미국드론 (UAV) 정책 전략 본문서는샘플보고서로, 상세분석을담은유료보고서는별도판매됩니다. Contact : 스마트앤컴퍼니 02-841-0017 master@autoelectronics.co.kr 핵심특허분석 차원용지음 2016. No. 2. 31 Aug 2016

저자소개 SAMPLE 차원용 Wonyong Cha 영어교육 / 영문학 ( 문학사 ), 경영학 (MBA), 정보경영공학 ( 공학박사 ) 을전공했으며, 천체우주물리학, 광학, 물리학, 화학, 생물학, 유전공학, 신경과학, 시스템생물학, 인조생물학, 생체모방학, 재생의학, 인공지능 로봇공학등을공부하였다. 또한정보기술, 나노기술, 바이오기술, 에너지기술, 물자원기술, 식량기술등을연구하였다. 이들학문과기술의융합을바탕으로 20년이상을애플, 구글, MS, 페이스북, 아마존, IBM 등의특허를분석하고인사이트를찾아우리나라 ICT 대표기업들에게제공하고있다. 아스팩미래기술경영연구소 ( 주 ) 대표소장, 국과과학기술심의회 ICT융합전문위원, 국제미래학회과학기술위원장, 창조경제연구회이사로활동중이다. 교육과학기술부미래융합기술포럼위원및창업전문위원회위원, 지식경제부로봇기술위원및로봇윤리헌장작가, 지식경제부산업융합촉진법추진위원, 지식경제부융합신산업스타로드랩전략기획위원회위원, 특허청지식재산위원회위원, 한국과학창의재단미래기획위원, 서울시전략사업기획단융합기획위원장으로활동하였다. 그간배운지식을사회에환원하고자, 카이스트 IP영재기업인육성미래기술겸임교수와연세대공학대학원미래융합기술강사로활동중이고, 숙명여대정책산업대학원겸임교수와고려대및이화여대 Campus CEO 과정지도교수로활동하였다. 그외에경기도및인천시소재중고등학교에도출강하여청소년들에게과학의비전을전수하고있다. 삼성전자, LG전자, 현대기아자동차, SKT, KT, POSCO, 벤처기업협회, 한국생산기술연구원, 테크노파크등우리나라산업의미래와발전을위해연간 150회정도의출강도하고있다. 주요저서 ( 공저포함 ) 로는 디지털비즈니스게임 (2001), 솔루션비즈니스마케팅 (2002), 미래기술경영대예측 (2006), 다른것이아름답다 (2008), 반도체로움직이는세상 (2008), 한국을먹여살릴녹색융합 (2009), 기술의대융합 (2010), 2030년, 미래전략을말한다 (2011), 미래가보인다, 글로벌미래 2030 (2013), 상상현실이되다 (2014), 바이블매트릭스 1권 ~7 권시리즈 등이있다. wycha@nuri.net, biblematrix@gmail.com, https://www.facebook.com/wonyongcha

Contents 미국드론 (UAV) 정책 전략과핵심특허분석 SAMPLE CHAPTER 1. Executive Summary 006 CHAPTER 2. 미국백악관, 무인항공시스템 (UAS, 드론 ) 의안전한통합과수용을촉진시키기위한연방 주 공공 학계 산업 민간의새로운약속발표 ( 16.08.02) 2-1 발표내용요약 드론을국가전략기술로 2020년까지추진 2-2 구체적발표내용 (6월 21일발표한드론규정을뛰어넘는확대조치 ) 2-2-1 배경 (Background) 2-2-2 개방 확장된 UAS운영을가능하게하는대통령명령 2-2-3 UAS 산업의성장을지원하기위한주정부투자 2-2-4 UAS 기술과응용을확대하기위한민간산업들의약속 2-3 워크숍내용요약 014 016 020 021 022 026 027 033 CHAPTER 3. 구글알파벳의드론배송서비스시험허가와조건 ( 16.08.02) 038 CHAPTER 4. 미연방항공청 (FAA) 의소형무인항공기 (UAS, 드론 ) 규정 ( 16.06.21) 4-1 제107편규정요약 4-2 DOT/FAA의기대코멘트 4-3 예외조항 4-4 프라이버시 044 046 056 056 057

4-5 경과 4-6 시사점 057 059 CHAPTER 5. 드론 (UAV) 용어및공역등급 (Airspace Class) 5-1 드론용어의정의 5-2 공역등급 (Airspace Class) 062 064 066 CHAPTER 6. 주요드론 (UAV) 특허분석 6-1 디즈니 드론활용, 엔터테인먼트용의에어쇼 에어디스플레이 6-2 아마존 기존인프라를이용한드론도킹 관제시스템과차세대우체통 6-3 Jarrell - 무인기를위한차세대도시디자인 공중회랑 통신인프라설계 6-4 Scanifly - UAV 활용, 태양광발전설치를위한후보사이트평가 6-5 구글 - 비상상황발생시의료지원알림과의료지원배송시스템 6-6 DJI - 상황인식베이스의환경유형에따라비행모드선택 6-7 Skydio - 2040년의드론을위한차세대 UI UX인마술지팡이 070 072 081 092 099 109 117 126 BOX 드론시장정의및규모 BOX 드론시장주요업체 BOX 드론업체전략 ( 아마존 ) BOX 드론업체전략 ( 구글 ) BOX 드론업체전략 (DJI) BOX 드론충돌사고사례 019 037 043 055 061 069

