사업용 드론의 운용과 안전에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

사업용 드론의 운용과 안전에 관한 연구

장 현
명지대학교 대학원 보안경영공학학과간협동과정
지도교수 류 연 승

군사용으로 개발되었던 드론은 취미용, 사업용 등 다양한 분야로 발전하고 있으며 인공지능, 가상현실, 빅데이터, 바이오 산업과 더불어 미래를 이끌어 갈 제4차 산업혁명의 주역으로 각광받고 있다. 우리나라 정부에서도 최근 차세대 7대 사업으로 선정하여 육성하고 있으며 국토교통부에서는 관련법과 제도를 보완하며 야간 비행도 가능하게 하는 등 활성화를 주도하고 있다. 지방자치단체 및 학술단체 등에서도 경쟁적으로 드론 관련 기반 확충과 산업 활성화에 투자하여 레저, 농업, 어업 등 사업 목적 뿐만 아니라 국민생활 복지 등을 위한 공익 분야에서도 눈부시게 발전하고 있다.
사업용 드론을 위한 제작은 설계와 제작 및 판매 유통망을 갖춘 유능한 업체들이 많이 있고 향후 사업용 드론 시장 핵심 분야인 촬영용·농업용·감시용 등 하드웨어 분야를 주축으로 드론이 수집한 콘텐츠(영상·데이터·공간정보)를 통합 처리하는 소프트웨어를 함께 발전시키고 우리나라의 장점인 진보된 LTE 통신이나 인터넷을 융합시켜 국가 경쟁력을 향상시킬 수 있다.
최근 사업용 드론의 주요 운용 분야는 첫째, 방송국과 홍보분야 등에서 주로 하는 항공촬영 둘째, 경찰과 소방항공대에서 담당하는 실종자 수색 셋째, 여름철 해수욕장에서 수행하는 제한된 인명구조 활동 넷째, 최근 미국을 비롯하여 우리나라에서도 활용가치가 급상승하며 논의되는 드론 화물공수(택배) 다섯째, 산불이나 각종 오염 및 재해현장에서 사람대신 투입하여 넓은 면적을 신속하게 탐지하는 현장 감시 여섯째, 농업 현장에서 저비용으로 신속하게 처리가 가능한 씨앗 뿌리기 및 항공 방제 분야 등이다.
본 논문에서는 사업용 드론의 운용 시에 안전을 위한 문제점과 이를 해결하기 위한 발전 방안을 연구하였다. 이를 위하여 먼저 항공 전문가를 대상으로 설문 조사를 통해 드론 운용 시 안전을 위한 기본 요소를 도출하고 문제점 및 해결 방안에 대해 분석하였다. 조사 결과 경찰의 전용 드론 운용, 항공기와 공역 분리, 드론 전문 관제소 구축, 표준 비행로 설정 등 긍정적인 응답과 야간비행 불신, 드론 가격 및 사후 정비 시스템 미흡과 조종자 자격 취득을 위한 학과 교육 및 실기 비행시간의 조정 필요 등 유의미한 결론을 도출하였다.
드론은 ‘공역’이라는 특별한 공간을 필요로 하는데 우리나라는 휴전 이후 북한의 침해에 대비해 전국에 군용 비행장이 많고 비행 금지 및 통제구역이 상존하여 드론 비행에 어려움이 많기 때문에 유인항공기 항공 교통관제와 항공 안전의 긴밀한 협조 체계가 확립되어야 하며 앞으로 해상 및 수중에서 운용되는 장거리 드론을 고려한다면 정밀한 통제 체제는 필수 조건이다. 현재 문제점으로는 첫째, 항공기와 드론 공역 분리 곤란 둘째, 드론에 대한 항공 교통관제 곤란 셋째, 난립하는 드론 교육으로 수준 저하와 안전 위협 넷째, 비표준 드론 유통으로 인한 호환성 부재 다섯째, 미등록 드론 사고 발생 등이 도출되었다.
안전을 위한 발전 방안으로 첫째, 표준 비행로 설정과 도심 인구 밀집지역 드론 착륙장 설치 둘째, 드론 관제소 구축과 위치 송신용 칩 의무 장착 셋째, 정비·교육 센터 운용 및 교육 과목 개정 넷째, 사업용 드론 성능 도표 제작 다섯째, 드론 등록 의무화 및 자격증 세분화 등을 제안하였다. 제안한 발전 방안의 시행은 사업용 드론의 운용 시 안전 문제를 최소화하고 관련 산업 발전에 기여할 것이다.

목차 (Table of Contents)

• 목 차
• 표목차 ⅳ
• 그림목차 ⅴ
• 국문초록 ⅵ
• 제1장 서론 1
• 1. 이론적 배경 1
• 2. 연구 방법 3
• 제2장 항공기 분류와 특성 4
• 1. 기초 비행이론 5
• 2. 동력 항공기 7
• 3. 무동력 항공기 13
• 4. 경량 항공기 14
• 제3장 사업용 드론 운용 환경과 주요 사업 조사 16
• 제1절 드론 운용 환경 16
• 1. 드론 비행원리 17
• 2. 드론 하드웨어 구성 18
• 3. 사업용 드론 조종자 자격 및 교육 24
• 4. 안티(Anti) 드론 24
• 5. 전파 사용 26
• 6. 항공 기상 28
• 7. 관련 법규 및 안전 준수 사항 31
• 제2절 주요 10대 사업 분야 조사 35
• 1. 항공 촬영 35
• 2. 교통 관리 36
• 3. 실종자 수색 38
• 4. 인명 구조 40
• 5. 화물 공수 41
• 6. 현장 감시 43
• 7. 농업 및 항공 방제 44
• 8. 어업 분야 46
• 9. 측량 및 토목 47
• 10. 수상·지하 및 기타 47
• 제4장 사업용 드론의 안전을 위한 발전 방향 연구 49
• 제1절 설문 조사 연구 49
• 1. 설문 개요 49
• 2. 설문 결과 분석 52
• 제2절 안전 기본 요소와 문제점 59
• 1. 항공기와 드론 공역 분리 곤란 59
• 2. 드론에 대한 항공 교통관제 곤란 62
• 3. 난립하는 드론 교육으로 수준 저하와 안전 위협 65
• 4. 비표준 드론 유통으로 인한 호환성 부재 66
• 5. 미등록 드론 사고 발생 67
• 제3절 발전 방향 68
• 1. 표준 비행로 설정과 도심 인구 밀집지역 드론 착륙장 설치 68
• 2. 드론 관제소 구축과 위치 송신용 칩 의무 장착 70
• 3. 정비·교육 센터 운용 및 교육 과목 개정 73
• 4. 사업용 드론 성능 도표 제작 76
• 5. 드론 등록 의무화 및 자격증 세분화 79
• 제5장 결론 81
• 1. 요약 81
• 2. 향후 연구방향 83
• 참고문헌 84
• 부록 87
• Abstract 98

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