상업용 드론 기술은 빠르게 발전하여 다양한 민간 및 군사 임무에 비용 효율적이고 강력한 기능을 제공하고 있다. 이러한 기술적 흐름은 러시아-우크라이나 전쟁(이하 러우전쟁) 및 이스라엘-하마스 전쟁에서 쉽게 찾아볼 수 있다. 특히 우크라이나는 러우전쟁에서 다양한 민수용 드론을 활용하여 러시아에 대응하여 왔다.
러시아는 우크라이나 드론에 대응하기 위하여 다양한 안티드론 기술을 사용하고 있다. 특히 상용 드론의 경우 잘 알려진 주파수를 사용하고 있으므로, 러시아 기술자는 간단한 디바이스만으로도 손쉽게 드론을 재밍할 수 있다. 우크라이나는 러시아의 재밍 때문에 아까운 드론이 길을 잃어버리는 경우가 많이 발생하게 되었다.
미국 DARPA는 이러한 전쟁 양상을 분석하여 발빠르게 기술적 대응을 준비하고 있다. DARPA의 REMA(Rapid Experimental Missionized Autonomy) 프로그램은 드론이 운영자와의 연결이 끊어졌을 때 미리 정의된 임무를 자율적으로 계속할 수 있도록 하는 것을 목표로 한다. 참고로 상용 드론의 대명사인 중국 DJI사에서 개발한 모든 드론은 비정상 상황에 대처하기 위하여 ‘Fail Safe’라는 기능을 가지고 있다1. 드론 택배 시장을 노리는 아마존도 마찬가지다. REMA 프로그램은 이러한 Fail Safe의 밀리터리 버전이라 생각하면 된다.
REMA는 단 70일(영업일 기준) 만에 프로그램 발표부터 계약 체결까지 진행되었다. REMA 프로그램 관리자인 Lael Rudd 박사는 “REMA는 신속한 아이디어 구상과 기술 개발을 위한 시연자”라고 말했다. 또한 “계약을 맺은 5명의 참여자들은 프로그램 목표를 달성하기 위한 공통 솔루션을 만들기 위해 방화벽 없이 대기업으로 일하고 있다.”라고 말했다.
앞서 설명하였듯이, 소형 무인항공기가 전쟁에서 점점 더 중요한 군사적 역할을 함에 따라 REMA는 운용자와 드론 사이의 통신 연결을 방해하여 임무를 중단하고 충돌을 일으키기 위한 비효율적인 적의 전자기 대책을 렌더링할 것이다. REMA는 전장에서 상용 상용 드론과 소형 군용 드론의 효율성을 극대화하기 위한 자율 솔루션을 만드는 데 중점을 두고 있다. REMA는 제조업체에 관계없이 모든 상업용 드론과 작동하는 자율성 어댑터를 만들고 임무 전에 지속적으로 업데이트되고 쉽게 업로드할 수 있는 임무별 자율성을 개발함으로써 드론 운영자에게 빠르게 진행되는 전투에서 이점을 제공하는 것을 목표로 한다.
18개월 동안 진행되는 단일 단계 프로그램은 1) 드론 자율성 어댑터 인터페이스와 2) 임무별 자율성 소프트웨어라는 두 가지 기술 영역으로 나눈다. REMA는 연결 시 드론 유형을 불가지론적으로 감지하고 자율성을 적용하여 드론의 성능을 높일 수 있다. REMA는 직접 전환을 위한 새롭고 향상된 자율성을 반복적으로 제공하기 위해 3개월 간격으로 시작하여 1개월 간격으로 가속화되는 개발 주기로 완료될 것이다.
드론 자율성 어댑터 인터페이스 기술 분야에 대한 계약이 Anduril과 RTX에 체결되었다. 임무별 자율성 소프트웨어 기술 분야에 대한 계약은 Leidos, Northrop Grumman 및 SoarTech에 체결되었다.
자료출처 : DARPA 홈페이지
- 다른 많은 무인 항공기(UAV)와 마찬가지로 DJI Mavic 3 드론의 “Fail Safe” 기능은 예상치 못한 사건이나 통제력 상실 시 항공기를 보호하고 위험을 완화하도록 설계된 중요한 안전 메커니즘이다. Fail Safe에는 일반적으로 미리 정의된 특정 조건이 충족될 때 자동으로 활성화되는 여러 기능이 포함되어 있다. Fail Safe에 대한 자세한 설명은 다음과 같다.
–리턴 투 홈(RTH): 페일 세이프의 핵심 구성 요소 중 하나는 리턴 투 홈 기능이다. 활성화되면 드론은 자동으로 이륙 지점이나 다른 지정된 홈 포인트로 돌아간다. 이는 일반적으로 조종기와 드론 간의 신호 손실, 배터리 부족, 조종사의 수동 시작과 같은 이벤트에 의해 발생한다. 드론은 GPS와 기타 센서를 사용하여 안전하게 홈 포인트로 돌아간다.
–배터리 부족 보호: 페일 세이프에는 비행 중에 드론의 전원이 부족해지는 것을 방지하는 배터리 부족 보호 메커니즘도 포함되어 있다. 배터리 잔량이 미리 정해진 임계값까지 떨어지면 드론은 조종사가 구성한 설정에 따라 자동으로 홈 복귀를 시작하거나 안전하게 착륙한다.
–연결 끊김: 조종기와 드론 사이의 연결이 끊어진 경우 Fail Safe는 기체가 자동으로 홈 포인트로 돌아가거나 미리 결정된 조치를 실행하여 안전을 유지할 수 있도록 보장한다. 이는 간섭이나 기술적 문제로 인해 조종사와의 통신이 끊어지는 시나리오에 매우 중요하다.
–장애물 회피: DJI Mavic 3를 포함한 일부 드론에는 페일 세이프 시스템의 일부로 장애물 회피 센서가 통합되어 있을 수 있다. 이러한 센서는 드론이 원점 복귀 과정 중에 장애물이나 지형지물 주위를 안전하게 탐색하여 충돌 위험을 줄이는 데 도움이 된다.
–비상 착륙: 홈 포인트로 돌아가는 것이 불가능하거나 안전하지 않은 특정 상황에서는 페일 세이프가 비상 착륙 절차를 실행할 수 있다. 여기에는 드론이 현재 위치에 착륙하거나 지상으로 제어된 하강을 실행하여 안전을 최우선으로 하고 항공기와 주변 환경에 대한 잠재적 손상을 최소화하는 것이 포함될 수 있다.
전반적으로 Fail Safe는 항공기가 예상치 못한 상황이나 통제력 상실에 적절하게 대응할 수 있도록 함으로써 드론 조종사에게 마음의 평화를 제공하는 중요한 안전 기능이다. 사전 정의된 안전 프로토콜을 자동으로 활성화함으로써 Fail Safe는 위험을 완화하고 UAV 작동의 전반적인 신뢰성과 안전성을 향상시킨다. ↩︎
