1. 기술로드맵

[ 저고도 무인비행체 교통관리 시스템 기술개발 로드맵 ]
핵심기술	저고도 운용 무인비행체를 위한 효율적 안전 교통서비스를 제공하는 시스템의 상용화
	`22년	`23년	`24년	최종 목표
무인비행체 감시 정보 처리 및 융합 기술				무인비행체 감시 정보 융합 처리 기술 확보
무인비행체 원격 식별(RemoteID) 정보 제공 기술				중량 100g 이하 원격식별 정보 제공 장치 구현
불법 드론 탐지 시스템 연동 기술				UTM과 불법드론 탐지 시스템간 실시간 정보 연동
탑재장치 기반 공중충돌 및 장애물탐지 회피 기술				공중충돌탐지 1km 이상 및 장애물탐지거리 70m 이상
실시간 비행정보 기반 충돌관리 기술				100km2 영역에서 동시에 200대 이상의 실시간 충돌관리
비행 경로 안전성 분석 기술				비행경로 안전성 분석 및 평가 도구 개발
비행계획 기반 충돌관리 기술				비행계획 기반 충돌관리 기술 구현
* 출처 : 자체작성

2. 개요

가. 정의 및 필요성

□ ‘저고도 무인비행체 교통관리 시스템’은 저고도 공역에서의 복수 무인비행장치의 효율적이고 안전한 활용을 위한 저고도 무인비행장치 교통관리체계의 요구조건을 만족하는 시스템을 의미

▪ ‘저고도 교통관리 시스템’은 저고도 공역에서의 다수 다종 무인비행장치의 비행정보에 대해 교통관리체계 서버 UTM(Unmanned Aircraft System Traffic Management)와 통신 및 무인비행장치간 다이렉트 통신, 해킹 및 불법 행위 억제를 위한 보안기술, 저고도 무인비행장치 지상 감시시스템 등을 포함

□ 저고도 무인비행체 교통관리 시스템은 우주ㆍ항공 분야에서 항공활용 서비스 기술개발을 위한 전략품목으로, 자율화, 통합화의 방향으로 우주ㆍ항공 분야에 있어서 중소기업의 기술경쟁력 확보가 가능할 것으로 전망됨

[ 우주ㆍ항공 품목로드맵 내 저고도 무인비행체 교통관리 시스템 ]

* 출처 : 자체작성

□ 저고도 무인비행장치의 안전하고 효율적인 운항을 위한 교통관리 시스템 마련과 인프라 구축 및 불법ㆍ위법 무인비행장치 감시를 위한 시스템 필요

▪ 보안 시설이나 사고 다발 지역 등의 상시 순찰 및 관제가 필요한 영역에 활용하여, 자동화 된 연속 감시 활동은 물론, 드론의 비행 시간 및 임무 범위에 대한 적절한 관리

▪ 드론이 촬영한 영상은 GCS 또는 관제 센터로 전송되어 원격으로 모니터링 할 수 있으며, 지자체 통합 플랫폼과 연동할 경우 유관 기관과의 협조 체계를 통해 사건/사고에 대응

나. 범위 및 분류

□ 저고도 교통관리 시스템의 경우 드론을 구성하는 센서, 제어부품, 소프트웨어뿐만 아니라 이를 운영하기 위한 운영시스템, 인공지능, 클라우드 등 시스템을 포함하여, 사용자에게 다양한 서비스를 제공할 수 있는 전략 시스템 기술로 다양한 형태의 관련 산업의 활성화에 기여

