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1 ISSUE REPORT Korea Embedded Software and System Industry Association KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안

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3 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 ( 표지와동일한디자인 )

4 저자 오상은엣센디지탈대표 주요활동사항ㆍ ( 현 ) 엣센디지탈 Founder, 대표ㆍ ( 현 ) 무인항공기 ICT융합지원센터전문가협의체위원ㆍ ( 현 ) 네이버 드론메이커스 카페운영ㆍ ( 현 ) KELP 운영진ㆍ1997년 ~ 2000년 : 한별텔레콤 ( 주 ), 주임연구원ㆍ2000년 ~ 2004년 : 렉스콤, 선임연구원ㆍ2004년 ~ 2008년 : 로봇기술 Co-founder, CTO

5 본보고서는작성자의주관적인견해에의하여작성되었습니다. 보고서에대한자세한문의는아래로연락주시기바랍니다. 문의 : 임베디드소프트웨어 시스템산업협회신성훈책임 ( , ssh@fkii.org) 보고서의내용을인용할때에는출처를밝혀주십시오.

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7 Contents 1. 들어가며 1 2. 드론산업및기술이슈 5 3. 임베디드 SW 중소기업이드론산업에진출하기위해 고려해야할점 국내드론제조및협업이가능한기업 오픈소스플랫폼활용방안 끝맺으며 75 Korea Embedded Software and System Industry Association KESSIA ISSUE REPORT

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9 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 1. 들어가며

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11 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 들어가며 어느순간부터우리의일상에드론이깊이들어와있다. 매니아의영역에있던상용드론이이렇게일반인들에게소개되고회자된것은그리오래되지않았다. 사실드론은어느날갑자기출현한신기술은아니다. 이런드론의붐이일어난배경에는중국의 DJI가 2012 년 Flame Wheel 을출시를시작으로하여, 2013년 1월팬텀1을그리고당해 12월에팬텀2를출시하면서부터인것으로보인다. 중국의작은회사였던 DJI가출시한팬텀이전세계적으로히트를치고급기야는 DJI는작년매출액기준으로 1조를넘어서며, 드론의선두기업으로떠올랐다. 이와더불어서드론의붐을이끈것은, 매년미국라스베가스에서열리는세계최대의 IT 전시회인 CES 에 2015 년과 2016 년에중국의드론업체들이대거출품하게되고, 관련된서비스모델들이생겨 나게되면서부터인것으로보인다. 얼마전참석한국내드론심포지엄에서모드론국내제조업체대표님의말씀이귓가에맴돈다. 우리가기술이없는것이아니라, 시장이없는것이다. 이미우리나라에는드론관련하여재정적인어려움을이겨내고오랜시간기술을축적한업체들이제법되는데다가, 군용드론에서는우리나라가세계 7위의기술력을갖고있을정도로우수한기술력을보유하고있음에도불구하고상용드론시장에서는이렇다할뚜렷한성과를못내고있는실정이다. 이에필자는최근의뜨거운감자이자앞으로도몇년은화두로던져질드론의산업및기술개발동향과주요대응방안을짚어보고자한다. 아울러드론의핵심이라고할수있는플라이트콘트롤러와임베디드소프트웨어에대한부분을오픈소스플랫폼을기준으로활용방안을그동안현장에서의경험을바탕으로이글에녹여내려고한다. 이미이분야에대해필자보다먼저시장에뛰어들어서드론산업을기초를닦아주신선배기업가분들과여러전문가분들이보시기에다소미약한부분이있더라고, 향후드론산업의발전에조금이나마도움이될수있다는넓은취지로필지의부족함을너그러이받아주시기를바라며, 그리고이글이나오기까지도와주신임베디드SW System산업협회관계자분들께감사의인사를전하며... 3

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13 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 2. 드론산업및기술이슈

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15 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 드론산업및기술이슈 1 드론산업이슈 가. 드론시장규모 (1) 무인항공기산업은현재도입초기단계로시장규모는미미하나고성장세를보이고있으며향후 15년간 1.6조원 ( 누적기준 ) 시장으로확대될전망이다 - 국내에서도무인비행장치의숫자는크게증가하고있으나대부분이레저용이며실제산업현장에서의활용도는매우낮은상황이다. 표 1 국내무인비행장치의연도별추이 ( 단위 : 대 ) 연도 대수 출처 : 항공정보포털시스템 (2) 무인항공기는최초개발목적인군사적용도보다상업용으로의성장이두드러지고있는추세이며, 민간시장에서영상촬영, 재난감시, 농업, 물류, 방송등의다양한산업분야로그영역을확대해나가고있다. - 미국방위시장조사업체틸그룹에따르면무인비행체의전세계시장규모는 2010년약 52억달러에서 2022년에는약 114억달러까지성장할것으로전망되고있으며, 그중에서도상업용무인항공기시장은매년성장을계속해 2018년까지연평균 14% 이상증가될것으로예상된다. - 상업용무인항공기시장의세계적인성장과더불어국내무인항공기시장도전년대비 3배이상급성장하고있다. 7

16 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 그림 1 전세계드론시장규모 ( 단위 : 억달러 ) 출처 : 틸그룹 (Teal Group) 그림 2 국내드론판매증가율 ( 14 년대비 ) 출처 : 11 번가, 옥션, 지마켓 (2) 국가별로는 2012 년기준미국 71%, 유럽 13%, 중동 7%, 아태 8%, 에서 2021 년에는미국의 지배력이점전약화되어미국 49%, 유럽 17%, 아태 22%, 중동 9% 등으로과점시장에서경쟁 시장으로변화될것으로예상하고있다. 8

17 2. 드론산업및기술이슈 그림 3 주요국가 / 대륙별무인항공기시장점유율현황및전망 출처 : Teal Group, [World Unmanned Aerial Systems 2012 market profile and forecast] 아태지역에서의급속한발전은중국의급성장에서기인하는것으로중국은이미민수용으로소형무인기를제작중이며내수시장을기반으로투자를확대중에있다. 중국의무인기수준은 13년기준시장규모가세계3위이며중국무인기기술수준은 12년기준세계 9위권이다. 국내시장규모는향후 15년간약 1.62조원으로예상되며 ( 국토해양부 기준 ) 22년까지약 1000여대의수요가예상된다.( 항공우주연구원 자료 ) (3) 드론에대한수요가본격화되고생태계역시빠르게조성되고있어정부와기업에서는다양한육성전략을추진중에있다. - 정부에서는 2015년 무인기산업수요기반활성화방안 을통해 2016년부터전력 가스등에너지설비점검, 드론기반우체국택배배송등공공분야시범사업을통해드론의초기시장창출을유도할것이라발표하였고기업에서는드론산업육성을위해 2014년엔씨소프트는완구용드론제조업체바이로봇에 15억원, 2015년케이큐브벤처스는드론스타트업유비파이에 3억원을투자하는등의전략을추진하고있다. 나. 국내외주요업체현황 위에서는드론시장규모에대해알아보았으며, 국내외기업현황은아래의표와같이분류할수 있다. 9

18 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 표 2 국내외드론업체현황 구분기업명현황 국외 국내 DJI 샤오미이항페이스북인텔패럿에어버스 유맥에어유콘시스템케바드론엑스드론드로젠바이로봇유비파이휴인스주니랩이에스브이유시스엣센디지탈 농업용드론세계최초출시, 팬텀 4 신제품출시, 국내에플래그십스토어및실내드론경기장 DJI 아레나구축 뛰어난가성비의 MI 드론출시 유인탑승드론이항 184 공개 인터넷드론아퀼라실물첫시험비행성공 리얼센스기술접목한타이픈공개 고정익드론공개 비행기검수에드론적용 일반드론및레이싱드론제작 군용, 산업용드론전문업체 민군겸용드론개발, 드론의전반적인기술확보 다목적소형무인항공기개발, 다양한국책과제수행중 레이싱드론로빗출시및중국헙산완구드론출시 완구형드론파이터외에최근페트론출시 인공지능자율비행드론출시예정 임베디드전문업체로서교육용드론출시 스마트폰으로조종하는엑스트론제품출시 레이싱드론북미수출계약체결, 완구드론출시 산업용드론제조및현대중공업등대기업납품 코딩교육용드론조립키트출시 국외업체현황 (1) 중국, DJI사의국내에서의광폭행보세계최대상업용드론시장의 1인자인중국의 DJI사는아래그림 1과같이최근몇년사이에폭발적인성장을하고있다. 그와동시에 2016년들어서, 유독한국시장을겨냥한광폭행보를보이고있다. 명작팬텀3를잇는팬텀4를지난 3월홍대에세계최초로플래그십스토어를개장하며, 한국시장에선보이는가하면, 얼마전 8월 16일에는실내드론비행장을경기도용인에개장하였다. 이같은 DJI 의행보는국내드론시장의폭발적성장가능성을염두에둔사전포석이며, 국내소비 자들의 ICT 기술과제품에대한빠른수용에대한움직임으로판단된다. DJI 행보에대해서아래에몇가지주요한이슈들을짚어보겠다. 10

19 2. 드론산업및기술이슈 그림 4 DJI 의폭발적인성장그래프 출처 : Forbes - 농업용드론 AGRAS MG-1 발표, 세계최초국내출시 최근에드론은농업분야에적용을위한다양한시도들을하고있는데, 토양분석, 파종, 관개, 농약 살포, 작물모니터링, 작물건강상태평가가대표적으로손꼽히고있다. 그림 5 농업용드론 AGRAS MG-1 출처 : DJI 웹사이트 이에 DJI 는촬영용드론다음으로제일큰시장으로예측되는농업용드론시장에출사표를던졌다 년가을에농업용농약살포드론의출시와함께, 국내시장에제일먼저출시를한다는발표를 11

20 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 하였다. 1 시간에 7 10 에이커농지에농약을살포, 가격은 1 만 5,000 달러 ( 한화 1,700 만원대 ) 이다. - 팬텀 4 신제품출시 2016 년 3 월에는전작팬텀 3 에이어장애물감지시스템, 4K 카메라, 비젼포지셔닝의신기능을 갖고있으며, 프로펠러의착탈이용이한신제품팬텀 4 를출시하였다. 그림 6 팬텀 4 및기능들 출처 : DJI 웹사이트 - 세계최초플래그십스토어홍대개장 DJI는 2016년 3월전세계최초로플래그십스토어를젊음의거리홍대에개장하였다. 제품쇼케이스공간, 비행경험공간, 고객체험공간, A/S 센터, 인스파이어홀등의공간을한곳에담았다. 이곳을통해서그간한국사용자들에게제일문제가되던 A/S 부분에서시간과비용이단축되는편리함을제공하게되었다. 그림 7 DJI 홍대플래그십스토어 출처 : DJI 웹사이트 12

