탄띠처럼 휴대 가능…초소형 정찰드론 '검은 말벌' 가격은?

중앙일보

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[더,오래] 신동연의 드론이 뭐기에(18)

드론이 과연 얼마나 작아질까? 드론은 용도에 따라 형태와 크기가 다르다. 태양광 드론인 아퀼라(Aquila)처럼 양 날개 길이가 42m로 보잉737 비행기보다 넓은 면적을 가진 드론이 있는가 하면, 날개 길이가 3cm인 초소형 드론도 있다. 최근 드론은 기능이 첨단화되고 크기가 소형화되는 추세다. 점점 작아지는 초소형 드론에 대해 살펴봤다.

■ 로보비(RoboBee)

로보비(RoboBee)는 2cm밖에 되지 않는 초소형 드론이다. 물을 통해 에너지를 얻는다는 특징이 있다. [사진 하버드대학교]

2013년 하버드대 연구진은 10년간의 노력 끝에 초소형 드론 ‘로보비(RoboBee)’를 처음으로 선보였다. 길이는 성인 검지 손가락 한 마디 정도이고 초당 120회가량 퍼덕여 비행할 수 있는 날개를 달았다. 이후 개발을 거듭한 연구진은 2017년 물방개같이 물속에서 헤엄치다가 물 밖으로 나와 공중으로 ‘풀쩍’ 뛰어오를 수 있는 새로운 버전의 로보비를 발표했다. 크기가 2cm에 불과하다. 날갯짓 횟수도 비행할 때는 초당 220~300회, 물속에서는 9~13회로 작동한다. 수면에서 37cm 정도 공중으로 뛰어오른다.

재미있는 점은 필요한 에너지를 물을 이용해 스스로 얻는다는 것이다. 로보비가 물속에 들어가면, 처음에는 몸통 가운데 있는 상자에 물이 모인다. 모인 물은 전기분해 장치에 의해 점차 수소와 산소로 바뀐다. 가스가 차면 로보비는 부력 때문에 수면으로 떠오르고, 이때 로보비는 상자 속에 남은 기체를 태우며 에너지를 얻어 도약한다.

개량된 로보비의 무게는 상자 및 전기분해 장치의 무게로 인해 이전 버전보다 90mg가량 늘어난 175mg으로 1페니 동전 무게의 1/15 정도이다. 그러나 아직 물에서 뛰어오른 뒤 바로 공중에서 날지는 못한다. 연구진은 이 같은 단점을 보완하기 위해 연구를 거듭하고 있다.

■ 포켓 플라이어(Pocket flyer)

다음은 미국 싸이피 웍스(CyPhy Works)가 개발한 소형 미니 드론 ‘포켓 플라이어(Pocket flyer)’이야기다. 7인치(17.28cm) 크기의 미니 드론인 ‘포켓 플라이어(Pocket flyer)’는 6개의 회전날개로 비행하는 헥사콥터(hexacopter) 형태로 장착된 360도 회전 카메라를 이용해 다양한 임무를 수행한다. 특히 홍수나 지진 등 자연재해나 사고로 무너진 터널, 붕괴된 건물 잔해처럼 접근이 어려운 곳도 포켓 플라이어는 충분히 드나들 수 있다. 생존자를 탐색하거나 테러·범죄 현장에서 사람이 직접 수행하기 어려운 인질 위치 파악, 폭발물 검색과 같은 고난도 임무 수행이 가능하다. 그뿐만 아니라 기존 드론들과 달리 무선주파수 제어 없이도 자체 구동이 가능해 상대방에게 노출되지 않고 정찰 업무도 가능하다.

■ 블랙호넷 PD-100

블랙호넷 PD-100는 프로펠러가 장착된 헬리콥터 모양이다. 실제 군사 현장에서 사용되고 있다.

검은 말벌이란 뜻의 블랙호넷 PD-100은 군사용 초소형 드론이다. 표적탐지, 정보수집, 위치 확인 등 개인 정찰 시스템을 갖춘 드론으로 즉각적인 인텔리전스 감시 및 정찰 기능을 제공한다. 이 드론은 헬리콥터 모양으로 기체 상단과 후방에 프로펠러가 장착되어 있다. 길이가 16cm, 무게 18.25g으로 최대 속도 38km/h, 최대 1.6km를 비행하며 25분가량 날 수 있다.드론은 비록 작지만, 가격은 절대 만만치 않다. 무려 4만 달러 (약 4500만원)이다.

노르웨이 프록스 다이내믹스(Prox Dynamics)가 개발한 드론으로 본래 영국군이 2012년부터 사용해 왔다. 나토군과 최근 호주 육군도 실전 배치하는 등 초소형 정찰용 드론이 전쟁 판도를 바꿀 수 있는 ‘게임 체인저’로 인식하고 있는 추세다.

블랙호넷 세트는 드론 2대, 컨트롤러와 케이스, 영상 스크린으로 구성되었으며 총무게는 1.3kg 정도로 휴대하는 데 크게 부담이 없다. 허리나 허벅지에 탄띠처럼 착용할 수 있다. 또한 한 손으로 기체를 조종할 수 있는 원 핸드 컨트롤러이고 가슴 부분에 부착할 수 있는 스크린은 임무 수행 중 활동 제약을 최소화한다. 블랙 호넷은 소음이 적기 때문에 분대와 같은 소규모 부대에서 감시와 정찰 업무 용도로 사용하기에 최적화되어 있다.

■ 페르딕스 마이크로 드론(Perdix micro-drones)

페르딕스 마이크로 드론(Perdix micro-drones)의 모습(위)와 영화 '스타트렉 비욘드'에 등장한 벌떼(swarming) 드론 공격 장면(아래). [영화 홈페이지]

2016년 미국 해군은 F/A-18 슈퍼호넷 전폭기 3대에서 초소형 드론 ‘페르딕스 마이크로 드론(Perdix micro-drones)’ 103대를 투하해 벌인 드론 벌떼(군집비행) 공격 훈련을 성공적으로 수행했다. 컨트롤타워인 한 대의 유인 스텔스기가 폭탄을 탑재한 수십 대의 드론을 제어하며 적 레이더·미사일 기지 등 핵심시설을 초토화하는 방식이다.

이 드론은 MIT 공대생들이 스마트폰 기술을 바탕으로 디자인해 케블러와 탄소섬유를 소재로 3D 프린팅한 소형 드론을 미국 국방성이 전투기에 활용할 수 있게 개조한 것이다. 프로펠러식 드론으로 날개 길이가 16.5cm, 무게 290g에 불과하다. 20분 정도 비행 가능하고, 74~111km/h의 속도를 낸다. 영하 10C의 온도에서도 작동되며, 전투기에서 투하될 때 발생하는 충격을 견딜 수 있게 설계됐다.

신동연 드론아이디 세일 마켓 담당 theore_creator@joongang.co.kr