◎ 저고도 교통관리 시스템은 크게 UTM, GCS로 구분이 가능

□ (UTM) 저고도에서 비행 중인 항공 교통에 드론을 안전하고 효율적으로 통합할 수 있는 시스템

▪ 각 사용자의 계획된 비행 세부 정보의 디지털 공유를 기반

▪ 데이터 교환요구 사항 및 프레임워크를 탐색하기 위해 협력

▪ FAA 항공 교통 서비스가 제공되지 않는 영공

□ ‘TCL’이라는 기술 능력 수준 분류가 4단계로 나누어져 있음

▪ TCL1) 드론이 농업, 소방 및 기반 시설 모니터링에 적용되는 현장 테스트

- 지정된 지역으로 비행을 제한하는 스케줄링 및 지오펜싱과 같은 어시스트 기술 통합

▪ TCL2) 비행 중인 드론을 실제로 볼 수 없는 인구 밀도가 낮은 지역에서 비행하는 드론을 모니터링

- 드론이 비행할 수 있는 영역을 조정하고 수색 및 구조로 인한 영공 청소 또는 소형 항공기와의 통신 두절에 대한 기술 테스트

▪ TCL3) 드론을 안전하게 간격을 두고 지정된 구역에서 비행하는데 도움이 되는 기술

- 인구가 적당한 지역에서도 다른 드론 감지하고 피함

▪ TCL4) UTM시스템이 드론을 도시 지역에 통합할 수 있는 방법 시연

- 더 많은 인구와 더 많은 장애물, 특정 날씨 및 바람 조건, 시야 감소, 무선 통신 능력 감수, 착륙위치 감소 등의 기술 개발 필요

3. 산업 및 시장분석

가. 산업분석

◎ 산업 생태계

□ (산업구조) 제작은 완제기 업체 및 부품·소프트웨어·임무장비 등 업체로 나뉘며, 활용은 유통·대여, 운영 및 서비스 제공업체로 구성

▪ (완제기) 항법 제어 S/W 및 기술을 보유한 국내 자체 개발형과 외산부품 조립형(주로 소형업체)으로 나뉘며, 약 40여개로 추정

▪ 일부 제작업체는 일정 수준 이상의 기술력과 연구인력을 보유하고 있으나 대부분의 제작업체의 경우 규모나 기술력 측면에서 영세

▪ 대한항공·KAI 등(군수) 외에 중소업체 중심(평균 매출 10억원 수준, 13명 내외)

□ (부품 등 생태계) 항법·제어 S/W 등 고부가가치 부품은 선진국이 선점을 하고 있고, 소형 모터·프로펠러 등 범용 부품은 중국이 비교우위를 보유하고 있으며, 8대 핵심부품은 선진국과 격차가 존재하나 스마트폰과 공통 부품인 AP, 배터리, 디스플레이, 일부 S/W 등은 세계적 수준으로 잠재력 보유

▪ 로터·프로펠러, 동력장치, 추진장치, 전기식 작동기, 비행조종컴퓨터, 항법장치, 탑재안테나, 통신장비 등

□ 드론산업의 부가가치 비중은 R&D(35%), 제조·S/W(30%)에 치중되고 제조 대비 부가가치가 높은 서비스 제공분야(2.5%)는 비중이 취약

▪ 항법·제어, 핵심센서 등 자사의 완제품 개발에 필요한 부품을 자체개발하는 경우는 있으나 전문업체는 없는 실정이며, 드론 활용분야 확대에 필수적인 3D 모델링, 영상분석 등 획득정보처리 S/W는 일부 업체가 존재하나 초보적인 수준

▪ 국내 기업들은 항법·제어 등 핵심 S/W는 자체 개발하는 한편, 보조 S/W 및 범용 부품(모터, 배터리 등) 등은 아웃소싱이 일반적이며, 향후 드론 상용화 확대에 따라 운영·서비스 시장이 성숙할 경우 기획·재정 및 판매 후 서비스의 부가가치가 확대될 전망

▪ 최근 항공측량, 안전진단, 공공기관 등의 드론 활용이 점차 증가하고 있어 더욱 다양한 업종의 드론 활용은 확대될 전망

□ 미국, 유럽, 중국 등 해외 주요 국가에서는 민관협력 실증사업을 기획하여 추진하고 있으며, 항공 분야 기업뿐만 아니라 타 분야 글로벌 기업도 드론 시장으로 진출하고 있음

▪ (미국) 세계 최대 규모의 항공 우주 산업체 보잉의 수소연료 무인드론 팬텀아이(Phantom Eye), algorns 합동 개발 무인스텔기처럼 대표적 항공 기업들이 차세대 혁신 모델을 개발 중이며, 이와 동시에 아마존 (무인헬기를 이용한 차세대 배송시스템(Amazon Prime Air)), 구글(드론을 활용한 무선인터넷 보급망 확장을 위한 드론 업체(타이탄 에어로스페이스) 인수)과 같이 타 분야 기업들도 새로운 시장에 투자하고 있음

