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Start Up Innovation / Science
바다 속 드론, 이용 쉬워져
공간지능화연구소, 인프라 점검 등 적당한 가격으로

하늘의 산업 혁명이라고 불리며 물류 및 농업 등 광범위한 분야에서 도입되기 시작한 드론. 하지만 그 범위는 더 이상 하늘에 국한되지 않고 있다. 일본과 중국 제조사들이 수중 드론을 개발해, 그 성능을 놓고 경쟁하고 있다. 해양 대국인 일본에서는 제방 등 인프라 점검에서 개인 낚시용까지 폭 넓은 용도로 이용이 가능하다.

“바다 속을 조사하고 싶어도 비용이 비싸 엄두를 낼 수 없는 현실을 바꾸고 싶다”. 쓰쿠바(筑波)대학 발 스타트업 기업, 공간지능화연구소(이바라키 현)의 이토(伊藤) 사장은 수중 드론을 개발한 의의에 대해 이렇게 말한다.

올 6월부터 사업의 제 1탄으로 렌탈을 시작. 상정하고 있는 용도로는 주로 댐과 방파제, 해저 캐이블 등의 인프라 점검이다. 이미 기업으로부터 이용하고 싶다는 요청이 들어오고 있다고 한다. 고배율 줌 카메라, 또는 토양 채취용 암(Arm)을 장착하는 등, 기업의 요망에 따라 기능을 추가하는 것도 가능하다.

-- 1일 20만엔에 이용 --
현재 인프라 점검에는 무인 잠수기(ROV)가 이용되고 있다. 하지만 이토 사장은 “ROV 1대에 500만엔 이상이 든다”라고 말한다. ROV를 이용하지 않는 경우에는 보통 다이버에게 의뢰한다. 공간지능화연구소가 개발 중인 ‘트라이포드 파인더(Tripod Finder)’의 렌탈 요금은 1일 20만엔 전후가 될 전망이다.

ROV는 면허가 필요한 것은 아니지만, 비행 드론의 경우처럼 조종사 인증 제도가 있어 취득이 장려되고 있다. 이에 반해 수중 드론은 게임 컨트롤러를 조작하듯 직감적인 감각으로 조작이 가능하다고 공간지능화연구소는 설명한다.

트라이포드 파인더는 폭 40cm, 두께 60cm, 높이가 50cm의 정육면체다. 전기가 유선으로 공급되는 ROV와는 달리, 최대 4시간 지속되는 배터리를 탑재하고 있다. 선상의 컨트롤 기기와 본체를 광섬유로 연결해 조작한다, 잠수 거리는 300m이다.

이토 사장은 트라이포드 파인더를 일부러 드론이라고 부른다. 실제로 하늘을 나는 드론과 같은 점이 몇 가지 있다. 첫 번째는 프로펠러로 움직이는 것이다. 좌우와 상부에 총 4개의 프로펠러가 장착되어 있다. 두 번째는 가속도 센서 등으로 구성된 MEMS(미세전자기계시스템)센서를 이용해 기체의 기울기를 측정한다.

카메라 촬영이 메인 기능인 점도 같다. 둘 다 고화질의 풀 하이비젼 카메라로 사진과 동영상을 촬영한다. 수중에서는 깊이에 따라 염분 농도가 달라져 빛의 굴절률이 변하기 때문에 트라이포드 파인더는 어떤 상황에서도 촬영 대상에 초점을 맞출 수 있는 기술을 이용하고 있다.

수중 드론이 하늘을 나는 드론과 가장 다른 점은 기체 위치를 파악하는 방법이다. 바다에서는 하늘처럼 GPS를 이용할 수 없다는 단점이 있다. 공간지능화연구소가 탑재를 검토하고 있는 독자적인 위치 측정 시스템의 핵심은 음파이다. 드론을 잠수시킨 배 위에서 기체에 음파를 보내고 그 도달 시간을 측정해 배와 바다 속 기체와의 거리를 산출하는 것이다. 또한 기체의 3곳에 집음(集音) 마이크를 설치한다면 미세한 음파 도달시간의 변화를 통해 가고 있는 방향도 알 수 있다. 마이크와 함께 영상 센서를 조합해 위치를 파악한다.

공간지능화연구소는 2014년에 설립되었다. 쓰쿠바대학에서 로봇을 연구해온 이토 사장은 처음에는 심해 생물을 관찰하는 기계를 취미로 제작해보려고 했다. 사업을 시작한 이후 그는 해양 생물 전문가들이 ROV 이용에 어려움을 겪는다는 말을 듣고 쉽게 사용할 수 있는 기계를 만들어보자고 결심했다.

-- 산업용이 주체 --
수중 드론은 해외 제조사들이 앞서 개발했다. 2009년에 설립된 중국의 PowerVision은 2017년 여름, 일본에서 작은 우주선과 같은 소형 수중 드론 ‘파워레이(PowerRay)를 발매했다. 동영상 촬영이 가능하고 스마트폰으로 조작할 수 있다. 본체 가격은 30만엔 정도로, 2017년에 세계에서 5만 대 이상 판매되었다.

파워레이는 개인의 이용을 상정. 잠수 깊이는 30m이다. 예를 들어 탑재되어 있는 물고기떼 감지기를 이용해 물고기떼를 찾아 낚시를 즐기는 등의 이용 방법이 있다. 수족관의 수조 점검 등에도 사용되고 있지만, 산업 용도를 메인으로 생각하는 공간지능화연구소의 드론과는 고객층이 다르다.

하늘을 나는 드론의 세계 최대 기업인 중국의 DJI의 정식 판매 대리점인 세키도(도쿄)는 미국의 Blue Robotics제품인 수중용 기종을 취급하고 있다. 이 기종도 이동할 수 있는 깊이가 100m까지로, 공간지능화연구소보다 얕다. 선박의 바닥의 상처를 확인하는 용도 등으로 판매되고 있다.

중국의 파워비전 제품을 판매하고 있는 Sky Wings(도쿄)는 2025년, 하늘과 수중용 드론의 세계적 수요가 2016년의 5배인 1,200만대가 될 것으로 예상. 농림수산 용도의 비율은 2016년의 1%에서 13%로 높아지고, 수중 드론의 활약도 확대될 것이라고 보고 있다.

하늘과는 달리 수중 드론을 둘러싼 규제는 현재까지 거의 없다. 하지만 실제로 이용하기 위해서는 바다에서 해선과 마주칠 경우의 규칙 및 시스템이 꼭 필요하다. 수중 드론의 보급을 위해서는 정부와 산업계가 함께 환경을 정비해 나가야 할 것이다.

 -- 끝 --