21 2. 드론산업및기술이슈 - 세계최초실내드론비행장 DJI 아레나 경기도용인에구축 DJI의주력제품인촬영용드론의경우서울의경우사전비행허가를받지않고날릴수있는곳이광나루를제외하고는별로없다. 이에사용자들의니즈를빠르게인지하고, 날씨에영향을받지않고비행연습, 스킬테스트, 비행교육등을즐길수있는세계최초의실내드론전용비행장을경기도용인에개장했다. 면적은약 400 평 (1395 제곱미터 ( m2 )) 규모로, 조명이달린조정식서킷, 비행에몰입할수있는 FPV 표시용 LCD TV, 단순파손을수리할수있는정비실등이갖춰져있다. 그림 8 DJI 용인실내드론전용비행장 출처 : DJI 웹사이트 - 미국, 페이스북의꾸준한인터넷드론개발세계최대소셜네트워크서비스기업인미국의페이스북에서는오래전부터인터넷소외지역에인터넷서비스를가능케하는인터넷드론 아퀼라 를개발중인데, 이제그첫시험비행이성공하였다. 페이스북은재작년에영국에본사를둔드론제작업체 어센타 를인수하고인력을흡수한후미국 항공우주국 (NASA) 출신직원들을합류시켜 커넥티비티랩 을만들었으며이를개발도상국인터넷 보급을위한 인터넷닷오그 팀산하에서운영중이다. 13

22 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 그림 9 아퀼라개념도와비행중인모습 출처 : 페이스북 (2) 중국, 샤오미의드론시장출사저가스마트폰의대명사인샤오미에서는종합가전회사를지향하는것처럼보이는데, 이번에도역시뛰어난가성비의샤오미 MI 드론 을출시하였다. 성능도좋지만가격이중국출시기준 54만원으로저렴한것이장점이다. 그림 10 사오미 MI 드론과제품발표를하는레이쥔회장 출처 : 샤오미웹사이트 14

23 2. 드론산업및기술이슈 샤오미 MI드론주요사양 배터리 5100mAh, 27분연속비행 104 와이드앵글촬영이가능한 1080p( 보급형 ) 또는 4K UHD( 고급형 ) 카메라 RAW 포맷촬영지원 최대 2km( 고급형 ; 보급형은 1km) 거리밖에서 720p 화질로촬영화면을실시간으로볼수있음 초당최대 2000번의진동을견디는 3축짐벌장착카메라 GPS와 GLONASS 지원 오토파일럿기능 : 자동이착륙, 촬영경로설정, 지도상특정위치촬영, 촬영대상회전촬영 배터리저전력일때자동귀환 실시간위치추적 비행금지구역경계에서자동으로멈춤 PCB 안테나기반리모트컨트롤 (3) 프랑스, 패럿세계 2위의드론제조사인프랑스의패럿은올초라스베가스에서열린 CES 2016에서글라이더형드론디스코를발표하였다. 프로펠러타입의드론이아닌스텔스기를연상케하는고정익날개를채택하여비행성능과에너지효율을추구하고있다. 그림 11 고정익항공기디스코블루와스텔스기 출처 : 패럿웹사이트와인터넷사이트 15

24 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 (4) 중국, 이항 2014 년설립된, 그러나불과 3 년만에고속성장을하고있는고스트드론으로유명한중국의이항 에서는올해초 CES 에서세계최초의자율주행유인드론 이항 184 를선보였다. 그림 12 이항 184 와기술소개 출처 : 이항웹사이트 16

25 2. 드론산업및기술이슈 이항 184 주요사양 Ehang 184 AAV Net weight: 200KG 최대출력 :106KW 8 motors) Duration of flight at sea level:23 Min 적재하중 :100KG 평균비행속도 :100KM/Hr 최고비행높이 : <500Meter (5) 미국, 인텔의리얼센스접목한드론발표인텔에서는지난 1월 CES 2016에서자사가투자한유닉사의타이푼 H 드론에자사의리얼센스충돌회피기술을적용한드론을발표하였다. 타이푼 H에는리얼센스기술을적용한카메라와인텔아톰프로세서가탑재돼있다. 그림 13 유닉타이픈 H 와리얼센스기술소개 출처 : 인텔웹사이트 17

26 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 카메라는사용자와지형의모습을인식하고, 비행하면서사용자를자동으로추적하며촬영한다. 몸에부착하는것이당연하게여겨졌던 액션캠 이하늘을날아다니며자신을촬영하는셈이다. 또, 리얼센스카메라를통해지형을인식하기때문에자동비행중에장애물을만나더라도부딪치지않으며, 장애물을통과할수없다면그자리에자동으로착륙한다. (6) 프랑스, 에어버스프랑스의비행기제조사에어버스는새로운비행기안전검사방법을선보였다. 드론에인텔의리얼센스카메라를장착하여, A330( 비행기 ) 주변을빠르게돌면서사진을찍고 3D 모델을만들고이를검사하는것이다. 이방법을쓰면기존에 2시간가량걸리던작업을 10~15 분으로단축할수있다. 에어버스의이테스트프로그램을위해인텔이올 1월인수한어센딩테크놀로지스가 AscTec 팔콘 8 드론을개발했다. 이드론은인텔의리얼센스 3D 카메라기술을탑재해, 드론으로하여금장애물들을피하게하고주변을비행하게한다. 그림 14 여객기를검사하는드론과생성된 3D 모델링데이타 출처 : 에어버스웹사이트 18

27 2. 드론산업및기술이슈 국내업체현황 (1) 유맥에어 ( UMAC Air는 2008년에설립된 UAV( 무인비행장치 ) 제작및운영전문회사로고성능 UAV 제조, 판매및운영프로젝트를수행하고있다. 항공촬영, 소방방재용, 감시용, 항공방제용무인기를전문생산하며매니아들을위한고성능경주용 UAV를선보이고있다 년에는 IT 전문회사 ( 주 ) 엑스퍼넷과파트너십을맺고소프트웨어개발, 온오프라인마케팅 분야에서협력하고있다. 전문가용, 농업용, 산업용드론외에도레이싱드론을개발하고판매하고 있으며, 이분야에서상당한기술력을갖고있다. 그림 15 유맥에어의각종드론, CERES, UM-D16, 레이싱드론패스파인더 S, Hammer 출처 : 유맥에어웹사이트 (2) 유콘시스템 ( 주 )( 유콘시스템 ( 주 ) 는국내최초로개발 / 양산배치된군단급무인항공기개발의주역들이 2001 년창립이래, 무인항공기분야에서고집스럽게외길만을달려온회사이다. 한분야에대한선택과집중으로무인항공기장비의국산화를선도하게되었고, 2008년에는대대급무인항공기를개발하여, 우리군이사용하는두번째국산군사용무인항공체계를공급하였다. 19

28 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 우리나라최초로 2004년 UAE 공군에무인항공기지상통제장비를수출한후해외시장개척에심혈을기울이고있다. 2008년농업용무인방제헬기의시판을계기로상용무인항공기시장에진출하였으며, 또한방위사업청 / 국방과학연구소주관으로개발중인대형무인항공기의핵심통제장비개발업체로선정되기도했다. 국내초기무인기시장을개척해온업체로서퍼스텍의자회사이기도하다. 그림 16 유콘시스템의각종드론들 출처 : 유콘시스템웹사이트 (3) 케바드론 ( 2009년설립된회사로서, 항공공학을전공한대표이사의진두지휘로민군용겸용드론을개발및판매하고있다. 케바드론은무인기의설계부터기체제작, 그리고내부시스템의체계종합에이르기까지전과정을최적화함으로써무인기시스템이보다안전하고경제적이며효율성을극대화하는토털솔루션을지향한다. 특히고객의요구를완벽하게충족할수있는맞춤형무인기개발능력과서비스제공에초점을 맞춘국제적전문기업으로성장해가고있다. 20

29 2. 드론산업및기술이슈 그림 17 케바드론의 KD1, 나르샤드론및비행체계 출처 : 케바드론웹사이트 (4) 엑스드론 ( 2010년부터다목적소형무인항공기를개발해오고있으며, 회전익무인항공기의단점인짧은비행시간을개선하여장시간작전 ( 작업 ) 이가능하고, 군사작전및시설물관리등정찰, 수색에용이하도록데이터링크 (50 way point) 를통한자동비행이가능한파워와설계가돋보이는업체이다. 다양한국책과제를수행중에있으며기술력을인정받고있다. 군사분야, 공공분야, 항공촬영분야에집중하고있다. 21

30 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 그림 18 엑스드론의 XD-i8, XD-X8S, XD-MAV 드론, 자율비행기능소개 출처 : 엑스드론웹사이트 (5) 드로젠 ( 주 )( 2015년설립한신생업체로서, 메인보드, 펌웨어, 모터, 프로펠러, 프레임, 캐노피등을자체개발하였으며, 레이싱드론에특화되어있고, 중국 IDG캐피탈파트너스로부터 50억투자를유치하여공격적으로사업을펼치고있다. 최근에인천송도에드론카페을오픈하였다. 22

31 2. 드론산업및기술이슈 그림 19 드로젠의레이싱드론로빗 300GT, 토이드론로빗 100C 출처 : 드로젠웹사이트 (6) 바이로봇 ( 년생산기술연구원출신들이모여설립한회사로서, 2014 년 10 월, 엔씨소프트에서 15 억을 투자받았고, 현재배틀형완구로봇을개발및생산하여판매하고있다. 그림 20 바이로봇의완구드론, 드론파이터, 페트론 출처 : 바이로봇웹사이트 23

32 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 (7) 유비파이 ( 2014년설립된회사로서, 미국실리콘밸리에본사를두고있다. 컴퓨터비전과정밀비행제어를기반으로하는인공지능자율비행드론을개발중에있으며, 2015년 9월카카오의자회사인케이큐브벤처스에서 3억의투자를받았고, 올해 1월에엔씨소프트로부터 48억원의투자를받았다. 그림 21 유비파이의드론컨셉도와임현대표 출처 : 유비파일웹사이트 (8) 휴인스 ( 그림 22 휴인스의교육용드론 FunDrone, 정찰용무인항공기 MAV, 6K 농업용드론 Farm Drone MC-16, MC-10 출처 : 휴인스웹사이트 24

