, 트림블 순이며, 그 중 다장이 85%의 비중을 차지

    4위인 유닉크(Yuneec) 역시 중국기업

• (일본) 2016년 일본 드론 시장규모는 약 200억 엔으로 전년(104억 엔) 대비 90% 이상의 성장(‘17 KOTRA)
  • 일본 정부가 주요 정책으로 내거는 로봇 쇼케이스화 정책과도 맞물려 2020년까지 시장규모가 1,138억 엔까지 급성장이 예상

    일본의 로봇 쇼케이스화 정책

    일본정부의 로봇 신전략의 한 축으로 세계시장에서 부동의 1위를 기록하고 있는 로봇분야를 전략적으로 육성하고자하는 정책

    • 제조업, 서비스, 의료, 인프라, 농수산업 등의 분야에 로봇을 적극 활용해 생산성 확대 및 부가가치의 창출을 도모하는 정책으로 2020년까지 집중투자 예정
  • 일본의 활용분야는 인프라 점검, 공중측량 및 촬영, 경비, 재난 대비 등이며 향후 유망분야로 물류와 택배 분야를 꼽고 있음
    • 세계 시장 점유율에서 워낙 격차가 많이 벌어져, 일본 기업의 강점인 기술을 활용한 서비스 시장이 더욱 가능성이 크다고 판단
    • 드론생산업 자체는 2024년까지 10배 이상 성장이 예상되나 서비스 시장은 약 120배로 비약적인 발전이 있을 것이라 예측

드론의 농업적 가치

• 전 세계 대부분의 경영컨설팅회사와 경제연구소에서는 농업에서 드론의 활용 가치를 매우 높게 평가
  • 세계적인 컨설팅회사 PwC에서 드론의 농업적 활용가치를 기반 시설(Infrastructure)에 이어 2위로 선정
  • 2025년 미국 드론산업 경제적 가치는 약 820억 달러로 그 중 농업용 드론이 80%를 차지할 것으로 전망(국제무인기협회)
• MIT 테크놀로지 리뷰에서 공개된 ‘드론을 농업에 이용하는 6가지 방법’에서 다양한 활용법을 제시
  • 밭에 모종을 심거나 파종을 실시하기 전 토양분석에 드론을 활용하여 3D지도를 만들고 관개와 토양 내 질소 수준을 관리

    드론을 이용하면 정확한 수확 주기를 산출하는 것이 가능해져 수확효율 향상을 기대할 수 있음

  • 미국에서는 이미 드론을 이용한 파종시스템이 일반화되어 75% 정도의 농가가 활용하고 있으며 비용의 85% 절감효과가 보고
  • 초음파나 레이저를 이용한 거리측정장치가 탑재되어 비행높이에서 바닥까지의 거리를 측정하고 실시간으로 적당량의 농약을 살포

    살포하는 농약이 토양에 침투하는 양을 줄여 기존 기계살포보다 5배 빨리 농약살포를 끝낼 수 있다는 연구결과도 있음

  • 가장 진보한 방식이라 평가되는 인공위성 사진을 이용한 작물 모니터링은 이미지의 정밀도가 낮고 비용이 비싼 것이 단점

    드론을 이용하면 더 저렴하게, 더 정확하게 작물 성장상태를 확인할 수 있기 때문에 최적의 작물관리가 가능

  • 관개(灌漑), 하이퍼와 멀티스펙트럼, 열감지센서 등으로 수집한 데이터를 분석하면 효율적 관개작업이 가능
  • 작물 건강 상태 평가로 가시광선과 근적외선 반사량 데이터를 수집하여 식물과 건강상태를 관찰하는데 활용

농업용 드론을 잘 써먹는 국가들

• 드론에 대한 정의가 나라별로 다르듯이 드론을 농업분야에 활용 하는 방법도 나라마다 천차만별
  • 일본은 기존의 강점이었던 정밀농업기술을 드론에 적용해 농약 살포 및 재난 대비(화산폭발)에 활용
    • 우리나라보다 먼저 고령사회에 진입했기 때문에 노동력 절감을 위한 기술로서 드론이 각광
  • 20세기 농업강국으로 도약한 호주는 과실 성숙도, 토양, 비료 상태 모니터링을 위한 농업용 드론을 개발하고 시험비행에 성공
  • 독일은 태풍과 같은 자연재해에 대한 보험금 배상 청구, 또는 적합한 파종 시기를 확인하는 데에 사용(‘17 KOTRA)
    • 수확기계가 야생동물을 살상하는 상황을 피하기 위해 열적외선 카메라가 장착된 드론을 이용하기도 함
  • 브라질은 농업용 및 정찰용으로 많이 사용되는데 무인정찰용 드론의 경우 아마존 지역 불법 벌채 정찰 등 환경보존이 목적
    • 농산물 작황 및 가축 관리를 위해 사용되는 드론은 온·습도 및 풍속 체크 기능이 탑재돼 있어 넓은 농경지를 효율적으로 관리
    • 일부 드론의 경우, 지카 바이러스의 원인으로 알려진 ‘이집트 숲 모기’의 번식 장소를 알아내기 위해 이용되기도 함
  • 광활한 국토를 가진 아르헨티나에서는 주요 산업인 농업과 자동화 분야에서 드론의 쓰임새가 각광
    • 매년 3월에 열리는 농업기술박람회(Expoagro)에서 정밀농업의 능률향상에 도움이 되는 드론이 각광
    • 경작지와 환경 모니터링, 화산의 활동이나 산불 등 환경보호, 구조, 탐색과 같은 보안활동 등에 노력을 집중

