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Nikkei X-TECH_2022.11.28

인명 구조의 '72시간의 벽'에 도전
소프트뱅크 등, 스마트폰 위치로 조난자 수색하는 드론 공개

소프트뱅크는 22년 11월 25일, 토사와 잔해 밑에 묻힌 조난자의 스마트폰 위치를 특정하는 시스템을 보도 공개했다. 두 대의 드론을 띄워 땅속에 묻힌 스마트폰의 전파를 포착해, 전파 세기가 가장 큰 위치를 찾아낸다. 지상에서 유선으로 드론에 급전하는 시스템을 채용해 100시간 이상 연속 운용이 가능하도록 했다. 23년도 이후 실용화를 목표로 한다.

-- 서로 다른 역할의 두 대의 드론 연계 --
이 시스템은 소프트뱅크와 도쿄공업대학 공학원의 후지이(藤井) 연구실, 후타바전자공업에서 공동 개발했다. 이번 시연에서는 지바현 조세이무라에 있는 후타바전자공업의 공장 내에 토사 더미를 쌓아, 땅속 4미터 깊이에 매립한 스마트폰의 위치를 상공에 띄운 드론에서 오차 수 미터 범위에서 특정하는 데 성공했다.

두 대의 드론은 각기 다른 역할을 담당한다. 1대는 수색 현장 상공에서 스마트폰의 위치를 탐색하기 위한 ‘센서’로서 작동한다. 휴대전화의 전파를 송수신하는 중계국을 탑재하고 있어, 지상을 향하고 있는 지향성 안테나를 통해 스마트폰이 보내는 전파의 세기를 계속 측정한다.

드론과 스마트폰에서 주고받는 전파에는 토사나 잔해에 의한 감쇠 영향이 비교적 적은 900메가헤르츠대의 주파수를 이용한다고 한다.

이 드론에서는 GPS 신호도 수신하고 있다. 드론의 비행 경로 상에서 스마트폰 전파의 수신 전력이 가장 큰 장소를 GPS 정보로 특정해 스마트폰 위치로 기록한다. 취득한 위치 정보는 원격지에서 PC나 스마트폰에서 확인할 수 있다.

또 다른 드론은 급전 케이블을 공중으로 들어올리기 위한 보조 역할이다. 스마트폰 탐색용 드론에서 지상의 급전 장치까지 급전 케이블을 직접 늘리게 되면, 수색 현장까지 비행하는 도중에 쓰러진 나무나 무너진 가옥 등에 걸리는 등 수색 범위가 한정될 수 있다.

그래서 보조 드론이 급전 케이블을 들어올림으로써 장애물을 피해 광범위하게 수색할 수 있게 된다. 이번 시연에서는 급전 장치부터 토사 더미까지의 길이가 약 200미터였고, 그 사이에 높이 약 10미터의 나무 등이 있는 환경에서도 드론으로 스마트폰의 위치를 특정할 수 있음을 보여줬다.

소프트뱅크와 도쿄공업대학은 16년부터 드론을 이용한 조난자 수색 시스템을 연구 개발해 왔다. 그러나 기존에는 드론 전원에 배터리를 사용하다 보니 연속 체공 시간이 최대 약 30분에 불과했다. 때문에 수색 범위가 넓을 경우 드론 배터리를 교체하면서 비행해야 해서 수색에 시간이 많이 소요되는 과제가 있었다.

땅속 깊이 파묻힌 스마트폰의 미약한 전파를 포착하려면 탐색용 드론이 수색 현장 상공을 빈틈없이 천천히 날아야 한다. 이번에 개발한 시스템에서는 유선 급전 시스템을 채용해 탐색용 드론의 비행시간을 연속 100시간 이상으로 늘려 조난자 수색 및 구조 활동의 신속화로 연결시켰다.

-- 생존율을 높이기 위해 '개량을 계속해 왔다' --
도쿄공업대학 공학원의 특임교수이자 소프트뱅크 기반기술연구실의 펠로우를 맡고 있는 후지이 교수는 새로운 시스템에 대해 “인명 구조에서의 ‘72시간의 벽’을 의식하며 지속적으로 개량해 왔다”라고 말한다.

지진이나 산사태에 따라 건물이나 가옥이 붕괴될 경우 조난자가 토사나 잔해, 쓰러진 나무에 묻혀 수색이나 구조 활동에 시간이 걸리는 경우가 있다. 재해 시 인명 구조의 분기점은 발생 이후 72시간이며, 이를 넘기면 구조되지 못한 사람의 생존율은 급격히 떨어진다고 한다.

생존율을 높이기 위해서는 72시간 이내에 얼마나 많은 조난자를 찾아내 구해낼 수 있느냐가 중요한 포인트가 된다. 이번에 개발한 시스템은 이 과제를 해결하기 위한 첫걸음이 될 것이다.

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