미국드론 (UAV) 정책 전략과핵심특허분석 SAMPLE

1 Chapter Executive Summary

CHAPTER. 1 Executive Summary ( 요약 ) SAMPLE 2016년 8월 2일, 미국백악관과학기술정책실 (OSTP, Office of Science and Technology Policy) 은무인항공시스템 (UAS, 드론 ) 을차세대국가전략기술 (National Initiative) 로추진하는이른바 무인항공시스템기술의잠재성을신성장동력기술로추진 (Harnessing the Potential of Unmanned Aircraft Systems Technology) 과, 이에대한구체적인 정책설명서 : 무인항공시스템 (UAS, 드론 ) 의안전한통합과수용을촉진시키기위한연방 주 공공 학계 산업 민간의새로운약속 (FACT SHEET: New Commitments to Accelerate the Safe Integration of Unmanned Aircraft Systems) 을발표했다. 이는앞으로 5 년동안인 2020년까지지속적으로추진해미국인 16% 가드론을사용하도록하자는것인데, 드론의기술수용확산점혹은기술확산점 (Tipping Point) 을 2020년으로보고추진하는것이다. 이날개최된정부 공공 산 학 연의합동워크숍과함께백악관의과학기술정책실 (OSTP) 은무인항공시스템 (UAS) 의혁신적인수용 (Innovative Adoption) 과국가공역시스템 (National Airspace System) 으로의안전한통합 (Safe Integration) 을지원하기위해연방 주 공공 학계 산업 민간이함께똘똘뭉쳐노력하는정책과약속을발표했다. 과학기술정책실 (OSTP) 이주관한워크숍의주제는 드론과항공의미래 (Future of Aviation) 다. UAS 혹은드론의잠재성을신속하게최첨단화하고, 도전과기회에집중하여세계시장을리드하자는것이다. 오바마대통령이 2009년백악관을접수한이래항공, 센싱, 소프트웨어기술에연구개발을투자해 UAS에혁명적인기폭제가됐다. 상업용드론은 2025년까지미국경제에 820억달러 ( 약 92조원 ) 의경제를창출하고약 10만개의일자리를창출할것으로예상하고있다. 백악관의과학기술정책실 (OSTP) 은이에대한몇가지실행지침들 (series of actions) 을발표했는데, 이는공공 민간이함께협력해, UAS의 8 미국드론 (UAV) 정책 전략과핵심특허분석

안전한통합을이룩하여, 미국전역에걸쳐혁신적인수용을촉진시키자는것이다. 발표에서연방정부는미국항공청 (FAA) 이 2016년 6월 21일에발표한까다로운드론규정을다소완화했다. 드론사용을확대시키고, 항공기들의공 SAMPLE SAMPLE 보고서구입문의 Contact : 스마트앤컴퍼니 02-841-0017 master@autoelectronics.co.kr CHAPTER. 1 Executive Summary 역통합 (Airspace Integration) 을위해연구를가속하며, 주정부들은떠오르는드론산업이성장 성공할수있도록지원을약속하고, 드론산업은드론의이동성 (mobility) 을높이고국민의참여를확대하며, 프라이버시관련해베스트프랙티스 (privacy best practices) 를발굴해홍보하자는내용이다. 주요내용은다음과같다. 미국과학재단 (NSF), 향후 5년동안 (2020년까지 ) 드론연구개발 (R&D) 에 3,500만달러 ( 약 420억원 ) 투자 UAS를지능적이고효과적으로디자인하고제어하는방법을연구해이를 UAS에적용하고, 미국인들에게혜택을줄수있는최적의 UAS 애플리케이션을신속하게찾도록한다. 물리적인인프라의모니터링과검사, 스마트재난대응, 농업모니터링, 모진태풍연구등이포함된다 ($35 million in research funding by the National Science Foundation (NSF) over the next five years to accelerate the understanding of how to intelligently and effectively design, control, and apply UAS to beneficial applications. This will include areas such as monitoring and inspection of physical infrastructure, smart disaster response, agricultural monitoring, the study of severe storms, and more;). 내무부의광범위한실행내무부는 UAS를사용해연구와구조작업을지원하고, 유인항공기운영과통합하는방법을모색하며, 기술수용과관련된정부프로세스를개선하도록한다 (A broad range of actions by the U.S. Department of the Interior (DOI) to use UAS to support search and rescue operations, to augment manned aircraft operations, and improve government processes around technological adoption;). 뉴욕주의 500만달러선투자뉴욕주는뉴욕의드론산업성장을지원하 9

