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드론 전성시대...음영구역 해소하는 통신기술 눈길
드론 전성시대...음영구역 해소하는 통신기술 눈길
  • 차종환 기자
  • 승인 2019.11.18 15:05
  • 댓글 0
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LTE 기반 다수 드론 중앙집중제어
C대역∙와이파이로 연결성 유지

정지비행시 배터리 충전 고려해야
통신3사 상용서비스 출시 각축
KT는 네팔 안나푸르나 지역에 구조용 드론을 운영하는 서비스를 시작했다.
KT는 네팔 안나푸르나 지역에 구조용 드론을 운영하는 서비스를 시작했다.

드론을 이용해 혁신을 이루려는 산업분야가 빠르게 늘면서, 드론이 보다 정확하고 빠른 임무수행을 하는 데 기반이 될 통신기술에 많은 관심이 쏠리고 있다.

드론이 적용될 주요 분야는 △시설관리 △재난재해 감시 △치안유지 △농수산업 △공간 및 위치정보 산업 등으로 이밖에 무궁무진한 활용성이 기대되고 있다.

이들 대부분은 사람이 원격으로 조종하거나 자율비행 상태로 임무수행하는 형태를 띄기 때문에 통신의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않다.

드론 통신은 신속한 상황보고, 영상전송, 빠른 응답 등의 요건을 갖춰야 한다. 아울러 현재 사용되고 있는 무선통신의 기술 성숙도 등을 고려하면 LTE, 와이파이, C대역 통신이 적합한 것으로 꼽힌다.

우선 LTE는 다수의 드론을 연결할 수 있다는 점에서 장점을 지닌다. 드론의 활용은 1대를 투입해 임무수행을 하기보다 다수의 드론을 운용하는 경우가 많다는 점을 고려하면 LTE를 통한 중앙집중식 통제가 유용한 것으로 판단된다.

이 때, 드론과 조종사가 같은 LTE 서비스 망 내에 위치할 경우 둘 사이의 연결은 큰 문제가 없지만 원격 제어를 고려할 경우 드론 혹은 조종사가 LTE 망을 벗어나는 경우를 감안해야 한다. 이러한 단절 상황을 커버하는 것이 C대역 통신이다.

C대역(제어용: 5030~5091MHz, 임무용: 5091~5150MHz)을 이용한 통신은 지상의 GRS(Ground Relay Station) 및 GCS(Ground Control Station)기지국을 LTE 망과 연계해 데이터를 전달하게 된다.

GRS를 설치하기 힘든 지역일 경우, 와이파이가 음영지역을 커버하게 된다. 2대 이상의 드론이 서로 와이파이로 연결되는 것이다. 드론이 기지국 역할을 하는 셈이다.

LTE 음영지역에서 임무를 수행하는 드론의 상태는 와이파이 중계 드론을 통해 GCS로 전달되고, GCS는 다시 이를 LTE 망을 통해 중앙통제실로 전달하게 된다.

이러한 방식은 터널과 같은 폐쇄적인 장소에서도 드론의 운용을 가능케 하지만 드론 자체의 위치 이동과 위상 변화가 심해 링크 단절 및 품질 저하가 자주 발생한다는 단점이 있다.

이동형 기지국 역할을 하는 드론은 오랫동안 공중에 머무르며 통신망을 구성해야 하기 때문에 전원공급 이슈가 발생하게 된다.

이에 대한 대처방법으로는 가까운 거리에서 완충된 드론을 대기시켰다가 전원이 소진된 드론과 교대하는 방식과 완충된 배터리가 구비된 장소로 이동해 배터리를 교환하는 방식이 고려되고 있다.

기술적으로 큰 어려움은 없지만 필연적으로 서비스 중단 시간이 발생한다는 점이 문제로 지적된다.

이를 해결하기 위해 근거리 건물의 옥상 등에서 레이저 같은 전파를 발사해 정지비행 중인 드론에 실시간으로 전력을 충전시키는 무선전력전송 방안이 검토되고 있다. 이 경우 서비스 중단 시간은 발생하지 않지만 레이저를 가로막는 장애물이 없어야 한다는 조건이 성립돼야 해 설치구역은 매우 제한적일 수 있다.

한편, 통신3사가 속속 공개하는 드론 서비스를 통해 드론 통신의 적용 모델을 가늠해볼 수 있다.

KT는 최근 세계 최초로 네팔 안나푸르나 지역에 ICT산악구조센터를 개소하고 방문하는 산악인들에게 안전 서비스를 제공한다고 밝힌 바 있다. 구조센터의 장거리 무선 중계기를 이용해 등산객과 구조대원 간 통신을 가능케 하고, 이를 기반으로 구조용 드론을 활용한 구조물품 수송 등이 이뤄질 전망이다.

LG유플러스는 경기도 배곧신도시에서 드론을 이용한 도심 순찰을 시연했다. 최대 고도 50m, 시속 36km로 이동하는 드론을 스마트폰 앱을 통해 음성명령으로 제어할 수 있음을 보였다.

SK텔레콤은 건설현장에서의 드론 활용이 돋보인다. 측량 드론에 SK텔레콤의 실시간 영상 관제 솔루션을 결합, 원격지에서 드론의 비행 경로를 지정해 실시간 건설 측량 및 현장 모니터링이 가능하다.

 



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