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하늘 날던 드론이 바닷속 잠수함으로 변신… 미리 엿본 드론의 미래

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2018년 01월 27일 11:52 프린트하기

한국해양과학기술원에서 개발한 수공양용 드론. 상공에서 비행하고, 수중에서 잠항한다. - 한국해양과학기술원 시험 영상 캡처 제공
한국해양과학기술원에서 개발한 수공양용 드론. 일반 드론 처럼 하늘을 날지만 물 속을 잠항할 수 있다. - 한국해양과학기술원 시험 영상 캡처

하늘 위를  날던 드론은 갑자기 물속으로 뛰어들어 유유히 헤엄친다. 드론은 잠수함이 된 것이다. 

 

25일부터 부산 벡스코에서 열린 ‘2018 드론쇼 코리아’ 전시장에서 다양한 미래형 드론을 선보였다. 잠수함으로 변신할 수 있는 드론, 바닷속을 헤엄치는 드론 등 신개념 드론이 다수 소개됐다.

 

●하늘-바다 오고가는 전천후 드론 인기

 

 

가장 주목받었던 건 물속과 하늘 위를 자유자재로 오가는 드론. 이른바 ‘수공양용(水空兩用) 드론’이다.

한국해양과학기술원(KIOST)이 소개한 이 드론은 직경 50cm, 무게 4.8kg로 비교적 소형이지만 기능에 걸맞는 외형을 갖췄다. 작은 모형 잠수함에 공중비행용 프로펠러 4개가 달려 있다. 최대 운항 반경이 1km, 최대 4m 수심 깊이까지 운항이 가능하다. 고속으로 원하는 해역까지 비행한 뒤, 잠항으로 물속 환경을 탐사할 수 있다.

 

연구진은 앞으로 실험용 드론에 센서를 부착, 수온이나 해류 등 수중 환경 정보를 무선으로 전송하는 것을 목표로 하고 있다. 연구진은 이 기술이 좀더 실용화 되면 실제 군용 잠수함에 프로펠러를 달아서 원하는 해역까지 날아서 이동할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

  

하늘을 날던 '글라이더'를 수중용으로 개발한 '수중 글라이더'도 선보였다. 부력을 조절해 움직이며 해양 관측에 특화된 모델이다. 프로펠러를 이용하지 않기 때문에 요구 전력이 낮아 최대 1년까지 운용이 가능하다.

 

수중 글라이더는 경상북도와 포항테크노파크, 경북대 등의 공동 연구팀은 2014년부터 수중 탐사를 위한 개발했다. 난해 6월, 직접 제작한 수중글라이더로 울릉도와 독도를 191시간만에 왕복하는 데 성공했다. 총 150km 거리를 수심 400~800m 깊이에서 잠항했다.

 

경상북도와 포항테크노파크, 경북대 등 연구팀이 개발한 수중글라이더. - 포항테크노파크 제공
경상북도와 포항테크노파크, 경북대 등 연구팀이 개발한 수중글라이더. - 포항테크노파크 제공

8월에는 458시간 동안 440km를 이동하는 최장거리, 최장시간 기록을 경신하기도 했다. 이때 경로유지 오차율을 0.1% 이내로, 안정적인 운항 제어 기술을 선보였다.

  

사람이 접근할 수 없는 극한 환경을 탐사할 수 있다는 것도 수중 글라이더의 장점이다. 실제 수중 글라이더는 원전 사고로 인해 오염된 바닷속 환경을 누비며 누출된 방사능을 측정한다. 또한 기름 유출 현장을 탐사하거나 태풍과 쓰나미 같은 자연재해를 예측할 수 있는 데이터를 제공하기도 한다.

 

연구진은 "기존 선박 등을 활용한 해양관측에는 높은 비용과 기상상태에 따른 제약 등의 한계가 뒤따른다"며 "드론을 이용하면 선박에 비해 관측 비용을 100분의 1 수준으로 줄일 수 있고, 기상에 따른 제약이 없어서 어떠한 상황에서도 연속적인 데이터 수집이 가능한 것이 장점"이라고 소개했다.

 

앞으로 연구팀은 수중 글라이더에 다양한 센서를 부착해 수온, 염분, 수심, 해류속도, 용존산소 등 바다 환경에 대한 여러 가지 정보를 수집할 계획이다. 또한 해상 무선통신 및 네트워크 기술이 고도화되면 향후 IoT와 AI 등을 활용한 지능형 해양장비 개발을 목표로 하고 있다.

 

●해파리 감시-바닷물 채집… 해양연구 드론이 맡는다 

 

드론의 활약은 바다 위에서도 이어지고 있다.앞으로 점차 드론의 역할은 더 커질 것으로 보인다.

 

국립수산과학원 연구진은 미래 해양 연구에 드론이 큰 역할을 할 것응로 내다봤다. 현재도 바다 환경을 해치는 적조와 해파리뿐만 아니라 냉수대 같은 연안 양식장에 피해를 미치는 자연재해까지 드론을 활용해 모니터링하고 있다. 또한 양식어장 시설현황이나 해류 특성 등을 조사하는 데도 드론이 이용된다.

 

기후변화연구과 오현주 연구관팀은 “앞으로 드론이 영역이 한층 넓어질 것으로 보고 있다”며 “오염 예상 해역을 신속하게 파악하기 위해 바닷물 채집이 가능한 채수용 드론등을 개발한 바 있다”고 소개했다.

 

국립수산과학원에서 개발한 다목적 드론(왼쪽)과 아래 달아 놓은 바닷물 채집기(오른쪽). - 국립수산과학원 제공
국립수산과학원에서 개발한 다목적 드론(왼쪽)과 아래 달아 놓은 바닷물 채집기(오른쪽). - 국립수산과학원 제공

해조류 ‘괭생이모자반’ 모니터링에도 드론을 활용 중이다. 괭생이모자반은 해류를 따라 주로 중국 바다에서 우리 연안으로 유입된다. 바다 위를 떠다니면서 그물에 달라붙고 시설을 파손하는 등 양식장에 큰 피해를 끼쳐 유해 부유물로 분류돼 있다. 지난해만 괭생이모자반 8000톤이 국내 바다로 유입됐다.

 

국립수산과학원에서는 드론과 인공위성 등을 활용해 괭생이모자반의 이동경로와 유입량, 유입시기 등을 모니터링 하고 있다. 오현주 연구관은 “드론으로 수집한 정보를 통해 괭생이모자반의 생물학적 특성을 분석해 관측 표준화 작업을 할 계획”이라며 “분석한 정보를 활용하면 보다 효과적으로 괭생이모자반을 수거할 수 있을 것”이라고 설명했다.

 

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