드론은 산업용, 개인용 등 다양한 분야에서 도입이 확대되고 있다.
일본은 2018년 드론 시장규모가 860억엔에 불과한 것으로 추정되고 있으나 2020년 1753억엔, 2024년 3741억엔으로 성장할 것으로 예상되고 있다.
특히, 농약살포, 항공촬영, 토목측량, 인프라 점검 등 드론을 이용한 서비스가 크게 증가할 것으로 예측되고 있다.

한국, 공공부문 중심으로 정책적 육성
국내 드론 시장도 급속히 성장하고 있다.
2018년 3월 기체신고대수가 3849대에서 4514대로, 사용사업체는 1501개에서 1641개로, 자격증명자 수는 4254명에서 5777명으로 증가했다.
특히, 드론 제작·운용 등 관련분야에서 2017년에만 약 1000개의 일자리가 창출된 것으로 나타나고 있다.
정부는 드론산업 육성을 위해 공공수요 발굴, 시범·실증 지원 및 규제 혁신 등을 관계부처 협업을 통해 추진하고 있다.
초기제작 수요 창출과 드론 활용모델 발굴을 위해 현재 800대 수준을 2021년까지 약 4000대로 확대하기 위해 국토교통·경찰·산림·전력설비 등 다양한 공공분야에서 선도적으로 활용할 예정이다.
공공분야에서는 한국국토정보공사(LX)가 국·공유지 점유현황 조사, 기반시설 점검 등 국토조사와 지적재조사 사업에 드론을 선도적으로 활용하고 있으며, 민간분야와 협력해 해외진출을 도모하는 등 우수사례를 선보이고 있다.
산림청은 산불 예방 등에 드론을 도입해 조사시간을 약 90% 단축했고, 한국전력공사는 발전사업소별로 드론운용시스템을 확대해 설비비용을 철탑 기준 약 83% 절감하는 등 활용을 확대할 계획이다.
한국토지주택공사(LH)는 215개 사업지구에서 계획부터 시공, 유지·관리까지 모든 단계에 드론을 도입해 연간 250억원 시장을 창출할 방침이며, 국토지리정보원은 2018년 3월 드론 공공측량을 위한 인정 근거를 마련하는 등 다양한 분야에서 드론 활용을 확대하고 있다.
민간분야에서는 물류용으로 우편배송과 해상선박 물품배송에, 농업용으로 기존 농약살포 업무에서 인공수분 및 광대역 배추 생산·출하량 조사 등으로 확대 활용하기 위한 시범사업을 진행하고 있다.
민간기업이 보유한 우수기술을 자유로운 시험·실증을 통해 조기 상용화할 수 있도록 규제샌드박스 사업도 착수하고, 2018년 5월 안전·통제·시험·정비 등 전문시설을 갖춘 테스트베드인 드론 전용 비행시험장도 3개를 착공하는 등 구축을 적극화하고 있다.
2017년 11월에는 야간·가시권 밖 특별비행 승인제도를 도입했고, 긴급 드론 운영기관 특례 적용 등 규제를 적극 발굴해 개선하고 있다.
정부는 드론 창업을 확대하기 위해 기업지원허브를 추가로 구축하고, 드론이 본격적으로 활용되는 시대에 대비해 원격·자율비행을 지원하는 미래형 드론 전용 교통관리체계(K드론 시스템)도 2021년까지 개발할 계획이다.

일본, 관·민 공동으로 사업 개척 적극화
일본은 관·민 공동으로 드론 비즈니스 개척을 적극 추진하고 있다.
일본 경제산업성은 2018년부터 무인지대, 2020년대 초반부터 유인지대에서 육안 외 비행에 따른 드론 이용을 본격화하는데 필요한 기술개발 및 환경정비를 관·민 공동으로 실시한다는 내용을 포함한 하늘의 산업혁명을 위한 로드맵 2018을 발표했다.
신에너지·산업기술종합개발기구(NEDO)는 2017년부터 관련기업 38사가 참여하는 로봇·드론이 활약하는 에너지 절약 사회 실현 프로젝트를 진행하고 있다.
실제 업무에서는 국토교통성이 i-Construction 정책에 활용하고 있으며 카메라, 레이저를 이용한 측량사례가 가장 많은 것으로 파악되고 있다.
광학카메라를 이용한 사진 측량은 항공촬영 범위에서 기준점을 설정한 후 위치정보를 취득해 정확한 데이터를 읽어들이는 방식으로, 드론은 자율비행으로 경로를 이동하면서 항공촬영을 통해 지표 상태를 조사해 3차원 지형 데이터를 작성하는 역할을 담당하고 있다.
드론에 탑재한 레이저 거리측정기를 이용한 레이저 측량은 산림에서도 상세한 지형 데이터를 획득할 수 있어 사진측량에 비해 정밀도가 높으며 기준점이 필요하지 않아 단시간에 광범위한 측량이 가능한 강점이 있다.
수중계측이 가능한 그린레이저 계측기를 탑재한 수중 레이저 측량 시스템은 강이나 바다의 수심을 측정할 수 있고 수면에서 40-50미터 깊이까지 대응할 수 있어 새로운 하천 측량방법으로 주목받고 있다.