기위해 500만달러를선투자지원한다. (A $5 million down-payment by the state of New York to support the growth of the emerging unmanned aircraft systems industry across New York; and). 프라이버시베스트사례와관련된폭넓은교육을이행하기위해 UAS 산업협회에의한합동약속을한다 (A collective commitment made by UAS industry associations to implement a broad educational effort around privacy best practices for users of UAS technology, among other private-sector commitments to support UAS technologies). 가장주목할 (most notably) 만한것은, 이번발표내용은운수부 (DoT) 와연방항공청 (FAA) 이 2016년 6월 21일발표한 소형무인항공기규정 (Small UAS Rule) 을뛰어넘는확대된 (expanded) 조치라는것이다. 소형 UAS 비행을위해공역을개방하자는것이다.(opening up the airspace for small UAS flight). 아울러이날백악관의과학기술정책실 (OSTP) 은구글의드론배송서비스를미국에서시험하도록승인을허가했다. 구글의모회사인알파벳 (Alphabet) 이 2014년부터추진하고있는프로젝트윙 (Project Wing) 은증거베이스의정책입안 (policymaking) 과안전운행 (safe operation) 을위해시험상황 (experimental context) 에서배달용시험비행을전개한다. 프로젝트윙은미국연방항공청 (FAA) 가허가한 6개의안전한 UAS 테스트사이트 (Test Sites) 중한곳에서, 배달 ( 배송 ) 서비스의완전한경험을얻기위해오퍼레이션리서치 (OR, operational research) 연구를수행한다. 외부에실린화물 (Payload) 과함께비행하는것을비롯해시야선을넘는 BLOS(Beyond Line of Sight) 의능력까지구축할수있는지테스트한다. 미국은그간영공 ( 공역 ) 내에서조종사시야에서벗어나는 (BLOS) 드론비행을금지해왔다. 이때문에대부분의드론시험비행은해외에서이뤄졌다. 아마존은 2016년 7월 26일영국정부의허가를받아영국에서배달드론시험비행에나선다고밝히기도했다 (Amazon.com Inc. announced on July 26 it would begin testing its drone delivery system in the U.K.). 10 미국드론 (UAV) 정책 전략과핵심특허분석

CHAPTER. 1 이것이미국을자극했다는보도다. 알파벳은자매회사인 `엑스`(X) 가배달용드론시험비행을시작할예정이라고밝혔다. 지금까지미국에서허가된가장큰규모의상업용드론시험비행이될전망이다 (Project Wing s test program will be the most Executive Summary significant drone delivery trial to date in the U.S.). 아마존과알파벳은 2017년에드론을론칭하는것을목표로하고있다. 이보다앞서소형무인항공기규정이 2016년 6월 21일발표됐다. 백악관의보다개방된드론정책발표로다소무색해졌지만, 그래도자세히살펴볼필요가있다. 미국교통부 (DOT) 와연방항공청 (FAA) 은 2015년 2월 15일에 상업용소형 UAS 시장활성화를목적으로한 UAS 규제권고안 (NPRM, Notice of Proposed Rulemaking) 을마련하고, 2015년 10월아마존, 구글X, 월마트, 고프로, DJI, 인텔등사업자를포함해관련연합, 단체, 담당공무원등총 26개기관이참여하는태스크포스 (TF) 를구성했다. 몇번의회의와수정안을거쳐 2016년 6월 21일상업용 ( 취미용제외 ) 드론운영규칙 소형무인항공기규정 (The Small Unmanned Aircraft Regulations/Rules) 을발표했다. 이는 2016년 8월 16일부터효력이발생한다. 이날발표한규정의요약본인제107편 (SUMMARY OF SMALL UNMANNED AIRCRAFT RULE(PART 107)) 을자세히살펴보고인사이트 ( 통찰력 ) 를찾아보도록한다. 마지막으로디즈니, 아마존, 구글, Skydio 및중국 DJI 의기상천외한아 이디어의드론특허를몇개소개하기로한다. 이는차후 2016 년 10 월에 글 로벌드론특허집중분석 ( 가칭 ) 으로보고서가발간될예정이다. 11

