드론공학개론 레포트 - 드론 기술의 발전과 미래에 대한 생각을 서술하고, 드론 기술의 장점과 단점을 논하시오.

I. 서론

공원 옆 넓은 공터에서 작은 촬영용 드론을 띄워 본 적이 있다. 조종기를 살짝 밀자 손바닥만 한 기체가 몇 초 만에 머리 높이를 지나 올라갔고, 화면에는 내가 서 있는 길과 나무가 한꺼번에 들어왔다. 땅에서는 평범해 보이던 공간이 위에서 보니 전혀 다른 구조로 읽혔다. 동시에 배터리 잔량 숫자가 생각보다 빠르게 줄어드는 것도 눈에 들어왔다. 바람이 세지자 기체가 제자리를 잡으려고 계속 자세를 고쳤고 조종하는 손에 힘이 들어갔다. 드론은 "날아다니는 카메라"로 시작해 이해하기 쉽지만 지금은 측량, 시설점검, 농업, 재난 대응, 배송처럼 여러 분야에서 움직이는 비행 로봇으로 발전하고 있다. 미래의 가능성도 크지만 안전과 사생활, 운항관리 문제를 풀지 못하면 기술의 편리함이 사회적 부담으로 바뀔 수 있다.

II. 본론

1) 조종 장난감에서 비행 로봇으로 넓어진 드론 기술

드론은 사람이 탑승하지 않은 상태로 원격 조종되거나 일정 수준의 자동비행을 수행하는 무인비행체를 넓게 가리킨다. 형태도 하나가 아니다. 여러 개의 로터로 뜨는 멀티콥터는 제자리비행과 수직이착륙이 쉬워 촬영과 점검에 많이 쓰인다. 고정익 드론은 비행기처럼 날개에서 양력을 얻어 같은 에너지로 더 먼 거리를 비행하기에 넓은 지역을 촬영하거나 측량하는 데 유리하다. 수직이착륙과 순항 효율을 함께 노리는 복합형 기체도 개발되고 있다. 드론 기술의 발전은 기체 모양 하나의 변화보다 센서, 통신, 제어, 배터리, 소프트웨어가 함께 좋아진 결과다.

초기의 소형 드론은 조종자가 계속 자세를 잡아야 해 운용 난도가 높았다. 지금의 상용 드론은 관성측정장치, 위성항법, 기압계, 자기센서 등을 사용해 자세와 위치를 자동으로 안정화한다. 조종자가 스틱에서 손을 떼어도 일정 위치를 유지하고 미리 정한 경로를 따라 비행할 수 있다. 장애물 감지 센서와 영상처리 기술이 들어간 기체는 주변 물체를 인식해 충돌 위험을 줄인다. 자동 복귀 기능은 통신이 끊기거나 배터리가 부족할 때 이륙 지점으로 돌아오는 데 도움을 준다. 조종자의 손기술에 크게 의존하던 비행이 소프트웨어와 센서의 도움을 받는 방향으로 바뀐 것이다.

카메라와 측정센서의 발전도 드론의 용도를 넓혔다. 고해상도 카메라를 이용하면 건물 외벽이나 교량의 상태를 가까이서 기록할 수 있고, 열화상 카메라는 태양광 패널 이상이나 열이 새는 지점을 찾는 데 활용될 수 있다. 농업에서는 다중분광 영상으로 작물 상태를 살피거나 필요한 구역에 농자재를 살포하는 방식이 사용된다. 지형을 촬영한 여러 장의 사진을 합쳐 3차원 모델과 정사영상을 만드는 사진측량도 널리 쓰인다. 드론은 이동수단이면서 동시에 센서를 원하는 위치에 보내는 플랫폼이라는 성격을 갖는다. 어떤 센서를 싣느냐에 따라 같은 기체의 역할이 달라진다.