틸트로터 모델 세계 최초 상용화 성공, 군용기 이어 민간 수요 폭발 전망

앞으로 조종사들은 다른 직업을 찾아봐야 할지 모른다. 조종사 없이 육지에서 원격조종하는 드론(drone) 시대가 열렸기 때문이다. 세계 최대 온라인 유통 업체인 아마존이 드론을 이용한 배달 서비스를 선보이겠다고 밝혔고 지난 2월 10일 아랍에미리트연합 정부는 공식 문서 배송에 드론을 활용할 것이라고 밝혔다.

이처럼 무인기(UAV:unmanned aerial vehicle)가 주목을 끄는 가운데 한국의 무인기 상용화 소식이 관심을 끌고 있다. 한국항공우주연구원(항우연)과 대한항공이 세계 최초의 틸트로터(tilt-rotor:로터 방향을 바꿔가며 비행하는 드론)형 상용화 무인기 ‘TR-6X’를 이르면 올해 상반기 중 선보일 예정이다. 틸트로터형 무인기는 해안 정찰과 불법 어로 감시, 산불 감시와 교통 상황 모니터, 황사·태풍 등 기상 감시 등 분야에 다양하게 활용될 전망이다.

TR-6X는 항우연이 2011년 말 개발한 스마트 무인기를 60% 축소한 모델이다. 헬리콥터와 프로펠러기의 장점을 결합한 하이브리드형 비행기라고 볼 수 있다. 동체 길이 3m에 양 날개 폭은 5.2m에 불과한 소형 비행기다. 그러나 비행고도 3000m까지 올라가 최고 시속 250km로 비행할 수 있다. 틸트로터의 핵심 기술은 이륙 후 수직으로 세워져 있는 회전날개의 축을 90도 각도로 눕혀 수평으로 만드는 것이다. 활주로가 없어도 헬기처럼 이착륙이 가능하고 공중에서 회전날개를 앞으로 기울이면 항공기처럼 먼 거리를 빠르게 비행할 수 있다. 대한항?坪?비행 제어 소프트웨어와 지상 통제 시스템 등을 자체 개발했다.


무인기 시장 90% 군사용이 차지
안전은 가장 중요한 요소다. 지난해 말부터 비행 성능 최종 점검을 위한 시험비행을 반복하고 있다. 국산 틸트로터 개발을 주도한 구삼옥 한국항공우주연구원 박사는 “무엇보다 드론을 상업용으로 쓰기 위해서는 절대 고장 날 염려가 없고 행여 고장이 나더라도 안전하게 비상착륙할 수 있는 능력을 갖췄다는 점을 먼저 보여줘야 한다”고 말했다. 무엇보다 눈여겨볼 부분은 이 기술을 무인기에 적용해 실용화 단계까지 발전시킨 것은 한국이 최초라는 점이다. 물론 미국도 2000년 틸트로터 기술을 개발해 틸트로터형 수송기 ‘V-22 오스프리(Osprey)’에 탑재했지만 이는 조종사가 직접 조종하는 형태다.
[비즈니스 포커스] ‘무인기 시장 뜬다’…선점 나선 한국 기업들
현재 무인기 시장은 90% 이상이 군사용이다. 하지만 군사적 이용은 빙산의 일각에 불과하다는 분석이다. 무인기의 용도가 민간 영역으로 넓어지면서 엄청난 파급효과가 예상되고 있기 때문이다. 틸트로터형 무인기처럼 민간용 무인기 시장이 급속도로 성장할 것으로 보고 있다.
한국 연구진이 개발한 무인 항공기 운영체제(OS) ‘큐플러스 에어’의 상용화 추진도 한국의 무인기 시대를 알리는 신호탄이 됐다. 큐플러스 에어는 무인 항공기를 제어하는 컴퓨터 운영체제로 인간의 두뇌와 같은 역할을 한다. 이 OS는 한국형 다목적 기동헬기(KUH)인 ‘수리온’에 2017년 무렵 최초로 탑재될 예정이다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 “지난 1월 자체 OS인 큐플러스 에어를 개발해 국산 무인 항공기를 통한 시험비행에 성공했다”며 “수리온을 비롯해 소형 무장 헬기(LAH) 등 향후 한국항공우주산업이 생산하는 헬리콥터들에 탑?永?계획”이라고 했다.