CHAPTER. 2 2-3 백악관과학기술정책실워크숍내용요약 이날미국백악관의과학기술정책실 (OSTP) 이드론과항공의미래라는 주제로개최한워크숍에는 10) 과학기술정책실의기술정책수석인메간스미 스 (Megan Smith), 미국항공청 (FAA) 청장 (Administrator) 인마이클휴 에타 (Michael Huerta), 그리고인텔 (Intel) 의 CEO 인브라이언크라자니치 (Bryan Krzanich) 가오전 9 시부터참석하여키노트스피치를했다. 이들은 미국의경제에드론이미치는영향, 일자리창출, UAS 기술의빠른진보, UAS 기술의적용분야등을주로설파했다. 이날워크숍은유튜브에생중계 됐다 11) 특히인텔의 CEO 인브라이언크라자니치는이색적인드론의사례를들 고나왔는데, 100 대의드론들이떼 ( 함대, swarms, fleets) 를이루어, 호주 시드니의오페라하우스와하버상공을동조화비행하면서 ( 충돌방지 ), 지상 의연주에맞추어오케스트라를하는사례를소개해서눈길을끌었다. 발표 자료를살펴보자. 10) The White House(8 월 2 일개최되는워크숍공 지 ) - The First-Ever OSTP Workshop on Drones and the Future of Aviation at the White House(21 Jul 2016) https://www.whitehouse.gov/blog/2016/07/21/first- ever-ostp-workshop-drones-and-future-aviation- white-house 11) Youtube via The White House - The White House OSTP Workshop on Drones and the Future of Aviation(2 Aug 2016). https://www.youtube.com/ watch?v=6qh9xmfj5li 미국백악관정책설명서 : 무인항공시스템의안전한통합과수용을촉진시키기위한새로운약속발표 브라이언크라자니치 / Image credit : Twitter @USCTO 33

Image Credit: Captured via Presentation by Bryan Krzanich via The White House OSTP Workshop on Drones and the Future of Aviation(2 Aug 2016) 무엇을강조하는것이냐하면현재미국의드론규정은반드시한명 의원격조종사가한대의드론만운영하는것이합법인데, 향후에는한대의제어시스템 (Control system) 혹은한대의클라우드에서 100대-200 대-1,000대아니그이상을제어하여테마파크나오페라하우스에서에어쇼 (Air show) 나에어퍼머먼스 (Air performance) 를하는것이가능하다는것을보여주는사례이다. 관중들은매료될것이다. 따라서미국의드론규정을대폭개선하자는것이다. 12) [IP노믹스]_[ 차원용의 IP로보는미래 ] 드론이모여만드는 하늘위에디스플레이 (28 Jul 2016) http://www.ipnomics.co.kr/?p=53836 [IT News]_[ 글로벌드론특허 ] 디즈니에어디스플레이, 공중에픽셀을띄워구현 (19 Jul 2016) http://www.itnews.or.kr/?p=18949 [IP노믹스]_[ 차원용의 IP로보는미래 ] 디즈니의엔터테인먼트에어쇼드론특허 (8 Jul 2016) http://www.ipnomics.co.kr/?p=53223 참고로미국의디즈니 (Disney) 가이미관련특허 6개를확보했는데, 엔터테인먼트용-에어쇼 에어디스플레이를위한무인기떼의동조화제어기술 이라는특허를등록했다. 다음사이트를참고하라 12). 그는이날동조화드론의함대가가능하기위해서는 성장하는시장 : 앞에있는기회 (A Growing Market: The Opportunity Adead) 라는제안을통해 3가지의조건을들었는데, (1) 지속적인기술혁신 (Continuing Technology 34 미국드론 (UAV) 정책 전략과핵심특허분석

Innovation), (2) 정부 공공 산 학 연이다같이협력하는협력에코시스템 (Collaborative Ecosystem), (3) 정부의규제를푸는정책과규정에서의리더십 (Leadership in Policy and Regulation) 이다. 지속적인기술혁신으로긴급한기술 (Technology Imperative) 을역설했는데, 이에는충돌방지 (Collision Avoidance), 4G 혹은 5G 혹은 WiFi 등의연결과커뮤니케이션 (Connectivity & Communications), 하나의제어시스템으로멀티플드론을제어하고관리하고모니터링하는기술 (Multiple Drone Per Pilot Technology : 현재드론규정은한명의원격조종사가한대의드론을운영해야함 ), 스마트하고보다지능적인드론 (Smarter & More Intelligent Drones), 이를다통합한시야선을넘어제어하는돌파혁신기술 (Breakthrough: Getting Beyond Line of Sight) 이그것들이다. 특히마지막의시야선을넘는 (BLOS, Beyond Line of Sight) 기술은현재드론규정을뛰어넘는기술로 현재드론규정은원격조종사의시야에드론 SAMPLE SAMPLE 보고서구입문의 Contact : 스마트앤컴퍼니 02-841-0017 master@autoelectronics.co.kr CHAPTER. 2 미국백악관정책설명서 : 무인항공시스템의안전한통합과수용을촉진시키기위한새로운약속발표 이보여야하고드론의가시거리는 3 마일 (4.8km) 임 - 시야에서안보여도 드론을제어하고비행시키는기술이다. 또한이날다른리더들도참석하여패널토론을이어갔는데, 산업계, 학 Image Credit: Captured via Presentation by Bryan Krzanich via The White House OSTP Workshop on Drones and the Future of Aviation(2 Aug 2016) 35