농약방제에 특화된 드론들

• 드론에 약제통 및 분사를 위한 장치를 장착하여 항공 방제를 수행 하는 방식으로 다양한 장점을 가짐
  • 짧은 시간동안 대규모 방제가 가능, 공동방제를 통한 방제 효과 향상 및 농약비용 절감
  • 인력이나 광역 방제의 경우 1ha당 살포량이 약 1,000L이상 되지만 드론 방제의 경우 8~10L으로 해당부분에 집중 살포가 가능
    • 프로펠러 형태의 무인기는 저공비행을 통해 날개로부터 발생하는 하향풍이 작물을 눕힘으로써 약제가 지면까지 골고루 침투

      원거리에서 원격 방제를 수행하므로 작업자의 농약 노출을 최소화하고, 노동 부담을 경감(‘16 김성환 외)

  • 국제적으로는 일본의 Yamaha Motor社 제품이 일찍부터 드론 방제 시장에 진입하여 현재 전체 시장의 80%를 점유
    • R-max 모델은 30kg 중량의 농약 탑재가 가능하며 자체 자세제어 시스템(YACS)을 통해 센서 없이 자세와 고도 유지 가능
  • 2016년 가장 많이 팔린 농업용 드론은 세계 최대 업체인 중국 줌라이온의 방제용 드론 ‘제트라이온(ZLion)’ (위키백과)
    • 액제, 입제, 분제를 살포할 수 있는 멀티용 무인멀티콥터가 개발되어 약 3,500대 이상이 방제 현장에서 사용
  • 세계적 드론 제조사인 다장(DJI)은 비행속도에 따라 분사속도가 제어되는 방제용 멀티콥터(MG-1)를 개발하여 판매 중
    • 드론이 비행하면서 마이크로웨이브 레이더(microwave radar)를 통해 비행한 지형을 실시간으로 지도화
  • 국내의 성우엔지니어링社는 2004년부터 기술 개발을 시작하여 현재 Remo-H 모델을 국내 농업시장에 공급
    • 다른 국내업체인 유콘시스템에서도 10L의 액체 탑재가 가능하며 10분 이내 1.3ha 면적의 방제가 가능한 리모팜을 출시(‘16. 5)

농경지 모니터링에 투입된 드론들

• 농업 모니터링이란 작물의 최적생육환경, 수확량 추정 등을 위해 영상, 온도, 생육 등을 실시간 관측하는 작업
  • 해충과 질병발생을 예찰하고, 품질과 수확률 등을 예측하여 작물 생산성이 극대화되고 작황분석이 가능해짐(‘16 김성환 외)

    작황 정보는 필지별 정식시기, 작물 분포, 생육 상황 등을 지도에 표시한 것으로 수확시기 추정, 재배면적 산정, 생육 이상 평가에 활용

  • 센스플라이社(Sensefly, 스위스)의 이비에그(eBee Ag)는 1회 비행으로 최대 1,000헥타르에 이르는 농경지의 모니터링이 가능

    고해상도 RGB, 식생지수, 멀티 스펙트럼 등의 센서 탑재 가능

• 자연재해 등에 의한 농업 피해를 객관적으로 분석하고 평가하는 분야에도 드론기술이 활약
  • 국립농산물품질관리원은 충북 청주시와 괴산군 일대 직불제 이행 점검에 드론을 활용하여 조사기간을 65%나 단축
  • 한국정보화진흥원에서 운영 중인 ‘농업재해통합관리시스템’의 현장 모니터링, 시설재해, 벼 및 과수 재해 피해평가에도 활용 중

  드론(Drone) 시장 확대가 농업에 주는 영향과 정책과제

  국가	설명
  미국	농작물 작황 점검, 가축의 이동 추적
  EU	영농규모 확인(경작 규모에 대한 보조금 지급)
  프랑스	포도주 과잉생산 방지 위한 포도나무 제거작업 감시
  일본	농약 살포, 화산 활동 감시
  호주	드론 수입 및 제초용으로 활용
  한국	농약 살포, 작물 파종, 질병 방제, 산림 보호 등

  자료: “드론(Drone) 시장 확대가 농업에 주는 영향과 정책과제”, 농협경제연구소

장난감 같은 겉모습보다 핵심가치에 집중해야

• 어린이들이 가지고 노는 장난감 같은 외형이지만 그 안에는 최신 과학기술이 집약되고 무궁한 활용가치가 내재된 성장산업
  • 세계의 경제연구소, 경영컨설팅 그룹에서 주목하는 기술로 그 중 농업분야의 활용가치가 높게 평가
  • 다양한 농업기계를 관리하고 정보를 전달하는 등 IoT, 인공지능과 함께 미래 농업기술의 중심축이라는 인식전환이 요구

우리 농업의 위기를 극복할 기술에 집중 투자해야

• 우리 농업의 약점인 고령화, 숙련인구의 감소, 기후변화 등을 극복할 수 있는 기술로서 집중적인 투자가 필요
  • 기술의 특성상 기계, 전자, 통신, 농업분야의 전문가들이 모두 참여하는 컨소시엄의 구성 및 전략수립이 시급
    • 센싱, 사물인터넷(IoT), 빅데이터, 인공지능, 로봇 기술 등이 모두 합쳐져야 발전이 이루어지는 특성 때문에 컨소시엄 구성은 필수
  • 우리나라와 같이 산지가 많고 국지기후변화가 심하며 농가당 경작 면적이 작은 환경에 특화된 플랫폼 개발이 시급
    • 과거 일본의 정밀농업 발전사례를 볼 때 우리나라 모델의 개발이 진전되면 세계수준의 경쟁력을 갖출 수 있을 것으로 전망