33 2. 드론산업및기술이슈 1992 년설립된오랜업력의임베디드시스템전문회사로서, 2013 년부터드론을개발하기시작하여 정찰용, 물자수송용, 농업용, 교육용, GCS, 무인기용 EO/IR 카메라등을개발하여생산판매하고 있다. (9) 주니랩 ( 2014년설립한회사로서스마트폰으로조종가능한완구용드론을개발및생산판매하고있다. 엑스트론은스마트폰블루투스통신기반으로원격조종이가능해서손쉽게조종할수있다. 거리측정센서로높이조절과고정이가능해수평비행상태에서자유롭게방향을제어할수있다. 그림 23 엑스트론과스마트폰조종앱 출처 : 주니랩웹사이트 (10) 이에스브이 ( 2011년에설립한이에스브이는임베디드시스템전문업체로서, 대시보드카메라시장에서국내 1위업체로서 2015년 12월에코스닥에등록한업체이다. 2015년에드로젠과협력관계였다가지금은별도로레이싱드론 F3와토이드론 F1을개발및판매하고있다. 그림 24 플라이드림 F1, 플라이드림 F3 출처 : 이에스브이웹사이트 25

34 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 최근에미국시장에레이싱드론 F3 를 2017 년 6 월까지매월 1000 대수준으로수출계약을성사시 켰다. 모터, 보드, 배터리, 프로펠러등 4 가지부품으로구성된교육용드론제품세트 L 시리즈, 항공 촬영전문드론 F4, 360 도촬영이가능한 F2 등의연내출시를목표로준비하고있다. (11) 유시스 ( 년설립된업체로서현대중공업등에제품을납품하는등드론관련으로기술력을확보하고 있다. 그림 25 유드론과관제시스템 출처 : 유시스웹사이트 (12) 엣센디지탈 ( 2008년설립된임베디드시스템전문기업으로서의료기기, 철도통신, 임베디드리눅스, 펌웨어등다양한분야의경험을통해축적된기술을기반으로오픈소스기반의교육용드론조립키트를개발및판매, 교육을하고있다. 26

35 2. 드론산업및기술이슈 그림 26 교육용드론 출처 : 엣센디지탈 2 드론기술이슈 드론은비행에필요한모터, 날개등을갖춘비행물체이다.( 배터리포함 ). 여기에드론의심장에해당하는하드웨어 ( 오토파일럿 ), 무선을통해조종을하는데필요한 RC트랜스미터와 RC리시버를필요로한다. 또비행미션계획을세우고실제비행하는것을모니터링하면서기록할수있는 PC용소프트웨어가필요한데이장비는지상관제시스템역할을한다. 드론은 OS를탑재한소형컴퓨터로 GPS 장비등을꽂을수있는단자, USB단자등외부기기연결단자들이있다. 여기까지소개된드론의구성은기본적으로비행물체를띄우고원하는높이에서원하는속도로원하는항로에따라비행하도록하는데필요한것들이다. 드론을어떻게활용하느냐에따라다양한부가장치들이필요한데영화제작과정에서공중에서촬영을하려면촬영장비를탑재시키고, 지상에서앵글조정, 줌인아웃등필요한조작을할수있어야합니다. 바람이많이부는산악지역에서드론을운행하려면수평을유지해주는센서가필요할것이다. 택배에드론을사용하려면더정교한추가장비와데이터분석이필요하다. 도시지역에서는고층빌딩, 굴뚝, 전신주등비행장애물을충돌하지않도록방지하는센서기술또한필요할것이다. 복잡한도시에서원하는지역에정확하게도착하려면 GPS정보이외에도시의건물, 지형, 도로, 골목길, 개별주택등의전체를 3D 형태로데이터베이스로쌓고, 드론이지정된 3D정보와목표지점을비교하여도착지점을정확하게판단할수있는 3D인식기술이필요할것이며물론드론이택배물건을수령하는사람이실제주문자인지를정확히판별하는영상기술도필요할것이다. 사람이하는일을기계적으로대신하는측면에서드론은결국로봇과 IT 의융합물로서 HW 는제조 업이발달한우리나라에있어크게이슈는되지않겠지만로봇에지능을부여하고원격으로통제하는 역할을담당하는소프트웨어기술은드론에있어아주중요한역할을담당할것이다. 27

36 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 표 3 드론관련핵심기술 항공무인이동시스템통신 / 항법 / 교통관리기술 항공무인이동시스템의국가공역으로의안전한통합을위해필요한고신뢰도무인기제어링크기술 항재만 / 항기만항법및대체항법기술 차세대항공교통관리와의통합및차세대항공교통관리기술 항공무인이동체제어및탐지 / 회피기술 항공무인이동체의이착륙과비행제어및자율화향상기술 안전한비행과임무수행을위해다른비행체나물체등의위험요소를탐지하고충돌을회피하는탐지회피기술 항공무인이동시스템센서기술 항공무인이동체의안전한운항지원및임무수행을위한센서기술 항공무인이동시스템 S/W 및응용기술 항공무인이동체의제어및임무수행을위한고신뢰실시간 OS 와 interoperability 지원개방형 S/W 플랫폼및표준인터페이스기술 무인이동체가수행하게될특정한임무수행을위해필요한탑재체기술및빅데이터처리등응용기술 항공무인이동체플랫폼기술 다기능초경량소재및구조물기술 무인기 actuator 및기계 / 전기기술 다학제설계기술 설계자동화기술 항공무인이동체동력원기술 친환경적고성능 고효율동력원기술 출처 : KISA Report 월이슈트렌드드론핵심기숢및향후과제, p16 아래의드론의소프트웨어아키텍처는현재필자의회사에서교육용드론을개발하면서기존의 오픈소스펌웨어내부구조와필자의임베디드소프트웨어분야에서의경험을바탕으로작성하여 보았다. 드론의소프트웨어아키텍처는드론제조사나개발사에따라제각각다르겠으나필자의드론개발의경험과그간의자료를종합하여보면전체적으로맨밑단에하드웨어레이어가있고모터, IMU( 관성항법센서 ), 지자계, 바로메터, 초음파등의센서와 GPS 모듈, WI-FI/BT/BLE등통신모듈, 짐벌, 배터리등의하드웨어들이자리잡는다. 그하드웨어들을구동하기위한각각의디바이스드라이버레이어가있다. 중간에는드론기체의정확한자세측정을위한 IMU 센서의신호들을처리하고노이즈를저감시키는필터링알고리즘이올라간다. LPF, HPF, 상보필터, 칼만필터들이사용되고있다. 이를바탕으로자세제어를하기위한알고리즘이올라가고, 자세제어를위한모터의제어량을결정하는 PID 제어기가올라간다. 통신을담당해주는통신핸들러와기체의상태를모니터링하고알람을알려주는알고리즘공중정지비행을위한호버링알고리즘이올라간다. 28

37 2. 드론산업및기술이슈 그림 27 드론소프트웨어아키텍처 출처 : 엣센디지탈 상위에는어플리케이션레이어로서응용분야에따라서다양한기능이올라갈수있다. 네비게이션 기능, 지도데이터매핑기능, 미션수행을위한기능, 비전처리기능, 비디오스트리밍, 충돌회피 기능등이올라갈수있다. 국내에는 2000년초반과거정통부의 IT839 전략의일환으로임베디드SW 강국건설을기치로내걸면서관련기업들이우후죽순늘어난적이있으나, 지금은소프트웨어의중요성이대두되는세계적인추세와는별개로정부쪽에서는관련지원부분들이점차축소되고있어안타까운현실이다. 그러나여전히많은임베디드 SW 중소기업들이분야별로포진하고있는데, 다음은드론관련임베디드소프트웨어기업들을살펴보자. 가. 드론관련임베디드소프트웨어기업드론관련으로임베디드소프트웨어개발을표방하고있는국내의업체는아직은많지는않다. 다만, 기존의임베디드업체들이이분야에관심을보이고있고제품개발및시장에출시하고있다. 29

38 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 표 4 국내드론관련소트트웨어업체및기관출처 : 한국정보산업연합회 NO 기업명제품 / 기술명분야제품 / 기술개요 1 볼트마이크로 카메라파이라이브 (CameraFi Live) 민간드론 - 카메라파이라이브는스마트폰내장카메라나웹캠, 캠코더, 드론등과같은외장 USB 카메라를이용하여유튜브, 페이스북, 유스트림등의서버로실시간방송할수있는모바일개인실시간방송앱입니다. - 드론컨트롤러를스마트폰에연결하여드론으로부터받은영상을유튜브나페이스북으로실시간방송할수있습니다. 한가지사례로 Parrot Bebop 드론을스마트폰에연결하여카메라파이라이브를통해유튜브로실시간방송이가능합니다. 2 MDS 테크놀로지 3 소프트 4 소프트 NEOS / 고신뢰실시간운영체제 (RTOS) RESORT for C/C++, Java ( 정적분석도구 ) 4 그리니치미션플래너 산업용로봇, 산업용드론 임베디드 SW 도구개발 계기비행, 장거리비행 5 동서대학교산업용로봇제어기산업용로봇 6 인큐빅 7 리카 수백대이상의무인항공기드론을한대의 PC 에서관제하기위한관제시스템소프트웨어 안티드론 (Anti-Drone) 무인항공기드론관제시스템소프트웨어 시설보호 - 국방 / 항공분야고신뢰성실시간운영체제 (RTOS) - 임베디드 SW 에대한신뢰성 / 안전성을검증 / 점검하는 C/C++ 정적분석도구 - 드론이임무를수행하기위해서는한명의조종사가수십수백대의드론을조종할수있어야함. AI 기술을기반으로한계기비행을스스로할수있도록미션틀래너는 4 차원공간상에서콘트롤해야함. - 선박의외부철판연마를위한자동화기반의로봇형연마기에들어가는각종센서및모터구동을위한제어보드및인터페이스를구현함 - 수백대이상의무인항공기드론을한대의시스템에서관제할수있는제시스템 SW 이다. 공항에서수백의항공기를관제탑에서 - 관제하는것과같이저비용으로수많은무인항공기를관제할수있으며장거리에위치한무인항공기를관제할수있다. - 원격조종으로비행중인드론과조종기의통신을탐지하여기종을파악하고시설과의거리를측정하는장비및소프트웨어 - 보호구역일정거리이내로진입하는드론의제어명령을해킹하여제자리에정지시키는장비와소프트웨어 - 시설관리자의명령에의해드론을강제착륙시키는장비와소프트웨어 8 블루토스 플라잉토스콘 ( 비콘 )/ 공중에서발생하는비콘신호를이용한위치기반정보제공서비스 산업용드론 / 임베디드 SW 기업 - 사람의수작업에의한비콘을특정한장소에설치할필요가없이특정한행사 ( 축제, 박람회, 전시회등 ) 가있을경우플라잉비콘을그축제지역에띄움으로써그지역에위치기반정보제공서비스를제공할수있다. 30