계, 정부등에서참석하고, 이날세미나에참석한전문가만 150명이넘었다. 이들은주로공역통합 (Airspace Integration) 과관련한기회와도전, 기술의혁신및진보, 응용분야, 프라이버시, 씨큐리티, 안전 mage Credit: Captured via Presentation by Bryan Krzanich via The White House OSTP Workshop on Drones and the Future of Aviation(2 Aug 2016) 등광범위한주제를논의했다. 공역통합은 UAS 를국가공역시스템 (National Airspace System) 에통합하는것이다. 이날워크숍을통해도출한미국백악관의과학기술정책실이정리한미국에서의드론의도전과기회를보면다음과같다. 다음분야에도움을준다는것이다. 산불과의전쟁에도움을준다 (Fight wildfires). 비상긴급상황 수색과구조활동에빠르게대응 지원하는데도움을준다 (Speed and Sssist emergency response and search and rescue operations). 국가핵심시설과인프라시설을모니터링하고고칠수있다 (Monitor and fix critical infrastructure). 위험에처한생물종과민감한에코시스템을보호할수있다 (Protect endangered species and sensitive ecosystems). 멀리떨어져있는지역과서비스안되는커뮤니티에의약품 의료장비를수송 배송할수있다 (Transport medical supplies to remote locations and underserved communities). Image Credit: The White House(02 Aug 2016) 36 미국드론 (UAV) 정책 전략과핵심특허분석

미국드론 (UAV) 정책 전략과핵심특허분석 SAMPLE

구글알파벳의드론배송서비스시험허가와조건 ( 16.08.02)3 Chapter

CHAPTER. 3 SAMPLE 구글알파벳의드론배송서비스시험허가와조건 ( 16.08.02) 2016년 8월 2일, 미국백악관의과학기술정책실 (OSTP, Office of Science and Technology Policy) 은무인항공시스템 (UAS, 드론 ) 을차세대국가전략기술 (National Initiative) 로추진하는이른바 무인항공시스템기술의잠재성을신성장동력기술로추진 (Harnessing the Potential of Unmanned Aircraft Systems Technology) 하고, 이에대한구체적인 정책설명서 : 무인항공시스템 (UAS, 드론 ) 의안전한통합과수용을촉진시키기위한연방 주 공공 학계 산업 민간의새로운약속 (FACT SHEET: New Commitments to Accelerate the Safe Integration of Unmanned Aircraft Systems) 을발표했는데 13), <2-2-4. UAS 기술과응용을확대하기위한민간산업들의약속 (PRIVATE SECTOR COMMITMENTS TO EXPAND TECHNOLOGICAL CAPABILITIES AND APPLICATIONS)> 의 안전운행의촉진과확대 (Expanding and Promoting Safe Operations) 에는구글알파벳의드론배송서비스가미국에서시험허가를받은내용이포함되어있다. 미국백악관이직접시험허가를승인한것이다. 단, 승인내용의타이틀을보면 증거베이스의드론정책입안과안전운행을위해실험상황에서프로젝트윙의운영을전개한다 (Operational deployment of Project Wing in an experimental context for evidencedriven policymaking and safe operation) 로되어있다. 구글의프로젝트윙 (Project Wing), 미국본토에서배달용드론시험비행 을허가구글의모회사인알파벳 (Alphabet) 이 2014 년부터추진하고있는 13) The White House - FACT SHEET: New Commitments to Accelerate the Safe Integration of Unmanned Aircraft Systems(2 Aug 2016) https://www.whitehouse.gov/the-pressoffice/2016/08/02/fact-sheet-new-commitmentsaccelerate-safe-integration-unmanned-aircraft Project Wing은증거베이스의정책입안 (policymaking) 과안전운행 (safe operation) 을위해시험상황 (experimental context) 에서배달용시험비행을전개한다. 프로젝트윙은 FAA가허가한 6개의안전한환경인 UAS 테스트사이트 (Test Sites) 의한곳에서, 배달 ( 배송 ) 서비스의완전한경험을얻 40 미국드론 (UAV) 정책 전략과핵심특허분석

