[뉴스비전e 김호성 기자] 구글, 아마존, 페이스북 뿐 아니라, 국내 통신사들 역시 드론 통신기술 개발에 박차를 가하고 있다. KT는 드론스테이션을, LG유플러스는 LTE 기반 영상 송수신 모듈을 탑재하는 등 다양한 방향으로 드론 통신기술은 진화중이다. 

이와 같은 기술은 재난, 방산 등 각 분야에 적용이 가능할 것으로 전망되지만, 통신요금 및 고도제한 등 제도적 여건이 개선되야 한다는 지적도 제기된다. 

◆KT, '드론 LTE' 통신서비스...재산 상황에서도 신속하게 통신서비스 제공

KT의 ‘ 드론 LTE ’ 통신 서비스는 재난 상황 시 신속하게 통신 서비스를 제공할 수 있는 세계 최초의 초경량·초소형 비행 기지국으로 평가받는다.

 ‘드론 LTE’ 통신 서비스는 재난재해 상황에서 사람과 차량의 접근이 어려운 위험 지역이나 고립된 지역에 대한 신속한 통신 서비스 제공으로 골든 타임 확보에 탁월한 효과가 있을 것이라는게 통신업계와 연구기관들의 전망이다.

다수의 드론을 띄우는 편대 비행방식을 적용하여 넓은 지역의 통 신 커버리지를 확보하고, 드론 스테이션 기술을 적용하여 배터리가 빨리 소모되는 단점을 보완해 장시간 통신 서비스를 가능하게 했다.

드론 스테이션은 배터리가 방전된 드론을 차례로 착륙시켜 급속 충전을 한 후, 다시 이륙시키는 일종의 정거장 개념이다.

◆LG유플러스, LTE 망 이용 끊김없이 영상 전송

LG유플러스는 이미 지난 2014년 3월 세종대학교에서 LTE 기반 영상·비행 데이터 송수신 모듈을 탑재한 소형 드론 을 시연한바 있다. 프로펠러 4대가 달린 가로·세로 90cm 의 작은 크기였지만 GPS 와 카메라, 센서등을 구비했다.

드론은 미리 입력해둔 GPS 좌표를 따라 움직이며 높이 20 ~ 30m 사이에서 찍은 영상을 LTE 망을 통해 지상의 태블릿 PC 로 끊김 없이 전송했다.

LG유플러스의 'LTE 망을 이용한 드론 제어'  시연은 기존 원격 조종기에 사용하던 근거리 통신망 대신 도심 곳곳에 깔려있는 이동통신망을 활용하여 도심 상공을 비행하는 드론을 제어하는 기술이다.

기존 드론은 데이터를 송신할 때 블루투스를 사용하고, 영상도 와이파이를 이용하여 전송거리에 제약이 있었다.

그러나 LTE 망을 이용한 드론은 거리를 크게 늘릴 수 있고, 전국에 LTE 망이 깔려 있어서 매우 유망한 서비스가 될 것이라는 전망이다.

LG유플러스는 앞으로 재해 예방·관제 서비스, 군 감 시정찰 등으로 확대할 계획으로 알려진다. 

◆ KAIST, 다수의 드론간 협력 시스템 구축 기술 확보

KAIST 전기전자공학부 이용 교수팀은 올해(2017년) 1월, 여러 대의 드론이 정보와 데이터를 실시간으로 송수신할 수 있게 해주는 ‘드론 무선 네트워킹 시스템’을 개발했다.

이 기술을 활용하면 다수의 드론을 활용한 협력 시스템을 구축할 수 있다. 드론 무선 네트워킹 시 스템은 무선 기기끼리 정보를 중계하고 전송하는 통신체계인 ‘ 멀티홉(hop) ’ 무선 네트워킹을 구현했다.

드론 간 정보를 긴밀하게 전달, 공유하는 기술이다.

무선기기 간 정보공유는 중계를 거 듭할수록 전달 효율이 떨어지고 외부 전파 간섭으로 정보 손실이 일어나 기존의 무선 기기는 유선 인터넷에 한 차례 무선전송만 실현한 체계다.

이 교수팀은 무선 전송에 걸맞은 인터넷 환경을 새로 디자인하고, 통신 프로토콜도 새로 짜 다수의 드론으로 정보를 중계·전송해도 정보 손실이 미미해 여러 대의 드론이 동시에 정보와 데이터를 실시간으로 송수신 할 수 있다.

이 교수팀은 2016 년 말에는 드론 3 대를 활용하여 300m 떨어진 곳까지 4 홉(4 번 중계) 무선 음성 전달에 성공하기도 했다.

드론 간 통신에는 LTE, Wi-Fi, 저전력원거리통신(LPWAN) 방식을 적용한다.

안정된 정보 전달이 필요하면, LTE 방식을 사용하고, 저용량 데이터를 멀리 보낼 때에는 LPWAN 방식을 활용 한다.

연구팀은 멀티홉 무선 네트워킹 구현으로 통신망이 차단된 재난지역에 와이파이를 탑재한 드론을 띄워 긴급 통신망으로 활용하거나 드론끼리 통신 긴밀성을 강화해 멀리 떨어진 기지 에 수집한 정보를 중계 및 전달하는 등 드론 활용을 확대할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

◆다양해진 드론 통신방식... 과금방식 및 고도제한 등 제도적 손질 필요

드론의 통신방식으로 블루투스, Wi-Fi, 위성통신, 셀룰러시스템 등 이 사용되어 왔다.

대다수 드론은 저전력 통신을 제공하고 많은 데이터통신이 필요하지 않아 원격측정으로 블루투스를 사용했다.

Wi-Fi 는 고속의 데이터 전송이 가능하고 노트북 PC 나 스마 트폰에서 직접 연결할 수 있어 레저용 드론에서 사용된다. 위성통신은 재해, 전시 등에서도 사용할 수 있으나 위성발사 및 기지국 건설에 막대한 자금이 필요하여 사용에 제약이 많았다.

셀 룰러 시스템은 문자, 음성, 영상, 인터넷 등을 보낼 수 있고 통신이 끊기지 않는 장점이 있으나 사용자에게 매달 통신요금이 청구되며, 고도 제한의 문제가 있어 사용에 제약이 많았다. 최근 들어, 드론의 통신방식으로 LTE 와 5G 이동통신이 부각되고 있다.

LTE 통신은 비행거 리가 무제한으로 늘어나 장거리 사고 현장에도 투입할 수 있고 실시간 영상 스트리밍과 고용량 데이터 송수신이 가능하다. 현재 인텔과 AT&T, 페이스북, KT, LG 유플러스 등이 LTE 를 이용한 드론을 개발하고 있다.

그러나 사고 위협과 테러나 범죄에 악용될 우려가 있으며, 국내외에서 장거리 드론 비행을 규제하고 있어 법안을 먼저 개정해야 상용화를 할 수 있을 것이라는 분석이다. 

5G 이동통신은 빠른 통신과 동시에 주변의 여러 사물과 실시간으로 통신할 수 있으나 아직 5G 이동통신 표준이 확정되지 않아 상용화에는 장기간의 시일이 소요될 전망이다.

현재 구글의 스카이벤더, 인텔의 5G 용 집단 시연, 차이나모바일의 5G 드론 필드 테스트가 수행되고 있다.