39 2. 드론산업및기술이슈 NO 기업명제품 / 기술명분야제품 / 기술개요 9 아토시스템 스마트드론에필요한통합제어보드개발 교육용및산업용드론 - 현재드론은 FCC( 비행제어콘트롤러 ) 와 Power Board 그리고, ESC( 전자변속기, 모터제어드라이버 ) 등이분리되어제작되고운용되고있다. - 현재운영되고있는드론을 All in One (FCC + ESC + Power PCB + wire + 기체 body ) 으로제작하여효과적으로 pay load 개선과 run time 시간개선으로스마트드론의국산화에활용할수있을것이다. 10 셀로코 SENSOS(Sensor Network SOC Solution) 산업용드론 (Dron : IoT Application) - SENSOS(Sensor Network SOC Solution) : 반도체 SOC 에근거한영상및복합센서터미널 - SENSOS Terminal, SENSOS WPAN (SENPAN), SEMSView( 단말제어 ), SEMSServer( 서버시스템 ) 으로구성되어 Sensor Network IoT System 을구성한다. - SENSOS IoT System 은경비, 경계, 안전, 가정, 회사사무실, 농장, 공장등각종 IoT 응용분야에쓰일수있는데, SENSOS WPAN(WiFi, ZigBee) 에연동하는 Dron 제어기능을부여하여 Smart IoT Dron System 을구현하고자한다. 11 엘지유플러스 12 시스원 13 베이리스 14 웰게이트 15 키스코이앤엠 16 배재대학교 통신망을통한이동체제어및관제 안면인식기술및인감지센서분석기술 네트워크연계형드론과이를활용한서비스 ICT 융합플랫폼 안전편의서비스용스마트드론개발 드론미디어서비스플랫폼개발 로봇등에활용가능한임베디드소프트웨어 민간또는산업용 ( 범용 ) 생체인식자동출입시스템및산업용드론 산업용드론, 상용드론 산업용드론 산업용드론 산업용드론 LTE 망을이용한드론의제어및영상관제 - 드론에이동좌표전송 - 원거리영상수신 - 영상의클라우드저장및중계 - 카메라화상을이용한생체인식형태의안면인식기술 - 사람과사물을구분가능한센서분석기술 - 상용망을이용한네트워크연계드론 - SLAM 을이용한자율주행드론 - 영상전송등의서비스 ICT 융합플랫폼기술 - 비교적드론비행이자유롭고안전한넓은공간 ( 예, 골프장등 ) 내에서 3kg 미만의가벼운택배및식음료를정해진장소까지배달가능한드론을통합운영하는시스템 - 드론영상을 VR 을통해실감있게볼수있게하는콘텐츠서비스기술 - 로봇등자동화기기에활용가능한임베디드소프트웨어로써안드로이드모바일서버를이용하여이기종간파일공유시스템을개발 17 시스텍 가상현실을활용한드론조종기술시뮬레이션 산업용드론, 교육용드론 - 가상현실기술을이용한드론시뮬레이션시스템에관한것으로서임의의장소에서드론을조종훈련할수있는시스템 31

40 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 NO 기업명제품 / 기술명분야제품 / 기술개요 18 이아이피 스마트골프카트제어시스템 19 태림전자 방범용드론 20 가천대학교 21 아주실업 오픈소스무인항공기제어플랫폼개발 자율형무인표적기및지상제어시스템개발 스마트제어시스템 무인경기출동시스템 산업용드론, 민간드론플랫폼 SW 군대공사격훈련용무인표적기 22 제이씨현시스템 소프트웨어플랫폼산업용및민간용 23 포에스텍 24 목포대학교 IoT 기반 RFID 통합형미들웨어 드론창업지원, 드론 R&D 25 한국전자통신연구원드론용 RTOS 기술 산업용드론 창업지원, 드론교육, 드론 R&D 산업용드론, 프리미엄급민간드론 - 실제훈련에서는너무번거롭고장소에도많은제약을받으며조종중의안전사고및장비파손에의한경제적부담을최소화하고조종기술을능숙화하는데주목적이있음 - 초음파를통해주행중사용자를따라방향전환이되며자세제어로모터제어가가능하도록구현한스마트골프카트 - 일반카메라영상전송이되는헬리캠과무인기계경비시스템과연동하여관할지역침입발생시드론이현장의영상을확보하고전송하는기술 - Multiwii, arduino 등 open source 를이용한다양한형태의무인항공기제어용플랫폼개발. 자이로, 지자기, 가속도, GPS 를비롯한비행제어모듈, PID 제어, 모터제어, 카메라연동한 FPV, 초음파및접근센서를이용한충돌회피기능, 블루투스및 Wifi 를이용한제어기술등통합플랫폼 SW 개발 - 군에서주어진패턴비행을실시하는대공사격훈련용자율형무인표적기와임무통제장치를포함한운용체계를개발 - 산업용및민간용으로활용되고있는드론 (Drone) 의기능을기존솔루션즉, 스마트빅보드및통합관제등에서응용하거나드론이취득한영상정보와자료를실시간으로융합하여쉽게활용할수있도록애플리게이션개발에필요한 API 및실행환경을제공하는소프트웨어플랫폼개발 - 드론에탑재되는부가장치들 ( 각종센서 ) 의수집데이터를수신하고명령어를송신하는 IOT 미들웨어 - 대학내부에창업지원센터공간이있으며, 드론관련창업지원 - 일반인및대학생들을위한드론교육 - 드론 R&D 지원 ( 항공, 전자및통신, 소프트웨어분야등 ) - 드론기술및서비스에대한세미나및학술대회개최 - 드론의주요임무 SW 모듈및신규기능추가가용이한임무 SW 구조의 RTOS 로유인기 SW Certifiable 수준의안전성이확보된드론용비행제어 SW 기술 32

41 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 3. 임베디드SW 중소기업이드론산업에진출하기위해고려해야할점

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43 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 임베디드 SW 중소기업이드론산업에진출하기위해고려해야할점 본장에서는임베디드 SW 중소기업이드론산업에진출하기위해인지하고있어야하는드론의일 반적인구조와, 구성품에대해설명한후고려해야할점을기술하였다. 1 드론의일반적인구조 일반적인드론은크게드론기체본체가있다. 드론본체는 FC 보드, 모터, ESC, BEC, 프로펠러, 기체프레임으로구성되어있다. 무선조종기로부터조종명령을수신하기위한 RC 수신기와드론의 그림 28 드론의일반적인구조 출처 : 아두파일럿웹사이트 35

44 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 현재의위치를알수있도록하는 GPS 모듈이있다. 아울러중요한 RC 조종송신기와, 배터리, 배터 리충전기가있다. 지상에서임무를지령하고통제할수있는관제시스템인 GCS 소프트웨어도포함 되며, 최근에는스마트디바이스의발달로스마트폰앱들도구성에포함될수있다. 그림 29 드론의일반적인구조 출처 : 아두파일럿웹사이트 2 드론의주요구성품 (1) 기체프레임 단순한완구형드론의경우에도기체의프레임설계나, 프로펠러의설계에따라서제품의비행성 능이현저히차이를보인다. 항공공학적인기체설계기법을적용하여설계를하는것이필요하다. (2) 배터리드론의동력원인배터리에관련한기술들이뒷받침되지않고서는좋은제품의드론이만들어지기어렵다. DJI사의경우에는스마트배터리라하여, 배터리자체에서배터리잔량의체크및충전상태등을알려주고과충전방지, 완충후일정시간이지나면적당량방전시켜관리의편의성을높인배터리를설계하여판매하고있다. 36

45 3. 임베디드 SW 중소기업이드론산업에진출하기위해고려해야할점 요즘의드론배터리는주로리튬폴리머계열의 2차전지를많이사용하는데, 국내에는삼성SDI, LG화학, 코캄등의회사가전세계 1~2위를다투고있다. 하지만아직까지는드론보다는전기자동차의배터리쪽에무게가실려있어서국내에서드론용배터리를수급하는것에는어려움이따른다. 또한, 리튬계열의경우는안정상의문제들도많은고려를하여야한다. (3) 비행제어기 (FC) 국내에서는아직전문적으로비행제어기만을개발하거나제작하는업체는극히드물거나거의없는실정이다. 각자자신들의제품에직접개발하여사용하거나외국의제품들을많이사용하고있는데, 이부분은사실드론의핵심부분이기때문에드론사업에진출하고자한다면좋은제품을사용하는것이중요하다. (4) 모터드론의핵심부품중의하나이며드론의비행에없어서는안되는중요한부품이다. 주로완구용드론에는 DC 코어리스소형모터를많이사용하고, 250급이상의드론에는 BLDC 모터가사용되는데, 국내에도많은모터회사들이있으나, 아직까지는드론에특화된모터만을제작하거나판매하는회사는없다. 그림 30 드론에사용되는모터 출처 : 인터넷웹사이트 (5) ESC(Electronic Speed Controller) 전기적속도제어기로서 BLDC 모터를사용할경우에는반드시사용하는부품이다. 이부분도현재는중국산을대부분수입하여사용하고있는데, 이부분은직접개발보다는수입하는것이나을것으로보인다. 37

46 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 그림 31 드론에사용되는 ESC 출처 : 인터넷웹사이트 (6) 프로펠러 모터다음으로중요한부분이프로펠러가중요한데, 국내에서는아직자체기술력으로설계하여 제작하는곳이없는것으로알고있다. 이부분도중국산수입을사용해야하는단점이있다. 그림 32 드론에사용되는프로펠러 출처 : 인터넷웹사이트 (7) 카메라항공촬영용드론의경우에는핵심중의핵심이다. DJI사의경우에는카메라부분도직접개발하고있으나, 대부분의경우에는 GoPro 사의제품을사용하고있다. 이부분은별도의기술력이필요한부분이므로별도의제품을사용하는것이좋을것으로보인다. 38