기위해오퍼레이션리서치 (OR, operational research) 연구를수행한다. 수집된데이터는, UAV 배송운영을위해야기되는중요한안전과인간요인들에, 정책입안자들이대답을할수있도록, 정부파트너관계자들과공유가되어야한다. 프로젝트윙은테스팅을위한계획을수립하여야하는데, 외부에실린화물과함께비행하는것을비롯해 BLOS의능력까지구축될수있는지를테스팅한다. 구글은또한기존의저렴한비용, 확장할수있는커뮤니케이션과정보기술들을이용하여, 안전하고저고도소형 UAS(sUAS) 운행을위한공역관리솔루션과개방형인터페이스를개발하고전개하기시작한다 (Data gathered will be shared with government partners to help regulators answer critical safety and human factors questions for UAV cargo delivery operations. Project Wing is planning for the testing to include operations with external cargo loads and to build towards beyond line of sight (BLOS) capabilities. The company will also begin to develop and deploy an open-interface, airspace management solution for safe low-altitude small UAS (suas) operations using existing low cost, scalable communication and information technologies). 14) Business Insider, UK - Google parent company gets the go-ahead to start testing delivery drones in the US(2 Aug 2016). http://uk.businessinsider.com/ google-faa-delivery-drones-2016-8 15) Bloomberg-lphabet s Project Wing Delivery Drones to Be Tested in U.S.(2 Aug 2016) http://www.bloomberg.com/politics/ The Engadget - Feds give Google OK to test Project Wing drone deliveries(2 Aug 2016) Daily Mail - Alphabet Inc. gets go-ahead to test 'Project Wing' delivery drones at a US site(2 Aug 2016) SAMPLE SAMPLE 보고서구입문의 Contact : 스마트앤컴퍼니 02-841-0017 master@autoelectronics.co.kr http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/ articles/2016-08-02/google-s-project-wing-deliverydrones-to-be-tested-at-u-s-site https://www.engadget.com/2016/08/02/feds-givegoogle-ok-to-test-project-wing-drone-deliveries/ article-3720784/google-owns-skies-firm-getsgreenlight-test-delivery-drones-site.html CHAPTER. 3 구글알파벳의드론배송서비스시험허가와조건 6곳이어디인지구체적으로밝히지는않았지만, Business Insider는 Alaska, Nevada, Texas, New York, Virginia, and North Dakota라고추측해보도했다 14). 이에대해많은외신들은구글모회사알파벳이미국본토에서배달용드론시험비행을허가받았다고보도했다 15). 미국은그간영공 ( 공역 ) 내에서조종사시야에서벗어나는 (BLOS) 드론비행을금지해왔다. 이때문에대부분의드론비행시험이해외에서이뤄졌다. 아마존은 2016년 7월 26일영국정부의허가를받아영국에서배달드론시험비행에나선다고밝히기도했다 (Amazon.com Inc. announced on July 26 it would begin testing its drone delivery system in the U.K.). 이것이미국을자극했다는보도이다. 알파벳은자매회사인 엑스 (X) 가배달용드론시험비행을시작할예정이라고밝혔다. 지금까지미국에서허가된가장큰규모의상업용드론시험이될전망이다 (Project Wing's test program will be the most significant drone delivery trial to date in the U.S.). 아마존과알파벳은 2017년에드론을론칭하는것을목표로하고있다. 구글의작업은선한시민으로서의시험운행에참여하는것을장려하 고, 산업과정부사이의그리고양쪽에걸친협력에초점을둠으로써, 400 피트 (122 미터 ) 이하의공역층에서소형 UAS 의안전한통합이확실하게 41

이루어질수있도록한다 (The work, which will focus on encouraging good citizenship in operation and collaboration between and across industry and government, will help ensure safe integration of suas in the layer of airspace under 400 feet). 42 미국드론 (UAV) 정책 전략과핵심특허분석

6-3 Jarrell- 무인기를위한 차세대도시디자인 공중회랑 통신인프라설계 John A. Jarrell(Tiburon, CA, US) 는 2016 년 1월에 무인기를위한도시디자인및도로 공중회랑 통신인프라설계 (UNMANNED AERIAL VEHICLE COMMUNICATION, MONITORING, AND TRAFFIC MANAGEMENT, 20160012730, 14 Jan 2016) 라는특허를등록했는데, 이는 2015년 7월에등록한특허 (9,087,451) 를개량한것이다. 특히본특허는무인기들이우리일상생활에깊숙하게들어오는미래의시나리오로서, 무인기들을위한공중의공중회랑 (Air corridors) 인프라, 무인기들과통신하는도로의가로등인프라등을제공하고있다. 따라서미래에는도시를새롭게디자인해야한다는인사이트를주고있어매우중요한특허이다. Unmanned Aerial Vehicle Communication, Monitoring, And Traffic Management(20160012730, 14 Jan 2016, < 8 Jul 2015, With 29 Claims And 7 Drawing Sheets) http://appft1.uspto.gov/netacgi/nph-parser?sect1=pto2&sect2=hitoff&p=1&u =%2Fnetahtml%2FPTO%2Fsearch-bool.html&r=1&f=G&l=50&co1=AND&d=PG01 &s1=20160012730 Unmanned Aerial Vehicle Communication, Monitoring, And Traffic Management(9,087,451, 21 Jul 2015) http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-parser?sect1=pto1&sect2=hitoff&d=pall &p=1&u=%2fnetahtml%2fpto%2fsrchnum.htm&r=1&f=g&l=50&s1=9087451. PN.&OS=PN/9087451&RS=PN/9087451 Fig.1 은 UAV 비행환경과 UAV 와통신하는커뮤니케이션시스템의 하나의예를개념적으로묘사한환경 100 의그림이다. 환경 100 은미래의 도시환경으로, 타운이될수도있고, 도시가될수도있으며, 메트로폴리탄 92 미국드론 (UAV) 정책 전략과핵심특허분석