그동안 항공기에 들어가는 OS 체제가 모두 외산이었다는 점에서 이번 시험비행 성공은 의미가 있다. 큐플러스 에어가 상용화되면 그동안 외산에 의존해 오던 것에서 벗어날 수 있기 때문이다. 특히 이번 개발에 참여한 연구원 손동환 씨가 ‘알티스트’라는 벤처 업체를 창업하고 기술이전까지 받은 상태이므로 큐플러스 에어 상용화에 속도가 붙을 것으로 보인다. 이미 한국항공우주산업과 헬리콥터 블랙박스 역할을 하는 상태 감시 시스템 탑재를 위해 계약을 체결한 상태다.

큐플러스 에어는 2012년 1월 기술 개발에 성공해 작년 2월, 3m 크기의 시험용 무인기에 탑재한 시험비행도 무사히 마쳤고 미국 연방항공청(FAA)의 소프트웨어 안전성 기준 최고 등급을 획득해 기술력을 인정받은 바 있다.

기술 개발을 총괄한 임채덕 ETRI 임베디드SW 연구부 부장은 “큐플러스 에어는 외국 기술보다 뛰어나 국산 제품으로 대체해 국방 자립화의 토대를 마련할 수 있을 것으로 기대된다”며 유·무인기, 자동차, 우주, 로봇 등과 같은 산업이 전자화, 융·복합화되면서 적용 범위가 넓어져 한국 항공 OS 산업의 경쟁력 제고에 필수적인 기술이라고 강조했다.

바닷속을 누비는 해양 무인기도 등장할 예정이다. 경상북도는 경북대 해양학과와 함께 포항시 구룡포읍 일대에 ‘차세대 해양 수중 글라이더 운영지원센터’ 조 성 사업을 올해부터 본격화한다. 앞으로 5년간 총 사업비 약 200억 원이 투입될 예정이다. 해양 수중 글라이더는 자동으로 부력을 조정해 바닷속을 1년 이상 자유롭게 이동할 수 있는 수중 무인기다. 각종 센서를 부착해 해양 환경 감시와 자원 탐사 분야에 활용할 수 있다. 그뿐만 아니라 방사능 유출 등 사람의 접근이 어려운 해역에서의 조사도 할 수 있다.
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이두환 경상북도 동해안발전추진단장은 “포스텍 등 연구 기관이 밀집한 포항 지역에 수중 글라이더 운영지원센터를 조성해 경북도가 해양 무인기 시장에서 선도적 입지를 구축할 수 있을 것”이라고 말했다.

한편 미국은 상업용 드론의 운용 기준을 마련하기 위해 인증기를 만들어 실제 환경에서 여러 차례 시험비행을 하고 있다. FAA는 네바다 주, 뉴욕 주 그리피스 국제공항, 알라스카대 등 6곳을 이런 시험비행 장소로 지정했다.

이에 비해 한국은 진척이 더디다. 2002년 처음 군단급 정찰용 드론(송골매)을 실전 배치했다. 민간용으로는 해안·산불 등 감시용 드론(KUS-7), 농업용 무인 헬기(Remo H-100) 등이 만들어졌다. 이후 틸트로터형 무인기 등 다양한 무인기가 개발되고 있지만 현재 한국 항공법에는 무인기의 구체적인 운용 규정이 없다는 게 문제점으로 지목된다. 단지 무인기에 대한 정의(사람이 탑승하지 않고 원격·자동으로 비행할 수 있는 항공기)와 비행 허가에 관련된 일부 조항이 있다.


선진국과 기술 격차 작아 유망
정부의 노력이 없었던 것은 아니다. 주무 부처인 국토교통부는 2011~2012년 카이스트에 ‘상업용 민간 무인 항공기 보급 기반 구축’ 기획 연구를 맡겼다. 그 연구 결과를 바탕으로 지난해 예비 타당성 조사를 신청했지만 다른 현안에 밀려 차일피일 지연되고 있다.

하지만 이러한 우려에도 불구하고 무인기 시대는 거스를 수 없는 대세다. 엄청난 수요가 이미 대기 중이기 때문이다. 국제 시장조사 기관인 틸(Teal)그룹은 세계 무인기 시장이 ‘2020년에는 지금의 두 배 이상인 114억 달러(약 12조2000억 원)로 커지고 10년간 누적 매출이 890억 달러(약 95조4500억 원)에 이를 것’이라고 전망했다. 현재는 군용기가 시장의 90%를 차지하고 있지만 2020년 이후에는 민간기 시장이 폭발적으로 성장할 것으로 내다본 것이다. 심현철 KAIST 항공우주공학과 교수는 “무인기는 다른 항공우주 분야에 비해 한국과 외국의 기술 격차가 크지 않다. 제도 정비를 서둘러야 시장을 선점할 수 있을 것”이라고 말했다.


김보람 기자 borami@hankyung.com