47 3. 임베디드 SW 중소기업이드론산업에진출하기위해고려해야할점 그림 33 드론에사용되는 ESC 출처 : 인터넷웹사이트 (8) 짐벌항공촬영용드론의경우에는기체의흔들림과관계없이피사체를흔들림없이촬영할수있도록해주는장치이다. 이부분도국내에서는드론전용으로개발판매하는회사가없는데, 몇몇회사들이현재개발을하고있는것으로알고있다. 항공촬영용드론의경우이부분도많이고려해야할부분이다. 그림 34 드론에사용되는짐벌 출처 : 인터넷웹사이트 (9) 영상무선송수신기국내에서는 FPV 레이싱드론에사용하는영상스트리밍트랜시버는 5.8GHz 대역을사용하는데, 현재까지는불법으로알고있다. 이부분이그래서 2.4GHz 대역의무선주파수를사용하여사용되고있는데, 법적인부분도고려하여사용하여야한다. 39

48 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 그림 35 드론에사용되는영상송 / 수신기 출처 : 인터넷웹사이트 (10) 고글 FPV 레이싱드론의경우에는드론의카메라에서송신하는영상을볼수있는표시장치가필요한 데, 고글이그역할을담당한다. 그림 36 드론에사용되는고글 출처 : 인터넷웹사이트 (11) 무선RF 통신무선통신으로는 2.4GHz 통신이나, 최근에는 LTE등이동통신을접목하는시도도많이진행되고있다. 최근에는스마트폰앱을통한조종등, 스마트폰과의연결성을위하여 BLE나 WI-FI등의무선통신방식을많이사용하고있다. 40

49 3. 임베디드 SW 중소기업이드론산업에진출하기위해고려해야할점 (12) GPS 이부분은현재우리나라에서도다양한 GPS 모듈이개발되어있어서, 적절한제품을선택하여사 용하면될것이다. (13) UBEC(Universal Battery Elimination Circuit) 외장형전압변압기로보면무방한데, BLDC 를사용하는드론에사용한다. 그림 37 드론에사용되는 ESC 출처 : 인터넷웹사이트 3 드론산업진출시고려사항 필자의경험에비추어보면드론사업은단편적인기술만으로는진행에어려움이따른다. 기체설계, FC 보드의개발및소프트웨어, 배터리, 무선통신등종합적인기술력을필요로한다. 임베디드소프트웨어중소기업이이모든것을독자적으로하기에는여건상무리가많이따른다. 필자의관점에서는각분야별로전문업체와의협력과공개되어있는오픈소스플랫폼을적절히활용하는것이부족한중소기업의인력, 자본, 시간으로해결할수있을것이다. 따라서관련요소기술들을보유하고있는업체들끼리협업을통하여제품을만들어야할것이다. 그러나현실적으로국내에는아직드론관련요소기술들만을전문적으로다루는업체들이많지는 않은편이다. 그러나향후에는각분야별로관련업체들이많이생길것으로본다. 임베디드 SW 중소기업이드론분야에진출하기위해서는, 제품의응용분야에따라서다양한고려 사항이있겠지만, 필자는크게 3 가지사항을고려하여야한다고본다. 41

50 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 첫번째는기체의설계부분이다. 필자의회사에서는작은완구형드론기체를디자인단계부터기구설계까지진행하여보았는데, 항공공학관련경험이전무하다보니, 초기에애를많이먹었다. 드론의기체는공중에서비행을해야하는것이므로항공공학적인기법을사용하여공기역학적으로설계를할필요가있다. 아울러, 몇가지고려사항은대개의국내임베디드소프트웨어업체는하드웨어보드개발도겸하고있다. 따라서이런업체들은처음부터모든것들을새로개발하는것이아니라앞선기술력으로보드와임베디드소프트웨어를개발하고, 기체등의설계부분은기존의개발키트를사용하여개발후에, 경험과기술력이쌓인이후에항공기술전문업체와협력하여기체등의설계를하면좋을것으로보인다. 두번째는드론에서제일중요한소프트웨어부분이다. 이부분은처음부터모든것을새로개발하는것은비효율적이며, 공개소프트웨어플랫폼을사용하는것이효율적이다. 아울러공개소프트웨어와공개하드웨어 FC 보드도있는데, 하고자하는제품의응용에따라서적절한레퍼런스를확보하여기술을빠르게습득하는것이좋다. 세번째는배터리부분이다. 현재드론에서사용하는배터리는리튬계열의배터리를많이사용하는데, 국내의주요업체들도있지만수요나단가의문제로국내업체들은대응을하지않고있다. 따라서중국산을수입해야하는데, 올해 4월부터리튬계열배터리의항공운송관련규정및인증부분이까다로워져서이부분또한많은고려를해야할부분이다. 아울러, 드론은조종및통신을위하여전파를사용하는제품이다보니, 국내에서는 KC 인증을획 득하여야한다. 42

51 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 4. 국내드론제조및 협업이가능한기업

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53 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 국내드론제조및협업이가능한기업 해외에도많은드론기업과임베디드 SW 기업이존재하지만본리포트에서는국내의드론제조및 헙업이가능한기업에대해서이야기해보겠다. 국내에서군용드론을제외한상용드론을개발및제조하는기업으로는표 5의기업들이조사되고있다. 작년전보다는늘어난숫자이지만해외의드론관련스타트업수에비하면적은편이다. 그중에서도자체기술력으로꾸준히개발하고있는곳은손에꼽을정도이고, 현재는각기업들이독자적으로모든기술을개발하고있다. 글로벌경쟁력과기술향상을위해서는임베디드 SW기업및인공지능외에도 SLAM이나 3D 맵, 자율비행을전문적으로연구하는기업들이협업을하는것이좋을것이다. 임베디드 SW기업은주로 FC 보드의개발과드론소프트웨어개발에집중하고, 드론기업은이를활용하여기술적으로향상된제품을발빠르게시장에내놓는것이좋을것이다. 드론제조기업에게필요한부분은핵심기술인드론의정밀한자세제어를위한 IMU 와정밀한 FC 보드및임베디드소프트웨어가필요하다. 이부분들은표 6 의목록에있는모듈 ( 디바이스 ) 업체들과협력하는것이좋을것이다. 45

54 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 1) 드론제조기업 표 5 국내드론제조기업 NO 기업명제품 / 기술명분야제품 / 기술개요 1 엑스드론소형무인항공기 산업용드론, 공공임무형드론 - 공공분야에운용이가능한소형무인항공기를개발, 제작하고있으며기체설계기술, 비행제어시스템개발, GCS 시스템개발등무인기핵심기술보유함 2 바이로봇페트론, 드론파이터민간, 산업용드론 - 3 축가속도, 3 축자이로, 기압계센서, 옵티컬플로우센서, 터틀턴기술, 패턴비행, 음성인식컨트롤, PC 용비행시뮬레이터, 3D 회전비행등기술보유 3 로보블럭시스템 감시용, 촬영용, 안내용, 교육용로봇 서비스로봇, 교육용로봇, 산업용드론 - 산업용드론 - 드론의모든부분을국산화하여개발하였으며순수한국산드론의출시하게되었음 4 아하드론 정밀농업에활용가능한방제용드론 산업용드론 - 5kg, 20kg 중량의방제용드론으로, 성능대비저렴한가격으로경쟁력이있음. 5 엘에스웨어 다목적특수자율비행드론 산업용드론 - 특수목적형드론으로자율비행, 수동비행모두를지원하며자율비행시자동이착륙, Waypoint 비행, Back-home 기능지원. 지상에서효율적으로비행체를제어할수있는실시간제어시스템개발완료 - 전장 900mm, 운행시간 40min, 풍속 12m/s, 통신거리 2km, Payload 10kg 6 시스가인 풍선을이용한공중로봇 벌룬콥터 초, 중등학교교육용드론과학교구 - 풍선을활용하여장소에구애받지않고안전하게사용할수있음 - 블루투스통신으로휴대폰어플과연동조작제품의비용을줄임 - 6 자유도중 3 자유도를가지고있음 - 풍선에프로펠러를부착하는위치에따라무게중심이변하므로로봇운동에관한눈높이교육이가능함 - 속도조절, 상하움직임, 회전돌기등조작기능이다양하여흥미도를높임 7 유니로보틱스 범용로봇디자인오픈소스하드웨어플랫폼 ( 아이플라츠 -iplatz) 로봇, 드론 - 누구나손쉽게다양한로봇, 드론, 자동화장비에적용가능한디자인오픈소스하드웨어플랫폼 8 엣센디지탈 교육용스마트드론조립키트 교육용드론 - 오픈소스하드웨어, 소프트웨어기반의아두이노를활용하고 - 기체를 3D 프린팅으로출력하여조립하고, 스마트폰조종앱을이용한조종이가능한소형드론조립키트로서, - PID 제어를통한자세제어와자이로, 가속도, 지자계, 압력센서를통한센서데이터처리기술과 BLE 무선통신과스마트폰조종앱과의통신기술이내재됨. 46

55 4. 국내드론제조및협업이가능한기업 NO 기업명제품 / 기술명분야제품 / 기술개요 9 에어로뷰 K-Hawk / 초소형고정익무인기 군사용 / 산업용드론 - K-Hawk 는비행본체무게가 1Kg 내외로 1 인운영이가능한초소형고정익무인기이며, - 15Km 의비행반경, 분의비행시간을지원하며, 신호단절시자동회항 / 착륙기능, 지도기반의비행경로지정, 다양한카메라및센서와연결된 Payload 지원등이가능한최첨단군사용 / 사업용드론임 10 하우앳 Howrone (How@ + Drone) Drone 에방송용카메라장착 & 무선영상전송 항공촬영용드론 - 60GHz 밀리미터파를이용한 HDMI 무선영상전송모뎀을개발하여상용화함. - 이기술의확산을위하여짐벌을개발하였고촬영용드론을개발함. - 주력상품은전문가를위한항공촬영용짐벌과카메라영상전송모듈. - ETRI 로부터방송용파노라마영상기술을이전받았으며이를드론에적용하도록기술기획중. 11 아주대학교 산업용고속, 대용량고정익드론개발 산업용드론 - 기존의저속, 소형멀티콥터형태는용량부족으로실제활용하기에문제가많음. - 이를해결하기위하여고정익형태드론을개발하여대형엔진을탑재해서비행속도를증가시키고화물적재용량을증가시킴. 12 동남이앤에스 GTG-Drone 재난안전용드론 13 하늘과기술무블레이드드론산업용드론 - 재난발생시재난지역으로신속하게이동하여영상촬영등부착된센서를통하여현장상황을실시간으로공유하여재난대응하기위한제품 - 무블레이드드론 은블레이드충격시인체나물체에발생할수있는위험요소가없슴. - 실내와실외모든산업환경에서사용가능. 14 에이티디랩 Engine Drone / 20Hp Gasoline Engine 을이용한무인장기체공형 Drone 산업용드론 - 전지충전방식의가용시간이최대 20 분임에비해현재개발중인 Engine Drone 은최대 3 시간까지가용시간을늘리면서체공시간과비행반경을넓혀다양한장비를탑재하여장시간임무수행이가능. 15 엑스퍼넷 농업용, 항공감시용드론 산업용드론 - 고객의사용용도에맞게변형활용가능한오픈소스기반의비행컨트롤소프트웨어및드론개발 16 아이디어주식회사 영상인식기반의자율비행이가능한소형 (Mini) 무인항공기 민간드론용 - 제품 : 영상인식을가진자율비행드론. 조정기가필요없으며사용자를지정하면자율비행하면서사용자를추적하는기능 (Auto follow me) 이탑재되었으며사진이나비디오를녹화하는기능탑재. - 기술 : 영상인식기술, 자동자세제어기술 - 모듈 : Vision positioning 을가진자동자세제어모듈 출처 : 한국정보산업연합회 47