지역이될수도있다. 101a~101f 는도로의가로등에탑재된커뮤니케이션스테이션들 (communication stations) 이다. 가로등뿐만아니라커뮤니케이션스테 SAMPLE SAMPLE 보고서구입문의 Contact : 스마트앤컴퍼니 02-841-0017 master@autoelectronics.co.kr CHAPTER. 6 주요드론특허분석 이션들은교통신호등 (traffic lights), 전봇대 (utility poles), 기지국 (cell towers), 도로사인 (road signs), 디스플레이모니터, 빌딩, 광고판 / 게시판 (billboards), 다리 ( 교량 ) 등에붙일수도있다. 이러한가로등에붙은커뮤니케이션스테이션들은드론비행이허가된일반도로의양쪽가장자리도로위의상공 ( 공중회랑 ) 에나는 UAVs들과쌍방향으로통신을하게되는데, UAVs들에게도로의상태, 도로주변의빌딩, 무인기가날수있는확정된회랑경로들, 비행하면안되는지역들, 임시로착륙할수있는지역, 도시주민들에게공급하는각종택배를풀고싸는패키지허브지역 (package hub area), 날아야하는무인기의고도정보, 가로등의고도정보, 빌딩의고도정보등다양한정보들을제공하여공공의안전과도시의안전과무인기의신뢰를개선하자는것이다. Fig.1 (20160012730). Image: USPTO 93

Fig.1의화살표 ( ) 로표시된일반도로의가장자리도로가드론이나는도로와도로위의공중회랑영역으로, 동서로보면, 화살표들인 162, 158, 161이드론이나는법적으로허가된도로이며도로위의영공이다 (legal right-of-way in airspace). 따라서 110a~110b 는드론을위한도로이다. 남북으로보면왼쪽의교량 (129) 이있는도로의 128a~128b, 오른쪽도로의 119a~119b가드론이나는법적으로허가된도로이다. 따라서미래에는신도시를건설할때드론이날수있는도로인프라와공중회랑인프라를디자인해야할것으로보인다. 144a는첫번째가로등어셈블리 (lighting assembly) 로, 드론이나는도로영공 ( 공중회랑 ) 인 158 방향 ( ) 의왼쪽에위해있다. 145는가로등의조명 (luminaire) 이고, 146은기둥 (pole) 이며, 101a는가로등기둥에붙여진커뮤니케이션스테이션이다. 101a에는 144a와관련된정보들, 즉데이터들이사전에프로그램되어있다. 다시말하면빅데이터들이다. 150은드론이다 101a의커뮤니케이션스테이션은 150의드론과 100의환경에서커뮤니케이션하는데, UAV가어디로날아야하는지를알려준다. 방법은 (1) 커뮤니케이션스테이션이먼저첫번째메시지를알리는데, 예를들면 101a의신원정보와 144a의신원정보를 UAV에전송하는것이다. (2) 그러면 UAV가메시지를받고, 두번째메시지를 101a에보내는데, UAV의신원정보를보내는것이다. (3) 그러면 101a는세번째메시지를 UAV로보내는데, UAV가날아야하는고도 (altitude) 정보를알리는것이다. 이러한방식으로 150의 UAV가 158의방향으로날때가장가까운 101a와통신하고, 그다음 101b 와통신하게되는데, 휴대폰등사용자가통화를하면서하나의기지국에서다른기지국으로이동할때통화가끊기지않고계속되도록해주는기능 (handoff) 과같이, 이때도 101a와 101b사이에서통신이끊기지않는기능이제공되는것이다. 101a 의커뮤니케이션스테이션에는하나이상의센서들이탑재되어있어, UAV가어느고도로날아야하는지를결정하고알려준다. 고도뿐만아니라고도의범위 (altitude range) 와법적으로허가된도로위의공중회랑 (Air corridor) 의정보도알려주어장애물들을피할수있게해준다. 예를들어, 94 미국드론 (UAV) 정책 전략과핵심특허분석