측량·점검비용 감축으로 효율화
드론은 하수관 내부를 비행하며 점검·조사하는 작업에도 사용되고 있다.
작업자가 방독마스크를 착용하고 수행하는 육안검사는 작업거리가 일일 약 600미터, 자율식 로봇은 300미터에 불과하나 드론은 초당 1-2미터로 매우 빨라 작업자의 안전성 확보 및 코스트 절감에 기여하고 있다.
Aeronext는 중심제어기술 4D Gravity를 탑재해 기존 드론으로는 불가능하던 대상물에 대한 접근, 교량현장에서의 안정비행을 실현한 Next Industry를 공급하고 있다.
NEC는 타음검사용 센서와 육안검사용 카메라를 탑재한 드론이 주변을 계측하면서 자동으로 위치를 추정해 장애물을 감지하는 타음검사 비행로봇을 제공하고 있다.
드론은 교량의 점검부위에 접근해 자동으로 망치를 쳐 타음을 기록하고 점검자는 단말기를 통해 음향 및 육안 이미지 데이터를 확인하는 방식으로 2017년부터 각지에서 시험적으로 운용해 점검자가 보지 못한 이상부위 점검, 사람과 동일한 타음 발생 등에 대한 입증에 성공했다.
Hitachi Systems는 드론 운용 통합관리 서비스의 일환으로 실시간 중계 서비스를 제공하고 있다.
드론이 촬영한 영상을 촬영현장과 회의실에서 실시간으로 공유해 점검방법 등을 논의하고 회의실에서 촬영 지시를 내리는 등 인터넷을 통해 쌍방향으로 음성을 주고받을 수 있으며 재해가 발생했을 때 상공에서 피난을 유도할 수도 있는 것으로 파악되고 있다.
드론을 개발·판매하고 있는 자율제어시스템연구소는 Visual SLAM(자기위치추적기술)에 따라 GPS 신호가 없는 곳에서도 자율비행이 가능한 건설·점검 솔루션 PF1-Vision을 개발했으며 육안으로 확인이 불가능해 뢴트겐(Roentgen) 검사를 실시하고 있는 선박 화물창고에 대한 활용을 검토하고 있다.
계량·측량 솔루션 PF1-Survey는 시간당 50킬로미터 이상의 고속으로도 안정비행이 가능하고 4개의 렌즈가 장착된 카메라로 선명한 이미지를 얻을 수 있는 강점이 있다.
2017년 7월 규슈(Kyushu) 북부에서 발생한 호우로 피해를 입은 후쿠오카(Fukuoka) 소재 관공서의 요청으로 현지 상황조사를 실시하는 등 재해 대응 드론으로도 활용하고 있다.