56 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 2) 모듈 ( 디바이스 ) 제조기업 표 6 국내드론관련모듈 ( 디바이스 ) 제조기업 NO 기업명제품 / 기술명분야제품 / 기술개요 1 이더블유비엠 무선항공기용보안하드웨어 MCU 및 Module 솔루션 산업용드론, 민간드론 - 기술개요 : (1) 임베디트용보안기술이적용된하드웨어기술 (2) Hash, Crypto, TRNG 등기술집약적인보안기술의탑제 - 제품 : 보안 MCU 2 웨이브피아 드론 / 무인항공기용정밀가이드 Port, 통합환경정보수집센서 국방, 민간드론, 무인항공기 - 드론 / 무인항공기를위한통합환경정보수집센서 (6 가지환경정보 ) - 드론 / 무인항공기를위한드론 / 무인항공기포트정밀가이드 3 크레이지캠 VR 무인항공기 / 드론을이용한 VR 촬영 산업용드론 - 사람이직접촬영하기힘든 VR 콘텐츠를드론이나 RC 카에장착하여하이퀄리티의콘텐츠를만들기위해안정적이고쉽게접근할수있는제품개발 - 하나의 VR 카메라시스템이드론뿐아니라 RC 카나핸드짐벌에손쉽게장착할수있게시스템구축 4 그리나 5 스태프프로젝트 6 이지스로직 7 사람과기술 웨어러블건식근전도센서 STUFProject Phase 2 Tablet 을이용한드론및드론카메라의제어 Binary-CDMA 무선통신과고화질영상코덱이융합된드론용초소형영상 통신융합모듈 휴대기기무선신호감지모듈 개인, 산업용로봇및드론용근전도를이용한생체신호용건식전극 산업용드론, 민간드론 산업용드론 산업용드론 - 인체근육이움직임에따라발생된미세전류를감지하는생체신호용센서로건식근전도전극임. - 금속형태의딱딱한형태의제품이아니고웨어러블형으로피부접촉성이좋아서장기착용에따른피로감이나통증이없는입력장치로활용이가능한제품임. - 현재개발이완료된 STUFProject Phase 2 Tablet 은안드로이드기반의상용터치형제어모듈로개발된기기로기기내에 WiFi 외에 GPS 모듈을포함하고있음 - 드론과무선통신으로연동되었을때단순히연동되어카메라제어할뿐아니라카메라외에도 GPS 와연동되어드론의위치까지파악할수있도록만들어져있고이미 DJI 사의 Phantom 계열의기기에서실제어가가능한것을확인하였음 - Binary CDMA 무선통신기술을활용하여 1.5Km 이상의통신지원거리확보및국가표준암호화알고리즘 (ARIA) 을탑재하여보안성을강화하고저전력경량화를이룬무선통신및고화질영상코덱융합모듈 - 특정지역내의휴대기기에서방출되어지는무선신호를감지하여신호발생지점을특정할수있는제품 8 무한네트웍스드론연습안전장치민간드론 - 드론초보자입장에서는실내 / 실외등고가의안정적인드론이아니면비행연습을하기가쉽지않음. 48

57 4. 국내드론제조및협업이가능한기업 NO 기업명제품 / 기술명분야제품 / 기술개요 드론으로인한인명안전및기체파손등을예방할수있는드론안전장치. 9 신성씨앤티 외부환경변화에강인한무인항공기관성항법용 9 축 I/10 축 IMU 센서개발 산업용드론 - 드론비행중안전성에큰영향을주는자세제어및항법제어장치이며외란에강인한 9 축 /10 축 IMU 센서개발 10 평주시그네틱 11 라온텍 12 유피시앤에스 13 드론프로세이프 출처 : 한국정보산업연합회 자세측정을위한관성측정장치 로봇 / 드론원격조정기용 FPV (First Person View ; 1 인칭시점뷰어 ) 엔진의힘을전달하는초경량무단변속기 Drone Shield System ( 드론보호밴딩와이어프레임 ) 산업용드론, 민간드론 로봇, 드론 드론에부착될무한변속기 드론보호장비 - 반도체관성측정센서의성능을최대로이용한자세및운항측정장치 - 이동체에장착된카메라에서실시간으로전송된영상을조정자가보면서이동체를조정할수있도록하는 HMD 장치. - 안경이나고글형태로만들어진 FPV 는실감있는영상과몰입감으로직접이동체에탑승하여조정하는듯한느낌을줄수있슴. - FPV HMD 는이동통신기술을이용하여지연시간없이영상을송수신하는통신모듈과함께사용되는두부착용형디스플레이. - 드론의엔진의초경량화및에너지절감차원에서의무단변속기를활용함으로인한소음및물건이동에필요한캐리어기능등자동변속기보다부품수가적게들고생산원가도줄일수있슴. - 레이싱드론입문자를위한연습용보호장비 - 입체적인밴딩와이어프레임구조로고탄성경량화구현 - 대인, 대물사고를대비한적극적인보호장비 49

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59 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 5. 오픈소스플랫폼 활용방안

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61 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 오픈소스플랫폼활용방안 이번장에서는드론관련오픈소스플랫폼의종류와내용을살펴보고이를어떻게활용하는것이 좋은지얘기해보도록하겠다. 오픈소스플랫폼은크게오픈소스하드웨어와오픈소스소프트웨어로 나뉠수있다. 그중오픈소스소프트웨어를먼저살펴보자. 1 오픈소스소프트웨어 가. 아두파일럿 (ArduPilot) 아두파일럿은자율비행멀티콥터, 고정익비행기, 전통적헬리콥터와지상의로버를제어할수있게하는 UAV 플랫폼이다. 아두파일럿은 2012, 2014년 UAV 아웃백챌린지경기에서우승한플랫폼이다. 아두이노기반으로되어있으며, 아두파일럿프로젝트는 autopilot의 APM과 Pixhawk/PX4 라인과아두콥터, 아두플레인, 아두로버소프트웨어프로젝트를포함하는하드웨어와소프트웨어제품의영역으로전개해왔다. 53

62 KESSIA ISSUE REPORT 드론의 기술개발 동향 및 기업의 대응 방안 그림 38 아두파일럿 소개 출처 : 아두파일럿 웹사이트 54

63 5. 오픈소스플랫폼활용방안 나. 멀티위 (MultiWii) 멀티위는멀티로터 RC 모델을제어하기위한범용의소프트웨어이다. 지금은다양한센서들을사 용할수있지만, 초기에는닌텐도 Wii 콘솔의자이로와가속도센서를이용하여개발되었다. 이들센서들은닌텐도 WiiMote(Wii 모션플러스와 Wii 눈차크 ) 의확장에서찾을수있다. 이프로 젝트는아두이노플랫폼상에서소프트웨어를개발하였다. 달성된안정성은 FPV 를위해우수하고어 떤종류의비행도허락한다. 소프트웨어는트리콥터, 쿼드콥터, 헥사콥터를제어할수있다. 초기의멀티위트리콥터는파이버구조로만들어졌고, 그후카본 / 케블라파이버구조로강화되었 다. 비행시인성을좋게하기위해서몇개의 LED 가추가되었다. 그림 39 멀티위드론초기기체 출처 : 멀티위웹사이트 지원되는특징은다음과같다. 멀티로터타입 - BICOPTER - TRICOPTER - QUAD + - QUAD X - HEX Y6 - HEX FLAT + 55

64 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 - HEX FLAT X - OCTO X8 - OCTO FLAT + - OCTO FLAT X 짐벌 - when associated with an accelerometer, MultiWii is able to drive 2 servos for PITCH and ROLL gimbal system adjustment the gimbal can also be adjusted via 2 RC channels - Camera trigger output a servo output can be dedicated to trigger a camera button. A servo travel pattern is defined in this case GUI: - Coded with processing, java core: Linux/MAC/PC compatible, USB connection - exhaustive parameter configuration - graphical visualization of sensors, motors and RC signal 비행모드 : - one of the following mode angle velocity driven (accro mode) absolute angle driven (level mode) - optional mode, compatible with the 2 previous one altitude assisted mode (baro mode, compatible with the 2 previous mode) head lock assisted mode (magneto mode) 하드웨어호환성 - 수신기 any standard receiver with a minimum of 4 RC channels any PPM sum receiver - 서보 2 up to 4 any standard 50Hz servos can be used - 모터 ESC up to 8 standard ESC can be used, boosted with a 488Hz refresh rate - 센서 3 MEMS Gyro 2x IDG-650, 1x ISZ-650 (genuine Wii Motion Plus) ITG MEMS Acc (optional) 56

65 5. 오픈소스플랫폼활용방안 LIS3L02AL (genuine Nunchuk) BMA020 BMA180 3 MEMS magnetometer (optional) HMC5883 HMC MEMS barometer (optional) BMP085 LCD for configuration of every parameters on the field - any Sparkfun serial 9600 baud LCD 2x16 characters - TEXTSTAR LCD 2x16 characters, with its 4 buttons supported 다. 플렛스봇 (Flexbot) 멀티위의파생프로젝트로서 3D 프린팅과스마트폰을이용한조종을도입하여킥스타터펀딩을 성공적으로진행한프로젝트이다. 3D 프린팅을위한모델링파일이띵기버스 (thingiverse) 에공개되 어있다. 그림 40 플렉스봇소개 출처 : Flexbot 웹사이트 57

