[공학저널 송강식 기자] 드론을 활용한 공간정보데이터의 수집이 활발히 이뤄지기 이전에는 주로 위성, 항공기, 차량 등이 활용됐으며, 이는 높은 비용, 긴 수집기간 등의 문제를 가지고 있다. 하지만, 드론 산업이 발전함에 따라 고품질이면서도 경제적인 가격으로 드론의 활용이 가능해졌고, 이로 인해 빠르게 고품질 공간정보데이터의 수집, 업데이트가 가능해지고 있다.
공간정보데이터는 다양한 형태로 일상에서 쉽게 접할 수 있으며, 공간정보데이터의 산출물을 얻기 위해 드론을 활용한 공간정보데이터 수집, 처리, 가공이 이뤄진다. 전체 과정을 위해 공간정보데이터 수집용 드론, 자동 경로비행 관제 소프트웨어, 맵핑(Mapping) 소프트웨어와 GIS(Geographic Information System) 소프트웨어를 필요로 한다.
공간정보데이터 처리, 즉 맵핑 과정은 보편적으로 비교적 높지 않은 가격대의 Pix4dMapper 프로그램의 사용을 예로 1단계(Capture) 드론을 활용한 데이터수집, 2단계(Process) 수집된 데이터의 처리, 3단계(Analyze) 산출물 분석 및 후처리, 4단계(Share) 산출물 공유/배포 등 크게 네 가지 단계의 과정을 거친다.
또한, 드론을 활용해 고품질 데이터 수집을 위해서는 일정한 중첩율에 맞는 간격과 경로로 비행을 해야 하며, 이를 위해 사용하고자 하는 드론의 종류에 맞는 자동 경로비행 계획의 생성과 관제가 가능한 소프트웨어가 필요하다.
맵핑 소프트웨어의 경우, 드론을 활용해 수집된 데이터를 2D/3D 결과물을 생성하기 위해서 사용되며, 맵핑 소프트웨어의 구동원리는 GPS 위치정보를 포함하는 다수의 이미지들의 특징점을 비교해 하나의 퍼즐을 맞추는 것이다. 수집된 데이터가 일정한 중첩율과 특징점을 포함하는 경우에 좋은 결과물을 만들 수 있다.
이러한 핵심적인 구동원리를 이해하지 못하면, 맵핑(Mapping) 소프트웨어가 만능인 것처럼 착각할 수 있고, 무조건 드론을 활용해 낮은 고도와 고해상도 사진을 찍는다고 하더라도 좋은 결과물이 나올 수는 없다. 즉, 인접한 사진들 간에 특징점을 많이 찾을수록 맵핑 소프트웨어가 빠른 속도로 고품질의 결과물을 만들어 낼 수 있는 것이다.
그 예로서, 특징점을 찾기 어려운 수목, 하천, 바다, 눈, 모래 덮인 공간은 맵핑이 어렵거나 불가능할 수 있다. 이와 같은 경우, 특징점을 포함할 수 있도록 고도를 높여 지장물들을 포함하도록 촬영하는 방법도 좋은 방법이 될 수 있다.
한편, 공간정보데이터 수집을 위해, 회전익, 고정익, 수직이착륙(VTOL) 드론을 사용할 수 있다. 하지만, 대부분 나라장터(G2B)를 통해 게시되는 데이터 수집의 과업면적은 수만 헥타르(hectare)에 달하기 때문에 비행시간이 비교적 짧은 회전익 드론은 활용이 어렵다는 단점을 가지고 있다.
이에 따라 장시간 비행이 가능한 고정익, 수직이착륙(VTOL) 드론이 주로 활용되고 있는데, 수직이착륙 드론의 경우, 좁은 공간에서의 이착륙이 가능하지만, 비교적 복잡한 구성으로 정비와 추락 시 피해가 크다는 한계가 있다. 반면, 고정익 드론의 경우 이착륙 시 넓은 공간이 필요하다는 단점이 있지만, 최근 EPP재질로 장시간 비행, 동체착륙, 정비/수리의 어려움이 적다는 것이 가장 큰 특징이다.
최근에는 ㈜한컴어썸텍이 기존 고정익 드론의 장점을 극대화한 ‘Tech Blender FW’ 드론을 개발해 주목을 받은 바 있다. 한컴어썸텍의 Tech Blender FW 드론은 주익과 동체가 분리 가능하며, 약 1.2m이내 크기로 소형화하고, 최대 이륙중량은 1.6kg으로 경량화했다는 것이 가장 큰 특징이다.
한컴어썸텍 황상연 대표이사(사진)는 “대다수 공간정보 데이터 수집용 드론의 경우, 무인동력비행장치 3종이상의 자격이 필요하고, 이를 위해 부담스런 가격의 비용과 시간을 투자해서 자격을 취득해야 하는 단점이 있다”며 “반면, Tech Blender FW는 소형화, 경량화 온라인 무료 학습과 시험으로 취득할 수 있는 무인동력비행장치 4종만으로 비행이 가능하다는 것이 장점”이라고 말했다.
한컴어썸텍은 고정익/회전익/수직이착륙 등의 드론 제조와 공간정보 서비스 전문기업으로 지난 2022년부터 3년간 NIA의 ‘공간융합빅데이터 플랫폼 및 센터 구축사업’에 참여해 고품질 금강권역 국가하천 공간정보 빅데이터와 가공데이터를 구축하고 있다. 참여 기간 동안 공간정보 빅데이터 활용 서비스 발굴, 사업화, 자사가 개발한 초경량 Tech Blender FW를 공간정보 데이터 수집용으로 활용하고 있다.
이는 공간정보를 수집하는 고객입장에서 Tech Blender FW의 개선점과 성능검증도 포함하고 있다. 특히, 고정익 드론 Tech Blender FW는 2대 이상의 군집비행이 가능해 기존 회전익 드론에 비해 최소 4배 이상의 빠른 데이터 수집이 가능하다는 결과를 확인할 수 있었다.
황 대표는 “Tech Blender FW는 정찰, 탐색, 감시 임무를 수행할 수 있어 대전국방벤처센터 협력기업으로 선정되는 등 현재 국방 분야에서 관심을 받고 있다”며 “산업 분야에서는 공간정보데이터 수집뿐만 아니라 재난안전 감시를 위해 활용될 수 있다”고 말했다.
그는 이어 “올해 관련 인증을 취득 후, 국내외 국방분야와 재난안전 등 다양한 산업분야의 잠재고객을 대상으로 시장확대를 추진할 예정”이라며 “국내외 드론 시장을 중국이 장악하고 있지만, 지속적인 기술개발을 통해 국내 드론 시장을 리딩하고 나아가 국내 드론 기술이 해외에 뻗어나갈 수 있도록 기여하겠다”고 말했다.