물류 도입으로 CO2 배출 감축에도 기여
최근에는 드론 물류에 대한 기대가 높아지고 있다.
일본은 각지에서 드론을 이용한 배송 실증시험을 진행하고 있으며 2020년대부터 본격적인 도입이 가능할 것으로 예상하고 있다.
2015년에는 국가전략특구로 선정된 치바(Chiba)에서 대규모 상업시설의 물자 운반, 고층아파트 수직비행, 고층기상관측, 원격제어·상공전파측정 등에 대한 실증시험이 이루어졌다.
2018년 9월에는 물류창고를 이용해 옥내 비(非) GPS 환경에서 옥외 GPS 환경으로 이동하는 화물배송에 관한 요소기술을 테스트해 유효성을 확인한 것으로 알려졌다.
앞으로는 도쿄만 해상이나 도로 상공의 유인지대에서의 육안외 비행, 보조 작업자가 없는 단독비행을 검증할 예정이다.
국토교통성은 8월 도서산간 등 인구가 적은 지역의 물류 문제를 해결할 목적으로 드론을 활용하기 위해 배송 테스트 지역 5곳을 선정했으며 드론의 이산화탄소(CO2) 배출량 감축 효과와 비용 대비 효과 등을 검증하고 있다.
나가노(Nagano)에서는 10월 산간도로 종점에서 쌀, 생선, 아이스크림 등을 직선거리 약 1킬로미터, 비행시간 약 5분 거리에 있는 산장으로 배송한 후 빈병, 캔 등 등산객이 버린 쓰레기를 실어 다시 산간도로 종점으로 회수하는 실증시험을 실시했으며 앞으로는 헬리콥터 배송과 비교검증을 실시할 예정인 것으로 알려졌다.

소재·디바이스 연구개발 활발
드론 성능을 향상시키기 위해서는 소재 및 디바이스 진화가 필수적임에 따라 관련기업들이 연구개발에 힘을 기울이고 있다.
특히, 정밀한 위치 파악 및 충돌 방지와 관련된 기술 개발에 관심이 집중되고 있다.
GPS 신호는 오차가 미터 단위로 크기 때문에 실내 및 건축물 근처에서는 비콘, 카메라를 탑재한 SLAM을 이용하는 등 고차원적인 위치 제어가 요구되고 있다.
기존 드론은 자이로스코프로 자세 제어, GPS로 위치 파악을 실시하고 있으나 상세 제어는 사람에 대한 의존도가 높은 것으로 파악되고 있다.
또 접촉 방지와 더욱 상세한 정보를 기록하기 위한 근방 이동은 양립이 어려워 강풍대책과 함께 위치정보 정밀화가 요구되고 있으며 전파의 안정적인 접속이 어려운 도서산간 지역의 수송을 위한 자동화에 대해서도 관심이 높아지고 있다.
SLAM은 VR(가상현실) 등에서 이용되고 있으며 밀리미터-센티미터 단위로 위치를 파악할 수 있으나 카메라 성능과 데이터 처리에 대한 기술 보완이 필요한 것으로 지적되고 있다.
이에 따라 데이터 처리와 관련해서는 NVIDIA 등이 저소비전력 APU(Application Processor)를 개발하고 있으며 SLAM용 이미지 센서와 관련해서는 소니(Sony), Socionext가 요소 개발에 집중하고 있다.
리코(Ricoh)가 스테레오 카메라로 검토를 시작하는 등 광학계에 따른 최적화도 이루어지고 있다.
다만, 표지가 적은 해상에서는 SLAM을 적용하기 어려워 여러 GPS 수신기를 조합해 위치 파악을 고정밀화하는 방안이 검토되고 있다.
ST Micro 등이 제공하고 있는 거리측정센서 ToF(Time-of-Flight)는 지표와의 정확한 거리를 파악할 수 있어 자동착륙 기능에 유용하게 활용되고 있다.

동원력, LiB의 대용량화 필요
동력원인 배터리는 안전성과 대용량화 양립이 요구되고 있어 LiB(리튬이온전지)가 가장 주목받고 있다.
드론산업에는 무선제어로 시작해 공중 비즈니스에 진출한 인재가 적지 않아 무선제어용으로 많이 사용된 리튬폴리머전지가 드론에도 적용되고 있다.
리튬폴리머전지는 LiB와 성능 차이가 크지 않고 다른 배터리에 비해 에너지밀도가 높으나 취급이 어렵고 충전 설정을 잘못하면 과충전에 따라 발화사고가 발생하는 문제점이 나타나고 있다.
이에 따라 LiB 생산기업들은 안전성과 대용량을 바탕으로 드론 시장 개척을 추진하고 있다.
Maxell은 독자적으로 개발한 실리콘(Silicone)계 음극재 기술을 드론용 LiB로 전용할 방침이며 용량을 약 2배로 늘리고 배터리 상태를 감시하는 인텔리전트 기능을 탑재한 배터리팩과 충전기를 공급하는 방안 등을 검토하고 있는 것으로 알려졌다.