66 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 (3) 오픈파일럿 OpenPilot( 오픈파일럿은일반민간인과연구용으로사용할목적으로오픈파일럿커뮤니티에서생성된오픈소스 UAV 오토파일럿이다. 멀티콥터, 헬리콥터, 고정익항공기및기타차량을위한고성능플랫폼이다. 완벽한비행계획스크립팅언어와다른강력한기능이함께제공된다. 오픈파일럿은현재두개의하드웨어플랫폼개발에초점이맞춰져있다. CopterControl( 원본과 CC3D 둘다 ) 과 Revolution. CopterControl 보드는 3축자이로와가속도센서가내장된강력한안정화보드이고, OpenPilot Revolution 은전체 INS 장치를내장한오토파일럿플랫폼이다. CopterControl 보드는다양한센서및통신시스템에의해증강될수있다. 두보드는경로설정및원격측정기능과같은지상제어기능을제공하는 OpenPilot GCS 소프트웨어에서옵션설정이가능하다. 라. 에어로쿼드 AeroQuad ( 에어로쿼드는오픈소스하드웨어와소프트웨어프로젝트이다. STM32 기반의 AeroQuad32 FC 보드와 AVR 아두이노기반의보드로구성되어있다. 가속도, 자이로, 지자계, 바로미터, 초음파센서, GPS 등다양한센서를내장하고있다. 마. 다이드론즈 DIY DRONES( 다이드론즈커뮤니티에서는세계최초의범용오토파일럿보드인 APM 과 Pixhawk 가만들어졌다. 58

67 5. 오픈소스플랫폼활용방안 그림 41 픽스호크 FC 출처 : 다이드론즈웹사이트 고정익을위한아두플레인 (Arduplane) 로터리비행체를위한아두콥터 (Arducopter) 지상과수상이동체를위한아두로버 (ArduRover) 로구성되어있다. 바. 오토파일럿 ( PX4 는독립적인오픈소스, 오픈하드웨어프로젝트이다. 리눅스재단의드론코드프로젝트의하나이다. 취리히연방공과대학교 (ETH Zurich) 출신의로렌츠마이어 (Lorenz Meier) 가중심이되어진행중인자동항법시스템으로학계와마니아커뮤니티에표준화된자동조종장치를제공하는것을목표로하고있다. 2007년부터 DIY Drones( 에서오픈소스로진행중인프로젝트로앞서설명한아두파일럿과양대산맥을이루는오픈소스프로젝트라고볼수있다. 사. 클린플라이트 ( 클린플라이트는오리지날 8 비트멀티위코드의 32 비트버전인오픈소스비행제어소프트웨어이다. 멀티로터비행체나고정익비행체에사용할수있고, 쿼드콥터, 헥사콥터, 옥토콥터, 트리콥터, 비행기 59

68 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 등다양한형상이나모터의개수에제한이없이지원한다. 아. 엠리드 ( 라즈베리파이보드에확장보드형태로연결하여리눅스기반으로드론을제어할수있다. 그림 42 라즈베리파이보드에확장이가능한나비오보드 출처 : 엠리드웹사이트 자. 크레이지플라이 ( 다른오픈소스프로젝트들이대부분 30cm 이상의중 / 대형을목적으로만들고있으나, 크레이지플라이의경우는작은소형기체를목적으로하고있다. 이는도심지역의비행을제한받는경우나취미로드론을제작해보는이들이주로안전한실내에서비행한다는점에착안한것이다. 실내용이기때문에키넥트및적외선카메라를이용한실내트래킹및군집비행들의소스도많이공개되고있고클라이언트 GUI 프로그램도개발 / 제공하고있다. 현재에도지속적인개발이이루어지고있다. 국내에서는오로카 (oroca.org) 에서크레이지플라이를기반으로한자작드론 SkyRover를만들고있다. 60

69 5. 오픈소스플랫폼활용방안 그림 43 크레이지플라이마이크로드론 출처 : 비트크레이즈웹사이트 그림 44 크레이지플라이설정프로그램 출처 : 비트크레이즈웹사이트 차. Afroflight32 ( baseflight 로불리는멀티위의 32 비트펌웨어버전이다. 61

70 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 2 비오픈소스콘트롤러 참고로, 오픈소스플랫폼외에도비오픈소스플랫폼중에도유명한몇가지를살펴보자. 가. KK 보드 KK 보드는롤프알바케, 아카캅테인쿡에의해설계되었다. 아트멜의 ATmega644PA MCU 를 사용하고 MPU-6050 자이로 / 가속도센서를사용한다. 현재 버전이최근버전이다. 그림 45 KK 보드 출처 : 인터넷웹사이트 나. NAZA DJI사의제품으로서하기의기능을갖는다. All-in-one Design Nine Types of Multi-rotors Supported Free Ground Station Function New Assistant Software for Smartphone Independent PMU with amazing function extension Enhanced Failsafe Mode Two Levels of Low Voltage Protections Multi-rotor One-power Output Fail Protection Advanced &Improved Attitude Stabilization Algorithm 62

71 5. 오픈소스플랫폼활용방안 Multiple Flight Control Modes/Intelligent Switching New Assistant Software &Firmware Online Update GPS Module Available/Accurate Position Hold iosd mini supported Intelligent Orientation Control Motor Arm and Motor Dis-arm PPM, S-BUS &Ordinary Receiver Supported Independent LED Module Built-in Gimbal Stabilization Function Remote Gain Adjustment 그림 46 DJI 의 NAZA FC 보드와 FLAME WHEEL 키트조립도 출처 : DJI 웹사이트 63

72 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 3 드론 OS 가. 드론코드 ( 3DR, 퀄컴이플래티넘멤버이며, 인텔과유닉이골드멤버로참여하고있는프로젝트이다. 이외 에도 Walkera, 패럿등의많은회사들이참여하고있다. 그림 47 드론코드의소프트웨어아키텍처 출처 : 드론코드웹사이트 드론코드프로젝트는기존의오픈소스드론프로젝트와그자산을리눅스재단의비영리구조에 편입시킬예정이며, 무인항공기 (Unmanned Aerial Vehicles, UAVs) 를위한이프로젝트의결과는 오픈소스플랫폼으로공유한다. 드론코드에는 3DR 이보유하고있는 APM/ 아두파일럿무인항공기소프트웨어플랫폼과연관코드 도제공된다. 또한, 이프로젝트는취리히공과대 ETH 출신의로렌츠마이어가이끄는 PX4 프로젝트 도통합할예정이다. 현재 1,200 개이상의업체가드론코드개발에나서고있으며, APM/ 아두파일럿, 미션플래너, 64

73 5. 오픈소스플랫폼활용방안 MAV 링크와드로이드플래너등몇몇프로젝트에서하루 150 개이상의코드가개발되고있다. 개발된 플랫폼은스카이캐치, 드론디플로이, 하비킹, 호라이즌, 프레시전호크, 애그리보틱스, 웰케라등의드 론기술전문기업들이채택하고있다. 나. Airware 드론 OS( 그림 48 에어웨어 FC 출처 : 에어웨어웹사이트 에어웨어비행제어시스템은가상의어떤상용비행체에도설치가가능하게하는유연하고확장가능한모듈라아키텍처구조이다. 그리고, 안전민감한비행제어부분과는별도로어플리케이션개발이분리되어있다. 멀티로터와고정익비행체지원 이륙과착륙을포함하는자동비행 Intelligent contingency detection and management 지능형우발감지와관리 65

74 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 EMI 쉴드된알루미늄케이스 카메라트리거제어 데이터로깅기능내장 Software-in-the-loop(SIL) 시뮬레이션 로그파일들, 지오펜스, 사용자인증등을위한에어웨어클라우드동기화 항공등급의하드웨어소프트웨어표준내장 4 오픈소스하드웨어 드론에서특별히비행제어기, FC 부분은중요한부분인데, 이미오픈소스하드웨어들이아래의 그림처럼다양하게존재하고있다. 본글에서는다양한오픈소스하드웨어들을짚어보고적절한활용 방안을제시하고자한다. 그림 49 오픈소스플랫폼계통도 출처 : 엣센디지탈 가. 아두파일럿 (Ardupilot) 계열콘트롤러오픈소스 FC 보드의계열중에많이사용하는것중에하나로서, 아두이노기반의 APM(ArduPilot Mega) 계열이있고, 32비트 ARM 프로세서를사용하는 Pixhawk 계열이있다. 이들의확장버전으로 Dronecode 가있다. 66

75 5. 오픈소스플랫폼활용방안 그림 50 아두파일럿계열 출처 : 엣센디지탈 나. 멀티위 (MultiWii) 계열콘트롤러가장많은사용자들이사용하고있는오픈소스프로젝트중의하나이다. 8비트 AVR MCU 기반의 CRIUS나 Flexbot이있으며, 32비트 ARM 기반의 NAZE32가있고, 그중 Cleanflight 펌웨어는상당히작고안정된펌웨어이다. 그림 51 멀티위계열 출처 : 엣센디지탈 다. OpenPilot 계열콘트롤러 오픈파일럿계열은 32 비트 ARM 기반의 CC3D 가있다. 그림 52 오픈파일럿계열 출처 : 엣센디지탈 라. Crazyflie 계열콘트롤러 비트크레이즈사의크레이지플라이는 32 비트 ARM 계열의콘트롤러이다. 67

76 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 그림 53 크레이지플라이계열 출처 : 엣센디지탈 아래는각 FC 콘트롤러보드의특징을표로정리하여보았다. 표 7 드론관련 FC 보드특징비교 FC 보드특징펌웨어 APM 2.8 아두이노호환 자동데이터로깅을위한 4M 데이타플래시 외장 GPS 옵션, ublox LEA-6H module 지자계센서 인벤센스사의 6 축가속도 / 자이로센서 MPU-6000 사용 자동레벨 CC3D 강력한 STM32 32 비트 MCU, 90MIPs, 128KB 플래시메모리, 20KB 램 3 축고성능자이로, 3 축가속도내장 설정저장을위한 4M 비트내장 EEPROM 오토레벨, 트리콥터, 쿼드콥터, 헥사콥터포함 NAZE32 KK2 8 채널 RC 입력가능 FrSky 텔레메트리인버터내장 3.3V/72MHz 에서 32 비트프로세서동작 기체종류, 모터배치 / 프로펠러방향, ESC 와무선을간단히선택가능 아트멜 Mega644PA 8 비트 AVR RISC 기반 MCU(64KB) 쿼드, 헥사, 트리, 바이, Y4, Y6, 옥토, 카메라짐벌 듀얼콥터, 트리콥터, Y6, 쿼트콥터 +/x, 헥사콥터 +/ x, 옥토콥터 +/x, X8 +/x, H8/6, V6/8, 싱글콥터 1M,2M 2S MultiWii Lite V1.0 카메라버튼을누를수있도록서보출력을구현가능 디버그, 펌웨어업로드, LCD 표시를위한 FTDI/UART TTL 소켓 센서확장을위한 I2C 소켓 3.3V 와 5V LDO 전압레귤레이터분리 6 축가속도 / 자이로센서 MPU6050 아크로 (Acro) 셀프레벨 DJI Naza-M Lite 개선된자세안정화알고리즘 지능형원점제어 (IOC) 모터암, 디스암 짐벌안정화기능내장 다중비행제어모드 / 지능형스위칭 Futaba S-Bus 와 PPM 수신기지원 원격조종 쿼드로터 I4 X4 헥사로터 I6 X6 IY6 Y6 68