나. 시장분석

◎ 세계시장

□ 2021년 527억 달러였던 UAV(무인항공기) 세계시장 규모는 연평균 성장률 7.50%로 성장하여 2026년에는 약 814억 달러로 증가할 것으로 전망

▪ 글로벌 무인항공기(UAV) 시장은 석유 및 가스, 측량 및 매핑, 임업, 농업 및 보안과 같은 산업 부문의 수요 증가와 군사 작전에서 무인항공기의 사용 증가로 인해 지속해서 증가할 전망임

◎ 국내시장

□ 2021년 기준 1,450억 원이었던 UAV(무인항공기) 군내시장 규모는 연평균 성장률 7.50로 성장하여 2026년 2,238억 원으로 증가할 것으로 전망

□ 국내 시장은 태동기로서 군수요 중심으로 형성되어 있으며, 최근 촬영·농업용을 중심으로 민간 수요도 증가 추세

▪ 저가·소형 보급으로 신고 대수, 사용 사업체, 자격취득 등 드론 활용시장이 빠르게 성장하고 있으나, 주로 소규모(업체당 1-2대) 운영

▪ 사용 사업체 구성은 사진 촬영, 홍보 등 콘텐츠 제작과 농업 분야가 대부분(약 90%)이나 최근 측량·탐사·건설 등 다양화·세분화 추세

4. 기술개발 동향

가. 기술개발 이슈

□ 기술경쟁력

▪ 저고도 무인비행체 교통관리 시스템은 미국이 최고기술국으로 평가되었으며, 우리나라는 최고기술국 대비 67.6%의 기술 수준을 보유하고 있으며, 최고기술국과의 기술격차는 2.7년으로 분석

▪ 중소기업의 기술경쟁력은 최고기술국 대비 58.2%, 기술격차는 3.3년으로 평가

▪ EU(83.0%)>중국(74.5%)>일본(73.9%)>한국(67.6%)의 순으로 평가

□ 기술수명주기(TCT)

*설명: 기술수명주기(TCT, Technical Cycle Time): 특허 출원연도와 인용한 특허들의 출원연도 차이의 중앙값을 통해 기술 변화속도 및 기술의 경제적 수명을 예측

▪ 저고도 무인비행체 교통관리 시스템은 4.00의 기술수명주기를 지닌 것으로 파악

나. 생태계 기술동향

□ (기술동향) 저고도 무인비행장치의 사고를 방지하기 위해 정밀 통합 항법 통신 장비, 비행데이터 검출 및 분석 SW, 다양한 환경에서 위치인식 및 측위기술, 지상 감시시스템 개발이 필요

□ (플레이어) THALES GROUP(프), AIRMAP(미), ALTITUDE ANGEL(영), NASA(미), NextGen(유), Google(미), Intel(미), DJI(중), KT(한), 대우건설(한), LG U+(한)

□ (중소기업) 클로버스튜디오, 제이씨현시스템, 아르고스다인, RENEU 등

다. 국내 연구개발 기관 및 동향

5. 전략품목 기술로드맵

가. 핵심기술 리스트

나. 중소기업 기술개발 전략

□ 저고도 무인비행체(드론) 교통관리 시스템을 활용하는 드론 배송, 감시 및 영상 촬영 등의 드론 활용 서비스에 필요한 필수 기능 및 소요 장치를 식별하고, 적극적으로 해외 기술 개발과 표준화 동향을 모니터링 필요

□ 감시정보 처리 기술, 탐지 및 회피 기술, 충돌 관리 및 예방 기술, 경로 설정, 비상 상황 관리 등의 핵심 기술 개발 역량 확보를 위해서 산학연 협력을 확대가 필요

□ 국토부 등 타부처 관련 사업 참여와 시스템 연동 및 연계를 추진하여 중소기업 참여 기회를 확대하고 개발 기술과 품목의 다각화 필요

□ 정부 차원의 상업 서비스 지원을 위한 상설 시험 단지 구축 등의 지원이 필요

□ 드론 등록제 시행에 따른 합법 운용 드론의 용이한 식별을 위해서는 원격식별(Remote ID) 장치의 의무화가 필요하며, 이를 위한 로드맵 수립과 정책 방향 확정이 필요

다. 기술개발 로드맵