CHAPTER. 6 138 의오피스빌딩, 136 의소매점 (retail store), 140 과 143 의나무들, 드론 이나는영공에튀어나온 144 의나뭇가지들, 142 의광고게시판 (billboard), 129 의교량 (bridge), 전봇대, 전선, 교통신호등, 건설장비, 산과언덕, 기타 주요드론특허분석 등 UAV가나는방향의각종장애물들의고도-위도-경도정보를주어장애물과의충돌을피하게하는것이다. 156의착륙지역 (Landing area) 은 UAV가비행계획에없는, 비상이발생했을때비상착륙할수있는장소이고, 157의패키지허브지역 (Package hub area) 은도시주민들에게보내는각종물품을풀고싸는지역으로 UAV 가배송을담당하는지역이며, 159의비행금지구역 (No-fly zone) 은도시의공항, 백악관이나펜타곤, 군사지역, 학교, 경기장, 병원, 역사적보물이있는곳이다. 이러한지역들은영구적으로금지하거나낮의시간에따라금지할수가있을것이다. 148은제어센터 (Control center) 로 UAV를제어하는곳인데, 정해진소음을넘기면소음딱지 (noise ticket), 벌금, 이산화탄소방출딱지등위반 하는 UAV 의운영자혹은소유자에게 101a 의커뮤니케이션스테이션을통해 통지하게된다. Fig.2 (20160012730). Image: USPTO 법적으로허가된도로위의공중회랑들 (Air corridors) 은몇개의층으로나뉘어져있는데, 제일위의층은 400피트 (122미터) 의고도로나는공중회랑이고, 가장낮은층은 100피트 (30 미터 ) 의고도로나는공중회랑이다. 이러한정보들은커뮤니케이션스테이션에서 UAV로보내진다. Fig.2 는이러한공중회랑들을묘사한것 이다. 110a와 110b가도로의양쪽가장자리에있는드론전용도로이고 110a의전용도로위에는드론이날수있는몇개의층으로이루어진공중회랑들이있다. 152와 154는수직을보여주는것이고, 110a의전용도로의가장자리인 95

Fig.3A~3C (20160012730). Image: USPTO 108a~104a 가드론이날수있는영역이다. 첫번째공중회랑인 170 은 100 피트 (30 미터 )~ 175 피트 (53.35 미터 ) 로날수있는회랑이고, 그다음층은 Fig.4 (20160012730). Image: USPTO 175 피트 (53.35 미터 )~ 250 피트 (76.2 미터 ), 그다음층은 250 피트 (76.2 미 터 )~325 피트 (99 미터 ), 맨위층인 176 은 325 피트 (99 미터 )~400 피트 (122 미 터 ) 회랑이다. Fig.3A ~ Fig.3C 는가로등에붙여진커뮤니케이션스테이션의스타일이다. 202는커뮤니케이션스테이션, 203a~203c는기둥, 216b~216c는조명등이다. Fig.3A의 204는 UAV로 206의무선링크를통해커뮤니케이션스테이션과통신하게된다. Fig.3B의무인기 (204) 와커뮤니케이션스테이션 (202) 은무선링크인 208를통해 GPS 인공위성과통신하게된다. Fig.3C는무선링크인 212와클라우드네트워크인 214를통해통신하는경우이다. Fig.4 는 UAV(221) 가 222 의커뮤니케이션스테이션으로부터무선충 전을받으라는신호를수신하는것을개념화한그림이다. UAV(221) 가커뮤니케이션스테이션 (222) 에가까이다가오거나공중에가까이떠있을 (hovering) 때, 커뮤니케이션스테이션의무선충전장치인 223이 224의충전신호 (charging signal) 를보내면, UAV의 226의충전모듈 (charging 96 미국드론 (UAV) 정책 전략과핵심특허분석

CHAPTER. 6 주요드론특허분석 Fig.8 (20160012730). Image: USPTO module) 이받아, 228의하나이상의배터리들을무선으로충전하는것이다. 따라서 UAV는충전하기위해베이스로돌아갈필요가없고계속도시를비행할수있다. 점선의 227은 222를이곳에설치할수도있다는것을보여주는것이다. Fig.8 은어느도시의주민들이사는지역으로창고 (Warehouse, 428) 를통해물품을배달할때커뮤니케이션스테이션을이용하여 UAV의경로를결정하는환경 400을보여주는그림이다. 북과남쪽으로 UAV가날수있는법적으로허가된도로위의공중회랑들은 402~412이고, 동서로는 414~426이다. 창고 428은 402와 414가만나는교차로근처에있다. UAV 는창고를출발하여오른쪽하단코너인주민지역 (residence area, 454~476)) 으로물품을배달해야한다. 커뮤니케이션스테이션은 430(A) 에서 452(L) 까지 12개로그리드 (Grid) 로구성되어있다. 478과 482는비행경로 (flight route) 이다. UAV는 478 경로로 428의창고를출발하여주민지역으로배달할수있다. 이때 UAV는동쪽으로날다가 404와 414와의교차로에서, 남쪽방향으로방향을틀어 404 의경로로날다가 424와만나는곳에서다시동쪽으로비행하는것이다. 이 97

보고서구입문의 Contact : 스마트앤컴퍼니 02-841-0017 master@autoelectronics.co.kr Fig.5 (20160012730). Image: USPTO 처럼 12개의커뮤니케이션스테이션들이통신하여최적의시간과최적의비용인최적의비행경로를결정하여 UAV에알려주는것이다. Fig.5 는커뮤니케이션스테이션을구성하는블록다이아그램이고, Fig.9 는 UAV를구성하는블록그림이다. Fig.9 (20160012730). Image: USPTO 98 미국드론 (UAV) 정책 전략과핵심특허분석