77 5. 오픈소스플랫폼활용방안 FC 보드특징펌웨어 MultiWii SE V2.0 3DR Pixhawk 카메라버튼을누를수있도록서보출력을구현가능 디버그, 펌웨어업로드, LCD 표시를위한 FTDI/UART TTL 소켓 센서확장을위한 I2C 소켓 3.3V 와 5V LDO 전압레귤레이터분리 ATMega 328P Microcontroller 6 축가속도 / 자이로센서 MPU 축디지털지자계센서 HMC5883L 디지털압력센서 BMP085 Pixhawk FC 3DR 전원모듈 (XT60 과커넥터케이블 ) GPS 를사용할때완전자율운행 미션플래너그라운드스테이션 안전한페일세이프 (Failsafes) Acro Level Alt Hold 헤드락 (Head Lock) 헤드프리 (headfree) (CareFree) GPS Hold GPS 홈위치복귀 Allows existing APM and PX4 operators to seamlessly transition to this system 출처 : 외국인터넷자료기반번역 5 GCS 또는설정프로그램 가. MultiWii Conf( 그림 54 MultiWiiConf 설정프로그램 출처 : 멀티위웹사이트 69

78 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 나. Mission Planner( 그림 55 아두파일럿미션플래너 출처 : 아두파일럿웹사이트 다. Openpilot GCS 그림 56 오픈파일럿 GCS 프로그램 출처 : 오픈파일럿웹사이트 70

79 5. 오픈소스플랫폼활용방안 라. Clean Flight( 그림 57 구글크롬웹기반클린플라이트설정프로그램 출처 : 클린플라이트웹사이트 마. Tau Labs GCS 그림 58 타우랩 GCS 프로그램 출처 : 타우랩웹사이트 71

80 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 바. Naza-M V2 그림 59 NAZA-M V2 설정프로그램 출처 : DJI 웹사이트 3 오픈소스플랫폼활용방안 그럼, 이렇게다양하고많은오픈소스플랫폼을가지고어떻게활용을해야할까? 고민이많이된다. 다양한방법이있겠지만결국은제품의응용분야에맞는단계적활용방안이필요해보인다. 실제시장에서구분하는상용드론의경우에는아래의드론으로크게분류를해볼수있겠다. 이외에도다양한시장들이있을것으로생각되지만, 본리포트에서는이것으로한정을하겠다. 아래에각각의드론분야별로오픈소스활용방안을살펴보겠다. 오픈소스플랫폼은결국크게는두가지로분류해볼수있다. Non-OS 기반의펌웨어로구성된 소프트웨어와그에맞는 FC 보드가있고, OS(Embedded Linux, RTOS) 기반의소프트웨어와그에 맞는 FC 보드가있다. 드론을만드는것은각각의제조사의역량이나기술수준에따라다르겠지만필자의경험을살려서 제안하고싶은것은다음과같다. 분야별로하나씩필자의제언을해보겠다. 72

81 5. 오픈소스플랫폼활용방안 그림 60 드론시장의분류 출처 : 엣센디지탈 첫째촬영용드론의경우는안정된자세제어와정지비행이요구된다. 실제로 DJI의팬텀3 제품으로촬영해본결과간단한조작만으로도드론을띄우고비행하고, 촬영을할수있는데, 이런정도의성능을발휘하려면정밀한 FC가뒷받침되지않으면할수없을것이다. 이런부분에는 OS 레벨의오픈소스플랫폼을사용하여안정된기체를확보하고, 그위에여러부가기능들을올리는것이필요하다. 두번째공공용 ( 농업용, 감시용, 기타...) 드론의경우는드론의기체의안정된제어와비행성능은 기본으로하고, 그위에응용을위한부분들을담당하기위해서는 OS 레벨의오픈소스플랫폼을올려 야만임무를수행할수있을것이다. 세번째경주용드론의경우는기체의안정된비행은물론이지만, 빠른속도제어가관건이므로 이부분은 Non-OS 레벨의펌웨어기반의오픈소스플랫폼을사용하는것이좋다. 네번째완구용드론의경우는아무래도조종기를 ( 전용조종기, 스마트폰 ) 가지고사용자들이조종 을해보는제품이므로이런제품에 OS 레벨의오픈소스플랫폼을엊는것은가격에민감한제품의 특성상무리일것이며, Non-OS 레벨의오픈소스플랫폼을사용하는것이나을것이다. 끝으로교육용드론의경우는교육의특성상드론의원리를알고, 소프트웨어코딩등을알아보려 면사용자들에게좀쉽게접근하는것이맞다. Non-OS 레벨의오픈소스플랫폼을사용하는것이 73

82 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 좋을듯하며최근에는아두이노가대세이므로이를적용한제품들이고려하는것도좋은방안이다. 아울러, 드론을처음시작할때는상당히어려운것이사실이다. 교육을제대로해주는곳도아직은많지않고, 교육이있더라도단순조종체험이거나, 조종교육, DIY 위주의교육이주가되고있다. 물론이런부분도필요하지만드론을직접개발하거나제조하거나그이상의응용이필요한경우에는스스로하는방법밖에없다. 필자가생각하는단계적접근방법은첫째로완구용저가드론으로조종을익혀보고감을익히는것이좋을것같다. 두번째는아두이노기반의드론교육을통해서드론의실질적인내부원리를알아보고이해하는 것이필요하다. 세번째는기본적인드론의지식을익혔다면, 좀더상위로넘어가야하는데드론의중요한요소 중에는특히기체프레임도크게드론의성능을좌우한다. 요즘은드론기체도 KIT 로만들어파는 것이있다. DIY 키트로만들어서감을익히는것이중요하다. 네번째는상용드론을조종해보는것도드론을좀더깊이있게다룰수있는부분이될듯하다. 이렇게단계적으로접근하다보면적합한오픈소스플랫폼을선정할수있는감각이생길것이고, 이 를통해서하고자하는응용분야에맞는오픈소스플랫폼을사용하면좋을것이다. 드론의구성요소상중요한것은기체, 모터, 프로펠러, FC 보드일것이다. 국내에는아직이들구성요소들을전문적으로하는곳은많지않다. 그중에서도가장핵심이되는모터, FC의경우는외산제품들처럼만들어팔지를않는다. 이런부분들도하나의비즈니스아이템이될수있을것이라생각된다. 74

83 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 6. 끝맺으며

84

85 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 끝맺으며 지금까지필자는드론을제조하는개발자의입장에서기술과산업은어디까지왔는지, 향후전망은 어떠한지, 드론이왜임베디드 SW 기업과의협업이필수적인지, 오픈소스플랫폼은왜사용해야하는 지등을설명하였다 ~ 2016 년은참으로많은이슈가있었다. 테슬라를필두로하는자율주행차, 올 3 월의구글 인공지능알파고와한국의바둑기사이세돌의대국, 최근의포켓몬열풍을일으켰던 AR 기술을바탕 으로한닌텐도의포켓몬고게임까지숨가쁘게세상의기술들은빠르게변하고있다. 이에발빠르게응답하기라도하듯정부는한국형인공지능, 한국형자율주행차, 한국형 AR기술등을외치며, 관련분야에얼마를투자하겠다고발표들을쏟아내고있는데, 중요한것은한국형이아니라세계 ICT의흐름이나단체들의활동에선제적으로적극적으로참여하고활동하면서미리대응하는것들이필요하다. 시류에편승하여즉흥적으로만드는계획이아니라, 오랜시간꾸준히투자하여야한다. 특히자본이많이드는모터, 기체를제작하는업체들을지원하여한국에서도핵심부품들을만들수있는여건이형성되어야할것이다. 특히나드론을제어하는 FC 보드의경우에는임베디드소프트웨어기업들이누구보다잘할수있을것이다. 이들기업들을적극육성할수있다면우리나라도얼마지나지않아서드론의강국이될것이다. 드론분야도마찬가지인데, 언제부터인가중국에우리의 ICT 기술들이점차따라잡히거나요즘은 밀리는분위기도감지되고있고, 특정분야에서는우리보다뛰어나다. 특히상용드론시장에서는 DJI 가전세계 1 위를차지하고있다. 따라서한국형을고집하기보다는오픈소스플랫폼들을국책연구기관에서적극도입하여개선발 전시키고, 리소스가부족한중소기업들에게오픈소스로공유하는것이좋을것이다. 아울러드론시장에진출하려는중소기업의입장에서는단기간에뭔가를이루려고하면반드시실 패할것이다. 최소 2~3 년은투자할각오를해야할것이다. 단순한완구형드론의경우에도최소몇 년의개발기간과자금이투입되고있다. 만만해보이지만만만한기술이아닌데, 적극적으로기존의 77

86 KESSIA ISSUE REPORT 드론의기술개발동향및기업의대응방안 임베디드업체들의기술을활용하는것이시간과비용을줄이는길이될것이다. 중요한것은중소기업혼자모든것을다하려고하지말고적극적으로기존의관련분야업체들과 협력을하는것이좋을것이다. 마침임베디드소프트웨어 시스템산업협회 ( 이하 KESSIA) 에서무인항공기 ICT 융합지원센터사업을 시작하여많은참여기업들이있으니적극활용한다면드론사업을성공시킬수있는하나의요인이 될것이다.( 참여문의 : 한국정보산업연합회신성훈책임, , ssh@fkii.org) 78

87 KESSIA ISSUE REPORT 발행처 : 서울시마포구월드컵북로 396 누리꿈스퀘어비즈니스타워 8층발행인 : 민경오편집인 : 박우건발행일 : 2016년 8월전화 : , 0757 팩스 :

88 Korea Embedded Software and System Industry Association KESSIA ISSUE REPORT 서울시마포구월드컵북로 396 누리꿈스퀘어비즈니스타워 8 층 Tel : 02) , 0757 Fax : 02) embedded@fkii.org

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